Sis arıtma kuleleri için filtre elemanları” 

Sis Arıtma Kuleleri için Filtre Elemanlarının Seçiminde Kritik Parametreler

Doğru olanı seçmekSis arıtma kulesi için filtre elemanıyalnızca aerosol yakalamanın verimliliğini değil aynı zamanda tüm havalandırma sisteminin uzun vadede ekonomik fizibilitesini de belirler. Metalurji tesisleri ve galvanizleme atölyeleriyle çalışma pratiğimizde, müşterilerin ilk buğu çözücü satın alma işlemlerinden tasarruf ettiği, EAC veya GOST sertifikası olmayan ucuz analogları seçtiği ve bu da 6-8 aylık çalışmadan sonra fanların ve kompresörlerin arızalanmasına yol açan bir durumla defalarca karşılaştık. Ekipmana sahip olmanın gerçek maliyeti, satın alma fiyatına değil, değiştirme sıklığına, basınç düşüşlerine ve enerji tüketimine bağlıdır. Sıvı-gaz ​​ayrımı için güvenilir bir çözüm arıyorsanız tel örgü, fiber hasır ve plaka yapıları arasındaki farkları ve bunların sistemin akış direnci üzerindeki etkilerini anlamanız gerekir.

Bu makale, çeşitli buğu giderici türlerini, 150°C'ye varan sıcaklıklara ve standart değerlerin üzerindeki asit buhar konsantrasyonlarına sahip agresif ortamlarda kişisel olarak test eden mühendisler tarafından yazılmıştır. “Yüksek kalite” ile ilgili genel ifadeler kullanmayacağız. Bunun yerine, teknolojik sürecin kimyasal bileşimine bağlı olarak ayırma verimliliği (3 mikron kadar küçük parçacıklar için %99,8'e kadar), izin verilen gaz akış hızları ve gerçek malzeme hizmet ömrü hakkında spesifik veriler sağlayacağız. Doğru seçilmişfiltre elemanızararlı madde emisyonlarını Rosprirodnadzor tarafından belirlenen izin verilen maksimum konsantrasyonların (MPC) altına düşürebilir ve ekipmanın maliyetinden kat kat daha fazla olan para cezalarından kaçınabilir.

Malzemelerin teknolojik özellikleri ve sınıflandırılması

Herhangi birinin ana göreviSis arıtma kulesi için filtre elemanı- birleşme, yani gözenekli bir yapıdan geçerken atalet kuvvetlerinin etkisi altında küçük sıvı damlacıklarının daha büyük damlalarla birleştirilmesi işlemi. Bu işlemin verimliliği doğrudan kanalların geometrisine, malzemenin spesifik yüzey alanına ve fiberlerin veya telin ıslanabilirliğine bağlıdır. Rusya ve BDT ülkelerindeki endüstriyel ekipman pazarında en yaygın üç ana yapı türü vardır: tel örgü torbalar, sentetik veya cam elyaftan yapılmış elyaf paspaslar ve oluklu levha bloklar. Her birinin kendi uygulama alanı vardır ve burada evrenselleştirme girişimi çoğu zaman teknik başarısızlıklara yol açmaktadır.

Genellikle AISI 304, 316L paslanmaz çelikten veya Hastelloy gibi özel alaşımlardan yapılan tel örgüler, yüksek sıcaklıklar ve basınçlar için standarttır. Bir petrokimya tesisindeki son projemizde tel çapı 0,2 mm, ağ gözü ise 0,6 mm olan örgülü ağ kullandık. Bu konfigürasyon, daha yoğun yapılar için tipik olan "su baskını" olgusu olmadan 2,5 m/s gaz hızında kararlı çalışmayı garantiledi. Ancak metal elemanların mekanik titreşimlere karşı duyarlı olduğunu unutmamak önemlidir; Müşterilerimizden biri, fanın rezonans frekansları nedeniyle paket tahribatı yaşadı; bu durum, destek ızgarasının sağlamlığının doğru şekilde hesaplanmasıyla önlenebilirdi.

Polipropilen, polyester elyaf veya fiberglastan yapılan elyaf matlar, metal ağların sıklıkla gözden kaçırdığı mikron altı parçacıkları (1 mikrondan küçük) yakalamada üstün verimlilik gösterir. Bu malzemeler, yoğun sislerin oluştuğu sülfürik asit üretimi ve dekapaj işlemleri için idealdir. Buradaki anahtar parametre kg/m³ cinsinden ölçülen paketleme yoğunluğudur. Çok yüksek yoğunluk (>180 kg/m³) aşırı pnömatik direnç oluşturarak fanın maksimum yükte çalışmasına ve fazla elektrik tüketmesine neden olur. Yoğunluk çok düşük (<120 kg/m³) sisin geçişine yol açar. Çoğu kimyasal temizleyici için yaptığımız testlerle doğrulanan optimum aralık 140-160 kg/m³'tür.

Genellikle zigzag tipi damla tutucular olarak adlandırılan plaka elemanları, akış yönünün değiştirilmesi prensibiyle çalışır. Çok küçük damlalar için daha az etkilidirler, ancak gözeneklerin katı parçacıklarla tıkanması riskinin olduğu durumlarda değiştirilemezler çünkü sökülmeden basınç altında suyla durulanmaları daha kolaydır. Bu tipler arasındaki seçim, aerosolün parçacık boyutu dağılımına dayanmalıdır. Akışa 10 mikrondan büyük damlacıklar hakim olursa plakalar daha ekonomik olacaktır. Yoğun kabarcıklanma veya püskürtme sırasında oluşan ince sisler için derin lifli veya örgülü katmanlar vazgeçilmezdir.

Hidrolik direncin hesaplanması ve standart ölçü seçimi

Birçok tasarımcının yaptığı hata, filtreyi statik bir öğe olarak ele almaktır. AslındaSis arıtma kulesi için filtre elemanısıvı birikmesi sırasında parametreleri değişen dinamik bir sistemdir. Hidrolik direnç (basınç düşüşü, ΔP), fan gücü seçimini ve dolayısıyla tesisin işletme maliyetlerini etkileyen kritik bir parametredir. Basınç düşüşünün gaz hızına bağımlılığı doğrusal değildir: akış hızının 2 kat artmasıyla direnç 4-5 kat artabilir. Bu nedenle çalışma noktasının doğru hesaplanması son derece önemlidir.

Tasarım yaparken her zaman kesit alanı marjına izin veriyoruz. Standart öneri, aparatın serbest bölümündeki gaz hızının ağ elemanları için 1,5–3,0 m/s ve plaka elemanları için 2,0–4,0 m/s aralığında hesaplanmasıdır. Bu aralığın üst sınırının aşılması, sıvının ikincil sürüklenmesine yol açar: elemanın üzerine yerleşmiş olan damlalar akış tarafından taşınır ve tekrar gaz hattına girer. Bu olguya "ikincil sürüklenme" adı verilir ve yıkayıcının tüm çalışmasını boşa çıkarır. Bir gübre tesisinde bu faktörün göz ardı edilmesi, temiz gazın akması gereken yerde konsantre asit çözeltisinin dolaşmaya başlaması nedeniyle yıkayıcıdan sonra boru hatlarının korozyona uğramasına neden oldu.

Doğru boyutu seçmek için yalnızca gaz hacmi akışını (m³/h) değil aynı zamanda sıcaklığını, basıncını ve viskozitesini de bilmeniz gerekir. Bir gazın yoğunluğu sıcaklıkla değişir ve bu da kütle akış hızını doğrudan etkiler. Örneğin, bir gaz 20°C'den 80°C'ye ısıtıldığında yoğunluğu yaklaşık %20 düşer, bu da çalışma bölümündeki hızın yeniden hesaplanmasını gerektirir. Mühendislerimiz gerekli filtreleme alanını önceden tahmin etmek için aşağıdaki formülü kullanır: S = Q / (3600 * Vopt), burada Q, m³/saat cinsinden akış hızıdır ve Vopt, m/s cinsinden optimum hızdır. Ortaya çıkan değer, 1,15-1,20 güvenlik faktörü dikkate alınarak yuvarlanır.

Filtre malzemesi katmanının yüksekliği de dikkate alınmalıdır. %99 veya daha yüksek ayırma verimi elde etmek için tel örgü yığınının yüksekliği genellikle en az 100-150 mm olmalıdır. Yüksekliğin arttırılması temizleme kalitesini artırır ancak orantılı olarak direnci de arttırır. Daha sonra yükseklikte daha fazla artışın uygulanamaz hale geldiği bir sınır vardır. Hesaplamalarımızda, tek kademeli sistemler için nadiren 200 mm'den kalın katmanlar kullanıyoruz, eğer ultra derin temizlik gerekiyorsa farklı yoğunluktaki elemanların kademeli kurulumunu tercih ediyoruz.

Kimyasallara dayanıklılık ve GOST ve EAC standartlarına uygunluk

Agresif bir ortam, herhangi bir gaz temizleme ekipmanının ana düşmanıdır. Malzemefiltre elemanıProses gazının bileşenlerine karşı kesinlikle inert olmalıdır. En yaygın hata, standart AISI 304 paslanmaz çeliğin, yüksek sıcaklıklarda klorür veya güçlü oksitleyici maddeler içeren ortamlarda kullanılmasıdır. Bu kaçınılmaz olarak oyuk korozyonuna ve yapının hızlı bir şekilde tahrip olmasına yol açar. Bu tür koşullar için, daha yüksek başlangıç ​​maliyetlerine rağmen, yüksek molibden alaşımlarının (AISI 316L, 317L) veya titanyum ağların kullanılmasını şiddetle tavsiye ederiz.

Polipropilen (PP) ve poliviniliden florür (PVDF) gibi polimer malzemeler, 90-100°C'ye (PP için) ve 140°C'ye (PVDF için) kadar sıcaklıklarda asitler ve alkalilerle iyi başa çıkar. Bununla birlikte, mekanik dayanıklılık açısından sınırlamaları vardır ve uygun destek olmadan büyük kule çaplarında kendi ağırlıkları altında deforme olabilirler. Teflon emdirilmiş fiberglas (PTFE), çok çeşitli kimyasallar ve 260°C'ye kadar sıcaklıklar için çok yönlü bir çözümdür ancak kırılgandır ve kurulum sırasında dikkatli olunmasını gerektirir. Malzeme seçimi her zaman hammadde üreticisinin kimyasal uyumluluk tabloları ile doğrulanmalıdır.

Rusya pazarında, ekipmanın yasal olarak çalıştırılması için uygunluk sertifikalarının varlığı zorunlu bir gerekliliktir. Sağlanan herhangi biriSis arıtma kulesi için filtre elemanıGümrük Birliği Teknik Yönetmeliklerine uygunluk beyanına sahip olmalıdır (TR CU 010/2011 “Makinelerin ve mekanizmaların güvenliği hakkında”, TR CU 032/2013 “Aşırı basınç altında çalışan ekipmanların güvenliği hakkında”). Ürün üzerinde veya beraberindeki belgelerde EAC işaretinin bulunmaması, denetleyici makamlara işletmeyi durdurma ve para cezası uygulama hakkı verir. Ayrıca, belirli endüstriler güvenlik veri formlarına ve sıhhi-epidemiyolojik raporlara ihtiyaç duyabilir.

Akredite laboratuvarlarda yapılan korozyon test raporlarını tedarikçiden talep etmenizi öneririz. Tedarikçiler genellikle belgesel kanıt olmaksızın "yüksek dayanıklılık" iddiasında bulunurlar ve bu da gerçek koşullarda kazalarla sonuçlanır. Güvenilir bir üretici, büyük bir sözleşme imzalamadan önce bağımsız inceleme için malzeme numuneleri sağlamaya her zaman hazırdır. Bu, beyan edilen özelliklerin gerçek çalışma koşullarını karşılamaması riskini ortadan kaldıran, şirketimizde standart bir uygulamadır.

Tipik kurulum hataları ve arıza teşhisi yöntemleri

En yüksek kalitedeki filtre elemanı bile kurulum hataları nedeniyle vaktinden önce arızalanabilir. En yaygın sorun, gaz akışının kulenin kesiti boyunca eşit olmayan dağılımıdır. Gaz, filtreleme bölgesine eşit olmayan bir şekilde girerse (örneğin, düzleştirici ızgaraların olmaması veya giriş borusunun kötü tasarımı nedeniyle), yerel aşırı hız bölgeleri oluşur. Bu alanlarda sis yarılır ve malzeme hızla taşınır, filtrenin geri kalanı ise etkisiz şekilde çalışır. Bu sorunun çözümü filtrenin kendisinde değil, cihazın aerodinamiğinde yatmaktadır.

İkinci kritik nokta drenaj eksikliğidir. Filtre, yerçekiminin etkisi altında serbestçe akması gereken sıvıyı yakalar. Muhafaza tasarımı filtre torbası altında yeterli alan sağlamıyorsa veya drenaj delikleri tıkalıysa gözeneklerin içinde sıvı birikir. Bu, filtre gaz akışını durduran katı bir sıvı tıkacına dönüştüğünde dirençte keskin bir artışa ve "baraj" etkisine yol açar. Kurulum sırasında daima destek ızgaralarının eğim açısını ve drenaj borularının çapını kontrol edin; beklenen yoğuşma hacmine karşılık gelmeleri gerekir.

Dolaylı işaretler kullanılarak çalışma sırasında filtrenin durumunun teşhisi mümkündür. İlk alarm sinyali diferansiyel basınç göstergesindeki basınç düşüşündeki artıştır. ΔP hesaplanan değeri %30-40 oranında aşarsa, bu, gözeneklerin katı parçacıklarla kirlendiğini veya tuz kristalleriyle tuzlandığını gösterebilir. Bu gibi durumlarda yıkama yapılması gerekmektedir. İkinci işaret, borunun çıkışında gözle görülür sis veya damlacıkların ortaya çıkmasıdır. Bu, ya elemanda mekanik hasar olduğunu (ağın yırtılması, matta fistül oluşumu) ya da cihazın tasarım performansının aşıldığını gösterir.

Uygulamamızda, filtre yakın zamanda kurulmuş olmasına rağmen bir müşterinin sürekli asit taşınmasından şikayet ettiği bir durum vardı. Yerinde teşhis sırasında, montaj ekibinin montaj cıvatalarını sıkarken filtre çevresi etrafındaki sızdırmazlık contasına zarar verdiği ortaya çıktı. Gaz, en az dirençli yolu izleyerek filtre ortamını yarık boyunca atladı. Bu, kurulum işinin kalite kontrolünün ve çalışma ortamına dayanıklı yüksek kaliteli sızdırmazlık malzemelerinin kullanımının önemini vurgulamaktadır. Bakım planına düzenli görsel inceleme (rögarlar aracılığıyla) ve parametrelerin cihazla izlenmesi dahil edilmelidir.

Ekonomik gerekçe ve geri ödeme süresi

Proje maliyetlerini tahmin ederken birçok alıcı yalnızca birim fiyata odaklanır. Endüstriyel ekipmanlar için bu yaklaşım yanlıştır. MaliyetSis arıtma kulesi için filtre elemanıbaşarısızlığın sonuçlarını ortadan kaldırmanın toplam maliyetinin yalnızca küçük bir kısmını oluşturur. Tıkanmış bir filtre nedeniyle üretimin durması, aşınmış fanların onarımı, izin verilen maksimum konsantrasyonların aşılması için para cezalarının ödenmesi ve tehlikeli atıkların bertaraf maliyeti gerçek gider kalemleridir. Uzun hizmet ömrüne sahip kaliteli malzemeye yapılan yatırım, işletme maliyetlerinin (OPEX) azalmasıyla kendini amorti eder.

