Toz Toplama Sistemleri: Siklon ve Jet Filtre | MASTRON

Endüstriyel tesislerde oluşan tozun kontrol edilmesi yalnızca ortam temizliğiyle ilgili bir konu değildir.

Toz;

• üretim ekipmanlarının kirlenmesine,
• ürün kaybına,
• filtre ve fan yükünün artmasına,
• mekanik ekipman aşınmasına,
• proses veriminin düşmesine,
• bakım ihtiyacının artmasına,
• uygun koşullarda yangın veya patlayıcı atmosfer risklerinin oluşmasına

katkıda bulunabilir.

Bu nedenle modern bir toz toplama sistemi, sadece “tozu emen bir fan ve filtre” olarak değerlendirilmemelidir.

Başarılı bir sistem;

tozun kaynağında yakalanması → uygun hava debisinin oluşturulması → partiküllerin taşınması → kaba ve ince partiküllerin ayrıştırılması → filtre temizliği → toplanan ürünün kontrollü boşaltılması

adımlarının tamamını birlikte yönetmelidir.

Endüstride bu amaçla en sık karşılaşılan ekipmanlardan ikisi:

siklonlar ve jet pulse filtrelerdir.

Ancak bu iki ekipman aynı işi aynı yöntemle yapmaz.

Siklon, partikülleri ağırlıklı olarak merkezkaç ve atalet kuvvetleriyle ayırırken; jet pulse filtre, tozu filtre medyası üzerinde tutarak havadan ayırır.

ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), siklonların özellikle daha iri partiküllerin ayrıştırılmasında yaygın olduğunu ve downstream filtre yükünü azaltmak için “pre-cleaner” olarak kullanılabildiğini belirtiyor. Pulse-jet fabric filtreler ise hem kaba hem de çok ince partiküllerde yüksek toplama verimliliği sağlayabilen filtreleme sistemleridir.

Bu nedenle doğru mühendislik sorusu:

“Siklon mu daha iyi, jet filtre mi?” değil, “Bu prosesin partikül dağılımı, debisi ve toz yükü için hangi ayırma kombinasyonu daha doğru?”

olmalıdır.

Bu rehberde;

• toz toplama sistemlerinin çalışma mantığını,
• siklon ve jet filtrenin farklarını,
• filtre debisi ve alan hesabını,
• diferansiyel basıncın anlamını,
• fan ve kanal tasarımını,
• filtre tıkanmasının nedenlerini,
• proseslere göre doğru sistem seçimini

detaylı olarak inceleyeceğiz.

Toz Toplama Sistemi Nedir?

Toz toplama sistemi, üretim sırasında oluşan havadaki partiküllerin kaynağında veya proses hattında yakalanıp uygun ekipmanlarla ayrıştırılmasını sağlayan endüstriyel hava ve partikül kontrol sistemidir.

Temel sistem şu zincirden oluşur:

Toz Kaynağı → Davlumbaz / Emiş Noktası → Kanal → Siklon veya Filtre → Fan → Temiz Hava Çıkışı

Toplanan ürün ise filtre veya siklon altında;

• bunker,
• Big Bag,
• helezon,
• yıldız besleyici,
• rotary valve,
• başka bir taşıma sistemi

üzerinden tahliye edilebilir.

Burada önemli nokta şudur:

Filtre, toz toplama sisteminin yalnızca bir parçasıdır.

Filtre çok iyi seçilmiş olsa bile;

• emiş noktası yanlışsa,
• kanal debisi yetersizse,
• fan basıncı düşükse,
• filtre alanı yetersizse

sistem hedeflenen sonucu vermez.

Toz Toplama Sisteminin Temel Bileşenleri Nelerdir?

Profesyonel bir sistem genellikle altı temel bölümden oluşur.

1. Toz yakalama noktası

Toz mümkün olduğunca oluştuğu noktada kontrol edilmelidir.

Örneğin:

• Big Bag boşaltma,
• çuval boşaltma,
• mikser dolumu,
• konveyör transfer noktası,
• elevatör boşaltma,
• yükleme körüğü.

2. Kanal sistemi

Yakalanan tozlu havayı filtreye taşır.

3. Ön ayırıcı

Gerekli uygulamalarda siklon veya benzeri ekipmanla iri partiküller filtre öncesinde ayrıştırılabilir.

4. Filtre

İnce partikülleri hava akımından ayırır.

5. Fan

Sistem içerisindeki gerekli hava hareketini ve negatif basıncı oluşturur.

6. Toz boşaltma sistemi

Filtre veya siklon altında biriken ürünün uzaklaştırılmasını sağlar.

Bu son bölüm ihmal edilirse filtre altındaki toz tekrar sisteme taşınabilir veya hopper dolarak performans kaybına neden olabilir.

Siklon Nedir ve Nasıl Çalışır?

