カートリッジ集塵機フィルターが室内空気の質を維持する仕組み

Sep 16, 2023

Stephanie Schales 氏、Camfil 大気汚染管理 (APC)、プロジェクト マネージャー | 2022 年 6 月 2 日

粉末やバルク固体の製造、加工、取り扱い、包装では、迷惑で有害な粉塵が発生し、室内の空気の質が低下する可能性があります。 施設の運営者は、作業員の健康を保護し、規制遵守を維持するために、これらの粒子を効果的に収集して封じ込める必要があります。

実証済みの解決策は、カートリッジ スタイルのフィルターを使用する産業用集塵システムを設置することです。 カートリッジフィルターは円筒形なので、パネルフィルターよりも多くの平方メートルの濾材（布地）を保持できます。 一般に、メディアが増えるとより多くの塵が収集される可能性があるため、これは重要です。

パネル型フィルターとは異なり、円筒型フィルターもパルス洗浄システムで洗浄できます。 仕組みは次のとおりです。 媒体は、集塵機を通過する空気中の粉塵を捕捉します。 フィルター カートリッジに塵が溜まると、コレクターは圧縮空気の高速パルスをカートリッジの中心に噴射します。 空気のパルスによってダストがカートリッジから排出され、廃棄ホッパーに落ちます。 この継続的なパルス洗浄プロセスにより、フィルター カートリッジの寿命は何ヶ月も延長されますが、最終的には新しいものと交換する必要があります。

この記事では、良好な室内空気品質とコスト効率の高い運用を確保するために、カートリッジ集塵機フィルターを選択および保守する方法について説明します。

適切な媒体を使用することで、良好な室内空気の質を確保し、従業員の浮遊粒子への曝露を大幅に減らすことができます。 さらに、用途や粉塵の種類に応じて適切なカートリッジ フィルター メディアを選択することが、集塵機を耐用年数にわたって効率的に動作し続けるための鍵となります。

粉塵のサイズ、形状、可燃性などの要素は、適切なフィルター媒体の種類を決定するのに役立ちます。 粉塵の特性を正確に評価する唯一の方法は、独立した研究所または機器の供給業者にサンプルをテストしてもらうことです。

通常、ベースフィルター媒体は、合成ポリエステルまたはポリエステルシリコーンブレンド（スパンボンドと呼ばれます）、または不織セルロースブレンド（セルロースと呼ばれます）のいずれかです。 基布をコーティングで処理して、静電気の消散、撥油性および撥水性、難燃性、または有害な粉塵粒子の優れた放出などの特定の性能特性を提供することができます。

フィルター媒体をさまざまなコーティングで処理して、特定の性能特性を得ることができます。

粉末およびバルク固体の用途では粉塵が発生し、数分または数秒ごとにフィルター カートリッジがいっぱいになります。 フィルターが塵を捕捉すると、空気の流れが制限され、塵粒子を捕捉するのに十分な空気の流れを維持するためにコレクターのファンがより激しく動作する必要があります。 空気の流れに対するこの抵抗は、圧力損失の増加と呼ばれます。 システムが動作すると、継続的な粉塵の負荷によりエア フィルタの圧力降下が常に増加します。

集塵機には、パルス クリーニングまたはジェット パルス クリーニングとして知られる内部クリーニング システムが備わっており、数秒ごとにフィルター カートリッジの中心に圧縮空気を噴射します。 これらの空気パルスは、約 90 ～ 100 psi の圧力で高速でフィルター媒体を押し出し、ほこりの大部分がカートリッジから吹き飛ばされ、ほこりはホッパーに落ちます。

フィルターのメンテナンスに関しては、圧縮空気の psi が低すぎると、フィルターが完全に洗浄されない可能性があります。 ただし、psi が高すぎると、メディアやカートリッジ自体にストレスがかかり、破れ、損傷する危険があります。 さらに、圧縮空気ライン内の油や水は、圧力低下やフィルター媒体の破損を引き起こす可能性があります。 したがって、圧縮空気システムの監視はフィルターのメンテナンスの重要な部分です。

カートリッジフィルターのパルス洗浄

フィルターを清潔に保つと圧力降下が軽減されますが、フィルターを過剰に洗浄するとカートリッジの寿命が短くなり、圧縮空気の過剰使用によりエネルギーコストが増加します。 選択的クリーニング制御を使用すると、フィルターをきれいに保つ簡単な方法が提供されます。 継続的クリーニング、オンデマンド クリーニング、またはダウンタイム クリーニングから選択できます。 継続的な洗浄は、多孔質の粉塵や粉塵負荷の高い用途に最適です。 他のほこりの種類のほとんどについては、オンデマンドのクリーニングをお勧めします。 これにより、フィルター カートリッジのクリーニングを開始および停止するための差圧の範囲を設定できます。 このようにして、使用する圧縮空気を減らし、最適なフィルター洗浄効率とフィルター寿命を実現できます。

