Наиболее часто регенерация осуществляется обратной продувкой. Продувочный воздух от специального вентилятора направляют внутрь камеры через открытый продувочный клапан (выпускной клапан закрыт). Фильтруясь через рукав в обратном направлении, воздух разрушает образовавшийся на внутренней поверхности рукава слой пыли, которая падает в бункер, откуда удаляется при помощи шнека или другого устройства. Отработавший продувочный воздух через подводящий газ патрубок поступает в газопровод неочищенного газа. В целях повышения эффективности регенерации одновременно с обратной продувкой осуществляется встряхивание рукавов, для этого используется специальный встряхивающий механизм, перемещающий вверх и вниз крышку, к которой крепится рукав. Камеры фильтра переводят на регенерацию по очереди, и, следовательно, фильтр в составе п—1 камера все время находится в работе.
Рис. 4 Общий вид рукавного фильтра:
1 — вход пылегазового потока; 2 — газораспределительное устройство; 3—бункер; 4 — рукава, 5 — воздушные сопла; 6 — коллектор сжатого воздуха; 7 — воздуховоды; 8 — выход чистого газа
Скоростные пылеуловители (СПУ) начали широко применять в цветной металлургии с 1950 г. Этому способствовало несложное малогабаритное их оборудование и простота обслуживания.
Принцип действия СПУ заключается в следующем. Вода, вводимая в поток запыленных газов, движущихся с высокой скоростью (обычно 70—100 и более м/с), дробится на мелкие капли. Необходимая для дробления жидкости энергия заимствуется в основном у газового потока. Высокая степень турбулентности газового потока способствует дроблению жидкости и столкновениям частиц с каплями жидкости. Относительно крупные капли жидкости вместе с частицами пыли легко улавливаются затем в простейших пылеуловителях (например, в мокрых циклонах).
Для разгона газового потока в газопровод встраивают конфузор, переходящий в небольшой участок цилиндрической формы (горловину), где газы движутся с наибольшей скоростью. Затем газы расширяются в диффузоре и их скорость снижается. Конфузор, горловина и диффузор образуют скоростной (турбулентный) распылитель. Вид распылителя круглого сечения (применяют также распылители прямоугольного сечения); скоростной распылитель и циклон составляют СПУ, а на рис. 5 показана установка пылеуловителя с трубой Вентури.
Оптимальное соотношение отдельных элементов распылителя следующее: углы раскрытия конфузора и диффузора принимают, как правило, соответственно равными 25—28 и 6—7°; длина горловины обычно составляет от 0,15 до 0,5 ее диаметра. Чтобы снизить потери давления, внутреннюю поверхность трубы-распылителя подвергают механической обработке.
Рис. 5. Скоростной распылитель с периферийной подачей жидкости (нормаль Гипроцветмета)
Основная классификация электрофильтров может быть представлена следующим образом.
По расположению зон зарядки и осаждения – однозонные и двухзонные.
Двухзонные электрофильтры применяют для очистки вентиляционного воздуха с очень малой начальной запыленностью — около 10 мг/м3. Провода ионизатора находятся под напряжением 13 кВ. положительной полярности (положительная корона дает меньше озона, чем отрицательная, что важно, если очищенный воздух применяют для приточной вентиляции).
По направлению хода очищаемых газов – вертикальные и горизонтальные. По форме осадительных электродов – трубчатые, шестигранные и пластинчатые. По числу последовательно расположенных электрических полей – однопольные и многопольные. По числу параллельно работающих секций — односекционныеи многосекционные. Посостоянию улавливаемой пыли — сухие, когда очистка газов в электрофильтре осуществляется при температуре выше точки росы газа, т. е. пыль улавливают в сухом виде, и мокрые, когда газы, влажные вследствие конденсации паров воды или других газообразных компонентов, и пыль улавливают в мокром виде, а удаляют с электродов промывкой.
Элементы конструкции электрофильтров
Корпус (кожух) выполняют из листовой стали, бетона, кирпича, листового свинца и других материалов в зависимости от температуры очистки газов и их агрессивности,
В корпусе электрофильтра размещают системы осадительных и коронирующих электродов, механизмы встряхивания электродов, механизмы для удаления осажденной пыли (в сухих электрофильтрах) или форсунки для смыва пыли (в мокрых электрофильтрах), устройства для равномерного распределения газа по сечению электрофильтра и др.
