Jednym z kluczowych elementów mechanicznych instalacji wentylacyjnych, zarówno przemysłowych, gdzie powietrze służy jako medium do celów technologicznych np. w lakierniach, jak i w systemach wymiany powietrza w pomieszczeniach biurowych, mieszkalnych, halach produkcyjnych są filtry cząstek stałych oraz filtry cząstek lotnych. Te drugie zostaną omówione w osobnym artykule. Obecnie zajmiemy się tymi pierwszymi.
W czasach coraz bardziej rygorystycznych przepisów w zakresie ochrony środowiska oraz dbania o bezpieczeństwo i higienę pracy osób zatrudnionych, filtry cząstek stałych spotykamy niemal w każdej dziedzinie przemysłu. Wkłady filtracyjne dzielimy głównie na pracujące w układach nadmuchu i wyciągu powietrza z pomieszczenia lakierni. W artykule skupimy się głównie na zakładach branży drzewnej i samochodowej, w których wykorzystuje się technikę lakierowania przy pomocy pistoletu niskociśnieniowego.
Filtry stosowane w układach nadmuchu wykonane są z poliestrów o szerokiej gamie grubości, gramaturze, a także kolorystyki. Najczęściej stosowanymi tu filtrami są filtry wstępne kieszeniowe (rys. 1) montowane w urządzeniach nawiewno-grzewczych (centralach grzewczych). W urządzeniach starszej generacji spotyka się także wkłady kasetowe (rys. 2) płaskie lub częściej plisowane. Nawet stosuje się formatki włókniny poliestrowej o odpowiedniej klasie (zwykle EU3/EU4), które przeplecione są przez przygotowane w tym celu pręty i zamocowane uchwytami tak, że tworzą one po założeniu plisowanie, jak w przypadku filtra kasetowego plisowanego. Plisowanie (w kształcie połączonych ze sobą liter V) daje zwiększone pole filtracyjne i jednocześnie dostosowane jest do wielkości przepływu powietrza. W zależności od miejsca zastosowania urządzenia, klasa filtrów wstępnych może się zmienić i wzrosnąć np. do EU5.
Filtry kieszeniowe i kasetowe wykonane są z ramek z ocynkowanej blachy, prętów i siatek, co zapobiega ich korozji. Stosuje się także szeroko filtry z ramkami z tworzywa sztucznego. Ilość i długość kieszeni wyznacza także i tu wielkość powierzchni filtracyjnej i przepływu powietrza, co zwykle jest znormalizowane i dobrane przez producenta urządzenia. Stąd o umiejętność doboru tych filtrów pod kątem paramentów technicznych użytkownik nie musi się martwić.
Specjalista zajmujący się doradztwem w zakresie instalowania systemów wentylacyjnych ustali na podstawie rozmowy z klientem nt. środowiska pracy, otoczenia, stosowanych materiałów lakierniczych jakie filtry należy zamontować. Zwykle, najprostszym sposobem jest oczywiście wymiana filtrów na takie, jakie zostały pierwotnie zamontowane, przyjmując oczywiście, że zostało to zrobione fachowo. W przeciwnym razie będą problemy z użytkowaniem systemu (np. nieodpowiedni przepływ i podciśnienie w lakierni, niedostateczna filtracja powietrza napływającego, wydmuchiwanego itp.)
Filtry oczyszczania wstępnego montowane w centralach grzewczych przez firmę TECHFILTER są zwykle w klasach od EU3-EU5. Różnica w doborze wynika ze stopnia zapylenia powietrza w otoczeniu budynku, gdzie usytuowana jest lakiernia. Im jest ono czystsze, tym klasa filtra mniejsza, co przełoży się na koszty późniejszej eksploatacji instalacji. A to oznacza, że klasa filtrów dobierana jest przez firmę indywidualnie. Maksymalny stopień separacji filtrów wstępnych określa się na ok 95%. Klasa filtra wstępnego przekłada się na większy spręż wentylatora, co zostaje uwzględnione w fazie projektu.
Filtracja powietrza zaciąganego do lakierni odbywa się dwustopniowo stąd po wstępnym oczyszczeniu i podgrzaniu do temp. ok 20 st. C (optymalna temp. lakierowania powinna być regulowana automatycznie i wynikać z technologii) trafia na filtr sufitowy (rys. 3), separacji dokładnej cząstek stałych. Jego zadaniem jest właśnie usunięcie resztek tych cząstek, które przedostały się przez filtr wstępny. Nazwa filtr sufitowy wiąże się bezpośrednio z miejscem jego zastosowania – są to sufity nawiewne w pomieszczeniu lakierni o odpowiednio wyliczonej powierzchni wg przepływu powietrza. Klasa filtrów EU4 i gramatura to EU5/500 lub EU5/600 gr/m2. Stopień separacji określa się na ok 98,5%.
