Filtrační systémy nasávaného vzduchu
Filtrační systémy nasávaného vzduchu pro plynové motory, turbíny a kompresory
Společnost Hengst je vaším dlouholetým partnerem v oblasti inženýrství pro filtrační systémy nasávaného vzduchu na míru určené pro plynové motory, turbostroje a průmyslový procesní vzduch. Prostudujeme vaši specifikaci, navrhneme vhodný systém a rychle vám odpovíme. Každý systém je založen na filtračních vložkách z vlastní výroby, které společnost Hengst od roku 1958 sama vyvíjí, vyrábí a integruje. Po celém světě je v provozu rozsáhlá instalovaná základna v oblasti výroby energie, průmyslových procesů a aplikací palivových článků.
Znečištěný nasávaný vzduch patří k nejčastějším příčinám ztrát výkonu u plynových motorů, turbostrojů a kompresorů. Usazeniny částic na rotujících součástech snižují výkon, abrazivní částice urychlují erozi a rozpuštěné soli spolu s vlhkostí vedou ke korozi. Z toho vyplývající ztráty účinnosti, vyšší spotřeba energie a neplánované odstávky zpravidla výrazně převyšují náklady na filtraci. Dobře navržený systém sacích filtrů udržuje tlakovou ztrátu po celou dobu životnosti konstantně na nízké úrovni a tím přímo zajišťuje vyšší účinnost a nižší provozní náklady. Jako inženýrský partner s vlastní výrobou filtračních vložek je společnost Hengst pro provozovatele, výrobce originálního vybavení (OEM) a generální dodavatele EPC klíčovým partnerem pro kompletní filtrační řešení, od návrhu systému přes výrobu až po filtrační vložky a podporu při údržbě.
Žádost o kontakt
Promluvte si s inženýrem!Nechte si poradit na míru – naši odborníci vám pomohou najít vhodné filtrační řešení pro vaši aplikaci. Zašlete nám poptávku ještě dnes a společně vypracujeme optimální filtrační strategii!
Nebo hledáte náhradní filtrační vložky do stávajícího filtračního pouzdra? Náš rozsáhlý sortiment filtrace vzduchu pro plynové turbíny a turbosoustrojí najdete na zde!
Přehled filtračních systémů nasávaného vzduchu
Filtrační systémy nasávaného vzduchu společnosti Hengst pokrývají celé spektrum průmyslové filtrace nasávaného vzduchu: od vícestupňových statických systémů pro mírné podmínky přes samočisticí pulzní filtry pro extrémní prašnost až po filtry s olejovou lázní pro vysoce zatížené velké motory a kombinovanou filtraci částic a plynů pro palivové články a elektrolyzéry. Každá konfigurace je navržena přesně na míru pro danou aplikaci a podmínky daného místa instalace.
Statické filtrační systémy
Vícestupňová filtrace s předfiltračními stupni (vreckové filtry) a jemnými filtračními stupni až do třídy EPA E12. Volitelné koalescenční a odkapávací stupně chrání zařízení v pobřežních lokalitách před solí a vlhkostí. Systémy proti námraze s tepelnými výměníky, rozvody teplého vzduchu, infračervenými ohřívači a elektrickými ohřívači zabraňují tvorbě námrazy v chladných a vlhkých klimatických podmínkách. Statické systémy jsou vhodné pro lokality s nízkou až střední koncentrací prachu, kde zajišťují vysokou účinnost filtrace při dlouhých intervaly údržby.
Žádost o kontakt
Zašlete nám svou specifikaci a obdržíte návrh systému přizpůsobený vašim potřebám.
Jak vybrat správný systém sacího filtru
Volba filtračního systému nasávaného vzduchu má dlouhodobý vliv na spolehlivost, výkon stroje, náročnost údržby a provozní náklady. Správné rozhodnutí závisí na několika vzájemně se ovlivňujících faktorech, přičemž nejdůležitějšími faktory jsou místní prostředí a stroj, který má být chráněn. Při srovnávání filtračních systémů jsou relevantní zejména tyto výkonnostní charakteristiky: účinnost filtrace, jímavost prachu, chování při rozdílu tlaku, chování při vystavení rozprašované mlze a vlhkosti a také schopnost regenerace (jak účinně se samočisticí filtr regeneruje po každém čisticím cyklu).