Siklon, tozlu hava içerisindeki partikülleri filtre medyası kullanmadan, merkezkaç ve atalet kuvvetlerinden yararlanarak ayıran ekipmandır.

Tozlu hava siklona teğetsel olarak girer.

İçeride dönel bir hava hareketi oluşur.

Daha ağır partiküller;

• merkezkaç etkisiyle dış duvara doğru hareket eder,
• hız kaybeder,
• siklonun alt bölümüne düşer.

Temizlenmiş hava ise merkezdeki akış üzerinden üst çıkışa yönelir.

EPA'nın güncel teknik açıklamasında siklon veriminin partikül boyutu dağılımıyla doğrudan ilişkili olduğu; siklonların genel olarak 10 mikrometreden büyük partiküllerin toplanmasında yaygın kullanıldığı ve daha iri/aşındırıcı malzemeyi downstream filtrelerden önce ayırmak amacıyla ön temizleyici olarak kullanılabildiği belirtilmektedir.

Siklonun Avantajları Nelerdir?

Filtre medyası gerektirmez

Torba veya kartuş bulunmaz.

Bu nedenle belirli uygulamalarda bakım daha basit olabilir.

Hareketli parçası azdır

Siklonun kendi içerisinde genellikle hareketli mekanik eleman bulunmaz. EPA da basit siklonların görece sade bir yapıya ve genellikle hareketli parça içermeyen tasarıma sahip olduğunu belirtiyor.

Yüksek toz yükünü karşılayabilir

Filtre öncesinde kaba partikül yükünü azaltabilir.

Aşındırıcı büyük partikülleri önceden ayırabilir

Bu sayede hassas filtre elemanlarının yükü düşürülebilir.

Yüksek sıcaklıklı uygulamalara uygun çözümler geliştirilebilir

Filtre medyası olmadığı için bazı sıcak proseslerde avantaj sağlayabilir.

Ancak gövde malzemesi ve sistem koşulları ayrıca değerlendirilmelidir.

Siklonun Dezavantajları Nelerdir?

En önemli sınırlama ince partikül tutma performansıdır.

Partikül küçüldükçe kütlesi azalır ve merkezkaç etkisiyle ayrıştırılması zorlaşır.

Bu nedenle çok ince proses tozlarında siklon tek başına yeterli olmayabilir.

Yüksek verimli siklon tasarımları daha küçük partikülleri ayırabilir; ancak daha yüksek basınç kaybı ve buna bağlı daha yüksek enerji ihtiyacı oluşabilir.

Bu nedenle birçok proseste siklon:

nihai filtre değil, ön ayırıcı

olarak değerlendirilir.

Jet Pulse Filtre Nedir?

Jet pulse filtre, tozlu havadaki partiküllerin torba veya kartuş gibi filtre elemanları üzerinde tutulduğu ve biriken tozun kısa basınçlı hava darbeleriyle temizlendiği endüstriyel filtreleme sistemidir.

Temel çalışma sırası:

1. Tozlu hava filtre gövdesine girer.
2. Partiküller filtre yüzeyinde tutulur.
3. Temiz hava filtre elemanından geçer.
4. Filtre yüzeyinde bir toz tabakası oluşur.
5. Jet pulse temizliği devreye girer.
6. Toz hopper içerisine düşer.
7. Alt boşaltma ekipmanıyla sistemden uzaklaştırılır.

EPA teknik dokümanlarına göre pulse-jet fabric filtreler yüksek partikül tutma verimliliği sağlayabilir ve temizleme işlemi sırasında filtrasyonun tamamen durdurulması gerekmez. Temizleme kısa süreli basınçlı hava darbeleriyle gerçekleştirilir.

Jet Pulse Temizleme Sistemi Nasıl Çalışır?

Filtre elemanı üzerinde biriken toz tabakası zamanla hava geçişine karşı direnç oluşturur.

Bu direnç arttığında diferansiyel basınç yükselir.

Jet pulse sisteminde;

• hava tankı,
• diyafram valf,
• solenoid,
• blow pipe,
• nozullar

üzerinden kısa süreli basınçlı hava darbeleri filtre elemanına uygulanır.

Bu darbe filtre yüzeyindeki tozu yerinden koparır.

Toz hopper içerisine düşer.

EPA kaynaklarında pulse-jet temizleme darbelerinin oldukça kısa sürdüğü ve sistemin bu sırada online çalışmaya devam edebildiği belirtilmektedir.

Siklon ile Jet Filtre Arasındaki Fark Nedir?

Bu nedenle siklon ve jet filtre çoğu zaman rakip değil, birbirini tamamlayan ekipmanlardır.

Siklon + Jet Filtre Birlikte Neden Kullanılır?

Bazı proseslerde en verimli mimari:

Proses → Siklon → Jet Filtre → Fan

şeklinde olabilir.