Wszystkie filtry poliestrowe wykonane są w 100% z włókna poliestrowego (chemiczno-organicznego), termicznie łączonego, o progresywnie wzrastającej gęstości, narastającej ku stronie czystego powietrza. Dodatkowo, co niezmiernie ważne, włókniny stosowane jako filtr sufitowy nasycone są specjalnym środkiem klejącym wzmacniającym stopień filtracji, co patrząc z perspektywy doświadczenia i kontaktów z klientem, jest niezmiernie istotne. Poza tym włókniny sufitowe zabezpieczone są elastyczną siatką poliestrową od strony wylotu powietrza. Wszystkie oferowane włókniny charakteryzują się specjalnym wykończeniem, które wyklucza uwalnianie się zatrzymanego pyłu, w zaciąganym do komory lakierowania powietrzu wg jego klasy filtracji. Stopień zabrudzenia filtrów powinien być wskazywany na urządzeniu sterującym (lub panelu wyświetlacza). Sygnał pochodzi z zamontowanych presostatów czy manometrów. Raczej nie poleca się oceny ich stanu zabrudzenia „na oko”.
Kolejnym rodzajem filtrów, stosowanych w pomieszczeniach lakierni są filtry umiejscowione na odciągach (ściany lakiernicze, odciągi podłogowe). Ich zadaniem jest separowanie cząstek stałych mgły farby, uwalnianej podczas procesu lakierowania. Najczęściej spotykane są tu filtry kartonowe, labiryntowe (Andreae), wykonane z litej tektury o gramaturze 240 – 260 gr/m2 oraz filtry z włókna szklanego tzw. Paint-Stop.
Filtry labiryntowe kartonowe mają zwykle za zadanie wstępnie zebrać nadmiar materiału w postaci mgły farby. Ich budowa powoduje odłożenie się resztek farby wewnątrz filtra, a skuteczność tej separacji określa się na ok. 96-98%. Zależnie od rodzaju farb i samej budowy filtrów przyjmą one od 10 do 18 kg materiału/m2 i należy filtr wymienić. W ofercie firma posiada filtry z frontem białym przeznaczanym do farb wodorozcieńczalnych i rozpuszczalnikowych oraz brązowym przeznaczonym głównie do farb rozpuszczalnikowych. Bielenie (kaszerowanie) tektury wzmacnia jej odporność na wilgoć, co ma związek z rodzajem stosowanych w lakierni farb. Dodatkowo w ofercie są filtry High_Quality White o zwiększonej gramaturze tektury, bielonej powierzchni i dodatkowo lakierowanej zewnętrznej powierzchni uderzeniowej filtra. Przekłada się to na żywotność wkładu filtracyjnego, szczególnie polecane przy stosowaniu farb wodorozcieńczalnych. W filtrach, które nie mają ogranicznika (tzw. regulatora) w postaci tasiemki, która łączy poszczególne plisy, należy przyjąć ok. 25 plisów na długość jednego metra bieżącego powierzchni. Jeśli użytkownik posiada ścianę lakierniczą o przestrzeni odciągowej 2m jedno opakowanie wystarczy na ok. 6 wymian.
W układach wyciągowych, podobnie jak i nawiewnych, stosowany jest przez firmę TECHFILTER co najmniej podwójny stopień filtracji cząstek stałych materiałów lakierniczych. Zaleca się takie rozwiązanie, bo przekłada się ono na żywotność urządzeń wyciągowych (wentylatorów) i zapewnia dbałość o środowisko. W tym celu, za filtrem kartonowym umieszcza się odpowiednio formatki włókniny szklanej typu Paint-Stop bądź włókninę poliestrową, w klasie filtracji EU3 lub EU4. Filtry te także charakteryzuje, podobnie jak włókniny nawiewne, progresywna budowa, stąd materiał zagęszcza się w stronę czystego powietrza. Dodatkowo, co ułatwia użytkownikowi ich zamontowanie, są one dwukolorowe np. zielono-biała (farby rozpuszczalnikowe) czy fioletowo-biała (farby rozpuszczalnikowe i wodorozcieńczalne). Włóknina fioletowo-biała dodatkowo nasycona jest dodatkowo specjalnym środkiem zwiększającym stopień separacji cząstek stałych. Stopień separacji określa się tu na ok. 98,5% w zależności od rodzaju filtra. Jako filtr podłogowy można także montować filtry kasetowe w oprawie tekturowej, wypełnione włókniną szklaną. Rozwiązanie takie jest przeznaczone dla odciągów podłogowych bez kratownicy podtrzymującej włókninę. Wystarczy tu zamontowanie kątowników po bokach kanału nawiewnego i położenie gotowego wkładu. Poza tym są one także montowane jako filtr usuwający resztki z podłogi, montowany w dolnych partiach ścian lakierniczych. Filtry te maja bielona i dodatkowo co istotne foliowana powierzchnie zewnętrzną co znacznie wydłuża ich żywotność w porównaniu do opraw bez folii wzmacniającej.
