FILTRE DE AER

Filtru - elementul ce apartine unei instalatii de ventilatie sau climatizare cu rolul de a retine praful din aerul atmosferic, cand concentratia acestuia este £20 mg/m³.

Separatoarele de praf retin praful din aerul evacuat din incapere inainte de evacuarea in atmosfera, cand concentratia acestuia ³150 mg/m³.

Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca un filtru: grad de retinere cat mai ridicat, capacitate mare de retinere a prafului, rezistenta aeraulica mica sau in limite economice si constanta in timp, cheltuieli de investitie cat mai reduse, intretinere usoara, constructii aferente reduse, cat mai robuste, etc.

1.1 Clasificarea filtrelor de aer:

* dupa marimea particulei de praf retinute: grosiere    d³ mm;

normale    6<d<100mm;

fine    1<d<6mm;

foarte fine    0,1<d<1mm.

* dupa gradul de retinere: categoria A: - normale e

(grosiere) - cu actiune buna e

categoria B: - normale    e

(fine) - cu actiune buna e

categoria C: - foarte fine e

(foarte fine)

speciale S: - filtre radioactive, absolute.

* dupa tipul constructiv (sau mecanismul de retinere): filtre cu tesatura, uscate, metalice cu pelicula de ulei, mecanice, cu carbune activ, filtre electrice, sonice, etc.

1.2 Caracteristicile filtrelor

- concentratia initiala, inainte de filtru

* Gradul de retinere (eficienta) e a    filtrelor definit ca raportul:

- concentratia finala, dupa filtru.

Eficienta unui filtru este variabila in timpul exploatarii, marindu-se odata cu incarcarea filtrului insa creste rezistenta aeraulica.

* Rezistenta aeraulica este indicata de producator in functie de categoria filtrului:

- grosiere si normale <10 mmH₂O;

- filtre fine 10 mmH₂O;

- filtre foarte fine 10 50 mmH₂O.

*Debitul specific de aer, caracterizeaza capacitatea de filtre si reprezinta debitul

de aer ce poate fi filtrat de 1 m2 de filtru in conditii medii de imbacsire si rezistenta aeraulica normala. Cunoscand debitul specific al filtrului ales si debitul de aer ce trebuie filtrat se poate determina suprafata necesara filtrului:

* Curatirea filtrelor reprezinta, inca o problema deosebita fie din lipsa de personal

calificat fie lipsa de materiale necesare. Orientativ se recomanda:

- filtre grosiere si normale - cateva saptamani;

- filtre fine (montate dupa filtre normale)- cateva luni;

- filtre foarte fine (montate dupa filtrele normale si filtrele fine)- 1 an.

Aceste recomandari sunt valabile pentru aer exterior normal. Pentru aer mai incarcat cu praf, perioadele se vor reduce corespunzator.

1.3 Alegerea filtrelor.

Pentru praf grosier si normal pana la fin se aleg filtre metalice umezite cu ulei sau filtre din fibre grosiere care se folosesc. Viteza aerului prin mediul filtrant 1 2 m/s.

Pentru praf fin si foarte fin se aleg medii de filtrare uscate din fibre organice sau neorganice foarte fine. Aceste materiale nu se reutilizeaza. viteza aerului este pana la 0,5 m/s.

1.4 Tipuri constructive de filtre

* Filtre uscate: alcatuite dintr-o rama si un material filtrant uscat care poate fi tesatura, hartie, fibre din sticla.

Filtrele din tesatura au fost primele filtre folosite: pe o rama se intinde o tesatura in V (pentru marirea suprafetei de trecere a aerului). Au eficienta mare e=90-95%, capacitate de filtrare de 5000 m³/m²h, dar si unele dezavantaje:

pericol de inflamabilitate;

sensibilitate la umezeala;

rezistenta aeraulica variabila.

Filtre de umplutura: o rama metalica in care se gaseste o umplutura

de fibre de sticla, sintetice sau textile sub forma de placi una peste alta. Pot fi refolosite sau consumabile.

Filtre de hartie sub forma de casete utilizandu-se un material

ignifugat. Hartia se aseaza in zig-zag pentru economie de spatiu. Au o utilizare redusa in domeniul ventilarii. Constituie de regula prefiltrul filtrelor cu carbune activ.

Filtre cu saci (cu buzunare), fig. 1, sunt considerate ca filtre fine sau

foarte fine. Dimensiunile 610 610 si lungimea de 800-900 mm cu 8 16 saculeti. Capacitatea de filtrare este 400 m³/m²h la o viteza frontala de 2,5 3,2 m/s cu o diferenta initiala de presiune 7-12 mmH₂O si o diferenta finala de 18-26 mmH₂O. Sunt utilizate pentru spitale, centre de calcul, laboratoare cu cerinte speciale, industria optica, mecanica fina, etc.