Klimatická zóna a místní kvalita ovzduší
Nejdůležitějším faktorem při výběru systému je provozní prostředí. Koncentrace prachu, složení částic, vlhkost vzduchu, zatížení solí a extrémní teploty určují, zda je zapotřebí statický nebo samočisticí systém a jaké volitelné stupně (koalescer, protinámrazová ochrana) jsou nezbytné.
Pouště a suché oblasti s vysokým zatížením prachem a častými písečnými bouřemi vyžadují samočisticí pulzní filtry, které zvládnou trvalý přívod částic bez rychlého nasycení. Pobřežní a offshore lokality vyžadují konfigurace odolné proti vlhkosti a soli, obvykle s koalescentními nebo odkapávacími stupni před hlavním filtrem. Arktické a subarktické lokality vyžadují ochranu proti námraze, která zabraňuje tvorbě ledu na filtru při souběhu vlhkosti a nízkých teplot. V opačném případě může dojít k náhlým tlakovým špičkám až po ucpání filtru. Tropické prostředí kombinuje vysokou vlhkost vzduchu se zvýšenými teplotami a biologickým zatížením a vyžaduje vyvážené řešení mezi řízením vlhkosti a filtrací částic.
Typ stroje a použití
Plynové motory, plynové turbíny, kompresory a další turbostroje kladou různé požadavky na účinnost filtrace, proudění vzduchu a toleranci tlakových ztrát. Plynové turbíny jsou obzvláště citlivé na zanášení a korozi, protože již malé usazeniny částic na lopatkách turbíny snižují aerodynamickou účinnost. Kompresory v ropném a plynárenském průmyslu i v procesních aplikacích jsou vystaveny abrazivnímu prachu, který urychluje mechanické opotřebení. Velké dieselové a plynové motory v energetice nebo v námořních aplikacích pracují pod trvale vysokým zatížením, přičemž rozhodující je spolehlivá kvalita spalovacího vzduchu. Palivové články a elektrolýzéry vyžadují nejen vzduch bez částic, ale také bez škodlivých plynů, protože chemické nečistoty snižují výkon katody a katalyzátoru.
Statické filtrační systémy ve srovnání se samočisticími filtračními systémy
To je u většiny projektů týkajících se filtrace nasávaného vzduchu klíčové rozhodnutí. Oba typy systémů mají své vlastní výhody v závislosti na provozním prostředí a prioritách z hlediska nákladů.
Nejde o to, který typ systému je obecně lepší, ale o to, aby byl systém přizpůsoben konkrétním podmínkám daného místa a provozním prioritám. Jako váš partner v oblasti inženýrství vycházíme z vašich specifikací, tedy z profilu lokality, třídy strojů, prašnosti a klimatických podmínek, a navrhujeme konfiguraci, která vyhovuje vaší aplikaci.
| Kritérium | Statický filtrační systém | Samočisticí systém (Pulse-Jet) |
| Princip fungování | Hloubková filtrace: částice se usazují ve filtračním médiu | Povrchová filtrace: na povrchu filtru se tvoří prachový koláč, který se odstraňuje stlačeným vzduchem |
| Účinnost filtrace | až do EPA E12 (vícefázová) | až do EPA E11 |
| Chování při tlakové ztrátě | postupněstoupásrostoucímzatížením | zůstávádíkynepřetržitýmčisticím cyklůmtrvalenízká |
| Životnost | v závislostinaprostředíobvykle 6 až 24 měsíců(obvyklýrozsahv daném odvětví) | až 2 až 3 roky díky samočistícímu účinku (obvyklý rozsah v daném odvětví) |
| Náklady na údržbu | pravidelná výměna filtračních vložek | nízké, zejména sledování přívodu stlačeného vzduchu a příležitostná kontrola patron |
| Investiční náklady | nižší počáteční investice | vyšší počáteční investice |
| Provozní náklady | v běžných podmínkách nižší, v prašném prostředí vyšší kvůli častější výměně filtrů | v prašném prostředí nižší díky dlouhé životnosti a stabilnímu tlakovému úbytku |
| Nejvhodnějšípro | lokality s nízkým až mírným zatížením prachem, mírné klima | poušť, těžký průmysl, těžba, Arktida (při trvale vysoké prašnosti, písku nebo sněhu) |
| Ochrana proti námraze | v případě potřeby je nutný samostatný systém proti námraze | Samočisticí funkce poskytuje přirozenou ochranu proti tvorbě námrazy |
| Přívod stlačeného vzduchu | není nutné | nutné pro čištění |
Celkové náklady na provoz (TCO): více než jen pořizovací cena
Pořizovací cena filtračních systémů nasávaného vzduchu představuje pouze zlomek nákladů během celého životního cyklu. Hlavními faktory ovlivňujícími náklady jsou chování při tlakových ztrátách, životnost filtrů a prostoje způsobené údržbou.
