Jet Pulse Filtre Nedir, Nasıl Çalışır?

Jet pulse filtre, tozlu havayı keçe torbaların dışından içine doğru süzen ve torbaları çalışma sırasında, ters yönden verilen çok kısa basınçlı hava darbeleriyle temizleyen toz filtresidir. Adını bu temizleme yönteminden alır: "jet" torbanın ağzına üflenen hava hüzmesini, "pulse" darbeyi anlatır. Sahada "jet pulse torbalı filtre", "darbeli temizlemeli filtre" ya da kısaca "jet filtre" olarak da geçer. Sanayide en çok kullanılan toz filtresi olmasının sebebi, temizlik için durdurulmadan vardiya boyunca çalışabilmesidir.

Gövdenin içinde neler var?

• Kirli hava bölmesi ve bunker: tozlu hava buraya girer; hızın düştüğü bölgede iri taneler doğrudan bunkere düşer.
• Torbalar: çoğunlukla iğneli keçeden dikilmiş, alt ucu kapalı, üst ucu açık silindirler. Piyasada 120–160 mm çap ve 1–4 m boy aralığı yaygındır.
• Kafesler: torbanın içine geçen galvaniz ya da paslanmaz tel iskelet. Süzme sırasında torbanın içe çökmesini önler.
• Ayna (delikli plaka): kirli bölme ile temiz bölmeyi ayıran ve torbaların asıldığı plaka. Torba ağzındaki yaylı bilezik deliğe oturarak sızdırmazlığı sağlar.
• Temiz hava bölmesi: süzülen hava buradan fana gider.
• Basınçlı hava tankı, membran valfler ve üfleme boruları: her torba sırasının üstünde, torba ağızlarına bakan delikli bir boru bulunur; her boruyu kendi membran (diyafram) valfi besler.
• Kumanda kartı (timer, sekans kartı): valflerin solenoidlerine sırayla sinyal veren elektronik kart; fark basıncı ölçerle birlikte çalışabilir.
• Boşaltma elemanı: bunker altındaki döner valf (hücre çarkı), helezon ya da kapaklı toz haznesi.

Jet pulse filtre çalışma prensibi

1. Süzme

Fan temiz hava bölmesinden emerek gövdeyi negatif basınçta tutar. Tozlu hava torbaların dış yüzeyinden içeri geçer; toz taneleri keçenin liflerine çarpar, takılır ve torbanın dışında bir tabaka oluşturur. Bu tabakaya toz keki denir. İlk dakikalardan sonra süzmenin büyük kısmını kumaş değil kek yapar: kek, keçenin tek başına tutamayacağı incelikteki taneleri de yakalar. Temizlenen hava torbanın içinden yukarı çıkar, aynadaki delikten temiz bölmeye ve oradan fana geçer.

2. Kekin kalınlaşması

Kek kalınlaştıkça havanın torbadan geçerken kaybettiği basınç artar; fan aynı debiyi vermekte zorlanır, emiş noktalarında çekiş azalmaya başlar. Temizleme, bu artışı kekin tamamını koparmadan geri almak içindir.

3. Darbe

Belirlenen zamanda ya da fark basıncı üst sınıra geldiğinde kumanda kartı bir sıranın valfine kısa bir sinyal verir. Valf saniyenin onda biri mertebesinde açık kalır. Tanktaki basınçlı hava üfleme borusundan torba ağızlarına bir hüzme hâlinde girer ve yanında çevredeki temiz havayı da sürükler. Torbanın içinde ani bir basınç dalgası oluşur; torba dışa doğru şişip sarsılır ve kek parçalar hâlinde kopup bunkere düşer.

4. Sıradaki valf

Kart bir sonraki sıraya geçer; bütün sıralar bitince döngü baştan başlar. Bir anda yalnız bir sıra temizlendiği için diğer torbalar süzmeye devam eder ve ünite durmaz. Bu düzene online temizleme denir. Bazı büyük ve ince tozlu tesislerde gövde bölmelere ayrılır, temizlenen bölmenin hava girişi damperle kapatılır (offline temizleme); kopan kek karşıdan gelen hava akımına kapılıp yeniden torbaya yapışmaz.

