集塵機の構造

Parker Hannifin、産業用ガスろ過および生成部門のシニア アプリケーション エンジニアである Phil Rankey 氏とシニア プロダクト マネージャーの Tim Rosiek 氏は次のように述べています。 | 2023 年 2 月 16 日

集塵および濾過装置を検討する場合、屋内の周囲の工業作業環境に浮遊する可能性のある粒子の期待される抽出および濾過を実行するために重要な、装置とそのフィルターおよび付属品には違いがあります。 集塵装置の本質的な機能は同じですが、不要な塵を捕集するための大型掃除機を思い浮かべてください。この機能の方法とその有効性はまったく異なる場合があり、多くの要因に依存します。

これらの要因には、作業者、環境、機器、施設に対する安全上の考慮事項が含まれます。 フィルタ効率レベル、フィルタ媒体の構造、汚染物質の種類、収集方法（発生源、または一般に部屋（周囲）またはエリア）、必要な空気流量、さらには粒子輸送速度などの項目ダクト内のすべてのシステムを考慮する必要があります。 特定のアプリケーションの要求を満たすオペレーティング システムを成功させるには、粒子監視装置、爆発防止装置、火花検出システム、抑制装置、二次濾過などの追加の装置も必要になる場合があります。

その他の要因としては、利用可能な入力電力、圧縮空気、地理的位置、スペースまたは設置面積の要件などの利便性に関連する場合があり、集塵機の物理的な位置は設計段階で計画する必要があります。 施設内の広範なダクト システムは、一部の人にとっては理想的かもしれませんが、作業セルを頻繁に変更する可能性がある他の人にとっては、コストと利便性の両方の点で障害となる可能性があります。

集塵装置は主に 4 つのカテゴリに分類できます。

1. インピンジメントによる濾過。 これは、ある種の濾材を使用して粒子が濾材を通過するのを物理的に阻止する方法であり、粒子の捕捉と濾過に使用される最も一般的なソリューションです。

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2. 水による濾過。 文字通り、このタイプの装置を使用すると、粉塵が「危険な」経路を通って水域に侵入することになります。水を使って粉塵を気流から分離し、強制的に沈降または落下させます。ユニットの収集エリア。

Peach 飽和深度合体メディア技術は、その開放的で剛性の高い構造と 3 つのフロー パターンを使用して、要素の奥深くに液体を導きます。 液体はエレメントを飽和させて合体し、重力によって排出され、マトリックスを曇らせるのではなく事実上汚染物質を洗い流します。

3. 遠心力による濾過。 繰り返しになりますが、遠心力 (主にサイクロン形の集塵機) と入ってくる空気流の速度を使用して、空気流から微粒子を分離し、本質的にきれいな空気を残す、非常に単純ですが効果的な (ある程度の効率) 方法です。大気中に放出されます。

単独で使用するか、別の集塵機と組み合わせて使用​​すると、サイクロンが生み出す遠心力によって、目に見えない細かい粒子から粗大な汚染物質が分離され、きれいな空気が排出されます。

4. 静電気による濾過。 このタイプのコレクターは、電荷を使用して気流を帯電させ（髪に風船を走らせ、その後風船を壁に貼り付けることを思い出してください）、逆に帯電したプレートに空気を通過させて微粒子を強制的に「付着」させます。あのコレクションプレート。 浄化された空気は、状況に応じてコレクターを通って職場または大気中に戻り続けます。

最大の粒子のみを除去する遠心分離フィルター、バッグフィルター、またはボックスフィルターとは異なり、ESP は大きな汚染物質と微細な汚染物質の両方を帯電させ、接地された収集プレートに集まる気流からそれらを取り除きます。 結果として生じる排出空気には、オイルミスト、煙、有害粒子がほとんど残らず、クリーンな空気だけがシステムから放出されます。

熱酸化剤や焼却装置など、ガスや極微粒子に使用される収集および破壊方法は他にもありますが、議論を集塵機の構造にとどめるため、ここではこれら 4 つのカテゴリで満足することにします。