Tasarruf hesaplamanın bir örneğine bakalım. Ucuz bir polipropilen matı her 6 ayda bir değiştirin ve 3 yıl dayanan kaliteli bir PTFE malzemesini kullanın. Ucuz bir mat X ve pahalı bir 3X fiyatına, 3 yıl içinde bir pahalı mata (3X) karşı 6 ucuz mat (6X masraf) satın alacaksınız. Satın almalarda tasarruf% 50 olacaktır. Buna değiştirme ekibinin maliyetlerini (duruş süresi, işçilik maliyetleri, tehlikeli alana erişim) eklediğinizde kaliteli bir çözümün faydaları açıkça ortaya çıkar. Ayrıca kaliteli bir filtrenin istikrarlı düşük direnci, fan güç tüketimini %5-10 oranında azaltarak yıllık ek tasarruf sağlar.

Önemli bir faktör yenilenme olasılığıdır. Metal ve plaka elemanları çoğu zaman yerinde yıkanabilir veya ultrasonik temizleme için çıkarılabilir ve böylece özellikleri neredeyse tamamen geri kazanılabilir. Fiber matlar, kural olarak, katı parçacıklarla derinlemesine kirlendiğinde eski haline getirilemez ve tamamen değiştirilmeleri gerekir. Bir teknoloji seçerken kirliliğin bileşimini değerlendirmek gerekir: eğer süspansiyonsuz saf yoğuşma ise, fiber filtre uzun süre dayanır. Gazın kristalleşebilecek toz veya reaksiyon ürünleri içermesi durumunda, kendi kendini temizleyen tasarımlar tercih edilmelidir.

Müşterilerimize mevcut gaz temizleme sistemlerini denetleme olanağı sunuyoruz. Çoğu zaman, işletmedeki kronik çevre sorunlarının nedeninin yanlış filtre türü olduğu ortaya çıkıyor. Bir ünitenin değiştirilmesi emisyon sorununu kesin olarak çözebilir. Şirketimiz, güncel elektrik tarifelerini ve Rusya mevzuatını dikkate alarak, özel durumunuza göre geri ödeme süresi (ROI) hesaplaması içeren teknik ve ticari teklif sunmaya hazırdır.

Sıkça Sorulan Sorular

Temizleme kulesindeki filtre elemanlarının ne sıklıkla değiştirilmesi gerekir?

Servis ömrü malzemenin türüne ve gaz kirliliğine bağlıdır. Metal ağ periyodik yıkamaya tabi tutularak 5-10 yıl dayanır. Agresif ortamlarda polipropilenden yapılan fiber matların her 12-24 ayda bir değiştirilmesi gerekir. Değiştirme ihtiyacının ana göstergesi, yıkandıktan veya malzeme yapısının gözle görülür şekilde tahrip edilmesinden sonra orijinal hidrolik direncin geri getirilememesidir. Tam arızayı beklemeyin, planlı üretim kesintileri sırasında değiştirmeyi planlayın.

Filtreler basınçlı su ile yıkanabilir mi?

Evet, ancak kısıtlamalarla. Plaka ve metal ağ elemanları, tuz birikintilerini ve kiri gidermek için 50-80 bar'a kadar suyla basınçlı yıkamaya dayanıklıdır. Fiber keçeler yüksek basınç altında yıkanamaz; bu onların yapısını bozar ve filtreleme özelliklerini kötüleştirir. Onlar için yalnızca zayıf bir nötrleştirici solüsyonla hafif durulamaya veya yumuşak, düşük basınçlı yıkamaya izin verilir. Çalışmaya başlamadan önce daima malzeme üreticisinin talimatlarını kontrol edin.

% 93 konsantrasyonlu sülfürik asit için hangi malzeme seçilmeli?

80-90°C'ye kadar sıcaklıklardaki konsantre sülfürik asit için polipropilen (PP) veya PVDF elemanları en uygun seçimdir. Paslanmaz çelik böyle bir ortamda hızla paslanır. Sıcaklık 100°C'yi aşarsa PTFE elemanları veya özel grafit malzemeleri kullanılmalıdır. Safsızlıkların varlığını da dikkate almak önemlidir: Asit oksitleyici maddeler içeriyorsa, seçim PTFE ve tantal olarak daraltılır. Sipariş vermeden önce proses teknoloji uzmanınıza danışmanız gerekir.

Gaz nemi filtre performansını etkiler mi?

Damlacık tutucu filtreler, sıvı buharlarla doymuş ıslak gazlarda çalışmak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Kuru gaz, yakalanacak hiçbir şey olmadığından bu tür elemanların kurulumunu gerektirmez. Ancak gaz aşırı doygunsa ve doğrudan filtre gövdesinde yoğun yoğuşma meydana gelirse, bu durum taşmasına neden olabilir. Filtrenin buhar yoğunlaşma modunda değil, halihazırda oluşmuş damlacıkları yakalama modunda çalışması önemlidir. Bunu önlemek için bazen arıtma kulesinin önüne gaz ön soğutucuları yerleştirilir.

Filtre kurulumunun sıkılığı nasıl kontrol edilir?

Sızdırmazlık testi, filtrenin kule gövdesine yapıştığı yerlerin çalışma sırasında görsel olarak incelenmesi (gözetleme pencereleri aracılığıyla) veya termal kamera kullanılarak (sıcaklık farkı varsa) gerçekleştirilir. Daha güvenilir bir yöntem, filtrenin hemen aşağısındaki kirletici madde konsantrasyonunu ölçmek ve bunu hesaplanan değerlerle karşılaştırmaktır. Gerçek emisyon hesaplanandan çok daha yüksekse, filtre bezinin kendisi iyi durumdaysa bu, yuvadaki sızıntılar yoluyla filtreden geçen bir gaz akışı olduğu anlamına gelir. Boşlukların sızdırmazlık malzemeleriyle doldurulması sorunu çözer.

Tedarikçi seçimine ilişkin sonuç ve öneriler

Özetlemek gerekirse, yetkin seçim diyebilirizSis arıtma kulesi için filtre elemanıgazın kimyasal bileşiminden cihazın aerodinamiğine kadar birbiriyle ilişkili birçok faktörün dikkate alınmasını gerektiren karmaşık bir mühendislik problemidir. Her duruma uygun evrensel bir çözüm yoktur. Tasarım veya tedarik aşamasında tasarruf etme girişimleri kaçınılmaz olarak işletme sırasında önemli kayıplara yol açmaktadır. Ekipman seçimi konusunda sektörünüzde benzer projelerin uygulanmasında deneyime sahip profesyonellere güvenin.

Güvenilir bir ortak seçmek, sistemin uzun ömürlü olmasını sağlamak açısından kritik öneme sahiptir.Wuxi Kaisheng Elektrik Enerjisi ve Petrokimya Equipment Co., Ltd.petrol, gaz ve kimya endüstrileri için yüksek teknoloji çözümlerinin geliştirilmesi ve üretiminde uzmanlaşmıştır. Şirketin öncelikli odak noktası ısı değişim ekipmanları (titanyum kabuk ve borular, ASME yüksek basınçlı ısı eşanjörleri, 316 paslanmaz çelik oluklu boru demetleri, C46400 deniz pirinci ve N06625 nikel alaşımları) olmasına rağmen, korozyona dayanıklı malzemelerle ilgili derinlemesine deneyimimiz bizi agresif ortamlar için bileşen seçiminde uzman kılmaktadır. Katı uluslararası PED ve ASME standartlarına göre onaylanmış karbon çeliği, paslanmaz çelik, alaşımlı çelik, titanyum, bakır ve nikel alaşımlı ürünler üretiyoruz. Metalurji ve malzeme dayanıklılığındaki bu uzmanlık, gaz temizleme sistemlerine entegre edilebilecek en yüksek kalitede bileşenleri ve özel çözümleri garanti etmemizi sağlar ve bu sistemlerin yüksek basınçlara, sıcaklıklara ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılığını garanti eder.

İşletmenizin çevre güvenliğini ve çalışanlarınızın sağlığını riske atmayın. Ücretsiz danışmanlık ve ekipman tahmini için bugün teknisyenlerimizle iletişime geçin. Üretiminizin gelecek yıllarda sorunsuz çalışmasını sağlayacak en uygun fiyat-güvenilirlik oranını bulmanıza yardımcı olacağız. Bölüme gitfiltre elemanları kataloğuÇözümlerimizin ayrıntılı özelliklerini öğrenmek için veya web sitesindeki başvuru formunu doldurarak yöneticiyle iletişime geçin.