Temizleme döngüsü nasıl hesaplanır?

Örnek: 12 sıralı, her sırasında 10 torba bulunan bir filtrede kart her 15 saniyede bir valf açacak şekilde ayarlanmış olsun. Bir sıra her 12 × 15 = 180 saniyede, yani üç dakikada bir temizlenir. Toz yükü düşükse aralık uzatılır, yüksekse kısaltılır; doğru ayar aşağıdaki fark basıncına bakılarak bulunur. Fark basıncı kontrollü kartlarda temizleme yalnız basınç üst sınıra çıkınca başlar ve alt sınıra inince durur; gereksiz darbe yapılmadığı için hem basınçlı hava hem torba ömrü korunur.

Fark basıncı: filtrenin göstergesi

Kirli ve temiz bölme arasına bağlanan bir fark basınç göstergesi (manometre ya da transmiter) jet pulse filtrenin durumunu en kısa yoldan anlatır. Türkiye'de yayımlanmış bir üretici işletme kılavuzu normal çalışma aralığını 25–100 mmSS (yaklaşık 250–1.000 Pa) olarak verir; EPA'nın hava kirliliği kontrolü maliyet el kitabı ise ünite boyunca kaybın genellikle 5–10 inç su sütununu (yaklaşık 1,2–2,5 kPa) aşmayacak şekilde tasarlandığını belirtir. Mutlak değerden çok, değerin zaman içindeki değişimi bilgi verir:

Göstergenin hortumlarının tozla tıkanması da yanlış okuma yaratır; bakımda hortum bağlantıları açılıp kontrol edilir.

Basınçlı hava: ne kadar ve hangi kalitede?

EPA el kitabı, jet pulse temizlemede her 1.000 m³ filtrelenen gaz için yaklaşık 2 m³ (normal şartlarda) basınçlı hava harcandığını ve hat basıncının 60–100 psig, yani yaklaşık 4,1–6,9 bar olduğunu belirtir; Türkiye'deki üretici kılavuzları 6–7 bar civarını önerir. Buna göre 10.000 m³/h debili bir filtre saatte yaklaşık 20 Nm³ basınçlı hava tüketir. Ortalama tüketim küçük görünse de valf açıldığı anda çekilen hava yüksektir; kompresör ve tank anlık tepe tüketime göre seçilir, valfe yakın tank hacmi darbenin gücünü belirler.

Hava kuru ve yağsız olmalıdır: nemli hava torbanın iç yüzünü ıslatıp keki çamura çevirir, yağ keçenin gözeneklerini kapatır. Tankın altına otomatik su tahliyesi, kompresör çıkışına kurutucu ve hat filtresi konur.

Torba kumaşı nasıl seçilir?

Kumaşı belirleyen ilk şey gaz sıcaklığı, ikincisi gazın nemi ve kimyasal yapısıdır. EPA el kitabında yer alan azami sürekli çalışma sıcaklıkları ve sahada bilinen zayıf noktalar:

Kumaşa uygulanan yüzey işlemleri de seçime girer: ince tozda yüzeyde süzme için PTFE membran kaplama, yanıcı tozlarda iletken iplikli antistatik keçe, yağlı ya da nemli tozda yağ ve su itici apre. Hangi kumaş seçilirse seçilsin gaz, içindeki yoğuşabilir bileşenlerin çiğ noktasının üstünde tutulmalıdır; aksi hâlde kek çamurlaşır ve torba kısa sürede tıkanır.

Torbalı mı, kartuşlu jet pulse mi?

Kartuşlu jet pulse filtrede torbanın yerini pliseli bir eleman alır; temizleme aynı darbe ilkesiyle yapılır. Kartuş aynı gövdeye çok daha fazla filtre yüzeyi sığdırır, ama EPA el kitabındaki kartuş tablosunda tasarım hava/kumaş oranı torbaya göre belirgin biçimde düşüktür (temel değerler yaklaşık 0,21–0,76 m/dk) ve talaş, sunta, kâğıt, deri ile lifli malzeme tozları kartuş için uygun görülmez. Kaynak dumanı, toz boya ve düşük yüklü ince kuru tozlarda kartuş; talaş, mineral ve yüksek yüklü proses tozunda torba öne çıkar. Filtre tipinin toza göre seçimi ve ünitenin bütün sistem içindeki yeri toz toplama sistemi nedir yazısında.

