Los filtros resistentes a altas temperaturas son dispositivos de purificación de aire que pueden mantener la eficacia de filtración y la estabilidad estructural en entornos de altas temperaturas (normalmente soportan temperaturas de ≥150℃, y algunos modelos especiales pueden soportar temperaturas superiores a 300℃). Sus materiales filtrantes están hechos principalmente de materiales resistentes a altas temperaturas, como fibra de vidrio, fibra cerámica y fibra metálica, y los marcos y las piezas de sellado también están hechos de materiales resistentes a altas temperaturas (como acero inoxidable, caucho de silicona, etc.). Este tipo de filtro se aplica principalmente en escenarios en los que hay un flujo de aire a alta temperatura y es necesario controlar la contaminación por partículas. A continuación se enumeran sus principales ámbitos de aplicación:
1. Procesos de producción a alta temperatura en la industria
Metalurgia y tratamiento de metales
Durante los procesos de fabricación de acero, laminación de acero, forja, etc., los gases de combustión a alta temperatura o el flujo de gas contienen una gran cantidad de polvo metálico y partículas de oxidación. Los filtros resistentes a altas temperaturas pueden utilizarse para purificar el gas a alta temperatura descargado de hornos y estufas, reducir el desgaste de los equipos posteriores (como los dispositivos de recuperación de calor) y, al mismo tiempo, disminuir la contaminación atmosférica.
La purificación del aire circulante en los talleres de tratamiento térmico de metales (como recocido y temple) evita que el polvo a alta temperatura se adhiera a la superficie de las piezas y afecte a la calidad del producto.
Ingeniería química y producción de energía
Purificación de gases de escape para recipientes de reacción a alta temperatura en industrias químicas y petroquímicas del carbón, filtrando partículas de catalizador y polvo de materias primas sin reaccionar para evitar la obstrucción de tuberías o la contaminación de equipos aguas abajo.
El tratamiento de los gases de combustión para la generación de energía a partir de la biomasa y la incineración de residuos implica el filtrado de las cenizas volantes y las partículas de carbono en la sección de alta temperatura (200-300℃), que se combina con los subsiguientes sistemas de desulfuración y desnitrificación para mejorar la eficacia de la depuración.
Fabricación de vidrio y cerámica
Purificación de gases de escape a alta temperatura para hornos de fusión de vidrio y hornos de sinterización de cerámica, filtrando los restos de fibra de vidrio y polvo de cerámica, protegiendo los ventiladores del horno y el equipo de intercambio de calor, y cumpliendo al mismo tiempo los requisitos de emisión de protección medioambiental.
2. Esterilización a alta temperatura y salas blancas
Esterilización a alta temperatura en las industrias farmacéutica y alimentaria
En la producción de medicamentos estériles, para la purificación del aire caliente en hornos de túnel (utilizados para esterilizar y secar viales y ampollas), se necesitan filtros resistentes a altas temperaturas (normalmente capaces de soportar 250-350℃) para filtrar el aire calentado y evitar la contaminación por partículas de los recipientes esterilizados.
Purificación del flujo de aire a alta temperatura en líneas de producción de horneado de alimentos y esterilización de conservas para evitar que el polvo y los microorganismos del aire contaminen los productos a altas temperaturas.
Sala blanca de alta temperatura
En el taller de conformado a alta temperatura de materiales aeroespaciales (como aleaciones de alta temperatura y materiales compuestos), es necesario controlar las partículas del entorno para garantizar el rendimiento de los materiales. Los filtros de alta temperatura pueden mantener un entorno local limpio.
Los sistemas de ventilación de determinadas cámaras de reacción a alta temperatura de la industria nuclear filtran las partículas de aerosoles radiactivos a la vez que soportan las altas temperaturas de un entorno de radiación.
3. Motor y sistema de alimentación
Turbinas de gas y motores de combustión interna
La filtración a alta temperatura del sistema de admisión de la turbina de gas impide la entrada de arena, polvo y partículas metálicas en la cámara de combustión, lo que reduce el desgaste y el fallo de los álabes (especialmente en condiciones de alta temperatura, el filtro debe soportar una temperatura de admisión de 150-200℃).
Depuración de gases de escape a alta temperatura para motores de barcos y locomotoras, filtrando las partículas de carbono de combustión incompleta para reducir la contaminación de los gases de escape.
Pruebas de motores aeroespaciales
El filtro de escape de alta temperatura del banco de pruebas de motores en tierra procesa el flujo de aire que contiene gas a alta temperatura y partículas metálicas, protegiendo el equipo de pruebas y el entorno circundante.
4. Protección del medio ambiente y tratamiento de gases residuales
Eliminación de polvo de gases de combustión a alta temperatura
Para la filtración por secciones a alta temperatura de los gases de combustión en la incineración de residuos y el tratamiento de residuos peligrosos, se utilizan materiales filtrantes resistentes a altas temperaturas (como la fibra de vidrio recubierta de PTFE) para interceptar el humo y el polvo, evitando los problemas de condensación y corrosión durante la filtración a baja temperatura.
Purificación de gases de escape a alta temperatura para calderas industriales (como calderas de biomasa y calderas de carbón) para reducir las emisiones de polvo y cumplir las normas de protección medioambiental (como concentración de emisión de partículas ≤10mg/m³).
Equipos de combustión catalítica
En el dispositivo de combustión catalítica de COV (compuestos orgánicos volátiles), el gas tras la purificación a alta temperatura debe filtrarse aún más a través de un filtro resistente a altas temperaturas para evitar que las partículas del catalizador se desprendan y se viertan a la atmósfera.
5. Investigación y campos especiales
Aparato experimental de laboratorio de alta temperatura
Los sistemas de ventilación de los hornos de alta temperatura y hornos tubulares del laboratorio de ciencias de los materiales filtran el polvo a alta temperatura (como nanopolvos y óxidos metálicos) generado durante los experimentos, protegiendo al personal y los equipos del laboratorio.
Las cámaras de pruebas que simulan entornos extremos (como entornos de alta temperatura y alta presión) requieren filtros resistentes a altas temperaturas para mantener la limpieza del aire dentro de la cámara.
Industria nuclear
La filtración del flujo de gas a alta temperatura en el sistema auxiliar de los reactores nucleares se utiliza para interceptar las partículas radiactivas y, al mismo tiempo, soportar el aumento de temperatura y el envejecimiento de los materiales causado por la radiación.
Resumen
El valor fundamental de los filtros resistentes a altas temperaturas reside en su capacidad para equilibrar la eficacia de filtración y la estabilidad estructural en entornos de altas temperaturas. Todos sus escenarios de aplicación giran en torno a la doble exigencia de "flujo de aire a alta temperatura + control de la contaminación por partículas", abarcando múltiples campos como la producción industrial, la energía y la protección del medio ambiente, la industria farmacéutica y alimentaria, la industria aeroespacial, etc. Con la modernización de la industria y los crecientes requisitos de protección del medio ambiente, también aumentan constantemente las exigencias de grado de resistencia a la temperatura (por ejemplo, superior a 400℃), precisión de filtración (por ejemplo, eficiencia inferior a la alta eficiencia y alta eficiencia) y vida útil de los filtros resistentes a altas temperaturas.