عوامل فنی که ظرفیت نگهداری گرد و غبار فیلترهای هوای با راندمان بالا را تعیین میکنند به وضوح میتوان به این صورت درک کرد: ظرفیت نگهداری گرد و غبار مانند ظرفیت ذخیرهسازی یک "انبار" است و اندازه آن با فضای خود انبار (مواد فیلتر و ساختار)، روش چیدمان کالا (ساختار فیبر و مکانیزم فیلتراسیون) و قوانین مدیریتی (تنظیم نقطههای مقاومت) تعیین میشود.
چهار بعد تکنولوژیکی اصلی که ظرفیت نگهداری گرد و غبار را تعیین می کند، به شرح زیر است:
1. جوهر مواد فیلتر: مواد، ضخامت، و ساختار فیبر. ماده فیلتر فضای فیزیکی حاوی گرد و غبار است و ویژگی های خاص آن اساس ظرفیت نگهداری گرد و غبار است.
- نوع مواد فیلتر: ظرفیت نگهداری گرد و غبار در مواد مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است. دادههای تجربی نشان میدهند که تحت سرعت جریان هوای یکسان (1000 متر ³ در ساعت)، ظرفیت نگهداری گرد و غبار فیلترهای الیاف شیشهای میتواند به 250{3}}300 گرم برسد، در حالی که فیلترهای پارچهای تا شده معمولی تنها حدود 100 گرم است. الیاف شیشه به دلیل الیاف ظریف و توزیع یکنواخت خود، می تواند ساختار فیلتراسیون عمیق متراکم تری را تشکیل دهد.
- ضخامت و کرکی بودن مواد فیلتر: استفاده از فیبر شیشه ای فوق ضخیم یا نمد منبسط شده با الیاف شیمیایی به عنوان لایه فیلتر اصلی می تواند ظرفیت نگهداری گرد و غبار را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هرچه مواد فیلتر ضخیم تر و نرم تر باشد، عمق فضای داخل بیشتر است و ذرات بیشتری می تواند در خود جای دهد.
- قطر فیبر و چگالی ظاهری: هرچه فیبر ریزتر باشد، سطح ویژه بزرگتر است و در تماس با ذرات هم اندازه، احتمال جذب بیشتر می شود. در عین حال، یک چگالی بسته بندی معقول فیبر می تواند کانال های پرپیچ و خمی را ایجاد کند که به ذرات اجازه می دهد به جای مسدود شدن فقط روی سطح، در جهت عمق به دام بیفتند.
2. طراحی ساختاری: با توجه به عملکرد تعیین شده مواد فیلتر، نکته کلیدی به حداکثر رساندن استفاده از ناحیه فیلتراسیون و پیکربندی داخلی است.
- منطقه فیلتر موثر: این مهم ترین متغیر است. در همان حجم قاب فیلتر، هرچه ناحیه باز شده کاغذ فیلتر بزرگتر باشد، ظرفیت نگهداری گرد و غبار بیشتر می شود. فیلتر غیر پارتیشن میتواند کاغذ فیلتر بیشتری را در فضای محدود از طریق طراحی چیندار متراکم در خود جای دهد، در نتیجه ظرفیت نگهداری گرد و غبار بالاتری نسبت به فیلترهای پارتیشن سنتی به دست میآورد. فیلتر ترکیبی ساختار V شکل دارد که همچنین با افزایش بسیار سطح مواد فیلتر، ظرفیت نگهداری گرد و غبار را افزایش میدهد.
- فاصله و یکنواختی چینها: چه خط چسب مذاب داغ بدون فیلتر پارتیشن باشد یا یک صفحه پارتیشن با فیلتر پارتیشن، وظیفه آن حفظ فاصله یکنواخت بین چینها است. فاصله یکنواخت تضمین می کند که جریان هوا می تواند به طور کامل با هر اینچ از کاغذ فیلتر تماس پیدا کند و به کل عمق مواد فیلتر اجازه می دهد تا در مهار گرد و غبار شرکت کند و از خرابی زودرس ناشی از سرعت بیش از حد باد محلی جلوگیری کند. در مقایسه با کانال های مستطیلی با پارتیشن، کانال های V شکل بدون پارتیشن می توانند یکنواختی ذخیره گرد و غبار را بیشتر بهبود بخشند.