Siklon;

• iri,
• ağır,
• yüksek momentumlu,
• aşındırıcı

partiküllerin bir kısmını önceden ayırır.

Jet filtre ise geriye kalan ince partikülleri tutar.

Bu sayede;

• filtre üzerindeki toz yükü azaltılabilir,
• filtre elemanı aşınması azaltılabilir,
• hopper'a gelen kaba ürün ayrı yönetilebilir.

MASTRON'un mevcut Siklonik Jet Pulse Filtre içeriği de siklonik ön ayırma ile jet-pulse filtrasyonunun birlikte kullanılmasını ayrı bir çözüm olarak açıklıyor. Yeni yazımızın farkı, bu kombinasyonu genel toz toplama sisteminin mühendislik seçimi içinde değerlendirmesidir.

Toz Toplama Sistemi Seçerken İlk Sorulması Gereken Soru Nedir?

Birçok proje şu soruyla başlar:

“Kaç torbalı filtre gerekiyor?”

Bu yanlış başlangıçtır.

İlk belirlenmesi gereken parametre:

Ne kadar hava çekmemiz gerekiyor?

Çünkü filtre boyutu, fan ve kanal sistemi gerekli hava debisinden sonra belirlenir.

Toz Toplama Debisi Nasıl Belirlenir?

Bir emiş noktasındaki temel ilişki:

Q = A × V

şeklindedir.

Burada:

• Q: hava debisi
• A: efektif emiş alanı
• V: gerekli hava hızı

dır.

Ancak pratik bir toz toplama tasarımında yalnızca açıklık alanını ve rastgele bir hızı çarpmak yeterli değildir.

Dikkate alınması gerekenler:

• tozun oluşma yönü,
• prosesin doğal hava hareketi,
• davlumbaz geometrisi,
• kaynağa uzaklık,
• açık yüzey alanı,
• çevresel hava akımları,
• ürün boşaltma debisi.

Bu nedenle her emiş noktası ayrı değerlendirilmelidir.

Örnek Toz Emiş Debisi Hesabı

Aşağıdaki hesap yalnızca öğretici örnektir.

Varsayalım bir kapalı emiş ağzının efektif alanı:

0,50 m²

ve tasarımcı bu kesitte:

1,0 m/s

ortalama hava hızı hedefliyor.

Hacimsel debi:

Q = 0,50 × 1,0

Q = 0,50 m³/s

Saatlik debi:

0,50 × 3.600 = 1.800 m³/h

olur.

Ancak bu 1.800 m³/h değerinin gerçek proses için yeterli olup olmadığı;

• emiş geometrisi,
• toz oluşumu,
• açık alanlar,
• kaçak hava

ile doğrulanmalıdır.

Bu örnek doğrudan ekipman seçim değeri değildir.

Birden Fazla Emiş Noktasında Toplam Debi Nasıl Hesaplanır?

Örneğin tesiste:

• Big Bag boşaltma,
• mikser,
• elevatör çıkışı,
• yükleme körüğü

olmak üzere dört nokta bulunuyorsa her hattın debisi ayrı hesaplanmalıdır.

Ancak bütün noktaların aynı anda çalışıp çalışmadığı da önemlidir.

Örnek:

Eğer bütün noktalar eş zamanlı çalışıyorsa ana sistem bu şart için değerlendirilir.

Ama proses sekanslı çalışıyorsa otomasyon ve damper sistemiyle farklı tasarım yapılabilir.

Kanal Çapı Nasıl Belirlenir?

Hava debisi belirlendikten sonra tozlu havanın kanal içerisinde taşınması gerekir.

Temel ilişki yine:

Q = A × V

dir.

Debi belli olduğunda hedef kanal hızı üzerinden gerekli kesit alanı hesaplanabilir.

Dairesel kanal için:

A = πD² / 4

olduğundan çap bulunabilir.

Ancak toz taşıyan kanallarda hızın gereğinden düşük olması partiküllerin çökelmesine yol açabilir.

Gereğinden yüksek hız ise;

• basınç kaybını,
• enerji tüketimini,
• aşınmayı

artırabilir.

Dolayısıyla kanal çapı sadece “boruya sığacak hava” hesabı değildir.

Filtre Alanı Nasıl Hesaplanır?

Jet filtre boyutlandırmasında temel parametrelerden biri air-to-cloth ratio, yani Türkçede hava/bez veya hava/filtre alanı oranıdır.

Basitleştirilmiş olarak:

Filtrasyon Hızı = Hava Debisi / Efektif Filtre Alanı

ve dolayısıyla:

Filtre Alanı = Hava Debisi / Hedef Filtrasyon Hızı

şeklinde ifade edilebilir.

EPA da baghouse boyutunun seçilen air-to-cloth ratio ile doğrudan ilişkili olduğunu ve doğru oranın;

• partikül yükü,
• partikül özellikleri,
• temizleme yöntemine

bağlı olduğunu belirtmektedir.

