Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс (стр. 13 из 26)
Нетканые иглопробивные полотна характеризуются следующими показателями (таблица 6.1):
Таблица 6.1 Технические показатели фильтровальных полотен
| Наименование | «Фильтра-550» | «Фильтра-330» |
| 1 | 2 | 3 |
| Поверхностная плотность, г/м2 | 550±28 | 330±17 |
| Ширина, см | 150±3 | 145±3 |
| Толщина, мм | 2±0,3 | 1,3±0,2 |
| Воздухопроницаемость, дм3/м2 с), при перепаде давления 50 Па | 150±50 | 250±50 |
| Разрывная нагрузка, Н, не менее по длине по ширине | 1000 | 400 |
| Удлинение при разрыве, % по длине по ширине | 80 - 90 | 80 - 90 |
| Нормированная влажность, % | 1 | 1 |
Промышленные испытания материала «Фильтра-550» в производстве сепарированного мела показали степень очистки 99,9% при улавливании пыли, 75% которой составляет фракция с диаметром частиц 1-5 мкм.
Срок службы фильтровального материала не менее одного года. Верхний предел рабочих температур составляет 140-150 °С.
В «Мистре» создано и более термостойкое полотно, используемое при температуре до 210-220 °С. В зависимости от вида ткани допустимая удельная газовая нагрузка составляет 0,6-1,2 м3/(м2*мин) для хлопчатобумажной или шерстяной; 0,5-1 -для синтетической; 0,3-0,9 м3 /(м2*мин) - для стеклоткани.
Нагнетательный рукавный фильтр
Нагнетательный рукавный фильтр работает следующим образом. Воздух под давлением поступает в верхнюю распределительную коробку и затем в матерчатые вертикальные рукава. Пройдя через рукава и оставив на их внутренней поверхности пыль, очищенный воздух выходит в атмосферу (помещение). Подвижная рама с проволочной сеткой при подъеме и опускании сжимает рукава в поперечном сечении, благодаря чему пыль сбрасывается в пылесборник и удаляется винтовым конвейером. Недостатком таких фильтров является неудовлетворительная очистка фильтрующей ткани, в результате чего значительно возрастает сопротивление фильтра и снижается его КПД.
Наибольшее распространение получил всасывающий рукавный фильтр, который состоит из ряда рукавов, заключенных в герметически закрытый корпус. Подлежащий очистке воздух подается через нижнюю приемную коробку в рукава, заглушенные сверху, проникает сквозь ткань рукавов и удаляется из корпуса через канал. Рукава фильтра очищаются от пыли с помощью специального встряхивающего механизма. Недостатком всасывающих фильтров является значительный подсос воздуха через неплотности (10-15% от объема поступающего на очистку воздуха).
Разработка и промышленное изготовление дешевых фильтровальных тканей, обладающих высокой эффективностью при достаточной механической прочности и стойкости в кислых и щелочных средах, например, при химическом полировании хрусталя, открывают пути для более широкого их применения. Так, фильтрующий материал «Бекинокс» (Великобритания) изготавливают как в виде штапеля, так и в виде длинных нитей различного диаметра из нержавеющей стали. Этот материал при скорости фильтрации 180 м3/(м2*ч) имеет сопротивление 1200 Па и ту же эффективность, что и текстильные ткани. Он обладает высокой абразивной устойчивостью, температуростойкостью (до 500 °С), регенерируется любым известным способом и хорошо зарекомендовал себя при фильтрации газов, содержащих SO2.
Во Франции при очистке отходящих газов с температурой 400-5000С применяют рукавные фильтры из металлического фетра, основа которого представляет собой металлическую сетку, нарощенную слоем тонкой металлической нити определенной толщины и плотности. По скорости фильтрации, аэродинамическому сопротивлению, количеству потребляемой энергии фильтр идентичен рукавному фильтру из полиэфирного волокна.
Для случая, когда высокая фильтрующая способность должна сочетаться с высокой теплостойкостью и стойкостью к агрессивной химической среде, фирма «Дюпон» (США) предлагает три вида материалов (войлок и ткани) для фильтрации сухих частиц: номекс (арамидное волокно), тефлон (фторуглерод) и тефэр-войлок, выполненный из смеси тефлона (85%) со стекловолокном (15%). Эти материалы выдерживают рабочую температуру 100-250 °С.
