Endüstriyel Filtre ve Toz Toplama Sistemleri

Endüstriyel filtre sistemleri, üretim sırasında havaya karışan toz, duman, yağ sisi ve partikülü kaynağında yakalayıp filtre yüzeyinde tutan, temizlenen havayı tesise ya da atmosfere geri veren donanım bütünüdür. Bir sistem emiş ağızları, kanal hattı, filtre gövdesi, fan ve toz boşaltma elemanlarından oluşur.

FLTS Filtre Sistemleri San. ve Tic. Ltd., İstanbul İkitelli OSB’deki atölyesinde toz toplama üniteleri, endüstriyel fanlar ve filtre yedek parçaları üretir. Tasarım, imalat, montaj, devreye alma ve sistem otomasyonu aynı ekip tarafından yürütülür. Her proje tesiste alınan ölçümle boyutlandırılır, hazır bir katalog ürününün üzerine kurulmaz.

Endüstriyel filtre sistemi hangi işi yapar?

Sistemin görevi üç başlıkta toplanır: çalışma alanındaki solunabilir partikülü azaltmak, bacadan çıkan emisyonu yasal sınırların altında tutmak ve değerli tozu prosese geri kazandırmak. Un, yem, çimento ve plastik hatlarında bunker altında toplanan malzeme yeniden üretime alınabilir. Makine kızaklarında, rulmanlarda ve elektrik panolarında biriken toz da kaynağında tutulduğu için ekipman ömrü korunur.

Bir endüstriyel filtre sisteminin bileşenleri

Sistem tek bir gövde değil, birbirine bağlı parçalardan oluşur. Bir parçanın yanlış seçilmesi diğerlerinin performansını da düşürür.

• Makine ya da istasyon üzerindeki emiş ağızları ve davlumbazlar
• Tozu filtreye taşıyan kanal hattı, dirsekler ve klapeler
• Filtre torbası ya da kartuşun bulunduğu çelik gövde, temiz hava bölmesi ve bunker
• Basınçlı hava tankı, patlaç valfler ve kumanda panosu
• Hattın negatif basıncını üreten fan ve atış bacası
• Bunker altındaki hava kilidi, helezon ya da konveyör

Toz toplama ile genel havalandırma arasındaki fark

Genel havalandırma salonun tüm hacmini temiz havayla seyreltir. Toz toplama sistemleri ise partikülü çıktığı noktada yakalar ve tesisin geri kalanına yayılmasını engeller. Bu yüzden iki sistem birbirinin yerine geçmez; yoğun toz üreten tesislerde noktasal emiş ve genel havalandırma birlikte projelendirilir.

Endüstriyel hava filtre sistemleri emiş, taşıma, filtreleme ve temizleme adımlarıyla çalışır: fan kanal hattında negatif basınç oluşturur, tozlu hava filtre gövdesine çekilir, partikül filtre yüzeyinde kalır ve temiz hava dışarı verilir. Filtre yüzeyi doldukça temizleme düzeneği devreye girer ve üretim durmadan devam eder.

Emiş ve taşıma

Her makinenin emiş ağzında, tozu kanala alacak yeterli yakalama hızı sağlanmalıdır. Ağız tozun çıkış yönüne bakmalı ve kaynağa en yakın mesafede durmalıdır. Kanal hattında taşıma hızı düşerse toz kanal tabanına çöker; bu nedenle keskin dönüşler yerine geniş yarıçaplı dirsekler kullanılır.

Filtreleme

Kirli hava filtre gövdesine girdiğinde hızı düşer ve iri taneler doğrudan bunkere iner. İnce toz torba ya da kartuş yüzeyine yapışır, temiz hava filtre medyasından geçerek temiz hava bölmesine çıkar. Yüzeyde oluşan toz keki tutma verimini bir miktar artırır, ancak tabaka kalınlaştıkça basınç kaybı yükselir ve emiş zayıflar.

Jet pulse temizleme

Diyaframlı patlaç valf, hava tankındaki basınçlı havayı üfleme borusu üzerinden torbanın ya da kartuşun içine kısa bir darbe olarak gönderir. Filtre elemanı ani olarak şişer, toz keki kırılır ve bunkere düşer. Darbeler sıra sıra ilerlediği için aynı anda yalnız bir sıra temizlenir, kalan elemanlar filtrelemeye devam eder.