Mevcut filtrede hava/kumaş oranı kontrolü

Hava/kumaş oranı, filtreden geçen gerçek debinin (m³/dk) toplam kumaş alanına (m²) bölümüdür; birimi m/dk'dır. Yeni makineler eklenen bir tesiste mevcut filtrenin hâlâ yeterli olup olmadığı bu oranla kontrol edilir:

• Ø160 × 3.000 mm bir torbanın yan yüzey alanı π × 0,16 × 3,0 ≈ 1,51 m²'dir; 100 torbalı bir filtrede toplam alan yaklaşık 151 m² eder.
• Filtre 10.000 m³/h (≈ 167 m³/dk) ile çalışırken oran 167 ÷ 151 ≈ 1,1 m/dk'dır.
• Makineler eklenip debi 16.000 m³/h'e (≈ 267 m³/dk) çıkarsa oran ≈ 1,77 m/dk'ya yükselir.

Oran yükseldikçe fark basıncı artar, temizleme sıklaşır, ince toz kumaştan geçmeye ve torba erken yıpranmaya başlar. Ayrıca torbalar arasındaki boşlukta yukarı doğru hava hızı büyür; kopan kek bunkere inemeden yeniden torbaya taşınır. Aynı torba sayısını daha dar bir gövdeye sıkıştırmak bu yüzden sorun yaratır. Toz cinsine, sıcaklığa ve toz yüküne göre uygun oranı, torba sayısını, fan basıncını ve basınçlı hava ihtiyacını birlikte hesaplayan araç: jet pulse filtre hesabı. Filtrenin eklendiği hattın fanı için fan seçim hesabı ve salyangoz fan nedir, kanal çapları için hava kanalı hesabı.

Bakımda bakılan noktalar

• Her vardiya: fark basıncı değeri, bacanın görünümü, döner valfin ya da helezonun dönüp dönmediği.
• Her hafta: tank ve hat su tahliyeleri, valflerin sırayla çalıştığının sesle ya da kart göstergesiyle kontrolü, basınçlı hava basıncı.
• Periyodik: temiz bölmede toz izi (yırtık torbanın yerini gösterir), torba ağızları ve kafes uçları, membran setleri, döner valf contaları, patlama kapağı ve topraklama bağlantıları.

İşyeri Bina ve Eklentilerinde Alınacak Sağlık ve Güvenlik Önlemlerine İlişkin Yönetmelik, mekanik havalandırma sistemlerinin bakım, onarım ve filtre değişiminin yılda bir yetkili kişilerce yapılmasını ister. Bakım kapsamı havalandırma bakım onarım sayfasında, genel bakım adımları havalandırma bakımı nasıl yapılır yazısında.

Uygulama ve keşif

Jet pulse filtreyi emiş ağızları, kanal, fan ve boşaltma elemanıyla birlikte toz toplama sistemleri kapsamında projelendirip kuruyoruz; kaynakhanelerde kartuşlu tipler kaynak dumanı emiş sistemi içinde yer alır, yapışkan ve kıvılcımlı akımlarda sulu filtre sistemi alternatif olarak değerlendirilir. Filtrenin fabrika havalandırmasındaki yeri endüstriyel havalandırma nedir, fan ve basınçlı havanın elektrik tüketimi endüstriyel havalandırmada enerji verimliliği yazısında. Maliyet kalemleri endüstriyel havalandırma fiyatları sayfasında. Kocaeli'de İzmit, Gebze ve il geneli (Kocaeli havalandırma), İstanbul'da İkitelli sanayi alanlarındaki tesislere keşfe gidiyoruz. Keşif talebi: iletişim sayfası.