Was ist ein Beutelfilter?
Ein Beutelfilter ist eine Art von Staubsammelgerät, das ein gewebtes oder nicht gewebtes Filtertuch verwendet, um sehr feine Partikel und Staub, die im Gas suspendiert sind, aufzufangen und das zu behandelnde Gas oder die zu behandelnden Gase zu reinigen.
Der Beutelfilter wird so genannt, weil das Filtertuch eine zylindrische Form hat und der Beutel an der Stelle aufgehängt ist, an der das behandelte Gas einströmt.
Es gibt auch elektrostatische Abscheider, die mit elektrischer Energie arbeiten, aber Beutelfilter haben den Vorteil, dass sie billiger und einfacher zu installieren sind als solche Abscheider.
Anwendungen von Beutelfiltern
Beutelfilter werden in Produktions- und Verarbeitungsanlagen eingesetzt, in denen Ruß und Rauch mit vielen für Mensch und Umwelt schädlichen Partikeln und Stäuben entstehen.
Typische Beispiele sind die großen Verbrennungsanlagen, die in Stahlwerken zur Verarbeitung von Abfällen eingesetzt werden.
Die Luftreinigung mit Beutelfilter ist auch sehr wichtig für die Reinhaltung der Luft in geschlossenen Räumen und an Standorten, an denen viel Staub erzeugt wird, sowie für die Gewährleistung eines sicheren Betriebs durch die Kontrolle von Staubexplosionen und anderen Gefahren.
Beutelfilter Materialien
Beutelfilter Filtertücher werden in der Regel aus Materialien hergestellt, die von Baumwolle bis zu hochpolymeren Kunstharzen wie Polyester, Nylon, Polypropylen, Acryl, Teflon und Glasfasern reichen.
Je nach Temperatur des zu behandelnden Gases werden auch Keramiktücher verwendet.
Die Auswahl der Beutelfilter-Materialien richtet sich nach der Temperatur, bei der sie eingesetzt werden, nach der Art des Gases, den Eigenschaften der Partikel, der Haltbarkeit und dem Preis.
Polyester zum Beispiel ist kostengünstig, aber anfällig für hohe Temperaturen und Laugen. Polyimid ist lösungsmittelbeständig, aber schwach gegen Säuren und Laugen; PTFE ist hitzebeständig und hat eine hohe chemische Beständigkeit, ist aber sehr teuer. Glasfaser hat eine ausgezeichnete Hitze- und Chemikalienbeständigkeit, ist aber teuer und schwer zu warten.
Beutelfilter sind einfach zu installieren, aber die Wahl des Filtertuchs wirkt sich direkt auf die Betriebskosten aus, da ein Austausch des Filtertuchs erforderlich ist. Andererseits ist es bei gleicher Größe einfach, das Material zu wechseln, und das Material kann u. a. je nach den Bedingungen vor Ort gewechselt werden.
Funktionsweise des Beutelfilters
Beutelfilter reinigen Gas, indem sie feine Partikel und Staub im Gas an den Fasern des Filtertuchs festhalten, während das Gas durch das Filtertuch strömt.
Die Partikel- und Staubabscheidekapazität ist mit ca. 99 % extrem hoch, wobei auch sehr kleine Partikel von 0,01 Mikrometer oder weniger abgeschieden werden können.
Obwohl die Abscheideleistung also sehr hoch ist, steigt nach einer gewissen Betriebszeit der Druckverlust aufgrund der Ansammlung von abgeschiedenen Partikeln auf der Oberfläche des Filtertuchs, und die Abscheideleistung des Beutelfilters nimmt ab.
Wenn der eingestellte Druckverlust erreicht ist, müssen daher die abgelagerten Partikel vom Filtertuch abgefegt werden.
Dazu gibt es im Wesentlichen zwei Methoden: das mechanische Abschwemmen und das Puls-Jet-Abschwemmen, bei dem Druckluft in den Filter geleitet wird, um die Partikel abzuschwemmen.
Beutelfilter aus Glasfaser, die in Zement- und Stahlhüttenwerken eingesetzt werden, werden durch Einblasen von Luft entgegen der Filtrationsrichtung gereinigt.
Beutelfilter Bestäubungsmethode
Beutelfilter mit einem hohen Druckabfall müssen von angesammelten Partikeln gereinigt werden. Dies kann durch mechanische Vibration, Gegendruck oder Impulsstrahlen erfolgen.
Bei der mechanischen Vibration des Beutelfilters wird der Filter in Schwingung versetzt, während beim Gegendruck der Luftstrom in die entgegengesetzte Richtung wie bei der Staubabscheidung gelenkt wird, um die abgelagerten Partikel zu entfernen. Das Rückspülverfahren wird zur Reinigung von Beutelfiltern aus Glasfasern verwendet, die in Zement- und Stahlhütten eingesetzt werden.
Mechanische Vibrationen und Gegendruck machen es jedoch erforderlich, den Luftstrom während der Entstaubung abzuschalten, so dass die Staubabscheidung unterbrochen werden muss. Aus diesem Grund muss der Entstauber in mehrere Kammern unterteilt werden, um einen kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen.
Im Gegensatz dazu erfordert das Impulsstrahlsystem, bei dem nur ein Teil der Wanzen sofort durch einen Gegenstrahl zerstäubt wird, keine Unterbrechung der Staubabscheidung, so dass ein kontinuierlicher Betrieb ohne Mehrkammeraufbau möglich ist.
Beispiele für Probleme mit Beutelfiltern
Die Grundstruktur des Beutelfilters ist einfacher als die anderer Entstaubungsanlagen, was bedeutet, dass er auf kleinem Raum installiert werden kann und leicht zu warten ist. Darüber hinaus kann der Beutelfilter durch eine geeignete Auswahl des Materials und der Größe des Filtertuchs eine hohe Staubsammelkapazität in einer Vielzahl von Umgebungen erreichen. Aufgrund dieser Eigenschaften sind Beutelfilter in den verschiedensten Bereichen weit verbreitet. Allerdings ist dieser Vorteil manchmal eng mit verschiedenen Problemen verbunden.
Das häufigste Problem ist das Herabfallen oder Brechen des Filtertuchs. Dies wird durch die lokale Konzentration partikelhaltiger Gase und durch Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit aufgrund von Belastungsschwankungen verursacht, die dazu führen, dass das Filtertuch wackelt und mit benachbarten Filtertüchern und Gehäusen in Kontakt kommt. Dies kann manchmal durch den Einbau zusätzlicher Gleichrichterplatten, z. B. aus perforiertem Metall, gelöst werden, um den Gasfluss zu regulieren. In Bereichen, in denen die Gefahr eines Kontakts besteht, kann die Anzahl der installierten Filtertücher verringert und die Dichte der Filtertücher reduziert werden, allerdings nur als Notmaßnahme, da dies die Staubabscheidungseffizienz verringert.
Die größten Probleme sind Entzündung und Explosion. Beutelfilter werden im Allgemeinen in den meisten Entstaubungsanlagen von Verbrennungsanlagen eingesetzt. Beutelfilter in Verbrennungsanlagen sammeln feinen Kohlenstoff, und da das System häufig unter Unterdruck steht, kann Außenluft durch Lücken im Gehäuse angesaugt werden, wodurch die Voraussetzungen für eine Entzündung geschaffen werden. Wenn darüber hinaus Feinstaub durch Verstopfung des Filtertuchs usw. im System zurückgehalten wird, steigt das Risiko von Staubexplosionen.
Obwohl diese Geräte einfach und leicht zu installieren sind, sind sie auch sehr empfindlich. Um diese Probleme zu vermeiden, ist es wichtig, einen geeigneten Beutelfilter auszuwählen und eine regelmäßige Wartung durchzuführen.