Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рукавный фильтр: конструкция, принцип работы и назначение

Фильтры для очистки воздуха

Индустриализация и развитие промышленности в мире приводит не только к благотворным воздействиям. Кроме всего прочего, увеличивается количество вредных выбросов в атмосферу. Продукты сгорания топлива в котлах тепловых электростанций, выбросы химических предприятий и пыль от цементных заводов накрывают наши города. Увеличению загазованности и запыленности среды обитания способствует и увеличение количества транспортных средств на улицах городов.

Для нормирования количества пыли или вредных веществ в атмосфере существует понятие предельно допустимой концентрации (ПДК). Для каждого химического элемента (ртуть, хлор) или соединения (аммиак, угарный газ) предписан свой ПДК, в зависимости от степени вредного воздействия на организм человека и природу. Предприятия, превышающие эти допустимые нормативы, штрафуют. Но обеспечить постоянный контроль наличия в воздухе всех веществ, вредных для человека, невозможно. А некоторые из них не могут быть обнаружены по запаху или цвету.

Пыль тоже относится к вредным факторам, и для нее тоже существует норма ПДК. Сегодня мы поговорим о способах снижения ее содержания в воздухе.

Индивидуальным средством защиты от пыли служит респиратор. Простейшая его конструкция, использующаяся на предприятиях – респиратор «Лепесток».

Респиратор «Лепесток»

Он прост в изготовлении и применении, но быстро забивается пылью. Но им нужно обеспечить каждого работника, а ведь проще снизить количество пыли, выбрасываемой в атмосферу. Для этого применяются промышленные фильтры.

  1. Конструкция и принцип действия электростатического фильтра
  2. Рукавные фильтры
  3. Бытовые электростатические очистители воздуха

Конструкция и принцип действия электростатического фильтра

В основу работы электростатического фильтра положена способность мелких частиц при попадании в электрическое поле ионизироваться – приобретать положительный или отрицательный заряд. Напряженность поля должна быть достаточно большой, в промышленных установках для этой цели применяют специальные преобразователи, формирующие для работы фильтра напряжение в десятки киловольт. Чтобы обеспечить неизменное движение частиц в одну сторону напряжение выпрямляется.

Воздух прокачивается через фильтр при помощи вентилятора. Он забирает загрязненный воздух в месте, где его необходимо очищать. После прохода через фильтр он попадает в чистую зону.

Принцип очистки воздуха в электростатическом фильтре

На пути его следования расположены осадительные пластины, собранные в секции. Между ними проходят нити металлической сетки. Между пластинами и сеткой прикладывается разность потенциалов, создающая электростатическое поле в ограниченном пространстве. Частицы пыли, проходя через поле, ионизируются. Полярность подключения напряжения выбирается так, чтобы ионизированные частицы пыли притягивались к пластинам. В итоге пыль оседает на них и удерживается полем.

Устройство промышленного электростатического фильтра

Периодически пыль необходимо стряхивать с пластин, иначе зазор между ними перекроется, и фильтр перестанет пропускать воздух. Для этого используется специальный механизм, встряхивающий секции пластин по очереди, нанося по ним удары. Механизм встряхивания приводится в движение электродвигателем.

Попавшая в нижнюю часть фильтра пыль удаляется шнеком с электроприводом. Далее она либо утилизируется, либо поступает на дальнейший цикл переработки.

Недостатком промышленных электростатических фильтров является наличие опасного для жизни напряжения. Это усложняет его эксплуатацию из-за необходимости принимать повышенные меры безопасности при выводе в ремонт. Наличие в конструкции фильтра высоковольтной преобразовательной установки и кабеля высокого напряжения снижает ее надежность. Следующий вид фильтров лишен этих недостатков.

Рукавные фильтры

Принцип работы их напоминает работу пылесоса. От электростатического фильтра у них остались два устройства: вентилятор, прогоняющий загрязненный воздух, и шнек, забирающий отфильтрованную пыль. Но вместо электродов в нем установлены трубчатые каркасы, на которые, как в пылесосе, натянуты матерчатые фильтры. Поскольку они узкие и длинные, фильтр и назван рукавным.

