Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Диаметр рукава 127 мм, длина 3000 мм. Га- баритные размеры фильтров в плане 20,45 и 7,36 м и 29,81 х7,35 м при высоте 10,17 м. Пропускная способность 12 и 17 мз!с. В химической промышленности используюг и единичные установки с площадью фильтраций 5000 м' и более. Я в !б упненный рукавный фильтр УРФМ конструкции Гипро- Рис. 25. УкР цветмета: 1 — шнеи; 2 делительнзя корпус; 11 — то же. ный клапан; линду ироду — общий бункер; 2 — затвор; б — бункер; б — распре- решетка; б — площадка обслуживания рукавов; 7— рама; 2 — клапан; 10 — пневмацилиндр встряхивания; клапана; 12 — коллектор чистого газа; 12 — продувоч- 1« — коллектор продувочного воздуха; !б — ывевмоцивочного клапана; 1б — рукав; 17 — шлюзовый затвор 58 Ниже дан пример расчета рукавного фильтра.
Пример 3. Рассчитать рукавный фильтр из ткани «нитрон», предназначенный для очистки газов агломерационных машин свинцового производства, приняв следующие исходные данные: расход газа перед фильтрами !7о = 100 000 мз7ч, температура газа, охлажденного в поверхностных холодильниках, Т= !50 С, динамический козффициент вязкости при рабочих условиях р = 23,1 !О ' Н с7м', барометрическое давление !01,3 кПа, избыточное давление перед фильтром р = 30 Па. Концентршгия пыли в газе перед фильтром Лт = 7,5 г!ма, средний размер частиц «!ш = 1 мкм, плотность пыли р„= 5500 кг!м', пористость ткани ет = 0,83, порнстость пылевого слоя еп =- 0,85, максимально допустимый перепад давления на фильтр Ьр = 1 кПа.
Р е ш е н и е. 1. Принимая допустимую температуру газа для ткани «нитронэ равной 130 С, определяем присос воздуха )«« с температурой Т, = 30' С перед фильтром, необходимый для охлаждения газа (гг с Т„ = 150' С до Тс„ = = 130'С. .. 0,2. У'» Тт — Т«!50 — 130 Р«Т«м — Т«130 — 30 2. Полный расход газа на фильтрацию с учетом присоса в фильтре и воз.
духа обратной продувки, поступающего в газопровод грязного газа (равного 25«4 количества газа, подводимого к фильтру) составит, м«!с; (1'а + 0 2««) 1 25 (100 000 + 0.2 100 000) 1 25 3600 3600 3. Объемный расход газа, идущего на фильтрацию, при рабочих условиях, мыс: ° (273+ Т)!01,3 (273+ 130) 101,3 о 273 (101 3 + р) — 273 (101 3 + 0 03) 4. Необходимая активная фильтрующая поверхность при скорости филь. трации 0,015 м«7(м'с) составит, м'. Ва.=- —" = — ' =- 4100. !'г 61.5 шф 0,015 5.
Выбираем для установки два 20-секционных фильтра УРФМ с площадью фильтрации 2300 ме каждый. Учитывая, что в каждом фильтре одна секция (115 лр) будет находиться на регенерации, активная поверхность фильтрации равна 4600 — 230 .=- 4370, что близко к полученной по ««асчету. 6. Фактическая скорость фильтрации, мЧ(м« с); 61,5 юф = — ' = — ' =. 0,014, Р 4370 7. Полное сопротивление фильтра равно, Па; Лр.= Лр, + Лр = Рю (А +В2«ш 1) = Арш + ВРХ,ш Г. (6-30) 8.
Расчеты по форл«улам (6-25) и (6-29) громоздки и поэтому для определе. ния Лр« и Лр, удобнее пользоваться номограммами. При помощи номограммы (рис. 22) находим величину сопротивления ткани, Па Лр, = 470. 9. Задаваясь предельным общим сопротивлениел«ЛР = 1000 Па, находим величину сопротивления пылевого слоя, Па: ЛР, = Лр — Лр, = 1000 470 = — 530. (6-31) 10. По номограмме (рис. 23) находим необходимую при заданных условиях продолжительность межрегенерационного периода: 1 = 360 с. 11.
При заданной продолжительности межрегенерациониого периода и при тех же прочих условиях можно определить допустимую скорость фильтрации. Например, при 1 = 600 с шф =. 0,0125 мЧ(мэ.с). й 20. ЗЕРНИСТЪ|Е И МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ Зернистые фильтры с неподвижным фильтруюи(им слоем. В зернистых фильтрах фильтрация газа идет через слой зернистого материала — гравия, шлака, разных дробленых материалов, колец Рашига и т. п. При малых скоростях газа, мелкодисперсной 59 пыли и малой запыленности преобладающее значение имеет пылезадержание всем объемом загрузки. При высоких скоростях фильтрации, крупной пыли и большой запыленности частицы в меньшей степени проникают в глубину слоя и процесс фильтрации происходит в основном в поверхностном слое. В большинстве случаев сочетаются оба вида фильтрации.
Эффективность осаждения, как и в фильтрах любого типа, определяется действием механизмов касания, инерции диффузии, гравитации и электро- статики. Многие исследователи для определения коэффициента проскока предлагали уравнения следующего вида: 1( е — ВнееЫлэвв, (6-32) где Н вЂ” толщина слоя, м; Ре — число Пекле; д,„, — эквивалентный диаметр зерен насадки, равный диаметру * шара такого же объема, м; (1 и 6 — константы, зависящие от характеристик зерен фильтрующего слоя. Гидравлическое сопротивление слоя при любом режиме движения может быть рассчитано по формуле Лр =-Х (6-33) елфз-л вз где е — пористость слоя; Х вЂ” коэффициент сопротивления; Ф вЂ” коэффициент формы зерен слоя; р„— плотность газа, кгlм', и = Г (Ке) — показатель степени. Величины Х и и определяют из графика (рис.
