Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 114
Текст из файла (страница 114)
Значительно сложнее определить гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, г.к. оно зависит от большого числа факторов. Для его расчета удобно пользоваться номограммами И.Л. Пейсахова и Ф.Б. Лютикова (см рис, 1.74 и 1.75). В номограммах приняты следу- ющие величины: и — вязкость газа, Па . с; и — скорость фильтрации, м/мин; и~„— пористость пылевого слоя, доли ед.; и — пористость ткани, доли ед.; д — средний условный диаметр частиц пыли, м; д— запыленность газа, кг/м', ~ — время фильтрации (промежуток между регенерацией ткани), с; р — плотность пыли, кг/м' Пористость пыли зависит от влажности, электрического заряда, формы и размера частиц. Зависимость пористости пыли от размера частиц приведена на рис.
1.76. При аналитическом методе расчета гидравлического сопротивления фильтровальной перегородки необходимо знать характеристики фильтровальной ткани и пыли. Гидравлическое- сопротивление Часть 3И. Основное оборудование для очистки газовых систем Солротиоление ьр„По ~~~рд~~оь~~~ ~ ь~~~~~ ~ е, Ь~,Ъа $чсч"Ъ Э Ь~<Ьаф ~~ 4Ча~~~'ЪЧ 4г Ю аг сдав г г е ~ива Р е ее чн ч = ЯХ ~- РХ УХ о И М ХХ о г ~ к 8 т ~г и ж Средний условный диаметр частиц пыли с~„, мкм Рис, 1.7б.
Зависимость пористости промыщ- лснных пылей от их условного среднего размера озн р рви ых остии о, мнм Рис. 1.75. Номограмма для опрсдсления гидравлического сопротивления слоя пыли, осевшей на поверхности фильтра - Глава 7. Оборудование для сухих методов очистки фильтровальной перегородки включает потери напора за счет самой перегородки (ЬT„') и за счет осевшей на перегородку пыли (йР„): ЬРя = ЬР„'+ ЛР„". (1.36) Величину йР'„(Па) удобно вычислять по выражению: л — показатель степени, зависяший от режима течения газа сквозь перегородку (для ламинарного режима п = 1, для турбулентного и > 1).
Рекомендуемые скорости фильтрования можно взять из табл. 1.39. Коэффициент К, зависит от толшины и проницаемости фильтровальной перегородки, количества пыли, оставшейся на ней после регенерации, свойств пыли. Поэтому этот коэффициент определяют экспериментально. Например, для фильтровальных тканей из лавсана арт. 136 и 217, улавливаюших цементную или кварцевую пыль с медианным диа- ЬР„' = Квак", (1.3?) где ʄ— коэффициент, характеризуюший сопротивление фильтровальной перегородки, м ', гл — динамическая вязкость газа, Па с; и — скорость фильтрования, м/с; Таблица 1.39 Скорость фильтрации, м/мин, для фильтров Внд пылей (материалов) с обратной про- дувкой с импульсной продувкой со встряхиванием и продувкой Сажа, кремнезем, активнро- ванный уголь, цемент от пс гсй 0,8 — 2,0 0,45 — 0,6 0,33 — 0,45 Возгоны железа и ферроспла- вов', литейная пыль, глинозем, известь, корунд, пластмассы .
1,5 — 2,5 0,6 — 0,75 0,45 — 0,55 Тальк, каменный уголь, пыль от носко- и дробеструйной очистки изделий, летучая зола; пыль керамических производств, каолин, известняк', рудные пыли, бокснт, цсмслт (от холодильников) 0„7 — 0,8 2,0 — 3,5 О,6 †,9 Асбест, волокнистые материа- лы, псрлит, пыли от ьнлифо- вальных процессов 0,8 — 1,5 2,5 — 4,5 Пыль от процессов дсрсвообработкн, грубыс растительные волокна(пенька, джут идр.), кожевенная пыль 0,9 — 2,0 2,5 — 6,0 ! Пыли в основном высокотемпературные, для нх улавливания примсняют фильтры с обратной продувкой.