Устройство рукавного фильтра

Пыль оседает на матерчатых фильтрах, а чистый воздух выходит наружу. Для стряхивания пыли в полость шнека используется пневматический удар. В каждый из рукавов фильтра направлена трубка, в которую специальным устройством через заданное время резко подается сжатый воздух. Стенки рукава сотрясаются, и пыль сваливается вниз. Воздух подается не на все рукава одновременно, а по очереди на каждый их ряд.

Эти фильтры компактны и неприхотливы в обслуживании, требуя только периодической замены износившихся рукавов.

Бытовые электростатические очистители воздуха

На основе принципа действия промышленного электростатического фильтра работают и бытовые очистители. Только напряжение между их пластинами на входе ограничивается единицами киловольт. При этом расстояние между электродами уменьшается, и максимальная скорость потока воздуха становится ниже.

Прибор прогоняет через себя воздух комнаты, очищая его от пыли. Такое же устройство имеется на входе у некоторых моделей кондиционеров. Важным преимущество электростатических очистителей является то, что от воздействия электрического поля погибают многие бактерии и вирусы.

Работа фильтра в кондиционере

Недостаток их – выделение в процессе работы озона. Он получается в результате воздействия разряда между пластинами на кислород. В небольших концентрациях озон полезен, но для него тоже существует норма ПДК. При ее превышении озон оказывает вредное воздействие на организм.

В исправном приборе выделение озона незначительно и превышает норму только вследствие поломки.

3курс_Вспомогат-процессы-конспект

Теоретические основы работы пористых фильтров

Различают две стадии фильтрации:

∙ первая стадия, стационарная, когда частицы осаждаются в чистом фильтре без структурных изменений фильтрующей перегородки, при этом изменения в слое, возникающие из-за накопления пыли ими можно пренебречь;

∙ вторая стадия нестационарная, когда с течением времени наступают структурные изменения фильтрующего слоя, в этом случае изменяется эффективность очистки газов η и сопротивление Н. Вторая стадия является весьма сложной, поэтому разработанные теоретические модели процессов

фильтрации не полностью отражают происходящее в реальных фильтрующих слоях.

При проникновении частиц через фильтрующую перегородку происходит:

 эффект касания, когда частица пыли движется на расстоянии меньше радиуса частицы от пылеулавливающей нити;

 эффект инерции, когда частица под действием сил инерции движется по своему направлению к препятствию, выходя из огибающего нить потока газа, осаждаясь на перегородке;

 диффузионный эффект проявляется при осаждении частицы с размером менее мкм (субмикронных). Под действием ударов газовых молекул такие частицы движутся хаотически, отклоняются от направления движения газов и относительно легко осаждаются на волокнах или зернах перегородки;

 гравитационный эффект проявляется для частиц крупнее 5 мкм под действием сил тяжести при прохождении через фильтр;

 электрическое осаждение, которое проявляется в силу взаимодействия зарядов на частицах и на волокнах. Радиус действия электрических сил

находится в пределах микрометра.

Таким образом, эффективность пылеулавливания можно записать как функцию указанных параметров:

η = λ ( S st ,R,G, Ê ) ,

где S st , R, Д, G,K – безразмерные параметры осаждения частиц под действием сил инерции, касания (зацепления), диффузии, гравитации и электрических сил.

Вероятность столкновения и осаждения частиц на волокне может быть определена как функция безразмерного критерия Стокса:

где ϑ г — скорость движения газов, м/с

d ч – диаметр (размер) частиц ,м ρ ч – плотность частиц, кг/м 3 μ – вязкость газовой среды, Па с d в – диаметр волокна, м

Чем больше значение S st , тем больше частиц сталкивается с волокном.

Степень очистки η (доли. ед.) под действием сил инерции составляет:

η = S 3 st ( S 3 st + 0,77S st 2 + 0,22 )

Из приведенной зависимости следует, что с увеличением диаметра частиц, скорость движения газа и уменьшением диаметра волокна повышается степень улавливания частиц.

Параметр R, характеризующий осаждение частиц в результате касания и зацепления, определяют по формулам:

Читать еще:  Регулировка Карбюратора Бензопилы Хускварна 240 Своими Руками

для волокнистых перегородок

для насыпного (зернистого) материала

где d ч – диаметр частицы, м; d в – диаметр волокна, м;

d 3 – диаметр зерен засыпки, м. Степень очистки в результате

касания оценивается эмпирической

где ϑ г скорость газа, м/с;

ρ г – плотность газа, кг/м 3 ; μ с – вязкость среды, Па с.

