تحول در فیلتراسیون هوای کارخانه‌های نساجی با واحدهای کامپکت

قاسم حیدری، فوق لیسانس نساجی از پلی تکنیک تهران

واحد فیلتراسیون هوای کامپکت (Dust-filtering Unit) شامل:

• واحد فیلتر لانه زنبوری (Honeycomb)
• تسمه نقاله توری چین دار(pleated belt filter)

عملیات فیلتراسیون هوا در سالن ریسندگی یکی از مهمترین عملیات جهت جمع آوری ضایعات ماشین آلات و پرزهای معلق در هواست تا علی رغم تامین دمش و مکش مناسب در شوت فیدهای انتقال مواد، هوای همراه با گرد وغبار و ضایعات الیاف، به هوای تمیز فیلتر شده و به داخل سالن بازگردد. تاکنون سیستم های فیلتراسیون متعددی طراحی و بکار گرفته شده است که شامل ایواشرها، فیلترهای تخت، پری فیلترهای دیسکی، فیلتر روتاری، داست کالکتور، کمپکتور سیکلونی، داست سپراتور و سپراتور سانتریفیوژی می باشد.

سیستم های فیلتر متداول نیاز به فضای زیادی می باشند. علاوه بر تامین زمین مورد نیاز، بنای مورد نیاز و تاسیسات متناسب با آن نیز هزینه های فراوانی در بر دارد. از این رو کارخانجات جهت عدم نیاز به تامین فضا و بنا، به سیستم های کامپکت روی می آورند. در ادامه به دو پتنت جدید به نام های واحد فیلتر لانه زنبوری و فیلتراسیون هوا توسط تسمه نقاله چین دار اشاره خواهد شد.

سیستم فیلتر لانه زنبوری: یک سیستم بدیع، راندمان بالا با یک واحد مکانیکی-الکتریکی با ساختار فشرده با فضای اشغال شده کم و مصرف انرژی پایین می باشد که در سیستم های تهویه مطبوع و فیلترینگ ضایعات ریسندگی مورد استفاده قرار می گیرد.

کامپکت سازی در این سیستم بر روی درام فیلتر انجام شده است. به نحوی که بجای استفاده از یک درام استوانه ای، از 6 ردیف 6 تایی متشکل از 36 درام با شعاع 1/6 درام استوانه ای متداول بهره گرفته شده است. علت نامگذاری این سیستم به سیستم فیلتر لانه زنبوری نیز در کنار هم قرار گرفتن درام های استوانه ای با قطر کوچک در کنار هم می باشد.

با محاسبه محیط یک درام دایره ای به شعاع فرضی R و همچنین محاسبه محیط 36 درام با شعاع R/6 از سیستم لانه زنبوری، متوجه می شویم که با طول مساوی، محیط سیستم لانه زنبوری حدودا 4 برابر سیستم تک درام متداول است. در نتیجه با استفاده از سیستم فیلتر لانه زنبوری می توان فضای مورد نیاز را به 1/4 کاهش داد. یعنی یک سیستم لانه زنبوری با طول 2متر، می تواند عملکرد فیلتر تک درام با طول 8متر را عملیاتی سازد.

سیستم تمیز کردن این 36 درام کوچک در طراحی های عملیاتی شده به گونه ای است که درام ها ثابت و نازل تمیز کننده بصورت دوار و با تراورس افقی می باشند. دیواره داخلی فیلترهای روی درام ها توسط نازل های مکشی مماسی تمیز می گردد.

سایر اجزای تشکیل دهنده این سیستم فیلتر کامپکت نیز مشابه سایر سیستم های فیلتر متداول شامل فیلترینگ ضایعات: دیسک-فیلتر هوزینگ مهر و موم شده، کامپکتور الیاف، فن کالکتور می باشد.

ابعاد این سیستم فیلتر در شکل زیر نشان داده شده است. فضای اشغالی کم در این سیستم سبب پیچیده تر شدن مکانیزم تمیزکنندگی فیلترها شده است که با توجه به پیشرفت های شگرفی که در طراحی مکانیزم ها و کنترلرها صورت گرفته است، کنترل ساده با قابلیت اعتماد بالای این سیستم کامپکت دور از ذهن نیست.