- مواد فیلتر کامپوزیت لایه ای: لایه فیلتر کامپوزیت با ساختار گرادیان می تواند ظرفیت نگهداری گرد و غبار را افزایش دهد. به عنوان مثال، یک لایه از نمد منبسط شده با الیاف کرکی در سمت باد به عنوان یک لایه پیش فیلتراسیون برای رهگیری ذرات بزرگ و یک لایه فیلتراسیون متراکم و کارآمد در سمت باد برای رهگیری ذرات کوچک استفاده می شود. این روش کامپوزیت "ریز درشت" می تواند ظرفیت کلی نگهداری گرد و غبار را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
3. پارامترهای عملیاتی: سرعت باد و ویژگی های ذرات، و همچنین سرعت باد و نوع گرد و غباری که فیلتر در طول عملیات واقعی با آن مواجه می شود، همچنین می تواند بر عملکرد نهایی نگهداری گرد و غبار آن تأثیر بگذارد.
- فیلتر کردن سرعت باد: سرعت باد یک شمشیر-دو لبه است. سرعت باد بیش از حد و اینرسی بالای ذرات حمل شده توسط جریان هوا می تواند به راحتی به لایه های عمیق مواد فیلتر نفوذ کند یا باعث شود "غبار ثانویه" گرد و غبار انباشته شده را پراکنده کند و در نتیجه ظرفیت نگهداری گرد و غبار کاهش یابد. سرعت باد بسیار کم است، اگرچه اثر انتشار افزایش یافته است، مقدار هوای پردازش شده در واحد زمان کاهش می یابد. سرعت باد مناسب به ذرات کمک می کند تا به طور یکنواخت در لایه های عمیق مواد فیلتر رسوب کنند و در نتیجه ظرفیت نگهداری گرد و غبار افزایش یابد.
- خواص ذرات گرد و غبار: گرد و غبار به دام افتاده توسط خود فیلتر نیز به یک "محیط فیلتر" جدید تبدیل می شود. ذرات بزرگ و گرد و غبار فیبری مستعد تشکیل کیک های صافی هستند که منجر به رشد مقاومت کند می شود. گرد و غبار ریز و چسبنده می تواند به راحتی منافذ مواد فیلتر را مسدود کند و باعث افزایش سریع مقاومت شده و بر ظرفیت کل نگهداری گرد و غبار قبل از رسیدن به مقاومت نهایی تأثیر بگذارد.
4. معیارهای ارزیابی: مقدار تعیین شده مقاومت نهایی
- این یک عامل تکنولوژیکی "انسانی" است که به راحتی نادیده گرفته می شود. ظرفیت نگهداری گرد و غبار یک مقدار ثابت مطلق نیست، بلکه یک مقدار آزمایشی در شرایط پایان خاص است.
- تعریف مقاومت نهایی: استانداردهای صنعتی معمولاً تصریح می کنند که وقتی مقاومت فیلتر به دو برابر مقاومت اولیه رسید، مقدار گرد و غبار جمع شده در این زمان ظرفیت نگهداری گرد و غبار استاندارد است. اما این تنظیم قابل مذاکره است. اگر مقاومت نهایی 2.5 برابر مقاومت اولیه تنظیم شود، ظرفیت نگهداری گرد و غبار اندازه گیری شده به طور طبیعی بزرگتر خواهد بود. بنابراین، مقایسه ظرفیت نگهداری گرد و غبار باید بر اساس همان شرایط مقاومت نهایی باشد.
- نقطه بحرانی فروپاشی راندمان: گاهی اوقات، شرایط پایانی ظرفیت نگهداری گرد و غبار نیز به زمانی اشاره دارد که راندمان به زیر 85 درصد بازده اولیه میرسد. برای فیلترهای با راندمان بالا، راندمان معمولاً با افزایش تجمع گرد و غبار افزایش مییابد. با این حال، برای برخی از فیلترهای درشت یا با راندمان متوسط، تجمع بیش از حد گرد و غبار ممکن است باعث شود که راندمان ابتدا افزایش یابد و سپس کاهش یابد و در نتیجه تولید گرد و غبار ثانویه ایجاد شود، که همچنین در نظر گرفته میشود که به حد مجاز نگهداری گرد و غبار رسیده است.
خلاصه: عامل فنی که ظرفیت نگهداری گرد و غبار فیلترهای{0} راندمان بالا را تعیین میکند، زنجیرهای از مواد تا طراحی و سپس استانداردهای عملیاتی است:
- پایه و اساس در مواد، ضخامت و ظرافت فیبر خود مواد فیلتر نهفته است (الیاف شیشه برتر از الیاف شیمیایی معمولی است).
- نکته کلیدی در این است که آیا طرح سازه می تواند سطح کاغذ فیلتر را به حداکثر برساند و به طور یکنواخت استفاده کند (بدون پارتیشن، ساختار V-، فاصله یکنواخت).
- تأثیر آن در این است که آیا سرعت باد و ویژگیهای ذرات گرد و غبار برای تجمع عمیق غبار مفید هستند یا خیر.
- خط کش بر اساس مقدار تنظیم مقاومت نهایی به عنوان معیار ارزیابی است.