Každý milibar dodatečné tlakové ztráty na sání snižuje výkon stroje a zvyšuje spotřebu energie. Filtrační systém, který udržuje tlakovou ztrátu stabilní a na nízké úrovni po celou dobu životnosti, zachovává účinnost stroje a trvale snižuje provozní náklady. Životnost přímo určuje, jak často je třeba vyměňovat filtrační vložky a jaké odstávky kvůli údržbě s tím souvisejí, protože každá výměna filtru vyžaduje částečné nebo úplné zastavení provozu. V prašném prostředí je za určitých okolností nutné vyměňovat statické filtrační vložky každých několik měsíců, zatímco samočisticí systémy zůstávají v provozu výrazně déle.
Systémy Hengst jsou navrženy s ohledem na nízké celkové provozní náklady: stabilní tlaková ztráta díky optimalizovanému návrhu filtru, dlouhé intervaly údržby a konfigurace přizpůsobené konkrétnímu provoznímu prostředí. Ve spojení s vlastní výrobou filtračních vložek to zajišťuje stálou kvalitu a spolehlivé dodávky náhradních vložek po celou dobu životnosti zařízení.
Filtrační vložky z vlastní výroby
O výkonu filtračních systémů nasávaného vzduchu rozhoduje filtrační vložka uvnitř. Společnost Hengst kombinuje vlastní výrobu filtračních vložek s odbornými znalostmi v oblasti kompletní systémové integrace – jedná se o vertikálně integrovaný inženýrský přístup, který se v rámci skupiny Hengst rozvíjel po celá desetiletí. Vlastnosti filtrační vložky, jako jsou tlaková ztráta, jímavost prachu a chování při vlhkosti, nejsou záležitostí nakupovaného sériového zboží, ale konstrukčními parametry, které si důsledně řídíme sami.
Pro provozovatele, kteří již vlastní filtrační skříň a potřebují výkonné náhradní prvky, nabízí společnost Hengst vlastní portfolio filtračních vložek pro plynové turbíny a turbostroje, vyráběných podle stejných standardů kvality jako prvky v kompletních systémech Hengst. Společnost Hengst tak obsluhuje provozovatele jak jako dodavatel systémů, tak jako dodavatel náhradních filtračních vložek pro stávající zařízení, včetně filtračních skříní jiných výrobců.
Odvětví a oblasti použití našich filtračních systémů pro nasávaný vzduch
Filtrační systémy nasávaného vzduchu společnosti Hengst chrání kritická zařízení v celé řadě odvětví a jsou celosvětově instalovány v následujících oblastech použití. Pro malé až střední plynové turbíny jsou vhodné naše kompletní filtrační systémy. Pro větší filtrační skříně turbostrojů najdete vhodný náhradní prvek na stránkáchFiltrace vzduchu pro plynové turbíny a turbosoustrojí.
Výroba energie
Plynové motory, generátory a malé až střední plynové turbíny v režimu základního i špičkového zatížení. Spolehlivá filtrace vzduchu zajišťuje účinnost motoru a turbíny a prodlužuje intervaly údržby.
Technická kompetence a celosvětový servis
Společnost Hengst podporuje provozovatele, výrobce originálního vybavení (OEM) a generální dodavatele (EPC) nejen dodávkou filtračního hardwaru, ale také inženýrskými znalostmi, rychlou reakcí a celosvětovou přítomností po celou dobu životního cyklu systému.
Poradenství při návrhu systému
Aplikační inženýři společnosti Hengst analyzují podmínky specifické pro danou lokalitu, jako jsou klimatické údaje, kvalita okolního vzduchu a požadavky na průtok, a vyvíjejí konfiguraci systému, která je pro danou aplikaci vhodná. Tato služba je k dispozici jak pro nové instalace, tak pro výměnu nebo modernizaci stávajících filtračních systémů. Pro výrobce originálního vybavení (OEM) a generální dodavatele EPC poskytuje společnost Hengst technické dimenzování a podporu při integraci ve fázi projektování, specifikaci po specifikaci.
Modernizace a optimalizace
Stávající filtrační skříně lze prověřit z hlediska zvýšení výkonu: prostřednictvím modernizace filtračních vložek, nové konfigurace systému nebo analýzy tlakových ztrát za účelem zjištění možného zvýšení účinnosti. Vzhledem k tomu, že společnost Hengst kombinuje systémovou techniku s vlastní výrobou filtračních vložek, lze modernizace navrhovat jako integrovaná řešení namísto výměny jednotlivých komponent.
Celosvětová servisní síť
Hengst Filtration je rodinná společnost s více než 3 700 zaměstnanci a 28 pobočkami po celém světě, která se od roku 1958 zabývá vývojem filtrační techniky. Díky této globální přítomnosti mají provozovatelé k dispozici regionální servisní podporu v oblasti údržby, náhradních dílů a technické podpory, a to bez ohledu na to, kde jsou jejich zařízení provozována.
Požádejte ještě dnes o zpětný hovor od našich aplikačních inženýrů!
Naši aplikační inženýři s vámi rádi proberou vaše konkrétní požadavky na filtraci, od počátečního výběru systému až po analýzu modernizace stávajících zařízení.
Často kladené otázky týkající se filtračních systémů nasávaného vzduchu
Jaké typy filtračních systémů nasávaného vzduchu existují pro plynové motory, turbostroje a kompresory?
Mezi nejdůležitější typy systémů patří statické filtrační systémy, samočisticí pulzní filtry (Pulse Jet) a filtry s cirkulací v olejové lázni. Statické systémy využívají vícestupňovou hloubkovou filtraci s předfiltry a jemnými filtry až do třídy EPA E12 a jsou vhodné pro prostředí s nízkým až středním prašným zatížením. Samočisticí pulzní filtry pracují na principu povrchové filtrace a automatického pulzního čištění (Pulse Jet) a jsou určeny pro prostředí s vysokým prašným zatížením, jako jsou pouště nebo lokality těžkého průmyslu. Filtry s cirkulací oleje (RotaClean) filtrují spalovací vzduch velkých motorů pomocí panelů namočených v oleji. Pro palivové články, elektrolýzéry a aplikace DAC kombinuje společnost Blue.netic filtraci částic a odlučování škodlivých plynů v jednom škálovatelném modulárním systému.
Jak funguje samočisticí pulzní filtrační systém?
Pulzní filtry fungují na principu povrchové filtrace: částice se usazují na vnějším povrchu válcových filtračních patron a vytvářejí prachový koláč. V předem stanovených intervalech nebo při dosažení prahové hodnoty tlakové ztráty je skrz kartu vedena krátká dávka stlačeného vzduchu v opačném směru, která uvolní prachový koláč z povrchu filtru. Tento čisticí cyklus probíhá automaticky a nepřetržitě a udržuje tlakovou ztrátu na konstantně nízké úrovni bez nutnosti ručního zásahu. Dvěma hlavními konstrukčními typy jsou systémy s křížovým prouděním (horizontální uspořádání patron) a stolní filtrační systémy (vertikální uspořádání patron).
Jaké třídy kvality filtrů se používají při filtraci nasávaného vzduchu v plynových turbínách a plynových motorech?
Průmyslová filtrace nasávaného vzduchu se obvykle řídí třemi klasifikačními systémy. Norma ISO 16890 definuje třídy účinnosti na základě frakcí velikosti částic (ePM1, ePM2.5, ePM10). Norma EN 1822 / ISO 29463 definuje třídy EPA a HEPA, přičemž pro aplikace v plynových turbínách se běžně používají třídy E10 až E12 a třídy HEPA (H13 a vyšší) se kvůli vysokým tlakovým ztrátám používají jen zřídka. Norma ASHRAE 52.2 používá hodnoty MERV (1 až 16), které jsou i nadále rozšířené v severoamerických specifikacích. Statické filtrační systémy Hengst dosahují filtrace až do třídy EPA E12.
Jaký vliv má filtrace nasávaného vzduchu na výkon stroje a spotřebu energie?