Установлено, что на улавливание пыли в промышленных фильтрах наибольшее влияние оказывает осаждение частиц под действием сил инерции и касания.

Скорость газов различно влияет на эффективность осаждения, с увеличением скорости хуже улавливаются мелкие частицы ( начальной стадии фильтрования частицы осаждаются на чистой фильтрующей поверхности в соответствии с основными закономерностями процесса фильтрования. Постепенно на перегородке образуется фильтрующий пористый слой, толщина которого непрерывно увеличивается. Теоретические закономерности фильтрования на этой стадии практически не установлены.

По мере увеличения толщины слоя пыли на фильтрующей перегородке повышается эффективность очистки газов, но одновременно возрастает сопротивление движению газов и снижается скорость фильтрования. Для восстановления пропускной способности фильтрующей поверхности с нее периодически удаляют пылевой осадок. После регенерации пропускная способность фильтра восстанавливается, но она всегда меньше, чем у фильтра с новой фильтрующей поверхностью.

К преимуществам способа очистки газов фильтрованием относят: возможность улавливания субмикронных частиц пыли, высокий к. п. д. пылеулавливающих аппаратов, стабильность процесса фильтрования, возможность очистки горячих и агрессивных газов, удобство эксплуатации фильтров и возможность полной автоматизации процесса очистки воздуха.

К недостаткам этого способа очистки газов можно отнести: громоздкость конструкции фильтров, ограничения по температуре и влажности газов на входе в фильтр для некоторых типов фильтровальных перегородок, высокий расход электроэнергии.

Фильтры, применяемые для очистки газов, классифицируются по различным признакам : форме фильтровальных элементов, способу подвода запыленных газов, форме корпуса, назначению и т. д. Наиболее общей является классификация по материалу, из которого изготовлена фильтровальная перегородка. Согласно этой классификации, различают:

 фильтры с гибкими пористыми перегородками (ткани, иглопробивные материалы, картон, волокнистые маты, губчатые резины);

 фильтры с полужесткими пористыми перегородками (слои волокон,

 фильтры с жесткими пористыми перегородками (керамика, пластмассы, волокнистые материалы, сетки);

 зернистые фильтры (неподвижные, насыпные, перемещающиеся материалы, псевдоожиженные слои материала).

В зависимости от концентрации пыли в газе, поступающем на очистку, и назначения фильтры подразделяют на следующие типы.

А. Фильтры тонкой очистки воздуха — высокоэффективные фильтры

для улавливания с к. п. д. более 99% высокодисперсных частиц при входной концентрации пыли 0,5—5 мг/м 3 и скорости фильтрования менее 0,1 м/с. Фильтры обычно не подвергают регенерации.

Б . Фильтры для очистки воздушных потоков (воздушные фильтры)

в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха при

концентрации пыли в очищаемом воздухе до 50 мг/м 3 . Изготовляют регенерируемые и нерегенерируемые воздушные фильтры.

В. Промышленные фильтры для очистки промышленных газов с

входной концентрацией пыли до 60 г/м 3 при повышенных температурах и содержании в газах агрессивных компонентов. Промышленные фильтры работают с регенерацией фильтрующих материалов.

Вопросы для самопроверки

1. Сущность улавливания пыли фильтрующими элементами.

2. Укажите преимущества и недостатки процесса фильтрования.

3. Раскройте механизмы каждой стадии фильтрования.

4. Как оценивается вероятность столкновения и осаждения частиц на фильтре?

Литература: [1], стр. 184-187; [2]

Лекция № 8 Тканевые фильтры

В лекции рассмотрены вопросы:

Классификация тканевых фильтров. Принципиальная схема рукавного фильтра, принцип действия. Способы регенерации фильтровальной ткани. Промышленные рукавные фильтры. Рулонные фильтры. Область применения.

Тканевые фильтры по способу работы подразделяют на фильтры периодического и непрерывного действия; по форме фильтрующей поверхности — на рукавные и рамочные; по способу регенерации фильтрующей поверхности — на: фильтры с механическим встряхиванием рукавов, рукавные фильтры с обратной секционной продувкой; рукавные и плоские фильтры с импульсной продувкой сжатого воздуха, рукавные фильтры, регенерируемые пульсирующим потоком воздуха или газа.