Temizlik iki yöntemle başlatılır. Zaman kontrollü çalışmada darbeler sabit aralıkla verilir. Fark basıncı kontrollü çalışmada ise kirli ve temiz taraf arasındaki fark ayarlanan değeri aştığında temizlik başlar. İkinci yöntem basınçlı hava tüketimini ve filtre yıpranmasını azalttığı için tercih edilir.

Toz boşaltma

Bunkerde biriken toz hava kilidi, helezon ya da konveyörle big bag çuvala, kovaya veya prosese aktarılır. Bunker altındaki boşaltmanın düzenli çalışması gerekir, çünkü dolan bir bunker tozun filtre elemanlarına geri tırmanmasına yol açar.

Toz toplama sistemleri tozun tane boyutuna, nemine, sıcaklığına ve yanıcılığına göre ayrışır; tek bir tip her tesise uymaz. FLTS’nin ürettiği başlıca sistemler aşağıda, hangi koşulda seçildikleriyle birlikte özetlenmiştir.

Jet Pulse Torbalı Filtre

Jet pulse torbalı filtre, tozu kafes üzerine geçirilmiş filtre torbalarının dış yüzeyinde tutan ve torbaları basınçlı hava darbesiyle otomatik temizleyen kuru tip sistemdir. Yüksek toz yükü taşıyan ve sürekli çalışan hatlarda kullanılır. Döküm, çimento, ahşap, hububat ve geri dönüşüm tesislerinde yaygındır. Torba kumaşı gaz sıcaklığına, nem ve asit durumuna, tozun inceliğine ve yanıcılığına göre seçilir; aynı gövdeye polyester, antistatik, meta aramid ya da PTFE membranlı torba takılabilir.

Jet Pulse Kartuş Filtre

Jet pulse kartuş filtre, kuru toz ve dumanı pliseli kartuş elemanlarda tutar. Pileli yapı aynı hacimde daha geniş filtre alanı verdiği için ince ve kuru tozda yüksek tutma sağlar. Kaynak dumanı, lazer kesim ve plazma kesim uygulamalarında ve yer darlığı olan tesislerde tercih edilir. Toz miktarı yüksek ya da gaz sıcaksa torbalı yapı daha uygundur.

Siklon Filtre

Siklon filtre, tozlu havadaki iri partikülü gövde içinde oluşturulan dönme hareketiyle, herhangi bir filtre yüzeyi kullanmadan ayırır. Çoğu projede ana filtrenin önüne ön tutucu olarak konur. Ahşap işleme hatlarında iri talaş siklonda tutulur, geriye kalan ince toz torbalı filtreye ulaşır ve torba ömrü uzar. Aşındırıcı tozda da ana filtrenin giriş bölgesini korur.

Sulu Filtre

Sulu filtre, kirli havayı su türbülansının içinden geçirerek tozu suda çöktüren ıslak tip ünitedir. Kıvılcım çıkaran, yapışkan ya da yanıcı karakterli tozda kuru filtrenin yerine kullanılır. Alüminyum zımparalama ve taşlama hatlarında güvenlik açısından öne çıkar. Tutulan toz çamur hâline geldiği için tesis içinde yeniden havaya karışmaz.

Baca Filtresi

Baca filtresi, endüstriyel bacalardan çıkan toz, duman ve partikülün atmosfere salınmadan önce tutulmasını sağlar. Kazan ve yakma tesislerinde, emisyon ölçümünde sınır değerin aşıldığı hatlarda kurulur. Sıcak baca gazı taşıyan hatlarda filtrenin önüne gaz soğutma ünitesi eklenir; gaz sıcaklığı filtre malzemesinin dayanacağı seviyeye indirilir.

Yağ Tutucu Filtre

Yağ tutucu filtre, CNC tezgâhları, presler ve talaşlı imalat makinelerinde oluşan yağ sisini, yağ buharını ve yağlı partikülü havadan ayırır. Yağlı hava kuru toz filtresine verildiğinde filtre medyası kısa sürede tıkanır; bu nedenle yağ ve emülsiyon buharı ayrı bir filtreleme kademesi ister.

Kumlama Filtresi

Kumlama filtresi, kumlama kabini ve kumlama makinelerinde yüzeyden sökülen boya, pas ve kaplama tozunu, kırılan abrasif tanelerle birlikte tutar. Bu toz aşındırıcıdır; filtre medyası, giriş bölgesi ve temizleme düzeni buna göre seçilir. Yüzey hazırlama hatlarında filtre elemanının değişimi de düzenli bakım planına alınır.

