进气过滤系统

汉格斯特是您在燃气发动机、涡轮机械及工业工艺空气领域定制化进气过滤系统方面的长期工程合作伙伴。我们会仔细研读您的技术规格,设计出合适的系统,并迅速给予答复。 每套系统均基于汉格斯特自产的滤芯,自 1958 年以来,汉格斯特一直自主研发、生产并集成这些滤芯。在全球范围内,我们的产品已在能源发电、工业工艺及燃料电池应用领域拥有庞大的已安装基数。
受污染的进气是导致燃气发动机、涡轮机械和压缩机性能下降的最常见原因之一。 旋转部件上的颗粒沉积会降低性能,磨蚀性颗粒会加速侵蚀,而溶解的盐分与湿气结合则会导致腐蚀。 由此导致的效率损失、能源消耗增加以及计划外停机,其造成的损失通常远高于过滤成本。一套设计合理的进气过滤系统可在整个使用寿命期间将压降稳定地保持在较低水平,从而直接提高效率并降低运营成本。 作为拥有自有滤芯生产能力的工程合作伙伴,汉格斯特是运营商、OEM厂商和EPC总承包商在完整过滤解决方案方面的核心联络方,服务范围涵盖从系统设计、生产到滤芯供应及维护支持的各个环节。
进气过滤系统概述
汉格斯特(Hengst)的进气过滤系统涵盖了工业进气过滤的全部领域: 从适用于中等环境的多级静态系统,到应对极端粉尘负荷的自清洁脉冲过滤器,再到用于高负荷大型发动机的油浴过滤器,以及适用于燃料电池和电解槽的颗粒物与气体组合过滤系统。 每种配置均根据具体应用和现场条件进行精准设计。
静态过滤系统
多级过滤系统,包含预过滤级(袋式过滤器)和精细过滤级(最高可达EPA E12级)。可选的凝聚器和滴水分离器级,可在沿海地区有效防止盐分和湿气侵蚀。 配备热交换器、热风分配器、红外加热器和电加热器的防结冰系统,可在寒冷潮湿的气候条件下防止结冰。 静态系统适用于粉尘浓度较低至中等的地点,可在这些地点提供高过滤效率,且维护间隔时间较长。

脉冲过滤器(Pulse Jet)
带自动脉冲喷吹清洁功能的自清洁脉冲过滤。 压缩空气脉冲能持续将粉尘饼从圆柱形滤筒上剥离,并在无需人工干预的情况下将压降恒定维持在较低水平。提供横流式(水平滤筒排列)和台式过滤器(垂直滤筒排列)两种结构形式。 专为沙漠地区、重工业、采矿和水泥厂等粉尘浓度高的环境设计。自清洁功能使单独的防结冰系统变得不再必要。

燃料电池过滤系统(Blue.netic)
Blue.netic 是 汉格斯特 公司开发的一种过滤方案,将颗粒物过滤与有害气体过滤功能整合于同一系统之中。 燃料电池、电解槽和直接空气捕获(DAC)设备对盐类、氮氧化物、硫化合物和氨等污染物极为敏感——而这些正是单纯的颗粒物过滤器无法过滤的物质。 Blue.netic 通过采用可自由扩展的过滤方案和空气流量控制,结合适用于大多数应用场景的模块化结构,有效解决了这一问题。

油浴循环过滤器(RotaClean)
浸油式过滤板即使在最严苛的运行条件下,也能可靠地过滤大型发动机的燃烧空气。自动化控制系统MultiTronic可在无需操作人员干预的情况下调节油浴循环过程。 RotaClean 采用模块化设计,可与预过滤单元、后过滤级和进气消音器组合使用。由于该系统采用油浸式过滤板而非可更换的滤筒,因此无需更换滤芯,从而将维护和运营成本控制在极低水平。