これらのシステムに共通しているのは、電動排気ファンなどの機械式空気移動装置 (AMD) を使用して、周囲の空気を浮遊微粒子で刺激してコレクタまたはその捕捉装置に引き込むことです。装置の空気流に作用して、前述の方法を使用して空気から粉塵を分離することができます。

さまざまな方法で空気から粉塵を分離します。

これらの各装置には、汚染された空気が装置内に引き込まれる入口領域があります。 入口領域は、コレクター自体の一部である場合もあれば、微粒子を最も効果的に捕捉するために空気を導くために使用されるある種の収集フードまたは抽出アームの場合もあります。

集塵抽出アームは、空気中の汚染物質を完全に自動制御して捕捉するための機器に接続できます。

各装置には、汚染された空気流がユニットに流入する収集装置の一般に「ダーティサイド」と呼ばれる部分もあります。 この領域では、前述の洗浄方法の 1 つが気流に作用して、きれいな空気から塵を分離します。 微粒子の種類によっては、プレフィルター モジュール、研磨剤入口モジュール、空気分配モジュール、または拡張「ダーティ エア」などのプレ濾過または分離ステージがメイン濾過ステージの前に配置される場合があります。プレナム」は、気流で運ばれる大きくて重い粒子を除去して分離効率を高め、メインフィルターステージの早期負荷を軽減するために使用されます。

Parker DustHog SFC にある上記のメインろ過ステージの前に配置されるプレろ過または分離ステージは、空気流で運ばれる大きくて重い粒子を除去するために使用される研磨入口モジュールで、分離効率を高め、早期負荷を軽減します。メインフィルターステージ。

この方法 (媒体、水、遠心分離、静電のいずれか) で空気流から汚染物質が分離されると、分離された粒子はドラム、ゴミ箱、ホッパーなどの収集エリアに移動するか、廃棄やメンテナンスが容易になるように再循環されます。 。

上記の収集エリアはドラムと呼ばれます。

次に、浄化された空気はコレクターの「クリーンサイド」に移動し、そこで粒子除去効率を高めるためにある種の二次濾過（さらなる処理のため）を通過するか、臭気制御などのためのカーボンまたは他のタイプのポストフィルターを通過します。必要。

空気がさまざまな濾過方法を通過すると、（望ましく適切な場合）職場に戻すか、きれいな空気として外部大気に放出する準備が整います。 追加の後濾過を一次濾過システムに追加して、汚染物質が一次フィルターをバイパスした場合に確実に捕捉することができます。 二次的な高効率レベルとして後濾過も追加され、空気が屋内空間に戻されるか大気中に放出される前にサブミクロンの粒子や汚染物質を除去します。 機械式ゲージまたは粒子監視システムを使用して、一次および二次濾過ステージが正しい動作状態にあり、不要な粒子が作業スペースや外部環境に放出されていないことを確認できます。

ゲージや粒子監視システムは、濾過システムが正しい動作状態にあり、不要な粒子が作業スペースや外部環境に放出されていないことを確認するために使用されます。

衝突による濾過を採用する集塵ユニットには、通常、細長い直径のフィルターバッグまたはプリーツフィルターを備えたバッグハウス、大量のフィルター媒体を保持できるより大きな直径のフィルターを備えたカートリッジコレクター、ポケット付きフィルターバッグを備えたシェーカーコレクター、および媒体コレクターが含まれます。パネル、ボックス、カートリッジ、バッグ、またはその他の構成のいずれかで、あるタイプおよび構成のフィルターを保持します。 これらのシステムはそれぞれ、媒体を通る固有の抵抗経路を使用して、清浄な空気の通過を許可しながら微粒子の通過を阻止します。 集塵量が増加したユニットでは、フィルター全体の抵抗が大きくなり、多くの場合、圧縮空気の脈動や機械的振動などのフィルター洗浄機構が装備されています。

