فیلتراسیون گازها بخش اول

فیلتراسیون گاز ها – قسمت اول -بخش اول

فیلتراسیون گازها

استفاده از یک سیستم فیلتراسیون مناسب و با عملکرد مطلوب ضمن ممانعت از افت فشار جریان گاز و انسداد مجاری باریک در شبکه گازرسانی، از صدمه به تجهیزات ایستگاه های تقلیل فشار گاز از قبیل کنتورها و رگولاتورها جلوگیری می کند.

بهترین راه حل اقتصادی جهت مقابله با مشکل فوق و صرفه جویی در هزینه های عملیاتی و تعمیراتی، استفاده از یک سیستم فیلتراسیون با بازدهی بالا می باشد که ذرات جامد و رطوبت همراه گاز طبیعی را جدا سازد.

سرمایه گذاری در تمامی انواع تصفیه گازها یا فیلتراسیون گاز بالغ بر یک ششم(۱۶درصد)کل سرمایه گذاری جهانی مربوط به عملیات تصفیه وجداسازی می گردد. در نتیجه این بخش از صنعت تصفیه با در نظر گرفتن این موضوع که کیفیت هوای تنفسی افراد و ماشین آلات در برخی از کاربردها بسیار حیاتی می باشد، اهمیت زیادی کسب نموده است.

در این سری مقالات کلیه جوانب مربوط به تصفیه هوا و فیلتراسیون گازها مانند ورودی ها و خروجی ها، گرم یا سرد، فضاهای کاری و زندگی، ماشین آلات و تنفس خواهیم پرداخت.

مانند سیستم های نیوماتیک، با هوا بعنوان یک سیال عامل برخورد خواهد شد و بازیابی گرد و غبار از فرایند و گازهای تخلیه موتور مدنظر قرار خواهد گرفت. در کلیه کاربردها نیاز به تصفیه ذرات ریز به شدت محسوس بوده و به تدریج تقویت نیز خواهد شد.

درک افراد از اهمیت کیفیت هوای محیط رو به رشد است و استانداردهای کیفیت هوا نسبت به ۵۰ سال قبل پیشرفت قابل توجهی داشته اند. تصفیه هوا فرایندی است که در درجه اول برای دستیابی به استانداردهای بالاتر الزامی است.

در این مبحث بطور کامل به کاربردهای تصفیه هوا می پردازیم، گرچه بطور مختصر به یک یا دو روش غیر از تصفیه در تمیز کردن گازها نیز خواهیم پرداخت. دستگاه گریز از مرکز موتوری نقش مهمی را ایفاء نخواهد کرد.

یکی از مشخصات مهم در اغلب کاربردهای تصفیه گازها غلظت نسبتا کم آلاینده های هوای ورودی است که معمولا توام با دبی زیاد گازهای ورودی است.

بنابراین عملکرد اکثر فیلترهای گازی پاک سازی است که در آن توجه زیادی به مدیریت گرد و غبار جمع شده مبذول نمی گردد، هرچند بعنوان استثناء می توان به فیلترهای مورد استفاده در غبارگیرها اشار ه نمود.

کیفیت هوای داخل

اغلب فیلترهای هوا در سیستم های کنترل کننده هوای گردشی (در کاربردهای مسکونی، تجاری و آموزشی) و در فضاهای کاری خصوصا کاربردهای رو به رشد اتاق های تمیز مورد استفاده در فرایندهای مونتاژ یافت می شوند.

در حال حاضر انواع فیلترهای دیگر نیز به این جمع اضافه شده که می توان به فیلترهای ونت کنترل کننده خروجی فضاهای کاری اشاره نمود که در آنها محیط کاری خطرناک تلقی می گردد.

دسته بندی مناسب تر فیلترها تحت عنوان تهویه مطبوع(یاHVAC) مربوط به آن دسته از فیلترهایی می گردد که برای بهبود کیفیت هوای داخل (IAQ) که افراد در آن زندگی یا کار می کنند، به کار می روند.