26). Коэффициенты формы Ф можно принять следующими: для гальки, морского песка 0,8; для щебня, гравия, горного песка 0,7; для угля каменного, кокса 0,45; для колец Рашига 0,5 — 0,6. На металлургических заводах применяют зернистые фильтры кассетного типа для очистки воздуха перед доменными воздуходувками. Фильтр набирают из множества выдвижных кассет размером 0,5х0,5х0,1 м, наполненных насадкой, смоченной висциновым маслом.
Однако, вследствие низкой эффективности и большой затраты ручного труда при регенерации висциновые фильтры не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям. Фильтры с движущимся фильтрующим слоем. Стремление упростить процессы регенерации привело к созданию конструкций фильтров с движущимся зернистым слоем. Наиболее перспективны конструкции с вертикальным расположением слоя, при котором движение слоя осуществляется за счет силы тяжести (рис. 2?). В таком фильтре при работе питателя загрязненные слои фильтра во непрерывно выводятся из газохода и заменяются чистыми. В металлургии особенно перспективно применение таких фильтрующих материалов, которые в дальнейшем могут быть использованы ГР ГП' ЛГ 2 Ш' д22 Грт Ш2 Шу ау' трг ИЕ Рнс.
26. График длн определении коэффициентов а и и при фильтрации газа через зернистые фильтры в технологическом процессе, Например, применяя в качестве фильтрующего материала чугунную дробь, железорудные концентраты, дробленую стружку и т. д., можно вообще отказаться от -т 'ад 1 -р —:а Рис. 27. Зсрннстын фильтр с движугцимсн слоем зернистого материала.' / — зернистый слой; 2 — водооалаждаеман труби процесса регенерации и направлять отработавший фильтрующий материал вместе с уловленной пылью на аглофабрику или подавать его ,'непосредственно в печь.
Если жалюзийную решетку сделать водоохлаждаемой, то становится возможной очистка газов при высокой температуре, что особенно важно для металлургии. в1 При очистке воздуха от пыли применяют самоочищающиеся фильтры, в которых роль фильтрующего слоя играют накладывающиеся друг на друга в три-четыре ряда сетчатые шторки. Шторки прикреплены к цепям, надетым на шестерни, размещенные на валах; к одному из них присоединен привод (рис. 28). Полотно медленно движется с периодическими остановками на 10— Рис За Самоачищающийси филщр дли очистки воздуха рис 29 Металлокерамический фильтр / — бункер, у — иоллектор входной, 3 — то ще, выхопнон. 4 — сопла, и— корпус, и — коллектор компрессорнога воздуха, т — электрамагнитнмй кла пан, а — насадки, 9 — фнльтрующие элечезщм, тб — люи 12 мин, делая 1 — 2 оборота в сутки.
В верхней части фильтра шторки переворачиваются, в нижней, при проходе через масляную ванну, разъединяются. При этом осажденная на них пыль выпадает на дно ванны, откуда периодически удаляется скребком. Допустимая удельная нагрузка полотна 8350 мз7мз ч). Фильтры подобного типа изготовляются в СССР Славянским и Серпуховским механическими заводами, в США — фирмой ААФ, Металлоке7замические фильтры.
Металлокерамические фильтры изготовляют из металлических порошков различных металлов и сплавов методом прессования или прокатки с последующим спеканнем. Для порошков из нержавеющих сталей диаметр пор в металлокерамике в зависимости от размеров исходных порошков выражается следующими цифрами: Размер частиц порошка, мкм ... 150 — ЗОО 75 — 150 З5 — 75 20 — 50 Диаметр пор, мкм........, 65 20 — 35 10 5 Газовые нагрузки в металлокерамических фильтрах невысоки, а гидравлические сопротивления значительны, например при Ъ'„= 0,2 —:10 м'l(м'мин) Ар = 100 —;6000 Па.
Вследствие этого габаритные размеры металлокерамических фильтров велики и в настоящее время их применяют только для небольших расходов газа. Эффективность металлакерамических фильтров очень высока, они способны полностью задерживать частицы размером до 1 мкм. Это объясняется тем, что на твердой поверхности образуется плотный лобовой слой пылевых частиц без трещин и каверн с высокой пылезадерживающей способностью. Регенерация металлокерамических фильтров трудна, частицы пыли, застревающие в порах фильтра, удаляются либо обратной продувкой, либо импульсами сжатого воздуха давлением 600— 1000 кПа. Металлокерамические фильтры из нержавеющих сталей можно использовать при температурах газа 500 — 600' С и выше.
В большинстве случаев применяют трубчатые фильтрующие элементы, и по конструкции металлокерамический фильтр напоминает рукавный (рис. 29). Грязный газ входит в фильтр сяизу и фильтруется через фильтрующие элементы длиной 2 м, составленные из пяти стандартных металлокерамических труб диаметром 100, длиной 400 мм. Очищенный газ отводится через коллектор чистого газа, а продувочный воздух подводится через коллектор продувочного воздуха. Установка металлокерамических фильтров рекомендована для тонкой очистки небольших объемов запыленного газа. Глава 7 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Пылеуловители мокрого типа получили широкое распространение в технике. Отличительной их особенностью является'захват улавливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