Fig. 1

Filtre statice cu celule in V, fig. 2, fabricate la IAA-Alexandria cu

scoatere frontala (FCVF) sau laterala (FCVL) putand fi montate pe canal sau zidarie. Celula are dimensiunile 500 500 si sunt montate pe casete: 2/caseta pentru FCVF si 4/caseta pentru FCVL. Numarul de casete: -FCVF 1 10 in plan orizontal si I-IV in plan vertical;

-FCVL 1 2 in plan orizontal si I-V in plan vertical.

Celulele pot fi cu material filtrant uscat (tesatura) cu o capacitate de 3000 m³/m²h sau cu o tabla expandata avand o capacitate de filtrare de 4920 m³/m²h; eficienta e=90%; rezistenta aeraulica 6 mmH₂O pentru tabla expandata si 12 mmH₂O pentru tesatura.

Fig. 2

*Filtre cu pelicula de ulei: o rama metalica avand de o parte si de alta plasa de sarma intre acer se gaseste o umplutura sau o rama metalica in care sunt introduse 6 placi metalice care au gauri romboidale. In ambele situatii ramele sunt introduse intr-o baie de ulei, scurse si apoi introduse in rastele si asezate in forma de V.

*Filtre umede sunt de fapt camere de tratare a aerului cu apa si anume camerele cu umplutura si camerele de pulverizare. Actioneaza asupra particulelor cu d>200mm de aceea nu se folosesc ca filtre propriu-zise.

*Filtre mecanice se construiesc in mai multe variante: cu material filtrant uscat sau cu celule umezite cu ulei.

*Filtru mecanic cu material filtrant uscat, fig. 3, consta din doi tamburi, unul pe care este infasurat materialul filtrant uscat curat si al doilea pe care este infasurat materialul filtrant folosit. Materialul filtrant uscat este o impaslitura in grosime de 12 mm. Actionarea se

Fig. 3

face mecanic pornirea fiind automata pe baza unui manometru diferential care comanda punerea in miscare a benzii in functie de gradul de imbacsire al materialului filtrant.

La un filtru cu mecanism de actionare se pot cupla 1 3 filtre fara actionare.

Filtrul mecanic cu material filtrant uscat se poate construi si in V pentru marirea suprafetei de filtrare. Materialul filtrant este vata de confectii pentru matlaseuri, tip D, sau liatex.

Viteza de antrenare a materialului filtrant este de 0,5-3,25 cm/h. Filtrul poate fi montat orizontal sau vertical. Debitele specifice sunt de ordinul 7000-8000 m³/m²h.

*Filtru mecanic autocuratitor, fig. 4, produs de IAA Alexandria, consta din doua perechi de roti pe care sunt trecute doua lanturi de care sunt agatate celulele filtrante cu tabla expandata. La partea inferioara se gaseste    o baie de ulei prin care trec succesiv celulele filtrante, aerul fiind obligat sa treaca prin celulele filtrante acoperite cu pelicula de ulei perpendicular pe suprafata acestora. pornirea filtrului se poate face manual sau automat. Este actionat de un motor electric. Baia de ulei este curatita de un sistem de racleti actionate manual. Debitele specifice sunt de ordinul 10000 m³/m²h. Sunt folosite in general in sisteme de ventilare industriala si ca prefiltre, mai putin, in instalatiile de climatizare.

Fig.4

*Filtre electrice, fig. 5, reprezinta o categorie de filtre care acopera un domeniu mare din punct de vedere al dimensiunilor particulelor: 0,01-10mm. Au principalul avantaj ca nu-si modifica rezistenta aeraulica in timpul functionarii cum se intampla la alte filtre.

Fig. 5

Este compus din doua zone: zona de ionizare formata din bare de ionizare de wolfram si zona de precipitare formata din placi de aluminiu. Datorita ionizarii se produce si o mica cantitate de ozon (nepericuloasa) care contribuie la distrugerea mirosurilor. Dupa o anumita perioada de functionare filtrul se scoate de sub tensiune si se curata prin spalare cu apa calda 30-40 operatie ce dureaza, plus uscarea 30-60 min.

Avantaje: eficienta mare, rezistenta aer mica., consum energetic mic 50 100W/ 10000 m³/h.

Dezavantaje: cost de investitie ridicat.

*Filtre cu carbune activ, fig. 6, sunt folosite in principal pentru retinerea gazelor vaporilor, virusilor ti indepartarea mirosurilor. Se fabrica din carbune de lemn sange animal, turba, zahar, nuci de cocos dupa un procedeu special prin care se realizeaza o suprafata mare 1 gÞ2 cm³Þ 400 m². Granule de 1 5 mm prezinta fenomenul de absorbtie. Capacitatea de retinere

Fig. 6

este de 15% din greutatea proprie. Trebuie precedat de un prefiltru si poate fi folosit pentru temperatura de maximum 30-40 ⁰C. Viteza de trecere a aerului de 1 1,3 m/s, rezistenta aeraulica 50 70 mmH₂O inclusiv filtru de hartie iar pentru cele in straturi in functie de viteza si granulometrie. perioada de folosire este de 3 12 luni. Celulele retinand particule isi micsoreaza capacitatea de retinere si trebuie regenerate prin suflarea unui aer cald prin filtru (>40 ⁰C).