 

در حال حاضر عقیده بر این است که “سندروم ساختمان های مریض” که باعث می شود هنگامی که افراد در ساختمان حضور دارند احساس بیماری داشته و به محض خروج از ساختمان سلامتی خود را به تدریج بازیابند ، یک بیماری تهویه مطبوع است که احتمالا با استفاده از تصفیه بهتر هوا درمان می شود.

در این قسمت به دو فیلتری که برای تمیز کردن هوا به کار می روند، اشاره می شود، یعنی تصفیه هوایی که نسبتا درصد کمی از آلاینده ها را بهمراه دارد و سیستم هایی که این فیلترها در آنها به کار رفته اند.

در شکل ۱ اندازه آلاینده های موجود در هوا ذکر شده است.فیلترهای مورد استفاده در تصفیه هوا به سه دسته تقسیم می شوند:

فیلترهای اولیه

برای جذب اکثریت ذرات درشت غبار در اندازه ۵تا۱۰ میکرون بکار رفته ودارای ظرفیت جذب غبار بالایی می باشند. این فیلترها معمولا شامل فیلترهای تخت خشک یا رول فیلترها بوده که قادر به کار با سرعت های بالا نیز می باشند.

فیلترهای مرحله دوم

با جنس پارچه ریزتر برای جذب ذرات ریزتر مانند ذرات با اندازه ۵ میکرومتر یا کوچکتر که از فیلتر اولیه عبور می کنند بکار می روند. این ذرات کوچکتر(۰.۵ تا ۵ میکرون) مضرترین ذرات موجود در جریان هوا بوده که تاثیرات مخربی بر دکوراسیون ساختمان ها، ماشین آلات و تجهیزات تحت فشار و… دارند.

این فیلترها می توانند از نوع تخت (پانل)، پاکتی یا کیسه ای با عمق مناسب باشند؛ حداکثر سرعت هوا در آنها مقادیر پائینی داشته که حدود ۰.۱۲ متر بر ثانیه یا کمتر است.

فیلترهای مرحله نهایی

این نوع فیلترها حتی با ذرات ریز میکرومتری نیز راندمان های بسیار بالایی حدود ۹۹/۹۵ درصد یا بالاتر را تامین می نمایند.

دو نوع اصلی این فیلترها شامل فیلترهای با راندمان بالای جذب ذرات (HEPA) و فیلترهای با راندمان مافوق بالا (UPLA) می باشند که از پارچه های الیاف مصنوعی با دانسیته بالا تولید شده و بصورت پلیسه دار عرضه می شوند؛

سرعت هوا در آنها به ۰.۰۳ متر بر ثانیه محدود می شود.فیلترهای الکترواستاتیک نیز در این دسته بندی در نظر گرفته شده اند، چون ظرفیت بالایی را برای تصفیه غبارهای خیلی ریز از خود نشان می دهند، هرچند این فیلترها قادر به کار با سرعتهای خیلی بالاتر می باشند.

 

یک سیستم یک مرحله ای دارای فیلترهای با راندمان متوسط کمترین هزینه اولیه را در بر دارد، اما همانگونه که بیان شد قادر به تصفیه آلاینده های با ذرات خیلی ریز نمی باشد. سیستم چند مرحله ای به راحتی کلیه آلاینده های موجود در هوا را تصفیه می کند، اما نیاز به هزینه سرمایه گذاری بالایی دارد.

هزینه فیلتر به تنهایی مقدار قابل توجهی را به خود اختصاص نمی دهد، چون فیلترهای اولیه ارزان قیمت عمر کاری فیلترهای گران قیمت با راندمان بالا را افزایش می دهند.

فیلتر هپا

فیلتر هپا لانه زنبوری

فیلتر هپا دارای سطح فیلترکننده زیادی بوده و کاغذ میکرو فایبرگلاس مصرفی در آن توسط فویل آلومینیوم که دار چین های با عمق کم می باشد از یکد یگر حجدا می شوند تا امکان عبور هوا از فیلتر را به راحتی ایجاد نمایند.