540 Рекомендуемые ориентировочные скорости фильтрации газов в рукавных фильтрах в зависимости.от очищаемой пыли Часть 111. Основное оборудование для очистки газовых систем метром в пределах 10 — 20 мкм, К = (1100 — 1500) 1У м-', для тех же материалов при улавливании возгонов от сталеплавильных дуговых печей с медианным диаметром частиц 2,5— 3,0 мкм К„= (2300 — 2400) 10 ~ м '. Для более плотных тканей (лавсан арт. 86013, стеклоткань) на тех же пылях коэффициент К„увеличивается в 1,2 — 1,3 раза. При улавливании пылей с медианным размером частиц меньше 1 мкм коэффициент К. увеличивается в несколько раз и для лавсана арт.
86013 при улавливании возгопов кремния с медианным диаметром 0,6 мкм составляет (13 — 15 тыс.) ° 10' м '. Приведенные значения коэффициентов не учитывают возможное увеличение его в присутствии влаги. Сопротивление (в Па), вызванное осевшей на перегородку пылью, рассчитывается по уравнению: И'„" = ртс„„иРК„(1.38) где 1 — продолжительность фильтровального цикла, с; с — концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м', К, — параметр сопротивления слоя пыли, м/кг.
Величина К, зависит от свойств пыли и порозности слоя пыли на перегородке. Например, для цемента с медианным диаметром частиц Н„= 12 — 20 мкм К, = (6,5 — 16) ° 1Р м/кг, для частиц кремния д„= 0,7 мкм К, = 330 1О' м/кг, для возгонов сталеплавильной дуговой печи И„= 3 мюи К,= 80. 10 м/ Пользуясь формулой (1.38), при известном или заданном гидравлическом сопротивлении слоя пыли можно найти продолжительность фильтровального цикла: т = М,', 1(р,.иРК,). (1.39) Следует иметь в виду, что обшее сопротивление рукавных фильтров не должно превышать 2800 Па, а сопротивление слоя пыли на перегородке — 600 — 800 Па. Мошность электродвигателя вентилятора, необходимого для транспортирования очишаемых газов через фильтр, подсчитывается по выражению: К'Р'.Лр 3600 1000п т) ' (1,40) где К" — коэффициент запаса мощности электродвигателя на пусковой момент (принимается равным 1,1 — 1,15); Ьр — гидравлическое сопротивление фильтра, Па; т1„— КПД передачи (для клинопеременной передачи принимается равным 0,92 — 0,95); т~, — КПД вентилятора (принимается равным 0,65 — 0,8).
Пример. Подобрать рукавный фильтр для очистки 50 тью. мР/ч отработанного сушильного агента после сушки известняка в барабанной сушилке. Температура отходящего сушильного агента 80 'С, концентрация пыли на выходе из сушилки 1,5 г/м', плотность частиц 1800 кг/и', медианный диаметр частиц пыли 3,5 мкм, содержание пыли после фильтра не должно превышать 15 мг/м'. В качестве фильтровальной ткани рекомендуется лавсан арт.
86033. Кроме того, подобрать вентилятор и определить мощность электродвигателя привода, если гидравлическое сопротивление системы без фильтра составляет 1300 Па, КПД вентилятора 0,75, передача к вентилятору — клиноременная. 541 Глава 1. Оборудование длл сухих методов очистки Определяем удельную газовую нагрузку, пользуясь выражением (1.33): ~ = ~„с,с,с,с,с,. По табл.
1.36 принимаем а„= 2 м'/ /(м' мин), с, = 1, с, = 0,9, с, = 0,78; по графику (рис. 1.72) находим с, = = 1,1; с учетом требований к качеству очистки принимаем с, = 0,96. Подставив найденные значения коэффициентов в формулу, получаем: д =2 ° 1 1,1 ° 0,9 0,78 0,96 = = 1 48 мз/(м2* мин). Определяем поверхность фильтрования: Г = $'7(60д) = 50 000/(60 ° 1,48) = = 563 м'. По каталогу для приведенных условий выбираем фильтр ФРКДИ- 550 с фактической поверхностью фильтрования 550 м'. Некоторое уменьшение поверхности допустимо до тех пор, пока не будет превышена допустимая удельная газовая нагрузка для фильтров данного гипа — 1,6 м'/м' ° мин). Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки: Ьр -К Р~,+К в2. Пользуясь табл.
1.36, принимаем, Х„= 2,3 1О' 1,2 = = 2,76 ° 1О' м '„ Х, = 80. 10' м/кг, и~ = 0,015 м/с, г" = 600 с, ц = 19 10 ' Па. с, и = 1. Подставляя эти значения в Формулу, получаем: ЬР„= 2,76 ° 10' 19- 10 ' (0,015)' + + 80 ° 1О' 19 ° 10 в ° 600 ° 1,5х х 10-'(0,015)' = 787 + 308 = 1095 Па. Определяем гидравлическое сопротивление фильтра в целом: ЬРф= ЬР„+ лР„. Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата ЬР„определяем, задаваясь коэффициентом гидравлического сопротивления корпуса с,„= 2, приведенным к скорости во входном патрубке: 'о„„= 1"./(36005',„) = 50 000/ /(3600 ° 2,4 ° 0,55) = 10,52 м/с, тогда И'„=~р,„р„/2 =2 (10,52)' х х0,998~2 =110 Па' и общее гидравлическое сопротивление фильтра ьР, = 110 + 1095 = 1205 Па. Исходя из расхода газа и общего сопротивления установки ЬР6,„= КР,, + ЛР = 1300 +1205 = 2505 Па, по каталогу и техническим характеристикам выбираем вентилятор высокого давления ВД-15,5 с номинальным расходом 1"„= 60 тыс. м'/ч и а Р„= 3 тыс.
Па. Определяем мощность электродвигателя вентилятора: Ф = УЬР /(3600. 1000т).т)„) = = 50 000 2505/(3600 ° 1000 ° 0,75 х х 0,92) = 50 кВт. 1.7.3. Рулоиные фильтры Рулонные фильтры используют в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Срок непрсрывной работы рулона (до его замены) обычно составляет около года. Использованный Фильтровальный материал подлежит сожжению или захоронению. Часть 1П. Основное оборудование для очистки газових систем Рулонный автоматический фильтр типа ФРУ (рис.
1.77) представляет собой корпус, в верхней части которого размещена катушка с намотанным на нее чистым фильтровальным материалом в виде мата. Он перемещается через проем для прохода воздуха и наматывается на нижнюю катушку по мере забивания материала пылью. При достижении заданного гидравлического сопротивления прохода воздуха фильтровальный материал автоматически псрсмсщается на длину, соответствующую размеру проема для входа воздуха в фильтр. Скорость перемещения фильтровального материа- Впаду Рис. 1.77. Рулонный автоматический фильтр: 1 — камера для чистого рулона; 2 — мат; 3— предохранитель; 4 — блок управления; 5— твнгатель; 6 — опорная сетка ла составляет 50 см/мин.
Запыленный материал не регенерируется, а заменяется новым. В качестве фильтровального материала в.таких фильтрах применяют упругие маты из стекловолокна или синтетических волокон, а также рыхлый картон или фетр. Чаще используют стекловолокнистые маты толщиной 50 мм (в натянутом состоянии), сматываемые в рулон диаметром 300 мм при длине мата 20 м. Иногда применяют более тонкий фильтровальный материал длиной до 37,5 м. Обычно гидравлическое сопротивление рулонных фильтров составляет !00 — 150 Па, но может быть и больше; нагрузка по воздуху — 8— 10 тыс. мам' ч). В фильтре типа ФРП имеется система пневматической регенерации фильтровального материала. Салгоочищающиеся лгасляные фильтры дают возможность непрерывно очищать большие массы воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха при концентрации пыли до 10 мг/м'.
В конструкции фильтра предусмотрена автоматическая регенерация фильтрующего слоя. Имеются конструкции самоочищающихся масляных фильтров с фильтрующим слоем из ленточной сетки и в виде шторок. Ленточный сетчатый слой представляет собой бесконечную металлическую сетку с ромбовидными отверстиями, которая помещается между верхним и нижним валами фильтра. В шторчатом фильтрующем слое имеются либо четырехслойная стальная сетка, либо перфорированные винипластовые листы. Шторки закреплены шарнирно на бесконечной цепи так, что при пе- 543 Глава 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