Корпус электрофильтра может быть прямоугольным (горизонтальные и часть вертикальных электрофильтров) или круглым (вертикальные электрофильтры).
Корпус горизонтальных электрофильтров, работающих при высоких температурах (до 400—450°С), во избежание подсосов воздуха выполняют, как правило, герметичными из листовой стали с наружной теплоизоляцией, а не из кирпича или бетона.
Осадительные электроды изготовляют из углеродистой и легированной стали, свинца, титана и винипласта (в мокрых электрофильтрах) в зависимости от условий работы электрофильтра и агрессивности газов.
Выбор материала для коронирующих электродов зависит от агрессивности газов и их температуры; обычно применяют углеродистую и легированную сталь, свинец, нихром и др.
Коронирующие электроды должны быть по возможности увеличенного поперечного сечения во избежание их обрыва, в частности вследствие электрической эрозии. В настоящее время выбирают преимущественно профили коронирующих электродов, с коронирующими кромками или фиксированными точками коронного разряда — иглами.
На рис.6 представлена схема стандартного электрофильтра.
Рис.6 Схема электрофильтра типа ЭГА
1 – корпус; 2 – газораспределительная решетка; 3 – осадительный электрод; 4 – механизм встряхивания осадительных электродов; 5 – коронирующий электрод; 6 – рама подвеса коронирующих электродов; 7 – механизм встряхивания коронирующих электродов; 8 – привод встряхивания осадительных электродов; 9 – привод встряхивания коронирующих электродов; 10 – токоподвод; 11 – вибратор; 12 – опора.
- Объем отходящих газов V=100000 м³/ч = 27,777 м³/с
- температура газа на выходе из дуговой печи t=1700 ºС
- барометрическое давление Pбар=98658,5 Па
- разрежение перед фильтром P=2000 Па
- стандартное отклонение (к-т полидисперсности) σч=0,06
- концентрация пыли в газе перед фильтром Z1=30 г/м³
- средний размер частиц dм=1,2 мкм
- плотность частиц пыли ρп=3070 кг/м³
- состав газа: 8% СО2, 3,22% О2, 15,64% CO, 0,5% H2, 72,64%N2
- дисперсный состав пыли характеризуется следующими данными
- фракционный состав пыли характеризуется следующими данными
d, мкм | 0-0,7 | 0,7-7 | 7-80 | >80 |
g, % (по массе) | 42 | 35 | 16 | 7 |
di÷di+1 | 0÷0,01 | 0,01÷0,02 | 0,02÷0,05 | 0,05÷0,2 | 0,2÷0,5 | 0,5÷2 | 2÷5 |
g ,% по массе | 100-94 | 94-91 | 91-84 | 84-78 | 78-70 | 70-62 | 62-38 |
∆g,% по массе | 6 | 3 | 7 | 5 | 6 | 8 | 24 |
dcр , мкм | 0,005 | 0,015 | 0,035 | 0,125 | 0,35 | 1,25 | 3,5 |
rcр , мкм | 0,0025 | 0,075 | 0,0175 | 0,062 | 0,175 | 0,625 | 1,75 |
di÷di+1 | 5÷10 | 10÷20 | 20÷50 | 50÷100 | 100÷∞ |
% по массе | 38-26 | 26-12 | 12-7,5 | 7,5-4,5 | 100-92,5 |
∆g,% по массе | 12 | 14 | 4,5 | 3 | 7,5 |
dcр , мкм | 7,5 | 15 | 35 | 75 | 100 |
rcр , мкм | 3,75 | 7,5 | 17,5 | 37,5 | 50 |
- Объем отходящих газов V=100000 м³/ч = 27,777 м³/с
- температура газа на выходе из дуговой печи t=1700 ºС
- барометрическое давление Pбар=98658,5 Па
- разрежение перед фильтром P=2000 Па
- концентрация пыли в газе перед фильтром z1=30 г/м³
- средний размер частиц dм=1,2 мкм
- пористость ткани εт=0,83
- пористость пылевого слоя
- плотность частиц пыли ρп=3070 кг/м³
- состав газа: 8% СО2, 3,22% О2, 15,64% CO, 0,5% H2, 72,64%N2
- максимально допустимый перепад давления на фильтре DP=1000 Па
Подготовка отходящих газов к отчистке
Охлаждаем газ разбавлением атмосферным воздухом до t=210ºС
Определяем присос воздуха и полный расход газа на фильтрацию: