産業用エアフィルター: どれくらいきれいにできるのでしょうか?

Richard Farnish、CEng MIMechE、グリニッジ大学バルク固体処理技術ウォルフソンセンターテクニカルディレクター | 2023 年 3 月 3 日

使い捨て用途 (車両や HEPA など) に組み込まれるエア フィルターには、粒子を捕捉し、特定の粒子カットオフ値での侵入を防ぐという非常に単純な動作要件があります。 対照的に、大多数の工業プロセスプラントのフィルターは、所定のカットオフサイズまで粒子を捕捉するだけでなく、捕捉された物質を除去し、フィルターを許容可能な状態に戻す必要がある統合プロセスの一部である必要もあります。 「クリーン」（つまり、圧力損失が低い）状態。 もちろん、この捕捉と除去のサイクルは、捕捉効率やフィルターのライフサイクル期間の劣化を最小限に抑えながら継続すると予想されます。

リバースジェット洗浄システムは、多くのベンダーの濾過装置に広く適用されており、濾材から粒子を除去する効果的な手段を提供します。 ただし、提供される機器の品質と使用される制御方法は大幅に異なる可能性があり、ほとんどの場合、これはタスクに割り当てられた予算に正比例します。 この結果、そのようなシステムの洗浄効率とエネルギー消費量 (圧縮空気消費量の形で) も大幅に変化します。

多くの設置設計の基礎は、取り扱われる空気量の知識と併せて、必要なフィルター全体を決定するのに役立つ公称最小面速度に焦点を当てています。 この点において、必要な表面積はプリーツ付きカートリッジを使用することで得られることが多く、そのコンパクトさによりフィルターハウジングのサイズを最小限に抑えることができます。 一般に、リバース ジェット パルス システムは、フィルターの「クリーンな」状態を達成できる粒子除去メカニズムを提供するために、多くのプラントで見られます。 繰り返しになりますが、レイアウトと詳細設計は、技術的な品質に大きく幅があることがわかります。 また、パルス圧力の選択は、通常、洗浄効率が不十分であるとみなされる場合、運用レベルで簡単に変更できる「経験則」に基づいています。

しかし、バルクマテリアルハンドリングの多くの側面と同様に、ある程度の空気圧が良好であれば、さらに改善が必要であるという誤った思い込みが定期的に発生していることがわかっています。 プリーツ付きフィルター カートリッジ (本質的には硬い構造) の洗浄能力は、靴下フィルター (柔軟な構造) の場合と同じではありません。 後者の場合、病人の内部に作用するパルスに応じた膨張と急速な減速が粒子剥離のメカニズムとなる。 これは構造的に硬いプリーツフィルターでは明らかに不可能であり、この点でガスパルスは空気/エネルギーをプリーツ構造の内面に導入できる手段であると考えることができます。 この結果、粒子の除去は短時間/高エネルギーのガスパージ (つまり、フィルターの内部空隙と経路の迷路から粒子を引きずり出すか吹き飛ばす) と見なすことができます。 この点において、フィルター媒体を通じて有限の空気流を実現できることは論理的です (この概念は最近の調査研究で当てはまることが判明しています)。 この点において、フィルタ内部に局所的な最適な瞬間圧力条件が存在すると予想でき、特定のフィルタ構造では、臨界圧力範囲を超えて圧力が増加しても、フィルタ内で消費されるエネルギーが増加する代わりに、洗浄上の利点はほとんど、またはまったくもたらされません。プロセス。

結論として、微粒子濾過システムの科学と技術は、産業界でのバルク固体の取り扱いにおけるベストプラクティスの適用において、依然として発展途上の側面です。 多くのシステムは設計どおりに動作し、過度な問題を引き起こすことはありませんが、パフォーマンスが低下し、定期的な介入が必要なシステムも多数存在します。 ろ過ユニットが効率や利益率を直接高めるものではないという誤った認識が、限界的なシステムの設置をもたらす「価値工学」の実践の主な原因であると主張することができます。

MIMechE CEng の Richard Farnish は、グリニッジ大学 (英国チャタム) のバルク固体処理技術ウォルフソン センターのテクニカル ディレクターです。

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