На обогатительных фабриках для очистки запыленных газов наибольшее распространение получили рукавные тканевые фильтры .

Принцип работы рукавного фильтра прост, иллюстрируется на рис. 8.1. Промышленный рукавный фильтр ФР-90 (рис. 8.2, а) состоит из

металлического корпуса 2 , входного 1 и выходного 3 патрубков, встряхивающего механизма 4, рукавов 5 , горизонтальной перемычки 6 и бункера 7 со шлюзовым затвором 8. Корпус фильтра разделен вертикальными перегородками на отдельные секции, которые горизонтальной перемычкой отделены от пылевого бункера. Перемычка снабжена патрубками, к которым крепится нижняя часть тканевых рукавов.

Цилиндрические рукава бывают сшивными и цельноткаными. В нижней части рукав крепят к обечайке рукавной плиты с помощью хомутов, а в верхней — соединяют со сплошной крышкой, подвешенной к раме.

Для предупреждения сплющивания рукава армируют металлическими кольцами. Для обеспечения достаточного натяжения материала рукавов при их работе верхнюю крышку рукава подвешивают на пружину. Иногда несколько рукавов подвешивают к раме, закрепленной с помощью пружины к корпусу или встряхивающему механизму. Схема работы рукава понятна из рис. 8.1.

Особенности, преимущества и принцип работы рукавных фильтров

Рукавный фильтр для систем вентиляции и очистки воздуха представляет собой одно из наиболее эффективных устройств, способных перехватывать загрязняющие частицы и использоваться для очистки газов и газовых смесей. Оборудование может использоваться и как часть системы внутренней вентиляции, возвращающей воздух в помещения, и для удаления пылевых загрязнений из воздуха, направляемого из зданий.

Устройство и принцип работы рукавного фильтра позволяют воспользоваться рядом функциональных и технологических преимуществ:

  • простота монтажа и эксплуатации системы очистки воздуха;
  • возможность непрерывной работы в составе системы вентиляции;
  • простое обслуживание и минимальные затраты на поддержание работоспособности;
  • эффективная очистка воздуха от загрязнений с одновременной и циклической очисткой фильтра от накопленного материала.

Этими преимуществами объясняется распространенность рукавных фильтров в промышленности. Перехватить и удалить из воздуха частицы загрязнений размером от 0,1 до 100 микрометров в режиме циркуляции или вывода — это возможность обеспечить поддержание безопасного режима работы и снижения нагрузки на окружающую среду.

Конструкция и устройство

Конструкция рукавного фильтра рассчитана на пропуск через него большого количества воздуха или газа, который направляется на батареи тканевых рукавов, задерживающих частицы загрязнений. В зависимости от типа установки рукава могут размещаться и горизонтально, чтобы через них проходило максимальное количество воздуха. Пылевые, сажевые и другие частицы забиваются в поры ткани и не проходят дальше, в направлении выходного отверстия для чистого воздуха.

Подавляющее большинство фильтров рукавного типа состоит нескольких блоков:

  • корпус с фильтрующими элементами;
  • входной (впускной) клапан для газовоздушной смеси;
  • батареи рукавов или отдельные рукава на пути потока воздуха;
  • выходной клапан с автоматикой для отслеживания давления;
  • система регенерации — устройства для быстрой очистки рукавов от накопившейся пыли.

Благодаря простоте конструкции и способности эффективно перехватывать пыль, сажу и частично мелкие каплевидные загрязнения, система рукавных фильтров используется на производствах, где технологический процесс связан с постоянной утечкой мелких загрязнений и запылением воздуха.

Области применения и особенности эксплуатации

Необходимость постоянной очистки воздуха от большого количества мелких частиц материалов и продуктов испытывает большой круг производств. Поэтому системы рукавных фильтров распространены:

  • в химической и пищевой промышленности;
  • на предприятиях горнорудного и обогатительного производства;
  • на литейном производстве, в металлургии, в цехах, где производится доработка чугуна дробометными машинами;
  • на мелькомбинатах, элеваторах и других предприятиях, где переработка и хранение сырья остается источником пыли;
  • на производственных участках и в окрасочных цехах.
Читать еще:  Пила монтажная отрезная по металлу: какая лучше?

В зависимости от требований по чистоте воздуха и особенностей технологических процессов, рукавные фильтры могут оснащаться рукавами из разных материалов — это и натуральные, и синтетические тканые и нетканые полотнища, свернутые в рукава. Эффективность очистки воздуха от определенных типов загрязнений может быть повышена при использовании пористых материалов или тканей с выделяющимися волокнами, байки и ее синтетических аналогов.

Устройство рукава позволяет крепить его разными способами: на кольцо с подворотом ткани, на пружинные элементы, на хомуты. Как правило, срок службы одного рукава исчисляется несколькими годами. При отсутствии в воздухе агрессивных загрязнений, разрушающих структуру ткани, система регенерации вполне справляется со своей задачи и поддерживает пропускную способность рукавов в течение всего цикла эксплуатации.

Регенерация рукавов фильтра

Очистка рукавного фильтра — регенерация рукавов — может работать с использованием двух принципов воздействия на скопившиеся частицы. В зависимости от того, как поведет себя пыль различного происхождения, возможно ее удаление двумя основными способами:

  • интенсивное встряхивание рукава или батареи, при котором частицы осыпаются вниз и направляются в бункер для удаления;
  • импульсная продувка рукава или батареи обратным током воздуха или газовоздушной смеси, «выбивающим» частицы из пор ткани.

В отдельных системах фильтрации может использоваться комбинированное воздействие, но это не всегда эффективно, выбор решения зависит от особенностей производства и свойств загрязняющих частиц.

Регенерация рукавов фильтра включается автоматически — по мере накопления пыли на поверхности рукава его пропускная способность снижается, давление воздуха на выходе падает, и датчик-система реагирует активацией обратного продува или механизма встряхивания. Наиболее эффективной является батарейная компоновка — в активной зоне фильтра находится три рукава, один из которых регенерируется, а два продолжают работу в режиме очистки.

Эффективность и производительность рукавных фильтров

Общая конструкция и принцип работы рукавной системы очистки воздуха позволяют организовать последовательный процесс. Несколько батарей или рукавов устанавливаются последовательно, перехватывая загрязнения разного типа. Если учесть, что такая система обычно монтируется на этапе механической очистки воздуха, то ее эффективность определяет успешность применения всего комплекса средств очистки воздуха в производственных помещениях.

Рукава для фильтров изготавливаются на специализированных предприятиях и являются унифицированными деталями. Их можно подобрать по пропускной способности, степени очистки, размерам фильтрующих пор и волокон, конструкции элемента крепления.

Рукавный фильтр: конструкция, принцип работы и назначение

НАЗНАЧЕНИЕ
Предназначены для улавливания мелкодисперсных, электризующихся и взрывоопасных пылей (из воздуха и негорючих газов) с медианным диаметром частиц не менее 5 мкм, с минимальной энергией зажигания не менее 1 мДж, с максимальной скоростью роста давления не более 15 МПа/с в экспериментальной ёмкости объемом 0,004 м3 при степени увеличения давления данной горючей среды в указанной емкости не более чем в 6,5 раза. Эти фильтры имеют обозначение ФРКН-ВУ(К)-01. Фильтры общепромышленного назначения типа ФРКН-У-01 предназначены для очистки неагрессивных, невзрывоопасных и не склонных к слипанию газопылевых смесей от твердых частиц.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Фильтр состоит из корпуса прямоугольной формы, бункера, фильтрующих рукавов, секций клапанов, устройства управления регенерацией.

Принцип работы фильтра основан на улавливании пыли фильтрующей тканью при прохождении через нее запыленного воздуха. При осаждении пыли поры в ткани постепенно уменьшаются. По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности рукавов возрастает сопротивление движению воздуха и снижается пропускная способность фильтра, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных рукавов импульсом сжатого воздуха.

Запыленный воздух поступает в фильтр по воздуховоду через штуцер, расположенный в бункере, в камеру «запыленного» воздуха, проходит через рукава, при этом частицы пыли задерживаются на их наружной поверхности, а очищенный воздух поступает в камеру чистого воздуха и через штуцер отводится из фильтра.

Регенерация запыленных рукавов осуществляется импульсной продувкой сжатым воздухом, поступающим из секций клапанов.

Периодичность регенерации зависит от входной запыленности и регулируется в процессе эксплуатации с помощью устройства управления регенерацией рукавных фильтров в пределах 5—600 секунд.

Штуцер для выгрузки пыли предусматривает возможность установки шлюзового питателя.

Все фильтры работают при разряжении или давлении не более 0,005 МПа.

Массовая концентрация улавливаемых веществ 50 г/м3 .

Степень очистки не менее 99%. Гидравлическое сопротивление не более 1800 Па. Давление воздуха, подаваемого на регенерацию 0,5—0,6 МПа.

Н — конструкция НИИОгаза;

цифры после букв:
первая — площадь поверхности фильтрующих рукавов (м2);

У — углеродиста сталь,

К — коррозионностойкая сталь; последняя цифра — модификация.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
• фильтр в частично разобранном виде (укрупненными узлами);

• быстро изнашивающиеся детали;

• запасные части (по требованию заказчика) согласно ведомости ЗИП;

• пневмораспределители П-РЭ3/2,5 1126 УХЛ4;

• устройство управления регенерацией фильтра;

Питатели Ш5 в комплект поставки не входят.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Наи Наи менование

Производи — тельность, м 3 /ч

Поверхность фильтрования, м 2

Температура среды, ° С

Масса, не более, кг

Габаритные размеры, мм,

длина х высота х ширина

На входе, не более 130ºС; на выходе – на 10ºС выше точки росы очищаемого газа

3115 х 4280 х 1780

4400 х 4280 х 1780

Температура среды, ° С

Диаметр рукава (внутренний) мм

Высота рукава (рабоча я ) мм

Массовая концентрация пыли в очищаемом газе на входе, г/м 3 , не более

Удельная газовая нагрузка, м 3 /м 2 мин. ,не более

Принцип действия рукавных фильтров

Конструктивные особенности

Конструктивно устройство рукавного фильтра включает несколько главных составляющих:

  • корпус для размещения в нем других конструктивных элементов;
  • бункерная основа;
  • фильтрующие элементы.

Рукава в большинстве устройств подвешивают внутри каркаса, а для регулирования производительности очистки используют специальные клапаны. Главной отличительной особенностью у каждого производителя является устройство фильтрующих каналов (рукавов). В качестве материала для их изготовления используют полотно из хлопка, шерсти, стеклоткани или синтетических волокон. Подобное конструктивное решение позволяет минимизировать стоимость фильтрующих элементов.

Принцип действия

Рабочий процесс регенерации воздуха при помощи рукавного фильтра можно условно разделить на два этапа:

    Забор и очистка воздушной среды.

Загрязненная воздушная смесь под давлением проходит изнутри рукавов наружу. При этом частицы пыли осаждаются в порах ткани, а очищенный воздух выводится наружу установки при помощи выхлопной трубы.

По мере увеличения толщины слоя загрязняющих веществ на поверхности фильтра увеличивается его сопротивление. Для предупреждения подобных негативных явлений применяют систематическую очистку фильтрующего канала от накопленных частиц грязи и пыли. Для этого используют специальную систему продува или механического встряхивания.

Настройка режима регенерации фильтровального элемента может осуществляться двумя способами:

  • по информации от датчиков, которые укажут на наличие значительного перепада давления;
  • по истечении определенного периода времени (таймеру).

Сфера применения

Рукавный фильтр, принцип работы которого основан на очистке воздуха от мелкодисперсных частиц и пыли, нашел широкое использование во многих сферах производства:

  • металлообработка;
  • цветная и черная металлургия;
  • литейное производство;
  • химическая промышленность;
  • асфальтобетонные заводы;
  • электрические станции;
  • табачные фабрики;
  • изготовление строительных материалов;
  • производство фармацевтических средств;
  • пищевые предприятия;
  • ферросплавные заводы;
  • горно-обогатительные предприятия;
  • стекольная промышленность;
  • мусороперерабатывающие предприятия.

Классификация

Главным критерием классификации рукавных фильтров является метод очистки от загрязнений. В настоящее время используют три основных принципа действия систем для очистки фильтров:

  1. Механическое встряхивание. Используется механическое воздействие, звуковые волны, вибрации.
  2. Обратная продувка. Заключается в обратной продувке фильтра чистым воздухом или газом.
  3. Импульсная продувка. Используют потоки сжатого очищенного воздуха, который подается небольшими порциями (импульсами).
  4. Комбинированный. Представляет собой комбинацию из механического встряхивания, обратной продувки и импульсной продувки.

