Pył przemysłowy, dymy i mgły
Sklep Kontakt

5 najważniejszych powodów, dla których warto zastosować filtr warstwowy z nanowłókien

Nanotechnologia polega na manipulowaniu materią na poziomach zbliżonych do atomowych, gdzie unikalne zjawiska umożliwiają nowatorskie zastosowania¹.Jednym z przykładów nanotechnologii jest zastosowanie nanowłókien jako warstwy zapewniającej wydajność w zastosowaniach w przemysłowej filtracji powietrza. W celu wytworzenia warstwy nanowłókien proces elektroprzędzenia tworzy bardzo cienkie, ciągłe, sprężyste włókno o średnicy 0,2–0,3 mikrona, które następnie nakłada się na materiał podłoża z medium filtracyjnego. Nanowłókna tworzą trwałą wstęgę z bardzo drobnymi przestrzeniami śródmiąższowymi na powierzchni podłoża. Wstęga zbiera pył, brud i zanieczyszczenia na powierzchni filtra; daje to wiele korzyści w porównaniu z konwencjonalnymi filtrami zbudowanymi z mediów filtracyjnych celulozowych, celulozowych/syntetycznych, spunbond lub melt-blown.

Chociaż koszt zakupu wysokiej jakości filtrów warstwowych z nanowłókien do odpylacza może być wyższy niż w przypadku zwykłych mediów filtracyjnych, można mocno argumentować, że filtry warstwowe z nanowłókien są warte wyższej ceny zakupu. Oto 5 najważniejszych powodów, dla których warto stosować wysokiej jakości filtr warstwowy z nanowłókien:

1.  Wyższa wydajność początkowa i ciągła.  Podstawową funkcją odpylacza jest kontrola i minimalizacja emisji generowanych przez proces produkcyjny. Czyste, nowe filtry zazwyczaj mają niższą wydajność (a zatem wyższą emisję) w porównaniu do filtrów z nagromadzonym pyłem. Czysta warstwa nanowłókien na powierzchni medium filtracyjnego wychwytuje cząsteczki pyłu lepiej niż czyste filtry bez warstwy nanowłókien — patrz rysunek 1. Ta wydajność jest możliwa dzięki kilku mechanizmom filtrującym, w tym przechwytywaniu, dyfuzji i wciskaniu — patrz rysunek 2.

Rysunek 1 — Powiększenie środków filtracyjnych z warstwą nanowłókien w porównaniu do włókien celulozowych, spunbond, celulozowych/syntetycznych i meltblown
Rysunek 2 — Mechanizmy filtracji

Ale początkowa wydajność to tylko niewielka część całej historii. Większość odpylaczy przemysłowych wykorzystuje pewną metodę czyszczenia filtra, aby zarządzać gromadzeniem się pyłu na powierzchni filtra przez cały okres użytkowania filtra. Za każdym razem, gdy filtr jest czyszczony (zwykle za pomocą impulsu wstecznego sprężonego powietrza), pył osadzający się na medium filtracyjnym jest zakłócany i może wystąpić zdarzenie powodujące emisję. Dzięki filtrowi warstwowemu z nanowłókien, nagromadzony pył gromadzi się na powierzchni medium filtracyjnego, a nie w środku, i jest usuwany za pomocą mniejszej liczby impulsów. Mniej impulsów powoduje mniej potencjalnych zdarzeń powodujących emisję.

2.  Niższy spadek ciśnienia w mediach filtracyjnych oszczędza energię.  Większość systemów odpylania opiera się na wentylatorze, który pobiera zapylone powietrze ze źródła zanieczyszczeń do kolektora, a następnie przez media filtracyjne. Energia (ciśnienie statyczne) wymagana do przemieszczenia powietrza przez system filtracji określa niezbędny rozmiar wentylatora, a zatem efektywną energię wymaganą do działania systemu. Ograniczenia utworzone przez media filtracyjne i wychwycone cząstki stałe mogą w znaczący sposób przyczynić się do ogólnego zapotrzebowania systemu na energię wentylatora. W towarowych mediach filtracyjnych większość przefiltrowanych cząstek pyłu może zostać wbita głęboko w pory mediów. Tego wgłębnego obciążenia medium filtracyjnego nie można oczyścić, podobnie jak powierzchniowego pyłu z wysokowydajnego medium filtracyjnego z nanowłókien — patrz rysunek 3. Gdy wychwyconego pyłu nie można usunąć z głębokości mediów, w mediach filtracyjnych powstają stabilne różnice ciśnień, a zapotrzebowanie na energię rośnie. Ponieważ media z warstwą z nanowłókien wychwytują kurz na powierzchni, zmniejszając obciążenie wgłębne, oczyszczają się one pełniej i działają przy niższej różnicy ciśnień na wszystkich mediach filtracyjnych, zmniejszając zapotrzebowanie na energię. Niższe opory w mediach filtracyjnych skutkują niższymi ogólnymi wymaganiami energetycznymi systemu i mniejszymi wymaganiami wentylatora podczas projektowania nowego systemu i wyboru komponentów. Nawet większe oszczędności energii są możliwe, jeśli wentylator systemowy jest skonfigurowany z układem sterowania przemiennikiem częstotliwości.

Obciążenie powierzchniowe

Obciążenie wgłębne

Rysunek 3 — Wpływ warstwy z nanowłókien na filtr

3.  Wymagane mniejsze zużycie sprężonego powietrza w systemach odpylania czyszczonych impulsowo.  Oceń kolejną korzyść z mediów warstwowych z nanowłókien obciążanych powierzchniowo! Jak wspomniano powyżej, gdy pył jest wychwytywany na powierzchni medium filtracyjnego, do oczyszczenia wymagana jest znacznie mniejsza liczba impulsów sprężonego powietrza niż dla medium obciążonego wgłębnie — patrz rysunek 4. Mniej impulsów sprężonego powietrza powoduje niższe całkowite zużycie sprężonego powietrza, co z kolei zmniejsza zapotrzebowanie na energię sprężarki i koszty jej działania.

Czysty filtr warstwowy z nanowłókien

Filtr warstwowy z nanowłókien obciążony powierzchniowo

Rysunek 4 —Media z nanowłókien obciążane drobnym pyłem ISO. Cząstki pyłu gromadzą się na powierzchni mediów i są łatwe do usuwania, podczas gdy podłoże pozostaje czyste. Filtr obciążany wgłębnie pozwala cząstkom pyłu głęboko wnikać w podłoże, gdzie gromadzą się i dławią przepływ powietrza.

4.  Dłuższa żywotność filtra.  Większość filtrów odpylaczy osiąga kres żywotności, gdy media filtracyjne są w pełni obciążone i nie mogą być już czyszczone w dopuszczalnym stopniu, aby umożliwić projektowy przepływ powietrza z dostępnym wentylatorem w systemie. Ze względu na właściwości warstwy z nanowłókien i obciążenia powierzchniowego filtry warstwowe z nanowłókien działają znacznie dłużej niż tradycyjne towarowe wkłady filtracyjne. Dłuższa żywotność filtrów oznacza rzadsze kupowanie nowych filtrów, co z czasem pozwala zaoszczędzić znaczne pieniądze. Ponadto dłuższa żywotność filtra zmniejsza częstotliwość kosztownych przestojów w operacjach związanych z konserwacją wymiany filtra.

5.  Elastyczność w konfiguracji filtrów, aby pomóc rozwiązać problemy.  Media warstwowe z nanowłókien można wytwarzać na różnych materiałach podłoża i wbudować w wiele różnych konfiguracji filtrów. Warstwę z nanowłókien można nakładać na podłoża z celulozy, syntetycznych i spunbond, poprawiając wydajność każdego z tych mediów. Podłoża można wybierać ze względu na ich unikalne właściwości antystatyczne, odporne na temperaturę lub wilgoć, przy jednoczesnym uzyskaniu zalet warstwy z nanowłókien. Filtry warstwowe z nanowłókien są dostępne od lat jako filtry z wkładem, ale producenci oferują teraz te media w konfiguracji worków plisowanych i filtrów karbowanych.

Rozszerzenie konfiguracji filtrów i dostępność wysokiej jakości filtrów warstwowych z nanowłókien klasy premium do szerszej gamy zastosowań oznacza, że więcej operatorów odpylaczy może przejść z filtrów towarowych, zmniejszając ich emisje, oszczędzając energię i poprawiając swoje wyniki.

1 Krajowa inicjatywa nanotechnologiczna (www.nano.gov)

 

Pomożemy Ci znaleźć optymalne rozwiązanie dla Twojego zastosowania.

Skontaktuj się z nami
Close