Қалталы сүзгілер: кез келген сүзу жобасы үшін ақылды таңдау

Қалтқылы сүзгі технологиясының даму тарихы мен тиімділігі

Қалтқылы сүзгі технологиясы мен оның даму тарихын түсіну

1970 жылдары фильтрлік технологиялардың пайда болуына байланысты өндірушілерге энергияны шығын кетпей-ақ бөлшектерді ұстап тұру үшін жақсырақ әдістер қажет болды. Қарапайым бүктелген орташадан басталған технология электротермиялық талшықтармен жасалған жаңалықтар арқасында ұзақ жол жүрді. Бұл кішігірім талшықтар материалдың қаншалықты қуыс екенін және талшықтар қалай орналасатынын инженерлерге әлдеқайда дәл басқаруға мүмкіндік берді, бұны 2021 жылы Чжан мен әріптестері дәлелдеді. Ұзақ мерзімді тұрғыдан қарағанда, бүгінгі таңда 50 жылдан астам уақыт өткен соң біз фильтрлердің әртүрлі материалдарды араластыру арқылы күрделі жүйеге айналғанын көреміз. Мысалы, наноталшықты қаптамамен бірге балқытылған полиэфир. Нәтижесінде фильтрлер ауыстыру аралығында ұзақ уақыт жұмыс істейді, сондықтан олардың сенімділігі ең маңызды болып табылатын желдету жүйелері мен өнеркәсіптік ауа тазалағыштарда қажетті болып табылады.

Бүктелген конструкцияның фильтрацияның жоғары нәтижесі үшін бет ауданын қалай ұлғайтатыны

Олардың жобалануы соншалықты жақсы, сондықтан қалташалы фильтрлер өте жақсы жұмыс істейді. 2022 жылы шыққан Powder Technology журналында жарияланған зерттеу қызықты нәрсе көрсетті. Қалташалар дұрыс бұрышпен орналасқан кезде, бұл бізге бірдей сөреде алатын орын бойынша әдеттегі жазық фильтрлерге қарағанда үш есе артық сүзу бетін береді. Бұл фильтрлердің қалташалары менің аккордеон еске түсіреді. Ауа олар арқылы тек түзу бағытта емес, әртүрлі бағыттарда өтеді. Бұл конструкцияның арқасында бөлшектер шығарылар алдында шамамен 80% жиірек фильтр талшықтарымен соқтығысады, бұны өткен жылы Teng және тағы бірнеше ғалымдардың зерттеулері дәлелдеді. Бұл қандай өнімділік дегені? Ауаның ағысын баяулатпай немесе толық тоқтатпай, түйіршіктерді ұстап алу көбейеді.

Дәстүрлі сөмке мен картридж фильтрлі жүйелермен салыстырмалы артықшылықтар

Қалташалы фильтрлер негізгі өнімділік көрсеткіштері бойынша дәстүрлі жүйелерден асып түседі:

Bulejko және т.б. (2018) зерттеуі бұл конструкцияның нано бөлшектерді алу тәсілдеріне қатысты дәстүрлі тәсілдерге қарағанда энергия тұтынуын 40% азайтатынын көрсетеді, бұл фильтрлерді өндірістік фильтрлеудің жоғары тиімділігі үшін үздік таңдау етеді.

Ауа ағыны мен шаң жүктемесін тиімдестіру арқылы өндірістік фильтрлеу тиімділігін арттыру

Фэнг және 2019 жылы әріптестері белгілегендей, электростатикалық технологияның соңғы жетілдірулері ауаның 100 метрінен астам өткізгіштігін сақтай отырып, қатпарлы сүзгілердің 99,97% ұсақ PM0,3 бөлшектерін ұстауына әкеліп соқтырды. Қатпарларды дұрыс орналастырған кезде, әр дюймге 30-50 бүктеу ең тиімді нәтиже беретіні анықталды. Бұл орналасу сүзгі бетіне шаңның тез түйіршіктеліп жиналуына кедергі жасайтын тегіс ауа ағынын құрайды. Біз осындай сүзгілердің нақты цемент зауыттарында да ерекше жұмыс істейтінін көрдік. Кейбір қондырғылар 8000-12000 сағат бойы үзіліссіз жұмыс істеді, бұл кәдімгі сүзгіш қапшықтардың ауыстыруға дейінгі уақытынан шамамен 2,5 есе артық. Мұндай ұзақ мерзімділік шаңды ортада жұмыс істеу кезінде үлкен айырмашылық жасайды.