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请将您的技术规格发送给我们,我们将为您提供一份量身定制的系统方案。
如何选择合适的进气过滤系统
进气过滤系统的选择将对机器的可靠性、性能、维护工作量及运营成本产生长期影响。做出正确决策取决于多个相互影响的因素,其中当地环境和需要保护的机器是主要的决定因素。 在比较过滤系统时,以下性能特征尤为重要: 过滤效率、粉尘容积、压差特性、面对喷雾和湿气时的表现,以及自清洁性能(即自清洁过滤器在每个清洁周期后恢复效能的程度)。
气候区与当地空气质量
选择系统时最重要的因素是运行环境。 粉尘浓度、颗粒物成分、空气湿度、盐分负荷以及极端温度,这些因素决定了需要采用静态过滤系统还是自清洁系统,以及需要哪些可选级(如凝聚器、防结冰装置)。
粉尘负荷高且沙尘暴频发的沙漠和干旱地区,需要采用自清洁脉冲过滤器,以应对持续的颗粒物侵入而不致迅速饱和。 沿海和近海地点则需要防潮防盐的配置,通常在主过滤器前设置凝聚器或滴液分离器级。 北极和亚北极地点需要防结冰保护,以防止在湿度和低温同时存在时过滤器上结冰。 否则可能会导致压力突然飙升,甚至造成过滤器堵塞。热带环境兼具高湿度和高温以及生物污染等因素,因此需要在湿度管理与颗粒过滤之间实现平衡的设计。
机器类型及应用
燃气发动机、燃气轮机、压缩机及其他涡轮机械,对过滤效率、空气流量和压降容限各有不同要求。 燃气轮机对结垢和腐蚀尤为敏感,因为即使涡轮叶片上仅有微量的颗粒沉积,也会降低其空气动力学效率。石油和天然气行业以及工艺应用中的压缩机会接触到磨蚀性粉尘,这会加速机械磨损。 用于发电或海事应用的大型柴油机和燃气发动机长期处于高负荷运行状态,在此情况下,可靠的燃烧空气质量至关重要。 燃料电池和电解槽不仅需要无颗粒的空气,还需要无有害气体的空气,因为化学污染物会影响阴极和催化剂的性能。
静态过滤系统与自清洁过滤系统的对比
对于大多数进气过滤项目而言,这是关键的决策。这两种系统类型根据运行环境和成本优先级各有获益。
关键不在于哪种系统类型在总体上更优越,而在于根据具体的现场条件和运营优先级来调整系统配置。 作为您的工程合作伙伴,我们将依据您的技术规格——即现场概况、设备类别、粉尘负荷和气候负荷——为您设计出最适合您应用场景的系统配置。
| 标准 | 静态过滤系统 | 自清洁(脉冲喷射)系统 |
| 工作原理 | 深度过滤:颗粒沉积在过滤介质中 | 表面过滤:过滤器表面形成粉尘饼,通过压缩空气将其清除 |
| 过滤效率 | 最高可达 EPA E12 级(多级过滤) | 最高达EPA E11级 |
| 压降特性 | 随粉尘负载增加而逐渐上升 | 通过持续的清洗循环,始终保持在较低水平 |
| 使用寿命 | 根据环境条件,通常为 6 至24个月(行业标准范围) | 得益于自清洁功能,使用寿命可达2至3年(符合行业标准范围) |
| 维护工作量 | 需定期更换滤芯 | 维护工作量较小,主要包括监测压缩空气供应情况及不定期检查滤芯 |
| 投资成本 | 初期投资较低 | 初始投资较高 |
| 运营成本 | 在普通环境下较低,在多尘条件下因需频繁更换过滤器而较高 | 在粉尘较多的环境中,由于滤芯使用寿命长且压降稳定,运营成本较低 |
| 最适合 | 粉尘负荷低至中等的地点,气候温和 | 沙漠、重工业、采矿、北极地区(在长期高粉尘、沙尘或积雪负荷的情况下) |
| 防结冰 | 如有需要,需配备独立的防结冰系统 | 自清洁功能可提供固有的防结冰保护 |
| 压缩空气供应 | 无需 | 用于清洁时需要 |
总体拥有成本(TCO):不仅仅是购置价格
进气过滤系统的购置价格仅占其生命周期成本的一小部分。主要的成本驱动因素包括压力损失特性、过滤器的使用寿命以及因维护导致的停机时间。
进气端每增加1毫巴的压降,都会降低设备功率并增加能耗。一种能在整个使用寿命期间将压降稳定维持在较低水平的过滤系统,既能保持设备效率,又能长期降低运营成本。 滤芯的使用寿命直接决定了需要更换滤芯的频率以及由此产生的维护停机时间,因为每次更换滤芯都需要部分或完全停机。 在粉尘较多的环境中,静态滤芯可能需要每隔几个月更换一次,而自清洁系统则能保持更长的运行时间。
汉格斯特系统旨在实现较低的总体运营成本:通过优化过滤器设计确保稳定的压降,延长维护间隔,并提供适合具体运行环境的配置方案。 结合公司自有的滤芯生产能力,这确保了在设备整个使用寿命期间,质量始终如一,且能可靠地供应替换滤芯。
自主生产的滤芯
进气过滤系统的性能取决于其内部的滤芯。汉格斯特将自主生产的滤芯与完整的系统集成能力相结合,这种垂直整合的工程方法是汉格斯特集团数十年来逐步发展形成的。 滤芯的特性,如压降、粉尘容积和抗湿性等,并非采购的批量产品,而是我们始终自主掌控的设计参数。
对于已经拥有过滤器外壳且需要高性能替换滤芯的运营商,汉格斯特提供专为燃气轮机和涡轮机械设计的滤芯产品系列,其制造质量标准与汉格斯特完整系统中的滤芯完全一致。 因此,汉格斯特既作为系统供应商,也作为现有设备(包括其他制造商生产的过滤器外壳)的替换滤芯供应商,为运营商提供服务。
我们进气过滤系统的行业及应用领域
汉格斯特的进气过滤系统可保护各行业的关键设备,其产品已在全球以下应用领域得到广泛安装。 我们的完整过滤系统适用于中小型燃气轮机。若需为大型涡轮机械过滤器壳体寻找合适的替换滤芯,请访问燃气轮机和涡轮机械过滤器 。
能源生产
用于基础负荷和峰值负荷运行的燃气发动机、发电机以及中小型燃气轮机。可靠的空气过滤可确保发动机和燃气轮机的效率,并延长维护间隔。