最終的に、あまりにも多くの塵がフィルターに深く入り込んでしまい、パルス洗浄では除去できなくなります。 フィルタの交換時期は、フィルタの寿命の終わりに見られる空気流量の減少であり、プロセス領域での捕集速度の低下やプロセス領域内の粉塵の増加につながります。

コレクター全体の圧力降下により、システムが塵を捕捉する能力が低下する場合は、フィルターの交換が必要であることを示すもう 1 つの兆候です。 また、フィルターから漏れ出た粉塵が施設内に再侵入しないように注意してください。

常に大量の粉塵を処理しますが、プレミアム カートリッジ フィルターは最長 1 年間使用できます。 フィルターの寿命は、フィルターの品質と、作業に適切なメディアが使用されているかどうかによって決まります。 プレミアムカートリッジフィルターを使用すると、交換頻度が減り、メンテナンスのダウンタイムと廃棄コストが節約されます。 長寿命カートリッジ フィルターは、次の交換までに最長 1 年間機能します。 ただし、大量の粉塵が発生する操作では、より頻繁にフィルターを交換する必要がある場合があります。

安価な交換用フィルターは短期間で故障し、目的が果たせなくなる可能性があるので注意してください。 理由の 1 つは、パルス洗浄システムのパワーに耐えられないことです。 フィルターが機能不全に陥ると、粉塵が作業エリアに送り込まれて混乱が生じ、空気の質が低下し、作業員の潜在的な健康リスクを引き起こし、製品を汚染し、さらには機器に損傷を与える可能性があります。

安価な交換用フィルターはすぐに故障する可能性があります。

フィルターを購入するときは、デザインに注意してください。 カートリッジ濾材はプリーツ加工が施されています。 重要なのは、プリーツの広い濾材を使用することです。この設計により、空気流が濾材の 100% に到達することができるからです。 プリーツがきつすぎると、メディアが空気流にさらされずに圧縮されてしまいます。 幅広のプリーツ設計により、フィルターを通過する空気の流れが改善され、濾過の表面積が増加し、圧力降下が低減され、圧縮空気の使用量が減り、フィルターの寿命が向上し、エネルギーが節約されます。 また、ワイドプリーツフィルターにより、フィルターに溜まったゴミをよりよく放出し、掃除の効率を高めます。

狭いプリーツと広いプリーツのフィルター設計

フィルターを交換するためにオペレーターが装置に入らなければならない集塵機は、作業者の安全を脅かします。 幸いなことに、カートリッジ スタイルの集塵機の多くは、フィルターに簡単にアクセスでき、簡単にスライドさせて出し入れできるように設計されています。 素早く開く厚手のドアを備えた集塵機により、フィルター カートリッジに簡単にアクセスでき、安全かつ簡単に交換できます。

簡単にアクセスできるレール付きプラットフォームにより、フィルターを安全に交換できます。

作業者の安全性を高めるために、これらのロックアウト/タグアウト ドアはどちらの側からでもアクセスできるように完全にリバーシブルになっており、パルス サイクル中に誤ってドアを開けることによる怪我を防ぎます。 OSHA 準拠の手すり付き安全プラットフォームと墜落防止システムを備えたはしごは、作業者がフィルターを交換するためにコレクターにアクセスする際の滑りや落下を防ぐことができます。 非常に有毒な粉塵を取り扱う場合、規制により、交換中に使用済みフィルターから作業者を隔離するためのバッグイン/バッグアウト (BIBO) 封じ込めシステムが義務付けられる場合があります。

バッグイン/バッグアウト封じ込めシステムは、フィルター交換中に作業者を有害な粉塵から保護します。

浮遊微粒子の管理は、粉体およびバルク固体の安全な操作の重要な部分であり、ろ過はそれらの微粒子を収集して封じ込める中心的な部分です。 用途に最適なフィルターを選択して維持することは、良好な室内空気品質を実現し、集塵機を可能な限り安全かつ効率的に動作させるのに役立ちます。

Stephanie Schales は Camfil Air Pollution Control (APC) のプロジェクト マネージャーであり、鉱山の集塵アプリケーションと米国南東部およびラテンアメリカ地域をサポートしています。 詳細については、800-479-6801 または 870-933-8048 に電話するか、電子メール [email protected] でお問い合わせいただくか、www.camfilapc.com にアクセスしてください。

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