Každý milibar ztráty tlaku na sání snižuje výkon stroje a zvyšuje měrnou spotřebu energie. Nedostatečně filtrovaný vzduch vede k zanášení, tedy k usazování částic na lopatkách kompresoru a turbíny, což v průběhu času zhoršuje aerodynamickou účinnost. Usazeniny soli mohou v trase horkých plynů turbíny způsobit korozi. Filtrační systém, který udržuje tlakovou ztrátu na stabilní a nízké úrovni a zabraňuje vnikání nečistot, zachovává projektovanou účinnost stroje, snižuje náklady na energii a prodlužuje intervaly údržby kompresorů.
V čem se liší hloubková filtrace od povrchové filtrace?
Při hloubkové filtraci, která se používá ve statických filtračních systémech, pronikají částice do filtračního média a zachycují se v jeho struktuře vláken. Filtr se postupně zanáší prachem, čímž se v průběhu času zvyšuje tlaková ztráta, až je nutné filtr vyměnit. Při povrchové filtraci, která se používá v pulzních filtrech, se částice usazují na vnějším povrchu filtračních patron a tvoří prachový koláč, který lze odstranit. Impulzní čištění v pravidelných intervalech obnovuje povrch filtru, udržuje nízký tlakový úbytek a prodlužuje životnost filtru. Hloubková filtrace obvykle dosahuje vyšších tříd filtrační účinnosti, zatímco povrchová filtrace je určena pro prostředí s vysokým prašným zatížením, kde je rozhodující nepřetržitá regenerace.
Jak často je třeba vyměňovat sací filtry?
Intervaly výměny závisí na typu systému a provozním prostředí. Statické filtrační vložky vydrží v běžných podmínkách obvykle 12 až 24 měsíce. V prašném nebo znečištěném prostředí může být nutná výměna každých 6 až 12 měsíců. Samočisticí pulzní filtry prodlužují životnost na 2 až 3 roky, protože automatický čisticí cyklus průběžně regeneruje povrch filtru. Filtry s cirkulací olejové lázně (RotaClean) nepoužívají vyměnitelné filtrační vložky, protože panely namočené v oleji se čistí v cirkulačním systému, takže není vůbec třeba provádět běžnou výměnu filtru.
Jakou roli hraje filtrace nasávaného vzduchu v systémech palivových článků?
Palivové články, zejména PEM palivové články, jsou velmi citlivé na znečišťující látky obsažené ve vzduchu. Soli, oxidy dusíku, sloučeniny síry a amoniak mohou nevratně poškodit membránově-elektrodovou jednotku a snížit výkon katalyzátoru. Samotné filtry pevných částic nestačí, protože tyto chemické nečistoty se vyskytují v plynném stavu nebo jsou rozpuštěny v aerosolových kapičkách. Systém Blue.netic od společnosti Hengst tento problém řeší tím, že kombinuje filtraci částic a cílené odstraňování škodlivých plynů v jediném škálovatelném systému, který je navržen pro velké palivové články, elektrolýzéry a zařízení pro přímý záchyt z ovzduší (Direct Air Capture).
Může společnost Hengst dovybavit stávající filtr nové filtrační vložky nebo systémy?
Společnost Hengst nabízí služby v oblasti modernizace a optimalizace stávajících filtračních zařízení. Patří sem vyhodnocení výkonu stávajícího systému, modernizace filtračních vložek, nová konfigurace systému a analýza tlakových ztrát. Jelikož společnost Hengst kombinuje systémovou techniku s vlastní výrobou filtračních vložek, mohou projekty modernizace těžit z integrovaných řešení, při nichž jsou úpravy skříně a specifikace filtračních vložek vyvíjeny společně. Podrobnosti vám poskytne tým aplikačního inženýrství na adrese airintake.herne@hengst.de.
Dodává společnost Hengst filtrační vložky pro sací systémy jiných výrobců?
Společnost Hengst vyrábí filtrační vložky pro plynové turbíny a turbostroje, a to i pro filtrační systémy, které původně dodávali jiní výrobci. Tyto vložky se vyrábějí ve vlastních výrobních závodech společnosti Hengst. Pro provozovatele, kteří hledají náhradní filtrační vložky pro stávající filtrační skříň, nabízí sortiment společnosti Filtrace vzduchu pro plynové turbíny a turbosoustrojí vlastní výběr prvků.