Небольшое количество тонких стеклянных волокон в тефлоне уменьшает его пористость и повышает улавливающую способность. Тефлоновые волокна, стойкие к истиранию, в свою очередь защищают стекловолокно от механических повреждений. Высокие эксплуатационные характеристики материала тефэр объясняются противоположными трибоэлектрическими свойствами обоих волокон смеси, которые создают электростатические заряды в ходе работы. Это способствует высокой эффективности улавливания войлоком субмикронных частиц. Однако, по данным фирмы, если фтористоводородная кислота, например, при химическом полировании хрусталя полностью не нейтрализуется, то в дымовых газах рекомендуется пользоваться 100%-ным тефлоном.
Отечественной промышленностью в настоящее время разработаны следующие тканевые фильтры [ ]:
а) с импульсной продувкой каждого каркасного рукава (ФРКИ и др.). Регенерация осуществляется под действием импульсов сжатого воздуха и без отключения секций;
б) с комбинированным устройством регенерации - механическим встряхиванием и обратной посекционной продувкой (ФРУ и др.)
в) с обратной посекционной продувкой (ФР и др.)
г) с регенерацией механическим встряхиванием (ФР-6П и др.). Регенерация рукавов осуществляется вручную или с помощью электромеханического устройства.
В справочнике [ ] подробно рассмотрены фильтры общепромышленного назначения, серийно выпускаемые специализированным заводами. Преимущественное развитие получили фильтры ФРКИ и ФРИ (рисунок 6.4). Скорость фильтрования в этих аппаратах на 20-30% выше, чем в фильтрах с механической регенерацией и обратной продувкой. При эффективной регенерации (короткими импульсами длительностью 0,1-0,2 с) общий срок службы рукавов в этих фильтрах более высокий, рукава меньше изнашиваются.
1 - бункер; 2 - корпус; 3 - диффу-эорсопло; 4 - крышка: 5 - труба раздающая; 6 - секция клапанов: 7 - коллектор сжатого воздуха; 8 - секция рукавов.
Рисунок 6.4 - Фильтр ФРКИ (ФРИ)
Гидравлическое сопротивление обычно поддерживается на уровне 1000-1500 Па. Условное обозначение типоразмера фильтра: Ф -фильтр; Р - рукавный; К - каркасный; И - с импульсной продувкой; цифра после буквенных обозначений - активная поверхность фильтрации.
В процессе фильтрации запыленный газ проходит через ткань закрытых снизу рукавов внутрь, выходит через верхний коллектор и удаляется из аппарата. Каждый рукав в фильтре натянут на жесткий каркас и закреплен на верхней решетке. В качестве фильтрующего материала используют лавсан и фетр. В таблице 6.2 приведены основные технические характеристики фильтров рукавных каркасных с импульсной продувкой (ФРКИ).
Таблица 6.2 Технические характеристики рукавных фильтров
| Показатели | ФРКИ-30 | ФРКИ-60 | ФРКИ-90 | ФРКИ-180 | ФРКИ-360 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Поверхность фильтрации, м2 | 30 | 60 | 90 | 180 | 360 |
| Число рукавов | 36 | 72 | 80 | 144 | 288 |
| Высота рукава, м | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 |
| Число электромагнит-ных клапанов | 6 | 12 | 18 | 24 | 48 |
| Число секций | 1 | 2 | 3 | 4 | 8 |
Продолжение таблицы 6.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Наибольший расход сжатого воздуха, м3/ч | 10 | 20 | 30 | 60 | 120 |
| Габаритные размеры, мм | 1458х2060х х3620 | 2820х2060х х3620 | 4140х2060х х3620 | 5480х2060х х4620 | 5850х4370х х4880 |
| Масса, кг | 1300 | 2500 | 3500 | 5500 | 10500 |
Примечание. Диаметр рукава 130 мм, гидравлическое сопротивление 1.2 Па давление продувочного воздуха 0,3-0,6 МПа, рабочее давление (разрежение) в аппарате до 5 кПа.
Расчет рукавных тканевых фильтров сводится к определению общей поверхности фильтрации F и числа фильтров или секций. Нормальная нагрузка на 1 м фильтрующей поверхности для рукавных фильтров составляет 150-200 м /ч. Сопротивление фильтров определяют по формуле:
