امروزه استفاده از مدیاهای حاوی الیاف ریز فیلتراسیون هوای صنعتی را دچار تغییرات مهمی کرده است. هنگامی که از این مدیا روی مدیاهای متداول استفاده میشود، الیاف ریز یک شبکه دایمی از الیاف درهم تنیده و ظریف را در روی سطح بستر ایجاد میکنند. این شبکه با به دام انداختن غبار و آلایندهها بر روی سطح خود، میزان ذراتی که به سطح مدیای زیر خود میرسند را کاهش میدهد. این امر منجر به افزایش راندمان فیلتراسیون در مقایسه با مدیاهای مرسوم مورد استفاده مانند سلولوزی، سلولوزی/مصنوعی، اسپانباند یا ملتبلون میشود.
اگرچه هزینه تمام شده برای تهیه یک مدیای باکیفیت الیاف ریز به عنوان غبارگیر میتواند سنگین باشد اما با درنظر گرفتن مزایا و فواید آن میتوان گفت ارزش خرید حتی با قیمتی بالاتر را نیز دارد.
در زیر به ۵ دلیل عمده برای خرید یک مدیای الیاف ریز باکیفیت اشاره میکنیم:
۱- راندمان اولیه و متداوم بالاتر: یکی از وظایف اصلی فیلترهای غبارگیر جلوگیری از انتشار آلایندههای مربوط به یک واحد تولیدی صنعتی و به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانهای میباشد. از آنجایی که فیلترهای تازه تولید شده بازدهی کمتر و درنتیجه انتشار آلایندگی بیشتری را به همراه دارند، استفاده از یک مدیای الیاف ریز بر روی سطح میتواند تا حد زیادی میتواند راندمان فیلتر را بالا ببرد. این عملکرد به واسطه ۳ مکانیسم اصلی فیلتراسیون شامل به دام انداختن (Interception)، انتشار (Diffusion) و تاثیرات اینرسی (Impaction) حاصل میشود، شکل ۲ را ببینید.
اما راندمان اولیه تنها قسمت کوچکی از این داستان است. بیشتر فیلترهای غبارگیر با بهکارگیری مکانیسمهای متنوع سعی دارند غبار و آلایندگی را بر روی سطح خود به دام بیندازند. هنگامی که یک فیلتر تمیز میشود (معولا به واسطه هوای فشرده یا پالس-جت معکوس)، ذرات به دام افتاده روی سطح مدیا آزاد شده و شرایط دوباره برای انتشار آلایندگی را فراهم میآورند. هنگامی که از یک مدیای الیاف ریز استفاده میشود الیاف بر روی سطح مدیا فیلتر شده و تجمیع میشوند. بنابراین نفوذ به لایههای عمقی کمتر شده و فرایند تمیز کاری فیلتر به منظور استفاده دوباره راحتتر انجام میشود. به موجب این از وقوع شرایط برای انتشار دومرتبه آلایندگیها جلوگیری میشود.
۲- افت فشار کمتر در مدیا و صرفهجویی در مصرف انرژی: اغلب فیلترهای غبارگیر به یک فن متکی هستند تا جریان حاوی غبار از منبع آلایندگی حرکت کند و از مدیای فیلتراسیون عبور کند. میزان انرژی (فشار استاتیک) مورد نیاز برای گذر جریان هوا از فیلتر مدیا بیانگر اندازه و قدرت فن و درنتیجه میزان انرژی مورد نیاز برای عملکر سیستم است. میزان اصطکاک ایجاد شده توسط فیلتر مدیا و میزان ذرات فیلتر شده از عوامل مهم تاثیرگذار در انرژی مصرفی سیستم است. در اغلب مدیاهای متداول مورد استفاده، ذرات به دام انداخته شده میتوانند تا عمقی از مدیا نفوذ کنند. این نفوذ در عمق مدیا میتواند مانع تمیز شدن سیستم در مقایسه با فیلتراسیون سطحی در مدیای الیاف ریز شود، شکل ۳ را ببینید. هنگامی که ذرات فیلتر شده نتوانند از عمق مدیا جدا شوند، افت فشار ایجاد شده در فرایند فیلتراسیون افزایش یافته و به دنبال آن مصرف انرژی در فرایند افزایش مییابد. ازآنجایی که استفاده از مدیای الیاف ریز باعث کاهش نفوذ ذرات به عمق شده و فیلتراسیون سطحی را تسهیل میکنند، میتوانند تاثیر مهمی در کاهش انرژی مصرفی داشته باشند. کاهش اصطکاک ایجاد شده توسط مدیا تاثیر مستقیمی در کاهش هزینههای ناشی از مصرف انرژي و تجهیزات مصرفی سیستم ایفا میکند. حتی صرفهجویی بیشتری میتواند توسط یک فن با فرکانس متغیر حاصل شود.
۳- کاهش حجم هوای فشرده به منظور فرایند پالس-جت مورد نیاز برای فرایندتمیزکاری: همانطور که در بالا اشاره شد، هنگامی که ذرات آلاینده بر روی سطح فیلتر مدیا به دام انداخته شوند، حجم هوای فشرده کمتری در مقایسه با فیلتراسیون عمقی برای فرایند احیای مدیا مورد نیاز است، شکل ۴ را ببینید. به همین دلیل، هزینههای عملیاتی مورد نیاز کمپرسور برای تولید هوای فشرده کاهش پیدا میکند.
۴- عمر مفید بیشتر: بیشتر فیلترهای غبارگیر هنگامی که ذرات عمقی به دام انداخته شده نتوانند از فیلتر مدیا جدا شوند و فیلتر نتواند تا حد استاندارد احیا شود به پایان عمر خود میرسند و کاربرد خود در سیستم را از دست میدهند. به دلیل بازهی الیاف ریز و خواص منحصر بفرد آنها در فیلتراسیون سطحی، این نوع مدیاها به طرز قابل توجهی عمر مفید بیشتری را نسبت به مدیاهای مرسوم از خود نشان میدهند. عمر مفید بیشتر این فیلترها به معنی خرید کمتر فیلتر و صرفهجویی قابل توجه در هزینه میباشد. همچنین افزایش عمر مفید یک فیلتر به معنی کاهش مراتب سرویسهای دورهای و در نتییجه کاهش هدررفت زمان و هزینه میباشد.
۵- انعطاف در پیکربندی فیلتر و کمک به حل مسائل: مدیای الیاف ریز میتواند توسط طیف وسیعی از مواد خام تولید شده و در اشکال مختلفی مصرف شود. این مدیاها میتوانند بر روی الیاف سلولزی، مصنوعی و اسپانباند قرار گیرند تا بازدهی هر یک این مدیاهای اشاره شده را بهبود بخشند. این مواد میتوانند بسته به خواص منحصربفردشان مانند: خواص آنتی-استاتیک، دما، مقاومت در برابر رطوبت و دیگر موارد انتخاب شوند. مدیای الیاف ریز در طول سالها در فیلتر کارتریجها استفاده میشدند و امروزه سازندهها درحال ارائه این نوع مدیاها در انواع مختلفی از فیلترها هستند.
تنوع زیاد فیلترها و دسترسی به انواع متخلفی از مدیاهای الیاف ریز برای کاربردهای متنوع به معنی امکان تغییرات در فیلترهای غبارگیر و کاهش مصرف انرژی شده و در نهایت هزینهها را کاهش دهند.
Link: https://www.filtnews.com/top-5-reasons-a-fine-fiber-performance-layer-filter-is-worth-it/
نویسنده: Chrissy Klocker
تاریخ انتشار: March 6, 2023
مترجم: حامد صفری