Қоршаған өсімдік Қосылуымен фильтр медиа тұрақты өнеркәсіптің заманауи тиімділігі

Қоршаған ортаны қорғайтын қатпарлы сүзгіш ортада материалдардың жаңа әзірлемелері

Қазіргі заманғы пышқынды сүзгілерге биологиялық ыдырайтын полимерлер мен қайта өңделген синтетикалық талшықтар енгізілген, сонымен қатар өндірістік тұрақтылық пен қоршаған ортаны қорғау арасындағы теңдік орнап тұр. Нанокомпозиттік қаптамалар бөлшектерді ұстап алу қабілетін арттырып қана қоймай, сонымен қатар қайта өңдеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар микропластикалық ластану туралы мәселені шешеді. Бұл материалдар қолайсыз ортада да өз қабілетін сақтап, өмір сүру мерзімін аяқтаған соң қауіпсіз ыдырайды, сонымен қатар шаруашылықтың айналымдық принциптеріне сай келеді.

Қайта өңделетін компоненттер және қоршаған ортаға әсерінің азаюы

Бүгінгі таңда ең жақсы сүзгі құрылымдары қоспалы қабаттарды болдырмау үшін мономатериалдан жасалып тұр, өйткені олардың болуы қайта переработка жасауды қиындатады. Бүрілері бар патрондарға назар аударыңыз - осындай патрондардың біреуі шамамен төрттен беске дейінгі әдеттегі сүзгі қапшықтардың орнына қолданылуы мүмкін. Бұл сүзгілерді жасау үшін қажетті табиғи материалдар көлемін шамамен 30-40 пайызға дейін азайтады, алайда олардың шаң ұстайтын көлемі төмендемейді. Сондай-ақ, өндірушілер енді еріткіштері жоқ желімдер мен металдан жасалмаған рамаларды қолдана бастады. Бұл өзгерістер қайта переработка жасау үшін құрылғыларды бөлшектеп шығаруды әлдеқайда жеңілдетеді. Қазіргі уақытта тұйық циклді жүйелерді қолданған кезде компоненттердің шамамен 92 пайызын қайта қолдануға болады. Бұл көрсеткішті басқа салыстыру үшін айта кетсек, бұл көрсеткіш ескі заманғы сүзгілердің көрсеткішінен екі есе артық.

Энергияны үнемдеу және күрделі бүрілі сүзгілер қолдану арқылы шығарылатын зиянды заттардың деңгейін төмендету

Қалталы құрылымдар беткейлік ортадан шамамен 2,8 есе артық бет ауданын ұсынады, сондықтан ауа ағыны өткенде кедергі азаяды, 15-20 фунт/кв. дюйм кеміп отыр. Бұл көрсеткіш бір жыл ішінде әрбір орнатылған жерде желдеткіштің энергия пайдалануын шамамен 18-22 пайызға қысқартып, сонымен қатар көміртегі диоксидінің жалпы шығарындыларын азайтады. Жоғары тиімділік 0,3 микрон өлшемдегі бөлшектерге дейінгі барлығын (99,97%) ұстап алуға қабілетті ерекше нано талшын қабаттарының арқасында қол жетімді болып отыр, сонымен қатар бастапқы қысым шығыны 1 дюйм су бағанынан аспайды. Бұл фильтрлер энергия тұтынуы мен жұмыс өнімділігінің үйлесімділігі негізінде дәстүрлі электростатикалық тұндырғыштар мен мембраналық фильтрлерден тиімдірек жұмыс істейді.

Тұрақты даму мақсаттарын өнеркәсіптік сүзгілеу талаптарымен үйлестіру

Сәйкес келетін орта қоспалары енді ауаның сапасы бойынша OSHA талаптарын бұзбай отырып, ISO 14025 қоршаған ортаны қорғау стандарттарына сай келеді. Энергия үнемдеу есебінен және қауіпті қалдықтарды тозақтау құнының азаюынан өндірістік кәсіпорындар инвестицияларды қайтарудың 63% тез арттырылған деңгейі туралы хабарлайды, бұл ұдайы өндірісте тұрақтылық пен жұмыс нәтижелерінің ықтимал қосындысын көрсетеді.