粉塵の分離に水を使用する収集ユニットは、円形、長方形、または正方形のものがありますが、共通して水の保持領域があり、入ってくる粉塵を含んだ気流が強制的に水に取り込まれ、通常は分離が引き起こされます。塵を含んだ水は気流とは別の経路をたどります。 空気から粉塵が取り除かれ、システムを通過して職場または環境に戻されます。 その後、ダストはコレクターの底にスラッジとして沈殿します。このスラッジは、将来の廃棄のために空にするか、沈殿タンクに流し込む必要があります。 これらのコレクターの性質により、爆発の可能性のある金属粉塵や同様の汚染物質に特に適しています。 これらのユニットは本質的に圧力降下が高く、一貫して発生しますが、水の交換や湿った汚染物質の除去と廃棄などの頻繁なメンテナンスが必要です。 また、これらのコレクターをアルミニウムの粉塵や微粉などの特定の種類の粉塵に適用する場合には、考慮と注意が必要です。

気流を浄化するために遠心力を利用する最も一般的なコレクターはサイクロンです。 これらのユニットにはいくつかの配置と構成があります。 これらのコレクターは、フィルターや水を使用せずに大きな粒子を分離するのに非常に効果的ですが、対応する媒体ほど効率的ではありません。 このため、今日の環境では、環境または職場に戻る空気が希望または要求どおりにきれいであることを保証するために、媒体などの追加の分離を追加し、通常はサイクロンの後に追加するのが一般的です。

気流を浄化するために遠心力を利用する最も一般的なコレクターはサイクロンです。

電気集塵機 (ESP) には、金属メッシュのプレフィルターとポストフィルターを除き、バリアフィルターがありません。 流入する気流の中で帯電ワイヤまたは金属イオナイザーを使用して、粒子状物質のみ (気流ではない) にエネルギーを適用し、粒子状物質をイオン化して、ESP コレクターにエネルギー消費量の削減という利点をもたらします。 これらの荷電粒子は、下流に配置された反対の電荷が適用されたプレート上に収集されます。 ESP ユニットは、オイルミストや煙などの非常に細かい粒子に対して効果があり、空気を浄化し、可燃性オイルの蓄積を減らすために船舶のエンジンルームで使用されています。 ESP は、粒子が適切に帯電せず、プレート上に収集されないため、大きな粒子や高濃度の粒子には効果がありません。 集塵用途での使用は限定されます。 ESP コレクターでは収集プレートの洗浄が必要で、多くの場合、水洗サイクロンを使用したり、オフサイトでの洗浄のためにプレートを物理的に取り外したりする必要があります。 一部の ESP 濾過システムでは、臭気に対処するために炭素または過マンガン酸カリウムの最終フィルターを追加します。

ESP ユニットは、オイルミストや煙などの非常に細かい粒子に対して効果があり、空気を浄化し、可燃性オイルの蓄積を減らすために船舶のエンジンルームで使用されています。

これらのタイプの機器のそれぞれの使用方法は、各アプリケーション、企業、要件、および特定のアプリケーションごとに必要とされる地方、州、連邦の規格や規制によって異なります。 安全専門家、認定産業衛生士、または資格のある産業公害防止専門家は、特定のニーズに最適な特定の種類の集塵装置をナビゲートするだけでなく、最適かつ安全かつ最大限の効果を発揮するための追加の考慮事項を指定することもできます。プラントの運転目標に向けた効果的な手配。 目標は常に、職場と環境の両方にきれいな空気を維持しながら、安全で健康的な職場を促進するシステム、生産性の向上をサポートするソリューション、人的投資と機械的投資の両方を保護する戦略を設計して提供することです。

Phil Rankey はシニア アプリケーション エンジニアであり、Tim Rosiek は Parker Hannifin の産業用ガスろ過および生成部門のシニア プロダクト マネージャーです。 （ニューヨーク州ランカスター）。 詳細については、800-343-4048 に電話するか、電子メール [email protected] を送信するか、parker.com/airquality にアクセスしてください。

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