数据中心
数据中心的应急供电和独立供电系统主要依赖于燃气发动机和发电机组,对于这些设备而言,不间断的运行可用性至关重要。 即使在粉尘或颗粒物浓度较高的地点,洁净的进气也能保护这些机组,并确保其可靠性。

船舶发动机与海上工程
船上的船用发动机以及海上石油平台的发电设备均在含盐、潮湿的空气环境中运行。 防潮防盐的配置——通常在主过滤器前设置聚结器或滴水分离器级——可在这些严苛条件下保护发动机和涡轮机。

压缩机站和涡轮机械
用于油气行业管道增压、天然气处理装置及工艺压缩机的电机。在粉尘较多和偏远的地点,需要采用维护量极小的自清洁过滤系统。

燃料电池与氢能
燃料电池的阴极空气过滤、电解槽的洁净空气供应以及直接空气捕集(DAC)系统的预过滤。Blue.netic 负责为这些敏感应用提供颗粒物与有害气体的联合过滤。

大型热泵和工业通风
适用于大型热泵及发电厂机房通风的进风和排风系统。量身定制的配置可满足各现场的具体要求,例如防爆要求或噪声排放限值。

化工、化肥及加工行业
适用于化工生产、化肥厂及空气分离装置的工艺空气过滤。可靠的空气质量可保护后续工艺流程,并确保产品质量。

重工业、采矿业和特殊应用
高炉供风系统、采矿和水泥厂,以及食品加工等特殊应用领域——凡是长期存在高粉尘负荷或对空气质量有严格要求的场所。

工程技术实力与全球服务
除了提供过滤器硬件外,汉格斯特还在系统的整个生命周期内,通过工程技术专长、快速响应以及全球服务网络,为运营商、OEM厂商和EPC总承包商提供支持。
系统设计咨询
汉格斯特的应用工程师会分析现场的具体条件,例如气候数据、环境空气质量和风量要求,并据此制定适合该应用的系统配置。无论新建项目,还是现有过滤系统的更换或升级改造,均可享受此项服务。 对于OEM厂商和EPC总承包商,汉格斯特在项目规划阶段提供技术设计和集成支持,并逐项制定技术规范。
改造与优化
可对现有过滤器外壳进行性能提升评估:通过升级滤芯、重新配置系统或进行压降分析来确定效率提升空间。 由于汉格斯特将系统技术与自有滤芯生产相结合,因此改造项目可设计为集成解决方案,而非逐个更换组件。
全球服务网络
汉格斯特过滤(Hengst Filtration)是一家拥有超过 3,700 名员工、在全球设有 28 个地点的家族企业,自 1958 年以来一直致力于过滤技术的研发。 这种全球布局使运营商无论其设备位于何处,都能就近获得维护、备件和工程支持等区域化服务。
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我们的应用工程师很乐意与您商讨具体的过滤需求,从初始系统选型到现有设备的改造分析,我们都能为您提供支持。