Фильтр қызмет ету мерзімін ұзарту және қызмет көрсету құнын азайту

Қалташалы фильтрлер қалай ластануларды тиімді түтіндеп қызмет ету мерзімін ұзартуын қарастыру

Бүрмелі сүзгілер шын мәнінде біз жиі кездестіретін жазық бетті конструкцияларға қарағанда 3-4 есе көп ластаушы заттарды ұстап алады. Құпиясы аккордеон тәрізді бүрмелерде, бұл оларға шамамен 400 пайызға көбірек бет ауданы береді. Бірақ оларды ерекшелеп тұратын нәрсе - олардың ішіндегі дәрежелі тығыздықты орта. Бұл арнайы конструкция олардың 2-5 микронға дейінгі кішігірім бөлшектерді тез тұтып алуына және тез тұтылмай тұруына мүмкіндік береді. Сынақ ортасында тексерілген кезде бүрмелі модельдер 300 фут/минуттан жоғары ауа жылдамдығында ұстап алған заттардың шамамен 85% -ын ұстап тұрады. Бұл дәстүрлі сөмке тәрізді сүзгілерге қарағанда әлдеқайда жақсы, өйткені олар ұқсас жағдайларда барлығы 50-60% бөлшектерді ғана ұстап тұрады.

Тұрақты бүрмелі конструкциялар арқылы жүйенің тоқтауы мен жөндеу жиілігін азайту

ПТФЕ мембраналарымен қапталған пышқынды сүзгілер 1000 ретке дейін тазалау циклдарын шыдай алады, бұл өңделбеген күрделі полиэфир материалдарына қарағанда үш есе көп. Автоматтандырылған кері импульсты тазалау жүйелері 18-ден 24 айға дейінгі уақыт аралығында шамамен 8 дюйм су өлшеміндегі қысымның түсуін бақылап отырады. Бұл әр жылы объектіні басқару инженерлері қолмен техникалық қызмет көрсетуге шамамен 30 пайыз кем уақыт жұмсайды деген сөз. Сүзгілердің істен шығуына байланысты күтпеген тоқтатулар туралы болса, пышқынды сүзгілерді пайдалануға ауысқан зауыттар дәстүрлі картриджді жүйелерге сүйеніп жатқан жағдайға қарағанда шамамен 40 пайыз кем оқиғалар туралы хабарлайды. Сенімділіктегі айырмашылық жалпы операциялық тиімділікке үлкен әсер етеді.

Тәжірибелік нәтиже: Автокөлік өндірісінде сүзгілердің қызмет ету мерзімін 40 пайызға ұзарту

Бірінші деңгейдегі автокөлік бөлшектерінің өндірушісі роботтық дәнекерлеу станцияларында дәстүрлі сөмке тазалағыштарды пышақты түрлерге ауыстырды. Бірақ бір өлшем бірлігінің құны жоғары болды ($18 vs. $12), пышақты тазалағыштар былайша нәтиже көрсетті:

• орташа қызмет ету мерзімі 43% ұзағырақ (14 айға қарсы 10 ай)
• темір жолдың тазалау үшін пайдаланылатын қысылған ауаның шығыны 25% азайды
• еңбекақы мен жою бойынша жылдық үнемдеу 76 000 доллар

Бұл жақсартулар субмикрондық дәнекерлеу түтіндерін сапалы өңдеу мен ауа ағынын тұрақты сақтау арқылы жүзеге асты.

Құн талдауы: Бастапқы көп шығын шығаруға қарсы ұзақ мерзімді операциялық үнемдеу

Плеатталған фильтрлер бастапқыда стандартты нұсқаларға қарағанда 20-35 пайызға қымбаттау болуы мүмкін, бірақ ұзақ мерзімде ақша үнемдейді. Бес жылдық жұмыс істеу мерзімі бойынша жалпы шығындарды есептегенде, пайдалану сағатына шаққанда олардың құны шамамен екі есе арзан болып шығады. Көптеген кәсіпорындар инвестицияларын өтеу мерзімінің өте тез екенін байқады — кейде тек 9-12 ай ішінде ғана, есебінше пайдалану кезінде. Есептеу дұрыс келеді — 1 доллар шығын жасалса, уақыт өте келе шамамен бес долларға сәйкес келетін үнемдеу алынады. Қызықты жағдай тақырыптың өзі — плеатталған фильтрлерді IoT технологиясы арқылы ақылды қысым бақылау жүйелерімен ұштастырып пайдаланатын компаниялар тіпті жақсы нәтижелерге қол жеткізеді. Мұндай жүйелер энергия пайдалануды 18-22 пайызға дейін қысқартады, себебі жөндеу жұмыстары болжам бойынша емес, нақты деректерге сүйеніп жоспарланады.

Плеатталған сөмке тәрізді фильтрлі жүйелер арқылы өнеркәсіптегі ауа сапасын жақсарту

Бүрмелі патронның жобалау ерекшеліктері ауаның тазалығын арттырып, зиянды бөлшектерді неше есе тазартатыны

Патенттелген бүрмелі патрон конструкциясы өзінің терең фильтрация әдісін және қалыпты сөмке тәрізді фильтрлерге қарағанда көп үлкен бет ауданын қамтамасыз ететіндіктен шамамен 98% PM2.5 бөлшектерін ұстап алады. Бүрмелі конструкциялар екі еседен астам көп фильтрлеу кеңістігін ұсынатынын елестетіп көріңіз. Жазық орта мен бүрмеліні салыстырғанда соңғысы фильтрдің ішінде ластану ұстауға мүмкіндік беретін жеткілікті турбуленттілік туғызады, сонымен қатар ауа кедергісі су деңгейі шкаласында 1,2 дюймнен аспайды. Өткен жылы жүргізілген зерттеулер қызық нәтиже көрсетті. Өндіріс кезінде жүктеме ең жоғары деңгейде болған кезде бүрмелі фильтрлер стандартты сөмке тәрізді фильтрлерге қарағанда 63% артық микробөлшектерді ұстап алған.

Шынайы нәтижелер: металл өңдеу ортасындағы PM2.5 көрсеткішінің төмендеуі

Орталық Америкадағы автобөлшектер зауытында дәнекерлеу операциялары үшін орнатылған бүрмелі сөмке фильтрлерінен кейін ерекше нәрсе байқалды. Алты апта ішінде PM2,5 деңгейі 57% төмендеді. Сағатына шамамен 12 тонна нержавеюші болат өңдеу қарқынын сақтағанымен, бұл нәтиже ерекше болды. Сонымен қатар ауа сапасы тұрақты таза күйінде ұсталып, тозаң бөлшектерінің мөлшері тек 5 микрограмм/куб метрден аспады. Бұл көрсеткіш NIOSH қауіпсіз деңгей ретінде қабылданған мәннен 82 проценттік ұпайға жоғары. Сонымен қатар күнделікті операцияларға нақты әсері де болды. Ауа жүйесінің ақауларына байланысты цех басшылары жұмысты тоқтату жағдайлары 89% азайды, өйткені өндіріс процесстерінің барлық уақыты маңызды болып табылады.

Тиімді сүзгі ортасын таңдау арқылы OSHA және EPA талаптарына сай келу

Бүгінгі күні қазіргі заманғы күрделі пысықталған сүзгілер көп қабатты құрамды материалдар орнатылған кезде таза ауа бойынша OSHA 1910.134 стандарттарының шамамен 94%-ын қанағаттандырады. EPA-ның 2022 жылғы соңғы «Ауаның улылығы» бойынша нұсқаулықтарына сәйкес, хром мен никель сияқты қауіпті металдарды ұстап тұру үшін полиэфирдің күрделі пысықталған түрі PTFE-пен араласқан кезде өте жақсы жұмыс істейді. Бұл орнына ауыстырылған кәсіпорындар күрделі сүзгі ортасын және әрі қарай автожуықтату жүйелерін қолдану нәтижесінде күрделі тексерулерден 100% сәйкестік көрсеткіштерімен өтіп тұрады. Бұл көрсеткіш дәстүрлі фильтрлік қапшықтармен салыстырғанда өте бәсекеге қабілетті, себебі олардың тек 68% ғана ұқсастығы бар. Бұл айырмашылық соңғы жылдары өндірістік ауаның сапасын бақылау саласында қаншалықты технология алға жылжып келе жатқанын көрсетеді.