سیستم تسمه نقاله توری چین دار: شامل تعدادی از سلول های فیلتری می باشد. هر سلول شامل یک نقاله چندگانه حلقه شده چین دار که بین دو پولی درحال چرخش می باشد. هوای فیلتر نشده به موازات سلولهای فیلتر وارد واحد می شود و از سطح تسمه چین دار عبور می کند. الیاف و گرد وغبار بر روی سطح خارجی فیلتر باقی می ماند و ذرات کوچکتر در بین چین ها جمع می شوند. هوای تمیز شده بین دو سلول (بین تسمه حلقه شده) به یک پلنوم برگشتی هوا در پشت فیلتر هدایت می شود و خارج می گردد. افت فشار قبل و بعد از فیلتر بصورت مداوم توسط فشارسنج چک می شود.

وقتی یکی از تسمه ها افت فشار پیدا کرد، تسمه به دور پولی ها شروع به چرخش می کنند و در همان لحظه، پلنوم خروجی هوای مکش اضطراری زیر سلول فعال می شود. جت های هوای موجود در کف و شاخه پایین قرقره با پالس کم فشار هوا وظیفه نظافت درحین مکش را انجام می دهد.

استفاده از این نازل های دمش باد باعث حذف نازل های متداول در سیستم فیلتر روتاری شده است. در واقع وکیوم فیلتر صورت نمی گیرد و سیستم مکش در ناحیه پایین بیشتر وظیفه انتقال الیاف روی سطح فیلتر چین دار و گرد و غبار لای چین ها را برعهده دارد. مکش باعث جذب تسمه و تمیز شدن آن می شود در عین حال این مکش باعث باز شدن چین ها هم می شود تا عملیات تمیزکنندگی بهتر انجام شود.

این سیستم ترکیب ظرفیت بالای فیلتر روتاری و راندمان بالای تمیزکنندگی سیستم دمش داست کالکتور را دارد. چین دار شدن تسمه باعث فوق العاده بزرگ شدن سطح فیلتراسیون شده است و عملیات خود تمیز کنندگی نیز توسط عملیات ساکشن ولی متفاوت با نازل های فیلتر روتاری انجام می شود. بر خلاف فیلترهایی که ظرفیت آن متناسب با سطح کم فیلتر پارچه ای است و برخلاف فیلترهای کارتریجی کیسه ای که به مرور زمان بر راندمان فیلترکردن کاهش می یابد و کیفیت هوا کم میشود، با ظرفیت بالا برگشت گرد و غبار نمی افتد.

در مقایسه با فیلتر روتاری نیز ابعاد کوچکتری دارد و فضای خیلی کوچکتری را اشغال می کند. ابعاد فیلتر دارای ارتفاع 3متر و عرض 3.5 متر و عمق 2 متر می باشد که می تواند شامل4تا8 سلول باشد. بصورت همزمان امکان حذف الیاف و گرد وغبار را دارد و فیلتر کردن الیاف باعث انسداد در فرآیند فیلتر کردن گرد و غبار نمی شود. این سیستم اجزای متحرک ساده تری دارد و نازلی جهت تمیز کردن سطح فیلتر نیاز نیست و سایشی ایجاد نمی شود و توان فیلتر کردن جریان هوای 85 مترمکعب بر ساعت را دارد.

با توجه به طراحی انجام شده که در شکل نیز بوضوح قابل توجه است، عملیات فیلتر کردن در بین دو پولی بدلیل تراکم بالای لایه ها در این نواحی به خوبی انجام می شود و عملیات تمیز کردن سطح فیلتر روی پولی بدلیل واگرایی چین ها از هم نیز به نحو مطلوب صورت می گیرد.

سیستم فیلتراسیون هوا توسط تسمه نقاله توری چین دار با ترکیبی از سایر فیلترها متناسب با حجم هوای مورد نیاز و کیفیت هوای لازم و مقدار و اندازه ضایعات و گرد و غبار می تواند طراحی و ارائه گردد.

سیستم های فیلتر اشاره شده درصورتیکه در کارخانجاتی که هزینه تامین زمین و ساختن بنا بالا باشد، و یا در کارخانجاتی که برنامه توسعه در دست اقدام داشته باشد و فضای آن را نداشته باشد می تواند بسیار مثمر ثمر باشد. از همین رو به فعالان در حوزه تهویه و سیستم های فیلتر در صنعت نساجی و ریسندگی، ادامه انجام تحقیقات و بررسی و طراحی و ساخت و ارائه این چنین سیستم های کامپکت توصیه می گردد.

برای مشاهده جدیدترین اخبار صفحه اینستاگرام مجله نساجی کهن را دنبال کنید.