Her toz toplama ve havalandırma sistemi bir fanla çalışır; fanın tipi taşınan havanın temiz, tozlu, sıcak ya da patlayıcı olmasına göre seçilir. Doğru fan, hesaplanan debiyi sistemin toplam basınç kaybıyla birlikte karşılar. Zayıf emiş, kanalda toz çökmesi ve gereksiz enerji tüketimi çoğu zaman yanlış seçilmiş bir fandan kaynaklanır.

FLTS, endüstriyel fanları hattın debi, basınç, sıcaklık ve toz verisine göre ölçüye özel üretir. Gövde siyah sac, paslanmaz ya da galvanizli sac olabilir; tahrik direkt akuple ya da kayış kasnaklı seçilir. Üretim sonrası çarka dinamik balans uygulanır.

Santrifüj fanlar

Santrifüj fan, çarkın merkezine giren havayı kanat uçlarına savurur ve spiral gövdeden dışarı verir. Yüksek basınç ürettiği için uzun kanal hatlarında ve filtreli toz toplama sistemlerinde tercih edilir. Spiral gövdesi nedeniyle sahada salyangoz fan adıyla da anılır. Filtreli hatlarda fan genellikle filtre ünitesinden sonra konur; böylece çarka temizlenmiş hava gelir, aşınma ve balans bozulması azalır.

Radyal fanlar

Radyal fan, düz kanatlı çarkıyla aşındırıcı ve yapışkan tozu kanatlar üzerinde biriktirmeden taşır. Tozun fandan geçmesi gereken hatlarda kalın sac gövdeli radyal tip kullanılır. Çimento, demir çelik ve enerji tesislerindeki yüksek debili hatlarda kanat yüzeylerine aşınma plakası eklenerek çark ömrü uzatılır.

ATEX sınıfı fanlar

Yanıcı toz ya da gaz bulunan bölümlerde kıvılcım üretmeyecek biçimde imal edilmiş ATEX ex-proof fan kullanılır. Ahşap, toz boya, un, şeker, kimya ve solvent buharı bulunan boyahanelerde fan gövdesi, çark ve motor bölge sınıfına göre birlikte seçilir.

Fabrika havalandırması

Noktasal emişin ulaşamadığı hacimde salonun genel havası fabrika havalandırma sistemleriyle değiştirilir. Bu hatlarda yüksek debi ve düşük basınç gerektiği için aksiyel fanlar ve endüstriyel aspiratörler öne çıkar. Isı tahliyesi ve temiz hava beslemesi aynı projede planlanır.

Filtre yedek parçaları, toz toplama ünitesinin çalışmaya devam etmesi için düzenli değişen ya da arızada yenilenen parçalardır: torbalar ve kartuşlar sarf malzemedir, kafes, patlaç valf, patlama kapağı ve hava kilidi ise ünitenin mekanik ve güvenlik tarafını oluşturur. Parçalar İkitelli OSB’deki atölyede ölçüye göre üretilir. Başka marka bir üniteye parça aranıyorsa eski parçanın ölçüsü çoğu zaman yeterlidir.

Filtre torbaları

Filtre torbaları polyester, antistatik, meta aramid (Nomex), PPS, polyimide (P84), PTFE, akrilik, polipropilen ve cam elyaf kumaşlardan üretilir. Polyester genel amaçlı kuru tozda, Nomex döküm ve asfalt gibi sıcak hatlarda, PPS ve P84 asidik baca gazında, PTFE ise başka kumaşın kısa ömürlü kaldığı ağır kimyasal ortamda kullanılır.

Filtre kartuşları

Filtre kartuşları pileli yüzeyle kuru ve ince tozu tutar. Flanşlı, konik, panel ve antistatik kartuş seçenekleri ünitenin bağlantı şekline ve tozun yanıcılığına göre belirlenir. Lazer ve plazma kesim için ayrı kartuş tipleri bulunur.

Filtre kafesleri

Filtre kafesi torbayı içeriden taşır ve darbe sırasında torbanın biçimini korur. Torba değişiminde kafesler de kontrol edilir; eğri ya da paslı kafes yeni torbayı kısa sürede yırtar.

