FР - фильтрующая поверхность, отключаемая на регенерации в течение 1 ч.
Величина Fр не рассчитывается, т. к. дополнительная площадь фильтрующей поверхности, учитывающая регенерацию элементов, предусмотрена при расчете qр и F'ф
Тогда FФ = (QОЧ + QОП) /60*qР =(1200+10)/60*1,48= 13,6 м2.
По каталогу для приведенных условий выбираем фильтр с импульсной продувкой ФРКИ-30 с фактической поверхностью фильтрования 30 м2.
n = FФ / FЭ,
где FЭ - площадь поверхности одного рукава,
FЭ = p×dЭ×lЭ ,
dЭ – диаметр рукава, выбираем по каталогу - dЭ = 135 мм;
lЭ – длина рукава, выбираем по каталогу - lЭ =2000 мм;
FЭ = 3,14*135*2000=847800 мм2= 0,85 м2.
n =30/0,85= 35,3
Полученное значение n округляют в сторону увеличения с учетом компоновки элементов в корпусе фильтра секциями.
n = 36 рукава.
Гидравлическое сопротивление тканевых фильтров P является суммой сопротивления фильтровальной ткани DP1 и сопротивления корпуса фильтра DP2:
DР = DР1 + DР2,
Определим сопротивление фильтровальной ткани:
DР1 = DР'1 + DР1'',
где DP1' - постоянная величина, зависящая от типа ткани и ее толщины, Па;
DP"1 - переменная величина, зависящая от режима фильтрования, массы и свойств осевшей на ткань пыли, Па;
Определим величину DP'1.
DP'1 = Кф×mг ×qР
Кф - коэффициент, характеризующий сопротивление фильтрующей перегородки (рукава), зависит от дисперсности пыли; Кф = 1,5*109 м-1 ,
mг - динамическая вязкость воздуха при рабочей температуре, Па×с, выбирается по номограмме; mг= 18,3*10-6 Па,
q’р - удельная газовая нагрузка, м3/(м2×с), принимается из расчетов, выполненных по формуле :
q’р = qР /60 = 1,48/60 = 0,025 м3/(м2×с).
DP'1 = 1,5*109 *18,3*10-6 * 0,025= 686Па
Определим величину DР1''
DP"1 = (mг×t×Свх×qр2 Кпс) / (2d502×rг),
где t- время рабочего цикла фильтрации (между циклами регенерации), с; t= 3600 / k; t = 3600 /12= 300с
Свх - концентрация пыли на входе в фильтр, Свх = 33 г/м3 ;
Кпс – коэффициент, характеризующий сопротивление пылевого слоя, Кпс= 2,76*109;
d50 - медианный размер частиц пыли (м); d50= 102*10 -6м;
rг - плотность газа при рабочей температуре, кг/м3;rг=1,626 кг/м3
q’р - удельная газовая нагрузка, м3/(м2×с).
DP"1 = (18,3*10-6 *300*33*10-3*0,0252 *2,76*109)/(2*102*10 -12*1,626)=374Па
DР1=686+374=1060 Па
Определение сопротивления корпуса фильтра DP2:
DР2 = x×VВХ 2×rГ/2
где x- коэффициент гидравлического сопротивления при наиболее рациональных концентрациях корпусов, x = 1,5 – 2, принимаем x =2
VВХ- скорость газа на входе в корпус, принимаем VВХ = 5м/с;
DР2 = 2*52 *1,626/2= 40 Па
DР = 1060 + 40,6=1100 Па.
В процессе проведенных расчетов был выбран рукавный фильтр с импульсной продувкой ФРКИ-30.
Расчет фильтра сводился к определению суммарной площади поверхности фильтровального элемента, его гидравлического сопротивления и сопротивления корпуса фильтра.
Рукавные фильтры типа ФРКИ. фильтры типа ФРКИ — аппараты общепромышленного назначения. Они предназначены для улавливания пылей со средним диаметром частиц 2 мкм и более, не являющихся токсичными, пожаро- или взрывоопасными. Применяются в промышленности строительных материалов, черной и цветной металлургии, пищевой и химической промышленности.
В фильтре запыленный газ проходит через ткань закрытых снизу рукавов в направлении снаружи внутрь; чистый газ выходит через верхние открытые концы рукавов и удаляется из аппарата. Каждый рукав в фильтре натянут на жесткий каркас и закреплен на верхней решетке.
Регенерация осуществляется без отключения секций импульсами сжатого воздуха, поступающего внутрь рукавов сверху через отверстия в продувочных коллекторах
Преимущества установок газоочистки с рукавными фильтрами:
1. высокая степень пылеулавливания;
2. замена фильтровальных рукавов и элементов без прекращения эксплуатации;
3. пониженная чувствительность к эксплуатационным изменениям.
1. Балашов В.Е. Оборудование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков: Учебник для техникумов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 248с.
2. Дубальская Э.Н. Очистка отходящих газов – М.,1991
3. Назаров Н. И. Технология и оборудование пищевых производств – М.: Пищевая промышленность, 1977
4. Справочник по производству алкогольных и безалкогольных напитков/ Балашов В.Е., Балантер И.И., Беленький С.М. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 367с.
5. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под общей редакцией Русанова А.А. – 2-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1983
6. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учебник/ Г.А. Ермоаева, Р.А. Колчаева. – М.: ИРПО: Академия, 2000. – 416с.
7. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Учебное пособие в 3х томах – Калуга: Изд-во Бочкаревой, 2003