Należy także pamiętać, że progresywna budowa filtrów stosowanych w wentylacji oznacza, iż mają one zawsze jedną stronę nawiewną i wywiewną. Można to rozpoznać po ich strukturze. Strona wywiewna, czyli czystego powietrza, jest gęściejsza. W filtrach proponowanych przez firmę TECHFILTER często strona nawiewna (brudna) jest oznaczona kolorem, co znacznie ułatwia klientowi ich montaż Uwaga co do sposobu montowania wkładów dotyczy także filtra kartonowego. Ma to zasadnicze znaczenie, ponieważ niewłaściwe zamontowanie filtrów przyczynia się do pogorszenia jakości lakierowanych elementów, szybszego zużycia się urządzeń, zwiększenia kosztów eksploatacji poprzez częstszą wymianę filtrów, a także zwiększenia emisji cząstek stałych do pomieszczenia lakierni lub cząstek stałych materiałów lakierniczych do środowiska. Każdy wkład zawiera etykietę, ze wskazanym kierunkiem przepływu powietrza, a w razie wątpliwości firma służy zawsze poradą.
Należy tez bezwzględnie pamiętać o tym iż nie wolno stosować filtrów wyciągowych typu Paint-Stop jako filtrów oczyszczania powietrza w okładach nawiewnych. Zdarza się iż niekiedy są one tam błędnie montowane prze klientów, co zapewne wynika z nieuwagi czy nieporozumień przy zamówieniu. Układy nawiewu powierza nie tylko służą do zapewnienia prawidłowych parametrów technologicznych w lakierni lecz jednocześnie tłoczą powietrze, którym oddycha pracujący lakiernik. Z filtrów tych uwalniane są w trakcie ich zużywania drobiny włókien szklanych które mogły by dostać się do dróg oddechowych pracownika. Stąd osoby kierujące pracami konserwatorskimi w zakładach szczególnie powinny zwrócić na tą kwestię uwagę.
Zużyte filtry lakiernicze należy składować, a w zakresie utylizacji zużytych wkładów działają na rynku wyspecjalizowane firmy. Jest to odpad przemysłowy i nie może być traktowany jako odpad komunalny. Składają się one z różnego rodzaju materiałów i niektóre z nich będą poddane procesowi recyklingu.
Oferowane włókniny są odporne na wilgoć oraz na temperaturę (chwilowo do 120oC). Dokumentem normującym klasyfikację filtrów, które są stosowane w pomieszczeniach lakierniczych, jest norma europejska PN-EN 779:20125. Spotyka się też nazewnictwo norm zagranicznych, np. DIN 24 185 (niemiecka) lub ASHRAE 52.1 (amerykańska).
Firma przygotowuje każdy rodzaj filtra kasetowego czy kieszeniowego, wg wymiarów i rodzaju wykonania określonych przez zamawiającego. Filtry kartonowe dostarczane są w opakowaniach o wys. 1,00; 0,90 oraz 0,75m. Włókniny oferowane są zwykle w rolkach w zakresie od 0,61m do 2,0m. Ewentualnie przygotowywane są formatki wg oczekiwań klienta.
Zaleca się stosowanie dobrych, sprawdzonych wkładów filtracyjnych, zarówno w układach nawiewnych, jak również w układach wyciągowych. Przekłada się to na prawidłowe działanie sytemu wentylacyjnego w lakierni, żywotność urządzeń i zmniejszone koszty eksploatacji i wysoką jakość powierzchni lakierowanych. Takie podejście zapewnia też pracodawcy bezpieczeństwo pracy osób zatrudnionych i ukazuje jego troskę o czystość środowiska naturalnego.
Adrian Domański
Więcej na: www.techfilter.pl
.