Patlaç valf ve kontrol panosu

Patlaç valf diyaframı, temizleme darbesini veren parçadır ve basınçlı hava kalitesine bağlı olarak yıpranır. Patlaç valf kontrol panosu darbe sırasını, süresini ve bekleme aralığını yönetir. Basınçlı hava hattına nem tutucu konulması diyafram ömrünü korur.

Patlama kapağı

Yanıcı toz taşıyan ünitelerde gövdeye patlama kapağı eklenir ve tahliye yönü güvenli tarafa çevrilir. Antistatik torba ya da kartuş tek başına yeterli değildir; topraklama, patlama tahliyesi ve gerektiğinde alevsiz tahliye bacası birlikte planlanır.

Hava kilidi (rotary valf)

Hava kilidi, bunkerdeki tozu sistemin basınç dengesini bozmadan dışarı alır ve big bag, kova ya da konveyöre aktarır. Taşıyıcı helezon ve sürgülü klape ile birlikte toz boşaltma ve nakil grubunu oluşturur.

Endüstriyel filtre seçimi tozun cinsiyle başlar; aynı debideki iki hat, biri ahşap talaşı biri kaynak dumanı taşıyorsa, farklı filtre sistemleri ister. Aşağıdaki tablo sık çalışılan sektörlerde öne çıkan sistemleri özetler. Kesin seçim tesiste alınan ölçümle yapılır.

Tabloda yer almayan durumlar için de aynı mantık geçerlidir. Kazan ve yakma tesislerinde baca filtresi ile gaz soğutma ünitesi, kumlama hatlarında kumlama filtresi, ıslak ve yapışkan tozlu proseslerde sulu filtre öne çıkar. Kimya ve plastik tesislerinde yanıcı ince toz için antistatik kartuş filtre ve ATEX fan birlikte değerlendirilir.

Doğru filtre sistemi; tozun karakteri, hava debisi, gaz sıcaklığı, yanıcılık ve yerleşim alanı birlikte değerlendirilerek seçilir. Bu başlıklar netleşmeden yapılan seçim kâğıt üstünde yeterli görünse de sahada beklenen emişi vermeyebilir.

• Toz karakteri: Tane boyutu, nem, yapışkanlık ve aşındırıcılık filtre tipini ve filtre medyasını belirler. Aşındırıcı tozda giriş bölgesine aşınma payı bırakılır, iri tane için önde siklon kullanılır.
• Hava debisi: Her emiş noktası için yakalama hızı ile ağız kesiti çarpılır, değerler toplanarak toplam hava ihtiyacı bulunur. Makinelerin eş zamanlı çalışma oranı hesaba katılmazsa ünite gereğinden büyük çıkar.
• Filtre alanı: Toplam debi, tozun karakterine uygun süzme hızına (hava kumaş oranına) bölünür. İnce ve yapışkan tozda bu oran düşük tutulduğu için aynı debi daha geniş filtre alanı ister.
• Gaz sıcaklığı: Sıcaklık filtre medyasının sürekli çalışma sınırının üzerindeyse girişe gaz soğutma ünitesi konur ya da sıcağa dayanıklı kumaş seçilir.
• Nem ve çiy noktası: Yoğuşma olan hatlarda toz filtreye yapışır; gövde yalıtımı ve kumaş buna göre belirlenir.
• Yanıcılık: Yanıcı tozda antistatik filtre elemanı, gövde topraklaması, patlama tahliyesi ve ATEX fan birlikte planlanır. Kıvılcım riski yüksekse kuru filtre yerine sulu çözüm değerlendirilir.
• Yerleşim alanı: İç ya da dış ortam, filtre değişimi için üstte erişim payı ve basınçlı hava altyapısı kartuşlu ve torbalı ünite arasındaki seçimi etkiler.
• Tozun akıbeti: Tutulan toz atılacaksa kova ya da big bag yeterli olabilir; prosese geri dönecekse hava kilidi ve nakil hattı tasarıma eklenir.

FLTS’de bir endüstriyel filtre projesi saha keşfiyle başlar, ölçüme dayalı tasarım, İkitelli OSB’deki atölyede imalat, sahada montaj ve devreye alma ile tamamlanır. Mühendislik, malzeme temini, imalat, montaj, devreye alma ve süpervizörlük tek ekip tarafından yönetilir.