关于进气过滤系统的常见问题
燃气发动机、涡轮机械和压缩机有哪些类型的进气过滤系统?
主要的系统类型包括静态过滤系统、自清洁脉冲喷射过滤器(Pulse Jet)和油浴循环过滤器。 静态系统采用多级深度过滤,配备预过滤器和精细过滤器(最高可达EPA E12级),适用于粉尘负荷较低至中等的环境。 自清洁脉冲过滤器采用表面过滤和自动脉冲喷射清灰技术,专为沙漠或重工业区等粉尘浓度高的环境设计。 油浴循环过滤器(RotaClean)利用浸油滤板对大型发动机的燃烧空气进行过滤。对于燃料电池、电解槽和DAC应用,Blue.netic将颗粒物过滤与有害气体分离功能整合于一个可扩展的模块化系统中。
自清洁脉冲过滤系统是如何工作的?
脉冲过滤器采用表面过滤原理:颗粒沉积在圆柱形滤筒的外表面,形成滤饼。 在预设的时间间隔内,或当压降达到阈值时,会向滤芯内部反向输送短暂的压缩空气脉冲,从而将粉尘饼从过滤表面震落。该清洁循环自动且连续地运行,无需人工干预即可将压降恒定地保持在较低水平。 主要有两种结构形式:错流系统(水平滤芯排列)和台式过滤系统(垂直滤芯排列)。
在燃气轮机和燃气发动机的进气过滤中,使用哪些过滤质量等级?
工业进气过滤通常涉及三种分类体系。ISO 16890 根据颗粒物粒径分级(ePM1、ePM2.5、ePM10)定义了效率等级。 EN 1822 / ISO 29463 定义了 EPA 和 HEPA 等级,其中 E10 至 E12 通常用于燃气轮机应用,而 HEPA 等级(H13 及以上)由于压降较大,很少被采用。 ASHRAE 52.2采用MERV值(1至16),该标准在北美规范中仍被广泛采用。汉格斯特静态过滤系统可实现高达EPA E12级的过滤效果。
进气过滤对机器性能和能耗有何影响?
进气端每损失1毫巴的压力,都会降低机组功率并增加单位能耗。过滤不充分的空气会导致结垢,即颗粒物沉积在压缩机和汽轮机叶片上,随着时间推移会降低气动效率。 盐分沉积会在涡轮机的热气流道中引发腐蚀。 一套能够将压力损失保持在稳定且较低水平、并防止污染物进入的过滤系统,既能保持机组的设计效率,又能降低能源成本,并延长压缩机的维护周期。
深度过滤与表面过滤有何区别?
在静态过滤系统中采用的深度过滤过程中,颗粒会渗入过滤介质,并被其纤维结构捕获。过滤器会逐渐积聚灰尘,导致压降随时间推移而增加,直至必须更换滤芯。 在脉冲过滤器中采用的表面过滤过程中,颗粒沉积在滤筒的外表面,形成可清扫的滤饼。 脉冲清灰能定期恢复过滤器表面,保持压降较低,并延长过滤器的使用寿命。 深度过滤通常能达到更高的过滤等级,而表面过滤则适用于粉尘负荷较高的环境,在这些环境中,持续的再生至关重要。
进气滤清器需要多久更换一次?
更换周期取决于系统类型和运行环境。在普通环境下,静态滤芯的使用寿命通常为12至24个月。在多尘或污染严重的环境中,可能需要每6至12个月更换一次。 自清洁脉冲过滤器可将使用寿命延长至2至3年,因为自动清洁循环会持续对过滤器表面进行再生处理。 油浴循环过滤器(RotaClean)不使用可更换的滤芯,因为浸润油的面板会在循环系统中得到清洁,从而完全省去了传统的过滤器更换步骤。
在燃料电池系统中,进气过滤起什么作用?
燃料电池,尤其是质子交换膜(PEM)燃料电池,对空气中的污染物极为敏感。盐类、氮氧化物、硫化合物和氨气可能会对膜电极组件造成不可逆的损害,并降低催化剂的性能。 仅靠颗粒物过滤器是不够的,因为这些化学污染物以气态或溶解在气溶胶微粒中的形式存在。 汉格斯特公司的Blue.netic系统通过将颗粒过滤与针对性的有害气体捕集功能整合到一个单一且可扩展的系统中,有效解决了这一问题,该系统专为大型燃料电池装置、电解槽和直接空气捕集装置而设计。
汉格斯特能否为现有的过滤器外壳加装新的滤芯或系统?
汉格斯特为现有过滤系统提供改造和优化服务。其中包括对现有系统的性能评估、滤芯的升级、系统重新配置以及压降分析。 由于汉格斯特系统技术公司拥有自主的滤芯生产能力,改造项目因此能够受益于集成化解决方案——在该方案中,底座的调整与滤芯的规格设计将同步进行。如需了解详情,请通过 airintake.herne@hengst.de 联系应用工程团队。
汉格斯特 是否为其他厂商的进气系统提供滤芯?
汉格斯特生产用于燃气轮机和涡轮机械的滤芯,也适用于最初由其他制造商提供的过滤系统。这些滤芯均在汉格斯特自有的生产基地制造。 对于需要为现有过滤器外壳寻找替换型滤芯的运营商,燃气轮机和涡轮机械过滤器 的产品组合提供了专属的滤芯选项。