Другим важным критерием разделения рукавных фильтров на различные типы служит материал изготовления полотна:

  • хлопок;
  • шерсть;
  • полиамид;
  • полиэфир;
  • полиимид;
  • политетрафторэтилен и др.

Форма фильтрующего элемента служит еще одним критерием для разделения на следующие разновидности:

  • цилиндрические;
  • прямоугольные;
  • эллипсоидные.

Установка и замена рукавных фильтров

Все работы по установке фильтровальных установок осуществляются на основании проектных решений, где учитывают все возможные факторы: параметры рабочей среды, производительность фильтра, место монтажа, параметры очистки и др. Установка рукавных фильтров производится на заранее подготовленную основу, где он фиксируется при помощи сварочного или болтового соединения. Современные установки могут полноценно интегрироваться в систему промышленной вентиляции с учетом наличия системы АСУТП предприятия.

Замена рукавного фильтра выполняется после потери им своих эксплуатационных свойств, что в большинстве случаев составляет срок до 3 лет. Но, при работе в слабоагрессивной воздушной среде с низким уровнем загрязнения, срок его эксплуатации может быть увеличен до 6 лет.

Очистка газов от пыли. Назначение и способы очистки. Устройство и принцип работы: циклонов, скрубберов, рукавных фильтров, электрофильтров.

В зависимости от агрегатного состояния примесей и размера частиц различают:

а) пылевоздушные смеси (размер твердых частиц 3— 50 мкм);

б) дымы (размер твердых частиц 0,001 —1,0 мкм);

в) туманы (размер капель жидкости 0,001—1,0 мкм).

Способы очистки газов можно разделить на основные группы:

1) механическая очистка, при которой частицы пыли осаждаются под действием собственной силы тяжести или центробежной силы;

2) мокрая очистка путем орошения газа жидкостью или барботажа его через слой жидкости;

3) фильтрация газа через ткань или другие пористые материалы;

электрическая очистка газа путем осаждения взве­шенных частиц в электрическом поле высокого

Качество газоочистительных установок характеризуется величиной гидравлического сопротивления, сложностью эксплуатации и коэффициентом улавливания.

Коэффициентом улавливания или к. п. д. газоочистительной установки т называется отношение количества осажденной пыли к первоначальному ее количеству в газе

где сн и ск — соответственно начальная и конечная концентрация пыли.

К аппаратам инерционной очистки газов относятся отстойные камеры, циклоны и жалюзийные пылеуловители.

Рис. 31. Схема действия циклона

Простейшими пылеуловителями, работающими способом осаждения частиц под действием силы тяжести, являются отстойные камеры. Они применяются для выделения грубых частиц, например для улавливания золы из дымовых газов.

Принцип действия циклонов основан на использовании центробежной силы, развивающейся при вращательном движении газового потока (рис. 31). Газ по­ступает через тангенциально установленный патрубок, очищенный газ выходит через центральную трубу, пыль собирается в бункере в нижней части циклона.

Циклоны эффективно очищают газ, однако их применение огра­ичено: частицы размером менее 1 мкм в циклонах практически не улавливаются.

как

Входной патрубок в циклонах разных типов устанавливают горизонтально, так и наклонно. Подсосы газа через отверстие для выгрузки пыли резко ухудшают работу циклона, поэтому это отверстие должно быть на­дежно уплотнено; это достигается установкой «мигалки» — клапана, открывающегося периодически под действием силы тяжести пыли. В некоторых случаях пыль разгру­жают в бункер, который периодически опорожняется

Батарейный циклон представляет собой пылеулавливающий аппарат, составленный из большого числа парал­лельно включенных элементов, объединенных в одном корпусе (рис. 33).

