تُعدّ أنظمة طحن الفحم من بين أكثر الأنظمة عرضةً لانفجارات الغبار في مصانع الإسمنت ومحطات توليد الطاقة وأنظمة تحضير الفحم المسحوق. إذ تتراكم الشحنات الكهربائية الساكنة بسهولة في جزيئات الفحم المسحوق الدقيقة عالية التركيز أثناء النقل والطحن والفرز، ما قد يؤدي إلى اشتعالها أو انفجارها عند ملامستها لشرارة. لذا، يجب أن تتمتع أكياس ترشيح غبار مطاحن الفحم ليس فقط بأداء ترشيح ممتاز، بل أيضاً بخصائص مضادة للكهرباء الساكنة.
ما هي وسائط الترشيح المناسبة لمطاحن الفحم؟
أكياس ترشيح من اللباد المثقوب بالإبر المصنوعة من ألياف الأراميد
Nomex® (الاسم الكيميائي: البولي أميد العطري، الأراميد) هو خيار كلاسيكي لوسائط الترشيح للتطبيقات ذات درجات الحرارة المتوسطة إلى العالية ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة مطاحن الفحم الجافة حيث لا يوجد تآكل كبير للأحماض أو القلويات.
مقاومة الحرارة
- درجة حرارة التشغيل المستمر: حتى 204 درجة مئوية
- درجة حرارة التشغيل القصوى: تصل إلى 240 درجة مئوية
المزايا الرئيسية
- قوة ميكانيكية ممتازة: مقاومة فائقة للتآكل والانحناء بين وسائط الترشيح ذات درجات الحرارة العالية، مع قوة شد عالية وعمر خدمة طويل.
- خصائص جيدة لمقاومة اللهب: فهي تنطفئ ذاتيًا بطبيعتها، ولا تدعم الاحتراق أو الانصهار، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للبيئة القابلة للاحتراق في مطاحن الفحم.
أكياس ترشيح من اللباد الإبري المصنوع من مادة PTFE
يُعتبر PTFE على نطاق واسع أفضل مادة ترشيح متاحة، وهو قادر على مقاومة جميع الهجمات الكيميائية تقريبًا.
مقاومة الحرارة
- درجة حرارة التشغيل المستمر: 240 درجة مئوية – 260 درجة مئوية
- درجة حرارة التشغيل القصوى: تصل إلى 280 درجة مئوية
المزايا الرئيسية
- استقرار كيميائي استثنائي: مقاومة عالية للأحماض القوية والقلويات القوية والأكسدة، ومقاومة كاملة للتحلل المائي.
- معامل احتكاك منخفض للغاية ومقاومة ممتازة للماء: يقلل السطح فائق النعومة من التصاق غبار الفحم.
- عند استخدامها ككيس ترشيح مغلف بغشاء PTFE، يكون إطلاق كعكة الغبار فعالاً للغاية، مما يؤدي إلى القضاء بشكل فعال على انسداد الكيس الناتج عن غبار الفحم المحمل بالرطوبة.
أكياس ترشيح من الألياف الزجاجية المصنوعة من اللباد الإبري
تُعدّ الألياف الزجاجية وسيط ترشيح غير عضوي عالي الكفاءة من حيث التكلفة لتطبيقات الترشيح ذات درجات الحرارة العالية. ويتم تصنيعها عادةً على شكل نسيج من الألياف الزجاجية المنسوجة، أو لباد من الألياف الزجاجية بالإبر، أو ممزوجة بألياف أخرى كما هو الحال في وسائط ترشيح FMS.
مقاومة الحرارة
- درجة حرارة التشغيل المستمر: 240 درجة مئوية – 260 درجة مئوية
- درجة حرارة التشغيل القصوى: أعلى من 280 درجة مئوية
المزايا الرئيسية
- ثبات أبعاد ممتاز: لا يوجد انكماش أو استطالة تقريبًا عند درجات الحرارة المرتفعة.
- فعال من حيث التكلفة: من بين جميع وسائط الترشيح القادرة على العمل فوق 200 درجة مئوية، تعتبر الألياف الزجاجية بشكل عام الخيار الأكثر اقتصادية.
- مقاومة كيميائية جيدة: توفر مقاومة فعالة لمعظم الغازات الحمضية.
أكياس ترشيح من اللباد الإبري P84® (بولي إيميد)
P84 عبارة عن ألياف صناعية عالية الجودة تتحمل درجات الحرارة العالية، وتتميز بمقطعها العرضي الفريد ثلاثي الفصوص (متعدد الفصوص).
مقاومة الحرارة
- درجة حرارة التشغيل المستمر: 230 درجة مئوية – 240 درجة مئوية
- درجة حرارة التشغيل القصوى: تصل إلى 260 درجة مئوية
المزايا الرئيسية
- كفاءة ترشيح عالية للغاية: يوفر الهيكل الليفي ثلاثي الفصوص الفريد مساحة سطح أكبر بكثير من الألياف الدائرية التقليدية.
- قدرة فائقة على جمع الجسيمات الدقيقة، ونفاذية عالية للهواء، ومقاومة ترشيح منخفضة.
- مقاومة جيدة للبيئات الحمضية والأكسدة.
متطلبات السلامة والعمليات
- تأكد من تأريض أقفاص أكياس الترشيح، وهيكل جامع الغبار، وجميع المكونات المعدنية ذات الصلة بشكل صحيح، مما يشكل مسارًا موصلًا كاملاً لتبديد الكهرباء الساكنة.
- ينبغي تزويد نظام تجميع الغبار بأجهزة حماية من الانفجار، تشمل فتحات تهوية لتخفيف الضغط، وأنظمة مراقبة أول أكسيد الكربون، وأنظمة حقن النيتروجين الخامل، و/أو أنظمة رشاشات إخماد الحرائق. وتُعدّ أكياس الترشيح المضادة للكهرباء الساكنة أحد مكونات استراتيجية شاملة للوقاية من الانفجارات.
- يجب التحكم بدقة في نسبة الهواء إلى القماش (سرعة الترشيح) بحيث لا تتجاوز 0.6-1.0 متر/دقيقة. ويُحظر منعاً باتاً تجاوز سرعة الترشيح في تطبيقات غبار الفحم عالي التركيز، لأنه يزيد من خطر الانفجار ويسرّع من تآكل أكياس الترشيح.
- قبل التركيب، يجب فحص المقاومة الكهربائية لأكياس الترشيح لضمان تبديد الشحنات الساكنة بكفاءة. يتراوح نطاق المقاومة الموصى به بين 1 × 10⁶ و 1 × 10⁸ أوم. قد تؤدي المقاومة العالية جدًا إلى فشل وظيفة مقاومة الشحنات الساكنة.