1. Keşif ve ölçüm: Toz kaynağının konumu, makine sayısı, emiş ağzı ölçüleri, gaz sıcaklığı, günlük toz miktarı ve mevcut kanal yerleşimi sahada kaydedilir.
2. Hesap ve tasarım: Emiş debisi, filtre alanı, kanal çapları ve toplam basınç kaybı hesaplanır. Toplam dirence göre fan ve motor gücü seçilir; fan hesabı temiz değil kirli filtre direncine göre yapılır.
3. İmalat resimleri: Gövde ölçüsü, filtre elemanı adedi, valf düzeni, bunker ve boşaltma grubu belirlenir, imalat resimleri hazırlanır.
4. İmalat ve kontrol: Gövde atölyede imal edilir, kaynak dikişleri sızdırmazlık açısından kontrol edilir. Kaçak yapan bir gövde emişi zayıflatır ve tutulan tozu yeniden havaya karıştırabilir.
5. Otomasyon: Kumanda panosu tesisin otomasyon altyapısına göre hazırlanır. Uzaktan start ve stop, çalışma durumu ve alarm sinyalleri işletmeye kuru kontak olarak verilir.
6. Sevkiyat ve montaj: Ünite sahadaki montaj süresini kısaltacak biçimde bölümler hâlinde sevk edilir. Gövde, kanal bağlantıları, basınçlı hava hattı, hava kilidi ve fan yerine alınır.
7. Devreye alma: Fan çalıştırılır, emiş noktalarındaki hız ölçülür, darbe sırası ve bekleme aralığı ayarlanır. Kirli ve temiz taraf arasındaki basınç farkı kaydedilir; bu değer sonraki bakımların referansı olur.

Endüstriyel filtre sistemlerinde bakımın merkezinde basınç farkı takibi bulunur; değer referans aralığının dışına çıktığında temizleme düzeni, filtre elemanları ve boşaltma grubu kontrol edilir. Düzenli bakım, emiş kaybını ve plansız duruşu önler.

Filtre elemanı değişimi

Temizleme çevriminden sonra basınç farkı eski seviyesine dönmüyorsa ya da baca çıkışında toz görülüyorsa torba veya kartuş değişimi gündeme gelir. Değişim tek tek değil, bölüm bazında yapılır. Yeni ve eski elemanlar karışık çalıştığında hava yeni elemanlara yönelir ve bunlar daha çabuk yıpranır. Sürekli düşük seyreden bir basınç farkı ise yırtık ya da oturma kaçağı olduğunu gösterebilir.

Periyodik kontroller

• Basınçlı hava basıncı, nem tutucular ve patlaç valf diyaframları
• Bunker seviyesi, hava kilidi ve helezonun çalışması
• Filtre kafeslerinin düzgünlüğü ve korozyon durumu
• Fan çarkındaki toz birikimi, rulman sesi ve sıcaklığı, kayış gerginliği
• Motor akımı ve titreşim değeri
• Kanal hattında toz çökmesi ve flanş bağlantılarındaki kaçaklar

Basınç farkı nasıl yorumlanır?

Devreye almada kaydedilen basınç farkı, ünitenin sağlıklı çalışma değeridir. Değer kalıcı olarak yükseliyorsa filtre yüzeyi tıkanıyor, temizleme darbesi yetersiz kalıyor ya da basınçlı hava nemli geliyor olabilir. Değer beklenmedik biçimde düşmüşse filtre elemanında yırtık ya da gövdede kaçak aranır. Göstergenin düzenli okunup kayda geçirilmesi, arızanın üretimi etkilemeden fark edilmesini sağlar.

Yedek stok planlaması

Sürekli çalışan hatlarda filtre torbaları, kartuşlar ve diyaframlar için yedek stok tutulması, değişimin üretim planına göre yapılmasını sağlar. FLTS, başka marka ünitelere de eski parçanın ölçüsü ya da numunesi üzerinden yedek parça üretir.

Endüstriyel filtre sistemlerinin fiyatı sabit bir liste üzerinden verilmez; debi, filtre alanı, malzeme, fan, otomasyon ve montaj kapsamına göre projeye özel hesaplanır. Değerlendirme yalnız yatırım bedeliyle değil, işletme maliyetiyle birlikte yapılır.

Filtre alanı dar seçilmiş bir ünite ilk yatırımda uygun görünse de daha yüksek basınç kaybıyla çalışır, daha fazla enerji harcar ve filtre elemanlarının daha sık değişmesini gerektirir. Teklifler bu yüzden teknik veri sayfası üzerinden karşılaştırılmalıdır.