Наиболее широко применяют в промышленности рукавные фильтры. Газ входит внутрь рукавов, фильтруется через их поверхность и удаляется из корпуса фильтра через верхний газоход; пыль оседает на внутренней поверхности рукавов. Рукава очищают от пыли встряхиванием с одновременной продувкой обрат­ным потоком воздуха

Механизм встряхивания и переключения клапанов на продувку приводится от электродвигателя через редуктор. Вся работа фильтра автоматизирована

Рис. 37. Механизм встряхивания рукавного фильтра:

/ — приводной вал; 2 — кулачок; 3 — коромы­сло; 4 — тяга; 5 — сильфон; 6 — балка; 7 — рукавные фильтры

Для тонкой очистки газа служат также масляные фильтры. Основной частью такого фильтра является слой насыпных колец или пакет сеток, смоченных вязким мас­лом. При движении газа через этот слой пыль прилипает к масляному покрытию. Масло периодически меняется по мере его загрязнения пылью. В масляном фильтре, пока­занном на рис. 38, установлены горизонтальные сетки /, выдвигающиеся через окна в боковой поверхности фильтра.

Рис. 38. Схема масляного фильтра

Аппарат имеет несколько полок. На каждой полке уложены 3—4 сетки. Газ проходит параллельно через все полки. В масляных фильтрах с насыпными кольцами мелкие металлические кольца загружаются в вертикальные рамки с двумя сетчатыми стенками. В зависимости от про­изводительности фильтр комплектуют различным количеством рамок.

В мокрых газоочистителях газ очищается путем промывки его водой в распылительных насадочных или пен­ных скрубберах. Мокрую очистку применяют в тех случаях, когда допустимо увлажнение очищаемого газа. Улавливаемые частицы уносятся из аппарата в виде шлама.

Широко распространены центробежные мокрые скрубберы. Это вертикальные и цилиндрические аппараты, в которых газ вводится по касательной, а в поток газа через форсунки впрыскивается вода. Очищенный газ выходит в верхнюю часть аппарата. Вода с уловленными продуктами собирается в нижней части аппарата.

В пенных аппаратах жидкость, взаимодействующая с газом, приводится в состояние подвижной пены, что создает большую поверхность контакта между жидкостью и газом и обеспечивает высокую степень очистки. Аппа­рат при улавливании пыли с размером частиц более 5 мкм имеет к. п. д. до 99%.Пенный аппарат (рис. 39)

Высоко-эффективный пылеулавливающий аппарат — скоростной газопромыватель. Этот аппарат также известен под названием скруббера Вентури. Скоростной газопромыватель состоит из орошаемой водой трубы 1, распылителя 2 и каплеуловителя 3 (рис. 41). Скорость газа в суженном сечении трубы достигает 100—150 м/с,.

Мокрые газоочистительные установки требуют большого расхода воды, поэтому они работают, как правило, с циркуляцией орошающей воды. Вода из аппарата по­тупает в отстойный бак и затем с помощью насоса снова возвращается на орошение. Периодически жидкость в системе меняется.

Электрофильтры

Рнс. 42. Вертикальный пластинча­тый электрофильтр: 1 — боковое отверстие; 2 — осадитель­ный электрод; 3 — коронирующиЙ электрод

Действие электрофильтров основано на осаждении электрически заряженных частиц пыли. Электрофильтры имеют ряд преимуществ: высокую степень очистки, очень малое гидравлическое сопротивление (обычно не более 15 мм вод. ст.), воз­можность работы при вы­сокой температуре — до 500° С и более; очистка может быть как сухой, так и мокрой. Недостатки электрофильтров — высо­кая стоимость и сложное электрическое хозяйство.

В электрофильтре ус­тановлены электроды двух типов — осадительные и коронирующие. Осади­тельные электроды выпол­няются из пластин или из труб, коронирующие — из проволоки круглого или фасонного профиля. К электродам подводится по­стоянный ток высокого напряжения. Осадительные электроды присоединяются к положительному полюсу, коронирующие — к отрицательному. Когда между электродами филь­тра пропускается газ, содержащий взвешенные частицы (пыль, туман), эти частицы заряжаются под действием электрического поля, движутся к электродам и оседают на них. Основная масса взвешенных частиц оседает на осадительных электродах. Осажденная пыль периодически стряхивается с электродов. При очистке газов от туманов осаждающаяся жидкость стекает с электродов.

Рис. 43. Мокрый электрофильтр:

/ — осадительный электрод: 2 — корон нрующий электрод; S — изоляторы

|следующая лекция ==>
Бизнес-процессы. Классификация.|Работа переключающего устройства

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 4344 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector