Характеристика газообразных промышленных выбросов (стр. 2 из 4)
воздушные фильтры - используют в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Работают при концентрации пыли менее 50 мг/м3, при высокой скорости фильтрации - до 2,5-3 м/с. Фильтры могут быть нерегенерируемые и регенерируемые;
промышленные фильтры (тканевые, зернистые, грубоволокнистые) применяются для очистки промышленных газов концентрацией до 60 г/м3. Фильтры регенерируются.
3.1 Тканевые фильтры
Тканевые фильтры, чаще всего рукавные, применяются при температуре очищаемого газа не выше 60-65°С. В зависимости от гранулометрического состава пыли и начальной запыленности степень очистки (КПД) составляет 85-99%. Гидравлическое сопротивление фильтра DР около 1000 Па; расход энергии ~ 1 кВт*ч на 1000 м3 очищаемого газа. Для непрерывной очистки ткани продувают воздушными струями, которые создаются различными устройствами – соплами, расположенными против каждого рукава, движущимися наружными продувочными кольцами и др. Сейчас применяют автоматическое управление рукавными фильтрами с продувкой их импульсами сжатого воздуха.
Эти фильтры имеют наибольшее распространение. Возможности их использования расширяются в связи с созданием новых температуростойких и устойчивых к воздействию агрессивных газов тканей. Наибольшее распространение имеют рукавные фильтры (Рисунок 2).
Корпус фильтра представляет собой металлический шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции, а каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Внизу имеется бункер для пыли со шнеком для ее выгрузки. Встряхивание рукавов каждой из секций производится поочередно.
В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках и войлоки, получаемые путем сволачивания или механического перепутывания волокон иглопробивным методом. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между нитями достигает 100—200 мкм.
Рисунок 2 - Рукавный фильтр:
1 - корпус; 2 - встряхивающее устройство; 3 - рукав;
4 - распределительная решетка.
К тканям предъявляются следующие требования:
1) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно для обеспечения высокой эффективности очистки газов от тонкодисперсных твердых частиц;
2) сохранение оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии;
3) высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повышенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей, находящихся сухих и насыщенных влагой газах;
4) способность к легкому удалению накопленной пыли;
5) низкая стоимость.
Существующие материалы обладают не всеми указанными свойствами и их выбирают" в зависимости от конкретных условий очистки. Например, хлопчатобумажные ткани обладают хорошими фильтрующими свойствами и имеют низкую стоимость, но обладают недостаточной химической и термической стойкостью, высокой горючестью и влагоемкостью. Шерстяные ткани характеризуются большой воздухопроницаемостью, обеспечивают надежную очистку и регенерацию, но стойкость к кислым газам, особенно к SО2 и туману серной кислоты, низкая. Стоимость их выше, чем хлопчатобумажных. При длительном воздействии высокой температуры волокна становятся хрупкими. Работают при температуре газов до 90 °С.
Синтетические ткани вытесняют материалы из хлопка и шерсти благодаря более высокой прочности, стойкости к повышенным температурам и агрессивным воздействиям, более низкой стоимости. Среди них нитроновые ткани, которые используют при температуре 120—130°С в химической промышленности и цветной металлургии. Лавсановые ткани используются для очистки горячих сухих газов в цементной, металлургической и химической промышленности. В кислых средах стойкость их высокая, в щелочных — резко снижается.
Стеклянные ткани стойки при 150—350°С.
Их изготовляют из алюмобо-росилнкатного бесщелочного или магнезиального стекла.
Аэродинамические свойства чистых фильтровальных тканей характеризуются воздухопроницаемостью — расходом воздуха при определенном перепаде давления
, обычно разном 49 Па. Воздухопроницаемость выражается м3/(м2×мин); численно она равна скорости фильтрации (в м/мин) при 
=49 Па. Сопротивление незапыленных тканей при нагрузках 0,3—2 м3/(м2×мин) обычно составляет 5—40 Па.По мере запыления аэродинамическое сопротивление ткани возрастает, а расход газа через фильтр уменьшается.
Ткань регенерируют путем продувки в обратном направлении, механического встряхивания или другими методами. После нескольких циклов фильтрации-регенерации остаточное количество пыли в ткани стабилизируется; оно соответствует так называемому равновесному пылесодержанию ткани q (в кг/м2) и остаточному сопротивлению равновесно запыленной ткани
. Значения этих величин зависят от типа фильтрующего материала, размеров и свойств пылевых частиц, относительной влажности газов, метода регенерации и других факторов.В общем случае, аэродинамическое сопротивление тканей постоянно изменяется во времени в некоторых пределах: от остаточного сопротивления равновесно запыленной ткани
до заданного сопротивления перед регенерацией ДРТП; 
где
- сопротивление слоя пыли, накопленной после регенерации.Средняя скорость фильтрации vср (в м/мин) для многосекционных тканевых фильтров
где
- заданное сопротивление запыленной ткани перед регенерацией Па; 
- продолжительность цикла фильтрации в секции, мин;с' - исходная концентрация пыли, г/м3;
Кпс - коэффициент удельного сопротивления пыли, Н×мин/(кг×м);
- скорость фильтрации, м/мин ( 
определяют при 
= 49 Па); 
,где
- количество пыли, накопленное при увеличении сопротивления от 
, 
Коэффициент Кис характеризует структуру слоя пыли в реальных условиях работы фильтра и представляет собой слой пыли массой 1 кг, накопленный на 1 м2 фильтрующей поверхности и создающий сопротивление 1 Па при скорости фильтрации
= 1 м/мин.Необходимая площадь ткани в м2 в одной секции
где
— объем фильтруемого газа, м3/мин;п — число секций.
Сопротивление запыленной ткани
с учетом продувочного воздуха в регенерируемой секции определяется по уравнению 
где
— скорость продувочного воздуха через ткань в регенерируемой секции, м/мин.Исходя из практических и экономических соображений, сопротивление фильтров не должно превышать 0,75—1,5 кПа, лишь в особых случаях оно может быть 2—2,5 кПа. При более высоком значении сопротивления резко увеличивается величина проскока и возможен срыв рукавов или их разрушение.
Для приближенного расчета площади фильтрации следует определить общий расход запыленных газов (с учетом подсоса) и расход продувочных
газов, поступающих из регенерируемой секции. Надо знать скорость фильтрования. Тогда общая площадь фильтрации установки (в м2) составит
где SР - площадь фильтрации в одновременно работающих секциях, м2;
SС - площадь ткани в регенерируемой секции, м2;
- расход запыленных газов с учетом подсоса, м3/мин;
— расход продувочных газов или воздуха, м3/мин.