انواع غبار گیرها

انواع غبارگیر های رایج در صنعت

غبارگیر سیستمی است که به منظور افزایش کیفیت هوای خارج شده از پروسس های صنعتی و تجاری از طریق جمع آوری غبارات و یا سایر آلوده کننده های محیطی از جریان هوا و یا گاز مورد استفاده قرار می گیرد.

پنج گروه اصلی غبارگیر ها عبارت اند از :

۱-  جداسازها به کمک اینرسی

۱-۱ محفظه ته نشین سازی

۱-۲ محفظه ته نشین سازی با مانع

۱-۳ غبارگیر سانتریفوژ

۱-۳-۱  سیکلون غبارگیر یگانه

۱-۳-۲  مجتمع سیکلون

۱-۳-۳ غبارگیر با جریان جانبی

۲-  بگ فیلتر ها

۲-۱  بگ فیلتر های تکانی

۲-۲  بگ فیلتر های جریان معکوس

۲-۳  بگ فیلتر های پالس جت

۲-۴  بگ فیلتر صوتی

۳-  اسکرابر

۳-۱  اسکرابر های انرژی پایین

۳-۲  اسکرابر ها با انرژی کم تا متوسط

۳-۳  اسکرابر ها با انرژی متوسط تا زیاد

۳-۴  اسکرابر ها با انرژی بالا

۴-  رسوب دهنده های الکترواستاتیک

جداسازهای اینرسی

جداسازهای اینرسی به کمک یک مجموعه ازنیروها ذرات غبار را جدا می کنند.این نیروها غبارات را به نقاطی هدایت می کنند که نیروی وارد شده توسط جریان هوا به حداقل مقدار خود می سد.غبارات تفکیک شده نیز به سمت مخزن جمع آوری هدایت می شوند .

سه گروه اصلی از جداسازهای اینرسی عبارت اند از محفظه ته نشینی، محفظه ته نشینی با مانع و غبارگیر های سانتریفوژ.از محفظه های ته نشینی و ته نشینی با مانع به طور معمول در صایع معدنی استفاده نمی شود.

محفظه های ته نشینی

محفظه های ته نشینی از یک جعبه مانند نصب شده در درون یک کانال تشکیل می شوند.افزایش ناگهانی در ابعاد مخزن موجب کاهش سرعت جریان هوای غبارآلود و خارج شدن ذرات سنگین تر می شود.

محفظه های ته نشینی نه تنها دارای طراحی ساده می باشند بلکه قابلیت ساخت از مصالح مختلف را نیز را دارند.اگر چه به طور معمول به ندرت به عنوان اولین انتخاب برای سیستم های غبارگیر مطرح می شوند چرا که نیاز به فضای زیاد و راندمان پایین از ویژگی های این نوع از غبارگیر ها است.کاربرد این تجهیزات معمولاً استفاده به عنوان یک غبارگیر اولیه پیش از غبارگیری اصلی با راندمان بالا است.

محفظه های ته نشینی با مانع

محفظه ته نشینی با مانع از یک صفحه ایجاد کننده تغییر جهت جریان ثابت که موجب جابه جایی جریان گاز به منظور ایجاد تغییرات ناگهانی جهت می شود تشکیل می شود.ذرات با قطر زیاد توانایی دنبال کردن جریان را نداشته و در نتیجه به سوی هوای ساکن حرکت خواهند کرد و به آرامش نسبی خواهند رسید.محفظه های ته نشینی با مانع نیز همانند محفظه های ته نشینی به عنوان یک پیش غبارگیر مورد استفاده قرار می گیرند و به عنوان غبارگیر اصلی مطرح نمی شوند.

غبارگیر سانتریفوژ

غبارگیر های سانتریفوژ از فرآیند سیکلونی به منظور جداسازی غبارات از هوا استفاده می کنند.در این تجهیزات هوای غبارآلود با ورود به محفظه اصلی تحت تاثیر دوران جریان هوا ذرات غبار بر روی بدنه داخلی از آن جدا شده و در محفظه تعبیه شده به همین منظور جمع آوری می شوند.رایج ترین انواع غبارگیر های سانتریفوژ عبارت اند از سیکلون های غبارگیر یگانه، مجتمع سیکلون و غبارگیر هایی که از جریان جانبی به منظور جداسازی استفاده می کنند.

سیکلون غبارگیر یگانه

این تجهیزات با خلق دو ورتکس متضاد ذرات غبار را از جریان اصلی جدا می کنند.ورتکس بزرگ تر غبارآلود و ورتکس کوچک تر فاقد غبارات است.