تاریخچه فیلترهای هپا

فیلتر های هپا در دهه ۴۰  قرن بیست توسط کمیسیون انرژی اتمی آمریکا در میان جنگ جهانی دوم و در پروژه منهتن که مربوط به ساخت بمب اتم بود، ساخته و استفاده شد. از فیلترهای هپا (HEPA) به منظور فیلتر کردن ذرات رادیو اکتیو از هوا و جلوگیری از ورود آلودگی های به وجود آمده به هوا استفاده می گردد. تکنولوژی  فیلتر های هپا  صورت کاملاً محرمانه بود.

در سال های بعد ناگهان فیلترهای هپا بر روی بیلبردها و تبلیغات تلویزیونی ظاهر و در سطح جامعه مطرح شد. از آن پس نام فیلتر هپا در امور صنعتی و تجاری به جای پروژه های نظامی و هسته ای شنیده شد و به ایجاد محیطی سالم و بهداشتی کمک خواهد کرد.

پیامدهای نصب فیلتر هوای ناکارآمد

باید توجه خاصی به پیامدهای نصب فیلترهای ناکارآمد در دستگاه های هواساز مبذول داشت، چون باعث خواهند شد ذرات ریز وارد سیستم هوارسانی شوند. در یک مدت زمان مشخص آلاینده های موجود در هوا باعث ایجاد خطر در سیستم هوارسانی می شوند.

به همان اندازه که انتخاب فیلتر مناسب است اهمیت دارد، تعمیر و نگهداری مناسب سیستم نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است فیلترهای کثیف در مقابل عبور جریان هوا از خود مقاومت نشان می دهند و باعث کاهش راندمان و سرانجام آسیب دیدن سیستم هوارسانی و توزیع هوا شده و موجب می شوند گرد و غبار و آلاینده ها، مدام در گردش باشند.

تا زمانی که سیستم تصفیه هوای چند مرحله ای شکل ۲ در شرایط مناسبی نگهداری شود، هوای خروجی آن تمیز خواهد بود.

فیلترهای هوا و سایر تجهیزات تمیز کننده را می توان به شرح زیر طبقه بندی نمود:

  • فیلترهای کارتریجی: عمدتا در فیلترهای ورودی موتور و سیستم های هوای فشرده به کار می روند.
  • فیلترهای نمدی: به صورت قطعات یکبار مصرف و از تکه های سطح الیاف ضخیم تهیه شده و در قاب یا پانل نصب می شوند.
  • فیلترهای تخت: فیلترهای مختلفی (شامل نوع نمدی) با انواع پارچه ها می توانند بصورت یکبار مصرف (با استفاده از الیاف مصنوعی یا الیاف شیشه ای تابیده شده) یا قابل شستشو (با استفاده از فوم پلی یورتان یا سایر مواد مشابه)، قابل تمیز کردن (مانند یک شبکه سیمی فلزی که با غوطه ور شدن در یک وان روغن تمیز می شود) و غیرقابل احتراق ساخته شوند.
  • فیلترهای تخت لزج : پارچه های این نوع فیلتر به روغن آغشته شده یا الیاف خشک که به یک نوع ژل چسبنده آغشته می شوند.
  • رول فیلترها: که معمولا از فیلترهای تخت ساخته می شوند که به صورت خودکار در یک قاب فلزی حرکت کرده و در عین حالی که در یک طرف آنها گرد و غبار جذب شده طرف مقابل تمیز است.
  • فیلترهای تخت دوار لزج: بصورت یک پرده فلزی متحرک ساخته شده و به صورت مداوم در حال حرکت در یک قاب بوده و از یک وان روغن نیز عبور داده می شوند (روغن هم بعنوان یک عامل آغشته کردن فیلتر و هم برای تمیز کردن آن بکار می رود).
  • فیلترهای پاکتی یا کیسه ای: معمولا به صورت چند تکه و توسط دیوار جداکننده در یک قاب فلزی قرار داده می شوند و قادر به تصفیه هوا با راندمان های بالا می باشند.

فیلترهای هپا (HEPA) و اولپا (ULPA) برای مرحله تصفیه نهایی هوا

  • فیلترهای الکترواستاتیک: در دو نوع خشک یا انواعی که بصورت دوره ای توسط آب تمیز می شوند، به بازار ارائه می گردند. در نوع خشک غبار در فیلترهای کیسه ای یا فیلتر جداگانه ای واقع در پایین دست جذب می شود.
  • لوورها: نوعی از جداکننده است که بصورت آیرودینامیک طراحی می شود و قادر به جمع آوری قطرات غبار مایع است.
  • جداکننده ها: انواع مختلفی از تجهیزات بوده که براساس اصول آیرودینامیک کار می کنندو
  • اسکرابرها: جداکننده های خشک یا تر می باشند که توسط پاشش مایعات یا استفاده از سطوح جامد متراکم کارمی کنند (شبیه سطوح خنک کننده و برج های خنک کن).

طبقه بندی انواع فیلتر هوا

فیلتر هوا بر اساس راندمان تصفیه هوای تعریف شده طبق شرایط استاندارد طبقه بندی می شوند. هیچگونه استاندارد واحد بین المللی برای چنین کاری وجود ندارد، اما استانداردهای اروپا(CEN)، کمیته اروپایی سازندگان تجهیزات تبرید و هوارسانی(ERUOVENT)، و انجمن مهندسان گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع آمریکا(ASHRAE) تدوین شده اند.

جدول ۱ طبقه بندی CEN و ERUOVENT را برای فیلترهای مورد استفاده در تهویه نشان می دهد.

در جدول ۲ نیز شبیه جدول ۱ و بر اساس استاندارد ۵۲.۲ ASHRAE تهیه شده است. این طبقه بندی ها یک روش مطمئن برای طراحی سیستم های تصفیه هوا براساس میزان وزنی غبار مصنوعی و میانگین راندمان جذب غبار فراهم نموده اند، هر چند آزمایش دارای پیچیدگی هایی است از جمله شرایط و روش های متفاوت برای انجام آن و قابلیت جذب ذرات و مواد متفاوت.

پارچه فایبرگلاس

پارچه فایبرگلاس در جاهایی که ظرفیت های زیاد جذب غبار مورد نظر باشد بکار می رود گرچه به دلیل امکان پخش ذرات (احتمال آن در صورت استفاده از روش تکه های ریز نسبت به حالت استفاده از تارهای پیوسته بیشتر است) در حال حاضر از الیاف آلی مصنوعی غیر ریزشی و غیرشکننده استفاده می شود.

پارچه فیلترهای مصنوعی

پارچه فیلترهای مصنوعی دارای ساختار پیشرفته با عملکرد و چگالی بالا هستند؛ تابیده نشده حاصل از الیاف مصنوعی بوده؛ توسط حرارت یا رزین به یکدیگر پیوند خورده اند و یک روکش چسبنده با عمق کافی روی هریک از الیاف مصنوعی پوشانده می شود.

فیلتر هوا ی ساخته شده از الیاف مصنوعی قابل استفاده در بسیاری از کاربردهای هوای تازه یا برگشتی بوده و خصوصا برای تهیه ادارات؛ کارخانجات و ساختمان های عمومی، دستگاه های هواساز بیمارستان ها، اتاق های کامپیوتر، مدارس، کارخانجات داروسازی، اتاق های تمیز و آزمایشگاه ها مناسب می باشند.

! کپی ممنوع * استفاده از مطالب این سایت فقط با ذکر نام منبع بلامانع می باشد * کپی ممنوع !

صفحه اصلیتماس با مامسئولیت خریدار دیگ بخار

انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلرانواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلرانواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلربخارشوی-کارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرمفیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع کوئل دارمقاللات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *