ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ СУМАРНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ВИТРАТ РУКАВНИХ ФІЛЬТРІВ З ІМПУЛЬСНОЮ РЕГЕНЕРАЦІЄЮ НА СТАДІЯХ ВИГОТОВЛЕННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ

А.Л.  Скоромний

doi:10.34185/1562-9945-4-165-2026-14

Автор(и)

А.Л. Скоромний https://orcid.org/0000-0001-7093-9070

DOI:

https://doi.org/10.34185/1562-9945-4-165-2026-14

Ключові слова:

енергоємність, рукавні фільтри з імпульсною регенерацією, енерговитрати на будівництво, енерговитрати на експлуатацію, сумарні енерговитрати

Анотація

В роботі розглянуто енергоспоживання протягом життєвого циклу будівництва та експлуатації фільтрів рукавних з імпульсною регенерацією (ФРІР) для очищення димових газів від пилу. Зібрані, узагальнені та проаналізовані експериментальні дані ФРІР, що розроблені та реалізовані компанією ДП «УкрНТЦ «Енергосталь» на підприємтсвах гірничо-металургійного комплексу України протягом останніх 30 років. Отримані залежності площі фільтрації, маси та витрати стисненого повітря від продуктивності фільтрів дозволили визначити реальне енергоспоживання, в тому числі енерговитрати на виготовлення металу і будівництво корпусу та механічного обладнання фільтрів, енерговитрати на створення фільтрувальних рукавів, витрати електроенергії на роботу вентилятора для транспортування димових газів через фільтр та витрати електроенергії на роботу компресора для компримування повітря, що використовується в системі регенерації.

Встановлено, що енергетичні витрати на експлуатацію протягом одного року є співмірними з енерговитратами на виробництво фільтраційної установки. Обидві величини демонструють близькі значення в абсолютних показниках, а також дуже подібний характер залежностей. Така відповідність дозволяє по-новому поглянути на структуру енергетичного навантаження фільтраційних систем упродовж життєвого циклу, а також виділити ті параметри, які мають суттєвий вплив на сумарну енергоємність.

Посилання

J.-U. Kim, J. Hwang, H.-J. Choi, M.-H. Lee, Effective filtration area of a pleated filter bag in a pulse-jet bag house, Powder Technol. 311 (2017), pp. 522–527.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.02.013.

J.R. Gabites, J. Abrahamson, J.A. Winchester, Design of baghouses for fines collection in milk powder plants, Powder Technol. 187 (2008), pp. 46–52. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.01.012.

M.L. Croom, Filter dust collectors: design and application, McGraw-Hill, New York, NY, USA, 1995, 253 P.

F. Löffler, H. Dietrich, W. Flatt, eds., Dust collection with bag filters and envelope filters, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 1988,274 P.https://doi.org/10.1007/978-3-663-07900-2.

intensiv-filter.com/en/impressum/, (n.d.). https://www.intensiv-filter.com/en/impressum/ (accessed June 3, 2025).

Z. Yu, Y. Muraoka, K. Furumoto, T. Fukasawa, T. Ishigami, J. Liu, K. Fukui, A novel pulse-jet cleaning method to effectively extend the lifetime of pleated filter and reduce dust emission, Adv. Powder Technol. 35 (2024), pp. 104456. https://doi.org/10.1016/j.apt.2024.104456.

N. Çankaya, M. Özcan, Performance optimization and improvement of dust laden air by dynamic control method for jet pulsed filters, Adv. Powder Technol. 30 (2019), pp. 1366–1377. https://doi.org/10.1016/j.apt.2019.04.014.

A.V. Kuzmin, V.A. Pinchuk, S. Khudoliy, D.A. Garcia Arango, C.A. Echeverri Gutiérrez, M.S. Echeverri Gutiérrez, Feasibility of proportional–integral–derivative control for high-inertia heating systems: Energy use and dynamic response, Appl. Therm. Eng. (2025), pp. 126784. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.126784.

F. Zhang, Y. Ding, Z.-X. Low, L. Jia, G. Zhou, Y. Liu, Z. Zhong, W. Xing, Effects of flow distributor structures and particle-wall interaction on baghouse gas-solid flow, Sep. Purif. Technol. 335 (2024), pp. 126140. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.126140.

C.-J. Tsai, M.-L. Tsai, H.-C. Lu, Effect of filtration velocity and filtration pressure drop on the bag-cleaning performance of a pulse-jet baghouse, Sep. Sci. Technol. 35 (2000), pp. 211–226. https://doi.org/10.1081/ss-100100152.

A.L. Skoromnii, Metodika vibora ratsionalnogo materiala korpusa rukavnogo filtra s impulsnoi regeneratsiei, v: Resursosberezhenie I Energoeffektivnost Inzhenernoi Infrastrukturi Urbanizirovannikh Territorii I Promishlennikh Predpriyatii Materiali II Mezhdunarodnoi Nauchno-Tekhnicheskoi Internet-Konferentsii, KhNUGKh im. A. N. Beketova, Kharkov, 2016: ss. 11–15.

A.L. Skoromnii, Ingultsov S.V., Kriterii dlya vibora materiala korpusa rukav-nogo filtra tipa FRIR, v: Sbornik Trudov V Mezhdunarodnoi Nauchno-Prakticheskoi Konferentsii Molodikh Uchenikh I Spetsialistov «Innovatsionnie Puti Moderniza-tsii Bazovikh Otraslei Promishlennosti Energo- I Resursosberezhenie Okhrana Okru-zhayushchei Prirodnoi Sredi», GP «UkrNTTs «Energostal», Kharkov, 2016: ss. 77–80.

A.C. Caputo, P.M. Pelagagge, Baghouse system design based on economic optimization, Environ. Prog. 19 (2000), pp. 238–245. https://doi.org/10.1002/ep.670190410.

H. Marczak, Energy inputs on the production of plastic products, J. Ecol. Eng. 23 (2022), pp. 146–156. https://doi.org/10.12911/22998993/151815.

S. Dutta, A. Mukhopadhyay, A.K. Choudhary, C.C. Reddy, Power consumption analysis of pulse jet filtration system assisted with pre-charger using polyester conductive media, J. Inst. Eng. India Ser. E. 102 (2021), pp. 17–23. https://doi.org/10.1007/s40034-020-00179-w.

P. Stavropoulos, V.C. Panagiotopoulou, Carbon footprint of manufacturing processes: conventional vs. non-conventional, Processes. 10 (2022), pp. 1858. https://doi.org/10.3390/pr10091858.