مجتمع سیکلون

مجتمع سیکلون از تعدادی سیکلون غبارگیر با قطر کم تشکیل می شوند که به صورت موازی عمل می کنند و دارای یک ورودی و خروجی مشترک هستند.اساس عملکرد سیکلون های یگانه و مجتمع مشابه است. مجتمع سیکلون ها راندمان بالاتری نسبت به سیکلون های غبارگیر یگانه دارند.افت فشار در مجتمع سیکلون بیش از سیکلون های غبارگیر یگانه است.

مجتمع سیکلون ها در توان های مختلف و کاربرد های صنعتی متفاوت مانند صنایع خمیر سازی و ساخت کاغذ و مقوا، صنایع سیمان، نورد فلزات، صنایع تولید بنزین کوک، صنایع غذایی و تبدیلی، صنایع تولید خوراک دام و طیور و یا دیگر صنایع که تولید غبار می کنند مورد استفاده قرار می گیرند.

غبارگیر با جریان جانبی

این نوع از سیکلون ها از دومین جریان هوا که به داخل سیکلون تزریق می شود تا چندین عمل را انجام دهند استفاده می کنند.دومین جریان هوا موجب افزایش سرعت عمل سیکلونی و در نتیجه افزایش راندمان می گردد.این جریان وارد جریان غبارآلود پیش از رسیدن به دیواره های داخلی واحد می شود و موجب حرکت غبارات به سمت قسمت جمع آوری کننده می شود.دومین جریان هوا عاملی مقاوم در برابر خوردگی و ایجاد قابلیت نصب افقی در سیکلون غبارگیر میباشد.

بگ فیلتر

بگ فیلتر ها از فرآیند فیلتراسیون به منظور جداسازی غبارات از جریان هوا استفاده می کنند.این گونه از غبارگیر از جمله پر راندمان ترین ها و ارزان ترین نمونه های غبارگیری در صنعت محسوب می شوند.

در این نوع از غبارگیر ها جریان گاز غبارآلود وارد محفظه کیسه ها شده و از میان کیسه های ساخته شده از الیاف که به عنوان فیلتر استفاده می شوند عبور می کند.کیسه ها می توانند از نوع بافته شده و یا نمدی از الیاف کتانی، ترکیبی از مواد مصنوعی یا حتی فایبرگلاس به صورت لوله مانند یا پاکتی شکل باشند.یکی از تقسیم بندی های رایج برای بگ فیلتر ها روش پاکسازی انها است بر این اساس می توان این نوع از ماشین آلات را به چهار گروه پاکسازی به کمک تکاندن، پاکسازی به کمک جریان معکوس، پاکسازی به کمک پالس جت و پاکسازی به کمک امواج صوتی تقسیم بندی می شوند.در این جا به صورت مختصر به توضیح هر یک از این انواع می پردازیم.

بگ فیلتر های تکانی

این روش از یک میله متصل به کیسه که حرکت آن به کمک یک موتور به تحقق می پیوندد تشکیل می شود.با حرکت سیستم ذرات غبار جدا می شوند.سرعت و حرکت تکان دهنده وابسته به طراحی کیسه ها و ترکیبات مواد تشکیل دهنده غبارات جمع آوری شده است.به طور معمول تکاندن به صورت افقی انجام می شود.بالای کیسه به صورت بسته و پایین آن باز است.در حین فرآیند پاکسازی، هیچ جریان غبار آلودی از میان کیسه عبور نخواهد کرد نخواهد کرد.

بگ فیلتر جریان معکوس

جریان هوا ساختار اصلی کیسه را ایجاد می کند.جریان هوای غبارآلود از درون سطح داخلی کیسه عبور می کند که منجر می شود غبارات روی سطح داخلی جمع آوری شوند.بدون جریان هوا کیسه ها به صورت استراحت هستند.کیسه های سیلندری شامل رینگ هایی هستند که مانع از فرو ریزی کامل زیر فشار هوا می شود.یک فن جریان هوا را در جهت معکوس می دمد.سکون و جریان هوای معکوس موجب می شود تا غبارات مجتمع شده بر روی هم شکسته شده و به درون هاپر جمع آوری بریزند.در طی فرآیند پاکسازی جریان هوای آلوده درون کیسه ادامه یافته و کیسه شکل خود را مجدد به دست می آورد.