Örnek Filtre Alanı Hesabı

Yalnızca öğretici örnek olarak:

Hava debisi:

12.000 m³/h

Varsayımsal hedef filtrasyon hızı:

1,0 m³/m²·dk

Önce debiyi dakika bazına çevirelim:

12.000 / 60 = 200 m³/dk

Gerekli teorik filtre alanı:

200 / 1,0 = 200 m²

olur.

Ancak buradaki 1,0 m³/m²·dk değeri yalnızca örnek kabulüdür.

Gerçek tasarımda hedef air-to-cloth ratio;

• tozun yapışkanlığı,
• partikül dağılımı,
• toz yükü,
• filtre medyası,
• pulse sistemi,
• sıcaklık,
• nem

üzerinden belirlenmelidir.

EPA da yüksek partikül yüklerinde daha fazla filtre alanına ihtiyaç duyulabileceğini; aksi durumda aşırı dust cake ve yüksek basınç kaybı oluşabileceğini vurgular.

Filtre Alanını Küçük Seçersek Ne Olur?

Aynı debiyi daha küçük filtre alanından geçirirsek filtrasyon hızı yükselir.

Bu durumda:

• filtre elemanına daha fazla toz yüklenebilir,
• diferansiyel basınç daha hızlı yükselebilir,
• pulse sıklığı artabilir,
• temizlenen toz başka filtre elemanlarına yeniden taşınabilir,
• filtre ömrü düşebilir.

EPA, çok yüksek gas-to-cloth oranının gaz akış direncini artırabildiğini ve performans problemlerine yol açabildiğini belirtmektedir.

Gereğinden Büyük Filtre Alanı Her Zaman İyi midir?

Hayır.

Daha büyük filtre:

• daha yüksek ilk yatırım,
• daha büyük gövde,
• daha fazla filtre elemanı,
• daha büyük bakım stoğu

anlamına gelir.

Bu nedenle optimum tasarım;

minimum maliyetli filtre değil, hedef debiyi kabul edilebilir diferansiyel basınç ve filtre ömrüyle sağlayan sistemdir.

Diferansiyel Basınç Nedir?

Diferansiyel basınç (ΔP), filtrenin kirli hava tarafı ile temiz hava tarafı arasındaki basınç farkıdır.

Filtre üzerinde toz biriktikçe hava geçiş direnci artar.

Bu nedenle diferansiyel basınç;

filtrenin yük durumunu izlemek için kullanılan en önemli işletme parametrelerinden biridir.

EPA kaynaklarında baghouse basınç kaybının;

• air-to-cloth ratio,
• toz özellikleri,
• filtre medyası,
• temizleme performansı

ile ilişkili olduğu belirtilmektedir.

Jet Filtre Diferansiyel Basıncı Neden Yükselir?

Başlıca nedenler:

Filtre elemanlarının aşırı tozla dolması

Pulse temizliği yeterli olmayabilir.

Yapışkan ürün

Toz filtre yüzeyinden ayrılmayabilir.

Nem veya yoğuşma

Toz medyaya yapışabilir.

Pulse basıncının düşük olması

Temizleme darbesi yetersiz kalabilir.

Diyafram valfi arızası

Bazı filtre sıraları temizlenmiyor olabilir.

Filtre alanının yetersiz olması

Air-to-cloth ratio gereğinden yüksek olabilir.

Hopper'da ürün birikmesi

Toplanan toz filtre elemanlarına kadar yükselmiş olabilir.

Diferansiyel Basınç Çok Düşükse Sistem İyi mi Çalışıyor?

Her zaman değil.

Çok düşük ΔP;

• yeni/temiz filtre,
• düşük hava debisi,
• filtre elemanı hasarı,
• filtre bypass kaçağı

gibi farklı durumları gösterebilir.

Dolayısıyla diferansiyel basıncı tek başına “ne kadar düşük, o kadar iyi” mantığıyla değerlendirmek doğru değildir.

Sistem için normal çalışma bandı gerçek ekipman ve proses üzerinden belirlenmelidir.

Jet Pulse Sistemi Zaman Ayarlı mı, ΔP Kontrollü mü Olmalı?

İki yaklaşım bulunabilir.

Zaman kontrollü pulse

Belirlenen periyotta temizlik yapılır.

Basittir ancak filtre gerçekten kirli olmasa da basınçlı hava harcanabilir.

Diferansiyel basınç kontrollü pulse

Temizlik, filtre direnci belirli değere ulaştığında devreye girer.

Bu yaklaşım uygun tasarımda;

• gereksiz pulse sayısını azaltmaya,
• basınçlı hava tüketimini kontrol etmeye

yardımcı olabilir.

Ancak kullanılan kontrol stratejisi proses ve filtre tasarımına uygun olmalıdır.

Filtre Torbası mı Kartuş Filtre mi?

Bu seçim yalnızca filtre alanı üzerinden yapılmamalıdır.

Torbalı filtre

Özellikle;

• yüksek toz yükü,
• çeşitli endüstriyel prosesler,
• yüksek filtre yüzeyi ihtiyacı

için yaygın çözümdür.

Kartuş filtre

Kompakt tasarımda yüksek yüzey alanı sağlayabilir.

Ancak;

• lifli,
• yapışkan,
• çok yüksek toz yüklü

ürünlerde proses uygunluğu ayrıca değerlendirilmelidir.

Gerçek seçim;

• partikül boyutu,
• toz karakteri,
• sıcaklık,
• nem,
• kimyasal uyumluluk,
• bakım

kriterleri üzerinden yapılmalıdır.

Filtre Medyası Nasıl Seçilir?

Filtre malzemesi yalnızca partikül boyutuna göre seçilmez.

Dikkate alınması gerekenler:

• sıcaklık,
• nem,
• kimyasal ortam,
• yağ,
• asit/alkali bileşenler,
• aşındırıcılık,
• ürün yapışkanlığı.

EPA da nem, korozif gazlar ve sıcaklığın filtre medyası seçiminde önemli tasarım parametreleri olduğunu vurgular; yoğuşmanın filtre yüzeyinde tıkanmaya yol açabileceğini belirtir.

Filtrede Yoğuşma Neden Tehlikelidir?

Toz kuru iken filtre yüzeyinden kolayca ayrılabilir.

Ancak sistem içerisinde yoğuşma oluşursa;

toz + nem = yapışkan tabaka

haline gelebilir.

Sonuç olarak:

• filtre körleşir,
• ΔP yükselir,
• pulse temizliği etkisiz kalır,
• kapasite düşer.

Bu nedenle sıcak proseslerde:

çiğ noktası / dew point

değerlendirilmesi kritik olabilir.

Toz Toplama Fanı Nasıl Seçilir?

Fan seçimi iki temel parametreye bağlıdır:

Hava debisi

Sistemden geçmesi gereken hava miktarı.

Toplam statik basınç

Fanın yenmesi gereken direnç.

Toplam direnç şu elemanlardan oluşabilir:

• emiş başlığı,
• kanal sürtünmeleri,
• dirsekler,
• damperler,
• siklon,
• filtre,
• susturucu,
• baca.

Bu nedenle sadece:

“20.000 m³/h fan istiyoruz”

demek fan seçimi için yeterli değildir.

Aynı debide 1.000 Pa dirençli sistem ile 4.000 Pa dirençli sistem tamamen farklı fan gerektirir.

Fanı Gereğinden Büyük Seçmek İyi midir?

Hayır.

Gereğinden büyük fan;

• yüksek elektrik tüketimi,
• aşırı kanal hızı,
• filtre yükünün artması,
• gereksiz negatif basınç

yaratabilir.

Fan sistem eğrisi ve proses ihtiyacına göre seçilmelidir.

VFD kullanımı bazı proseslerde kontrol avantajı sağlayabilir.

Siklon Ne Zaman Tek Başına Yeterli Olabilir?

Aşağıdaki koşullarda değerlendirilebilir:

• partiküller nispeten iri ise,
• nihai hava kalitesi gereksinimi buna izin veriyorsa,
• proses geri kazanımı ana amaç ise,
• ön ayırma yapılıyorsa.

Ancak ince partikül emisyon kontrolünün gerekli olduğu birçok proseste siklon tek başına yeterli olmayabilir.

EPA'nın siklon rehberinde de cihazların özellikle >10 µm partiküllerde yaygın kullanıldığı belirtilmektedir.

Jet Filtre Ne Zaman Tercih Edilmelidir?

Özellikle;

• ince toz,
• yüksek filtrasyon ihtiyacı,
• ortam hava kalitesi,
• proses havasından partikül ayrıştırılması,
• yüksek ürün geri kazanımı

gereken uygulamalarda güçlü çözümdür.

EPA verilerine göre yeni tasarlanmış pulse-jet fabric filtrelerde birçok uygun uygulamada çok yüksek partikül toplama verimleri elde edilebilir. Ancak gerçek performansın filtre medyası, partikül, gaz hızı ve temizleme sistemi gibi faktörlere bağlı olduğu özellikle belirtilmektedir.

Bu nedenle MASTRON içeriklerinde herhangi bir sabit “%99,9 verim” iddiası ancak gerçek ekipman testi ve teknik doküman ile doğrulanıyorsa kullanılmalıdır.

Big Bag Boşaltmada Hangi Toz Toplama Sistemi Kullanılır?

Big Bag boşaltılırken torbadaki ürün hopper'a düşer ve havayı yerinden çıkarır.

Bu hava ince partikülleri beraberinde taşıyabilir.

Tipik çözüm:

Big Bag Boşaltma → Lokal Emiş → Jet Filtre

şeklindedir.

Bazı uygulamalarda kompakt lokal filtre Big Bag istasyonuna doğrudan entegre edilebilir.

MASTRON'un mevcut Big Bag rehberi de boşaltma sırasında lokal kartuş filtre, jet pulse filtre veya merkezi toz toplama hattının kullanılabileceğini belirtiyor.

Çuval Boşaltma İstasyonunda Toz Kontrolü

Manuel torba açma noktalarında operatör ürüne çok yakın çalışır.

Bu nedenle filtre tasarımında yalnızca toplam debi değil;

tozun operatörden uzağa doğru çekilmesini sağlayan hava akış yönü

kritiktir.

İdeal sistemde açık yüzeylerden çıkan hava filtreye doğru hareket etmelidir.

Helezon ve Konveyör Transfer Noktalarında Toz Toplama

Ürün bir konveyörden diğerine düşerken serbest düşüş nedeniyle hava hareketi oluşur.

Tozun yayılmasını azaltmak için;

• kapalı chute,
• düşük serbest düşüş,
• lokal emiş,
• uygun debi

birlikte tasarlanmalıdır.

Sadece daha güçlü fan kullanmak ürünün gereksiz şekilde filtreye çekilmesine neden olabilir.

Elevatör Üst Çıkışında Toz Neden Oluşur?

Kovalı elevatör üst bölümünde ürün hızla boşaltıldığında;

• ürün,
• yer değiştiren hava,
• ince partiküller

birlikte hareket eder.

Bu nedenle üst çıkış veya bağlı silo üzerinde uygun havalandırma ve filtrasyon gerekebilir.

Buradan Kovalı ve Zincirli Elevatör Rehberi içeriğine bağlantı verilmelidir.

Pnömatik Taşıma Sistemlerinde Filtrenin Görevi

Pnömatik taşıma hattının sonunda ürün ve taşıma havası birbirinden ayrılmalıdır.

Sistemdeki hava;

• receiver,
• siklon,
• filtre

üzerinden ayrıştırılabilir.

Özellikle yüksek hava debili taşıma sistemlerinde filtrasyon yüzeyi önemli hale gelir.

Filtrenin yetersiz olması taşıma hattının karşı basıncını artırarak bütün pnömatik taşıma performansını etkileyebilir.

Yükleme Körüğü ve Toz Toplama

Silo veya bunkerden;

• açık kamyona,
• tankere,
• stok alanına

ürün yüklenirken büyük miktarda yer değiştirme havası oluşabilir.

Yükleme körüğü ürünün serbest düşüşünü kontrol ederken filtre sistemi de oluşan tozlu havayı yönetebilir.

Bu konuda sonraki cluster içeriği:

“Yükleme Körüğünde Toz Emiş Debisi Nasıl Belirlenir?”

olmalıdır.

Filtre Altında Rotary Valve Neden Kullanılır?

Jet filtrede toplanan ürün hopper içerisine düşer.

Bu ürün kontrollü olarak boşaltılmalıdır.

Filtre negatif basınç altında çalışıyorsa hopper altının doğrudan açık olması sisteme kaçak hava girmesine neden olabilir.

Bu nedenle rotary valve / hava kilidi, tozu boşaltırken hava geçişini sınırlandırmaya yardımcı olur.

MASTRON'un hava kilidi ve rotary valve içerikleri de jet filtre altı kullanımını bu şekilde açıklıyor.

Filtre Altında Helezon Kullanılır mı?

Evet.

Büyük filtrelerde toz geniş hopper yüzeyi boyunca toplanabilir.

Bu ürün:

Filtre → Helezon → Rotary Valve → Big Bag / Proses

şeklinde tahliye edilebilir.

Helezon burada tozu tek çıkış noktasında toplamak amacıyla kullanılabilir.

Filtre Hopper'ı Neden Dolmamalıdır?

Filtrenin altında biriken ürün zamanında tahliye edilmezse;

• hopper dolar,
• filtre elemanlarına kadar ürün yükselir,
• filtreler tekrar tozla kaplanır,
• basınç kaybı yükselir,
• ekipman aşırı yüklenebilir.

Bu nedenle filtre alt boşaltma ekipmanı filtre kapasitesiyle uyumlu seçilmelidir.

Jet Filtre Neden Tıkanır?

Başlıca nedenler:

1. Filtre alanının yetersiz olması
2. Pulse hava basıncının yetersiz olması
3. Pulse süresinin veya sıklığının yanlış olması
4. Diyafram valfinin arızalanması
5. Nem/yoğuşma
6. Yapışkan ürün
7. Filtre medyasının ürüne uygun olmaması
8. Hopper'ın dolması
9. Gereğinden yüksek hava debisi
10. Filtrenin kullanım ömrünü tamamlaması

Jet Pulse Filtre Arıza Teşhis Tablosu

Toz Toplama Sistemlerinde Enerji Tüketimi Nasıl Azaltılır?

Sistem enerjisinin önemli bölümü fanda tüketilir.

Tasarruf için yalnızca yüksek verimli motor kullanmak yeterli değildir.

Şunlar birlikte optimize edilmelidir:

• doğru hava debisi,
• uygun kanal çapı,
• gereksiz dirseklerin azaltılması,
• düşük fakat yeterli filtre ΔP'si,
• temiz filtre,
• uygun damper ayarı,
• VFD kontrolü.

Gereğinden yüksek debide çalışan bir sistem yıllarca gereksiz elektrik tüketebilir.

Basınçlı Hava Tüketimi Nasıl Azaltılır?

Jet pulse sistemde ikinci önemli enerji kalemi basınçlı havadır.

Optimizasyon için;

• ΔP kontrollü temizlik,
• kaçaksız hava hattı,
• doğru pulse süresi,
• uygun nozullar,
• çalışan diyafram valfleri

önemlidir.

“Daha sık pulse = daha temiz filtre” yaklaşımı her zaman doğru değildir.

Aşırı temizleme;

• gereksiz hava tüketimine,
• filtre medyası stresine

neden olabilir.

Toz Toplama Sistemi Seçim Tablosu

Bu tablo yalnızca ön seçim amaçlıdır.

Toz Toplama Sisteminde Yapılan 12 Yaygın Hata

1. Filtreyi debi hesabından önce seçmek

İlk önce gerekli hava miktarı belirlenmelidir.

2. “Daha büyük fan daha iyidir” düşüncesi

Enerji ve proses problemleri oluşturabilir.

3. Kanal hızını ihmal etmek

Toz kanal içerisinde çökelebilir.

4. Filtre alanını yalnızca fiziksel alana göre küçültmek

Air-to-cloth ratio yükselir.

5. Siklonu ince partikül filtresi gibi kullanmak

Siklon ince tozlarda tek başına yeterli olmayabilir.

6. Tozun nemini dikkate almamak

Filtre tıkanabilir.

7. Filtre medyasını ürün isminden seçmek

Sıcaklık ve kimyasal yapı da önemlidir.

8. Hopper boşaltmasını ihmal etmek

Toplanan toz filtreye geri ulaşabilir.

9. Diferansiyel basıncı takip etmemek

Filtrenin sağlık durumu görülemez.

10. Pulse sistemini yalnızca zamanlayıcıyla rastgele ayarlamak

Basınçlı hava tüketimi artabilir.

11. Emiş başlığını kaynaktan uzağa koymak

Gerekli debi ciddi şekilde yükselir.

12. Toz güvenliğini yalnızca filtre seçimine indirgemek

Yanıcı/patlayıcı tozlarda bütün proses için ayrıca risk değerlendirmesi gerekir.

Patlayıcı Toz Bulunan Proseslerde Dikkat

Bazı;

• un,
• şeker,
• nişasta,
• organik toz,
• metal tozu,
• kimyasal toz

türleri uygun konsantrasyon ve ateşleme koşullarında patlayıcı atmosfer oluşturabilir.

Bu tür uygulamalarda;

• toz özellikleri,
• zone sınıflandırması,
• ekipman uygunluğu,
• topraklama,
• patlama tahliyesi veya izolasyonu,
• proses güvenliği

yetkin mühendisler tarafından ayrıca değerlendirilmelidir.

Standart bir jet filtre veya siklon otomatik olarak ATEX uyumlu ya da patlama korumalı değildir.

MASTRON yalnızca belgelenmiş ekipman özellikleri için ATEX veya benzeri uygunluk ifadeleri kullanmalıdır.

Toz Toplama Sistemi Teklifi İçin Gerekli Teknik Bilgiler

Toz Toplama Sistemi Seçim Kontrol Listesi

Proje başlamadan şu sorular cevaplanmalıdır:

1. Toz nerede oluşuyor?
2. Toz hangi yönde hareket ediyor?
3. Partikül boyutu nedir?
4. İri partikül oranı yüksek mi?
5. Siklon ön ayırma gerekli mi?
6. Toplam hava debisi kaç m³/h?
7. Filtre alanı ne kadar olmalı?
8. Air-to-cloth ratio hangi ürün için seçildi?
9. Beklenen normal ΔP nedir?
10. Fanın statik basıncı yeterli mi?
11. Kanal içinde toz çökeliyor mu?
12. Toz nemli veya yapışkan mı?
13. Hopper nasıl boşaltılacak?
14. Rotary valve gerekli mi?
15. Sistem ne kadar süre çalışacak?
16. Filtre bakımına erişim var mı?
17. Yangın/patlayıcı toz riski değerlendirildi mi?

Sık Sorulan Sorular

Toz toplama sistemi nedir?