Оптималды өнімділік үшін шаң жинау жүйелеріне күрделі пысықталған сүзгілерді интеграциялау

Бар шаң жинау инфрақұрылымына күрделі пысықталған сүзгілердің үздіксіз интеграциясы

Плеатталған фильтрлер металл өңдеу цехтарында, емдеу-дәріхана зертханаларында және Солтүстік Америкадағы шаң жинау қондырғыларының шамамен 88 пайызына сәйкес келетін диаметрі 12-ден 14 дюймге дейінгі стандартты өлшемдерде шығарылатын көптеген модельдерде түрлі салаларда, мысалы, тамақ өндірісі кәсіпорындарында қолдану үшін өте жақсы нәтиже береді. Құрылымды өзгерту қажет емес. Плеаттар арасындағы қашықтық 2-ден 5 миллиметрге дейінгі аралықта болатындай етіп есептелген, сондықтан олар жұмыс істеу барысында шақер немесе импульсты жүйелерді тазалауға кедергі жасамайды.

Негізгі өнімділік көрсеткіштері: Ауа ағынына кедергі, Шаңды ұстау қабілеті және Қысымның төмендеуі

Плеатталған фильтрлер маңызды операциялық параметрлер бойынша айтарлықтай жақсартулар әкеледі:

2023 ASHRAE бағдарламасына сәйкес, бұл жетілдірулер техникалық қызмет көрсету аралықтарын 30–50% ұзартады және энергия тұтынуын 18% азайтады.

Саладағы даму бағыты: Модульді пышақты картриджді жүйелерді масштабтау үшін қабылдау

Модульді пышқынды картриджді жүйелер қазір жаңа шаң жинағыш орнатулардың 67% -ында пайдаланылуда (McKinsey Industrial Survey 2024), қарапайым картридждерді қосу немесе алып тастау арқылы масштабталатын өнімділік бойынша реттеу мүмкіндігін береді. Бұл тәсіл жүйені толық ауыстыруға қарағанда 1 CFM үшін 18–23 долларға дейін кеңейту шығындарын қысқартады, сонымен қатар 1 мкм бөлшектер үшін сүзу тиімділігін 99,97% -дан жоғары деңгейде сақтайды.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Пышқынды сүзгілер ненің құрамынан жасалады?

Пышқынды сүзгілер биологиялық ыдырайтын полимерлерден, қайта өңделген синтетикалық талшықтардан және нано талшық қабаттарынан тұратын әртүрлі материалдардан жасалады. Бұл материалдар сүзу тиімділігін және қоршаған орта тұрақтылығын арттырады.

Пышқынды сүзгілер дәстүрлі сүзгілермен қалай салыстыруға болады?

Пышқынды сүзгілер дәстүрлі қапшықты және картриджді сүзгілерге қарағанда үлкен бет ауданын, жақсартылған шаң ұстау қабілетін, энергия тұтынуын азайтады. Сондай-ақ олардың қызмет ету мерзімі ұзақ және қысым шығындары төмен.

Пышқынды сүзгілер бар шаң жинау жүйелерінде пайдалануға бола ма?

Иә, қалташық фильтрлер инфрақұрылымды өзгертпей-ақ қалыпты жағдайда ұнтақ жинау жүйелеріне енгізілуі мүмкін.

Қалташық фильтрлер қоршаған ортаға дос па?

Иә, қазіргі қалташық фильтрлерде биологиялық ыдырайтын және қайта переработкаланатын материалдар қолданылады, олар қоршаған ортаның ластануын азайтып, сонымен қатар шеңберлік экономика принциптеріне сәйкес келеді.

Қалташық фильтр технологиясынан қай салалар көбірек пайда алады?

HVAC, автомобиль өндірісі, металл конструкциялар жасау және өнеркәсіптік ауа фильтрациясы сияқты салалар қалташық фильтр технологиясының тиімділігі мен құнының төмендігінен айтарлықтай пайда алады.