بگ فیلتر پالس جت

این نوع پاک کردن محفظه کیسه که به عنوان پاک کردن به کمک جت فشار نیز شناخته می شود.این نوع از رایج ترین انواع بگ فیلتر ها است.در این نوع از یک جریان هوا با فشار بالا به منظور جداسازی غبارات از کیسه استفاده می شود.جریان هوای ناگهانی از بالای کیسه لوله ای شکل وارد می شود که به طور موقت جریان هوای آلوده را متوقف می نماید.شوک هوا موجب می گردد تا موج انبساطی در امتداد الیاف حرکت کند.خم های کیسه شکسته شده و غبارات تجمع کرده نیز جدا می شوند.طول مدت جریان هوا حدود یک دهم ثانیه است و در حدود نیم ثانیه نیز طول می کشد تا موج ایجاد شده به سمت پایین در طول کیسه حرکت کند.به سبب رخ دادن ناگهانی موج هوای ایجاد شده با جریان هوای آلوده تداخل پیدا نخواهد کرد.بنابراین بگ فیلتر از نوع پالس جت می تواند به صورت پیوسته عمل کند.جریان هوای ناگهانی هوای فشرده باید آن قدر قدرتمند باشد تا این اطمینان را به وجود آورد که شوک در امتداد کل کیسه و شکست های غبارات جریان یابد.

بگ فیلتر جریان صوتی

یکی از غیر رایج ترین انواع بگ فیلتر نوع صوتی می باشد.تکاندن به وسیله امواج صوتی حاصل می شود.تولید کننده صدا تولید امواج صوتی با فرکانس پایین می نماید که موجب لرزاندن کیسه می گردد.پاک کردن به کمک امواج صوتی معمولاً همراه با یک روش دیگر پاکسازی که اطمینان بخش تر است صورت می پذیرد.

بگ فیلتر ها به طور معمول شامل قسمت های زیر می باشند :

۱- بخش پاکیزه 

۲- بخش غبارآلود 

۳- کیسه، قفس ، مجموعه ونتوری 

۴- صفحه لوله ای شکل 

RAV/Screw-5

۶- ورودی هوای فشرده 

۷- لوله های بخش دمش 

۸- محفظه و هاپر 

جمع آوری کننده کارتریجی

بگ فیلتر ها معمولاً شامل بخشی به نام جمع آوری کننده کارتریجی می باشند.در جمع آوری کننده های کارتریجی از کارتریج های سوراخ دار فلزی که دارای خمیدگی بر روی هم هستند و الیاف نبافته شده نمدین و یا دوخته شده در محفظه کیسه استفاده می شوند.این طراحی اجازه می دهد تا سطح فیلترینگ بیشتری نسبت به نوع رایج کیسه با همان قطر داشته باشیم، افزایش سطح فیلترینگ موجب افت فشار بیشتر و همچنین کاهش ابعاد غبارگیر می گردد.

جمع آوری کننده های کارتریجی قابلیت استفاده به صورت استفاده در پاره زمانی مشخص و هم چنین در یک طراحی پیوسته را دارند.در کاربری در یک پاره زمانی مشخص، کارتریج های غبارآلوده در حالی که غبارگیر خاموش است باز شده و غبارات از روی آن جدا می شود.در طراحی غبارگیر کارتریجی به صورت پیوسته کارتریج ها به کمک سیستم پالس جت پاکسازی می شوند.

اسکرابر

غبارگیرهایی که از مایعات استفاده می کنند به عنوان اسکرابر شناخته می شوند.در این سیستم ها مایع پاک کننده ( معمولاً آب ) وارد تماس با جریان گاز حاوی ذرات غبار می شود.تماس بیشتر سطح تماس گاز با مایع موجب افزایش راندمان جداسازی می شود .

دامنه گسترده ای از اسکرابر وجود دارد اما تمامی این سیستم ها از سه بخش اصلی تشکیل می شوند :

الف) رطوبت زن

فرآیند رطوبت زنی موجب تجمع ذرات ریز و افزایش توده های بزرگ تر خواهد شد و جمع آوری غبارات را سهل تر می سازد.

ب) تماس مایع و گاز

از جمله مهم ترین مسائلی است که راندمان غبارگیری را تحت تاثیر قرار می دهد.ذرات و قطرات به وسیله چهار مکانیزم رایج در تماس با هم قرار می گیرند.

اول – جداسازی به کمک اینرسی

زمانی که قطرات در مسیر جریان هوای غبارآلود قرار می گیرند، جریان جدا شده و دور آنها جریان می یابد.به سبب وجود اینرسی، ذرات غبار بزرگ حرکت خود را در مسیر مستقیم ادامه خواهند داد و با قطرات آب برخورد کرده و به دام می افتند.

دوم – جداسازی به کمک حائل

ذرات غبار ریز که به همراه جریان هوا با قطرات آب به صورت مستقیم برخورد نخواهند کرد اما بر روی ذرات بزرگتر عبور کرده و به انها می چسبند.