Toz toplama sistemi, proses sırasında oluşan partikülleri emiş noktası, kanal, filtre veya ayırıcı ve fan yardımıyla kontrollü şekilde havadan ayıran endüstriyel sistemdir.

Siklon ile jet filtre arasındaki fark nedir?

Siklon partikülleri merkezkaç ve atalet kuvvetiyle ayırır; jet filtre ise partikülleri filtre medyası üzerinde tutar. Siklon daha iri partiküllerde, jet filtre ise ince tozlarda daha güçlüdür.

Siklon ince tozu tutar mı?

Belirli miktarda tutabilir ancak performans partikül boyutuna güçlü biçimde bağlıdır. EPA'ya göre siklonlar genel olarak 10 µm üzerindeki partiküllerin toplanmasında yaygındır; daha ince partiküller için daha gelişmiş filtrasyon gerekebilir.

Jet pulse filtre nasıl temizlenir?

Filtre yüzeyinde biriken toz kısa süreli basınçlı hava darbeleriyle yerinden ayrılır ve alt hopper'a düşer.

Air-to-cloth ratio nedir?

Filtreye giren hacimsel hava debisinin efektif filtre yüzey alanına oranıdır. Filtre boyutlandırmasının temel parametrelerinden biridir.

Filtre diferansiyel basıncı neden yükselir?

Filtre elemanlarında toz birikmesi, yetersiz pulse temizliği, nem, yapışkan ürün veya yetersiz filtre alanı ΔP'nin yükselmesine neden olabilir.

Filtre alanı büyük olursa daha mı iyi?

Belirli noktaya kadar daha düşük filtrasyon hızı avantaj sağlayabilir; ancak gereğinden büyük filtre yatırım ve bakım maliyetini artırır. Optimum alan ürün ve debiye göre seçilmelidir.

Jet filtre neden sürekli pulse yapıyor?

Yüksek toz yükü, küçük filtre alanı, yüksek debi, filtre tıkanması veya yanlış ΔP/pulse ayarı buna neden olabilir.

Filtre altında neden rotary valve kullanılır?

Toplanan tozu kontrollü boşaltırken özellikle negatif basınçlı sistemlerde filtreden kontrolsüz hava girişini sınırlandırmaya yardımcı olur.

Siklon ve jet filtre birlikte kullanılabilir mi?

Evet. Siklon iri ve ağır partikülleri önceden ayırırken jet filtre daha ince partiküllerin tutulmasını sağlayabilir.

Sonuç: Doğru Toz Toplama ve Filtreleme Sistemi Nasıl Seçilir?

Toz toplama sistemleri, bir filtre modelinin seçilmesinden çok daha geniş bir mühendislik problemidir.

Doğru sistem;

toz kaynağı + gerekli emiş debisi + kanal tasarımı + partikül özellikleri + siklon/filtre seçimi + filtre alanı + diferansiyel basınç + fan + toz boşaltma

birlikte değerlendirilerek oluşturulmalıdır.

Siklonlar özellikle iri ve yüksek yük oluşturan partiküllerin ön ayrıştırılmasında güçlü ve mekanik olarak basit çözümlerdir. Jet pulse filtreler ise ince partiküllerin yüksek etkinlikle tutulmasının gerektiği birçok proseste ana filtrasyon ekipmanı olarak öne çıkar.

Bazı uygulamalarda en doğru çözüm tek bir teknoloji değildir:

Siklon → Jet Filtre

kombinasyonu daha uygun olabilir.

Bununla birlikte filtre seçiminin sadece torba sayısı veya fan debisi üzerinden yapılması doğru değildir.

Özellikle;

• air-to-cloth ratio,
• partikül yükü,
• filtre medyası,
• diferansiyel basınç,
• pulse temizliği,
• kanal basınç kaybı

bütün sistem performansını belirler.

Dolayısıyla en iyi toz toplama sistemi;

en büyük fanlı veya en fazla filtre torbalı sistem değil, tozu kaynağında yeterli debiyle yakalayan ve bunu kabul edilebilir enerji ile bakım maliyetinde sürdüren sistemdir.

Tesisinizin Toz Toplama Sistemini Teknik Verilerle Değerlendirelim

Mevcut hattınızda;

• toz kaçışı,
• sürekli yükselen filtre ΔP'si,
• yüksek basınçlı hava tüketimi,
• yetersiz emiş,
• sık filtre değişimi,
• kanal tıkanması,
• yüksek fan enerji tüketimi

yaşıyorsanız yalnızca filtreyi değiştirmek sorunu çözmeyebilir.

Toz türünü, proses noktalarını, hedef hava debisini, mevcut kanal hattını ve çalışma şartlarını MASTRON Process mühendislik ekibiyle paylaşın. Siklon, jet pulse filtre, fan, kanal ve toz tahliye sistemini prosesin tamamı üzerinden değerlendirelim.