سوم – جداسازی به کمک نفوذ

زمانی که قطرات آب در میان ذرات غبار پراکنده می شوند، ذرات غبار بر روی سطوح قطره به سبب وجود حرکت براونی و یا نفوذ ته نشین می شوند.این روش اساس فرآیند جمع آوری ذرات غبار با ابعاد پایین تر میکرون است.

چهارم – جداسازی به کمک کندانس کردن

اگر جرین گاز عبور کننده در مین اسکرابر تا یک حد مشخص سرد شود، کندانس رطوبت بر روی ذرات غبار رخ خواهد داد.این افزایش در اندازه ذرات منجر به سهولت در جمع آوری خواهد شد.

ج) جداسازی مایع از گاز

بدون در نظر گرفتن روش تماس به کار گرفته شده، باید تا حد ممکن مایعات و غبارات موجود جداسازی شوند.در ابتدا تماس به وقوع پیوسته و ترکیب قطرات آب و غبارات به وجود آمده است.با افزایش ابعاد این ذرات در غبارگیر به سکون خواهند رسید.

گاز عبور داده می شوند.آب کثیف خارج شده از اسکرابر نیز یا پاکسازی شده و تخلیه می شود و یا دوباره به اسکرابر باز گردانده می شود.غبار از اسکرابر در واحد زلال سازی و یا به کمک سیستم ها مکانیکی پاکسازی می شود.معمولاً اسکرابر ها را به چهار گروه عمده تقسیم می کنند.

 چهار گروه اسکرابر ها عبارت اند از :

اسکرابر با انرژی پایین، اسکرابر با انرژی کم تا متوسط، اسکرابر با انرژی متوسط تا زیاد و اسکرابر با انرژی بالا.

رسوب دهنده الکترواستاتیک

رسوب دهنده های الکترواستاتیک از قابلیت الکترواستاتیک به منظور جداسازی ذرات غبار از گازهای خروجی استفاده می کنند.تعدادی الکترود با ولتاژ بالا و دارای قابلیت تخلیه جریان مستقیم بین الکترودهای جمع آوری کننده نصب می شوند.جریان هوای آلوده از میان محل عبوری که به وسیله الکترودهای تخلیه و الکتروهای جمع اوری کننده به وجود آمده رد خواهد شد.

ذرات غبار موجود در هوا با عبور از میان منطقه یونیزه شده بین الکترودها دارای بار منفی می شوند.این ذرات با بار منفی به سمت الکترودهای با بار مثبت و یا اتصال به زمین جذب می شوند و به آنها می چسبند. غبارات جمع شده بر روی الکترودها به کمک خراشیدن و یا تکاندن به صورت دائم و یا در بازه های زمانی مشخص جدا خواهند شد.پاک کردن غبارگیر معمولاً بدون قطع جریان هوا صورت می گیرد.چهار قسمت اصلی رسوب دهنده ها عبارت اند از منبع تامین قدرت به منظور ایجاد جریان مستقیم با ولتاژ بالا، واحد یونیزه کننده به منظور ایجاد بار روی غبارات موجود در جریان هوا، ابزار جداسازی غبارات جمع آوری شده و محفظه در بر گیرنده واحد رسوب دهنده.

عوامل زیر راندمان رسوب دهنده های الکترواستاتیک را تحت تاثیر قرار می دهد

اول) افزایش سطح رسوب دهنده و کاهش جریان گاز موجب افزایش راندمان خواهد شد.زیرا مدت زمان تاثیر الکتریکی بر ذرات غبار افزایش یافته است.

دوم) افزایش سرعت جابه جایی ذرات غبار تا الکترودهای غبارگیر موجب افزایش راندمان می گردد.افزایش سرعت جابه جایی به وسیله عوامل زیر ممکن است.

کاهش لزجت گاز – افزایش دمای گاز – افزایش ولتاژ

دو نوع کلی از رسوب دهنده ها ولتاژ بالا و ولتاژ پایین

گروه اول : ولتاژ بالا، تک مرحله ای- رسوب دهنده تک مرحله ای از دو قسمت یونیزه کننده و جمع آوری کننده تشکیل می شود.این نوع معمولاً به عنوان رسوب دهنده های کوترل شناخته می شوند.

گروه دوم : ولتاژ پایین، دو مرحله ای- رسوب دهنده دو مرحله ای نیز به صورت مشابه عمل می کند.اگر چه واحد یونیزه کننده قبل از واحد جمع آوری کننده قرار دارد.