12.Оборудование для очистки приточного воздуха.

Запылённость приточного и рециркуляционного воздуха намного меньше запылённости промышленных воздушных выбросов, а требования к его чистоте намного выше, поскольку он направляется непосредственно в зону дыхания. Это предопределяет особенности конструкции и эксплуатацию устройств пылеочистки.

Устройства для пылеочистки приточного и рециркуляционного воздуха называются воздушными фильтрами. Их эффективность зависит от конкретных условий применения и, особенно, от дисперсности пыли, а основными показателями являются эффективность, пылеёмкость, сопротивление.

В зависимости от размеров улавливаемой пыли воздушные фильтры делятся на классы: I класс обеспечивает улавливание пыли любой крупности (их средняя эффективность пылеулавливания по массе пыли %), II класс – крупностью 1-10 мкм (их %), III класс – крупностью 10-50 мкм ( %).

Характеристика воздушных фильтров, применяемых в странах СНГ, приводится в табл. 10.1, а схемы их устройств – на рис. 10.1-10.5.

Ячейковый фильтр Фя (рис. 10.1, а) представляет собой ячейку 1, заполненную гофрированными стальными или винипластовыми сетками, смачиваемыми маслом, и рамку 2, Пылеочистное устройство набирается из рамок с ячейками при их плоской (рис. 10.1, б, в) или V-образной установке (рис. 10.1, г). Вместо сеток ячейки могут заполняться волокнистыми или губчатыми материалами, и тогда фильтры Фя используются сухими. Технические данные фильтров Фя приведены в табл. 10.2.

Пылеулавливающая эффективность фильтров Фя – до 80 %. Габариты одной кассеты фильтра Фя: ширина × высота × толщина 514×514×85 мм. Фильтрующие секции Фя применяются широко в приточных центрах гражданских и административных зданий.

Масляные самоочищающиеся фильтры выпускаются двух модификаций: сетчатые типа ФС и шторные типа ФШ. Первые (рис. 10.1, д) имеют бесконечную стальную пружинно-стержневую сетку 6, образующую лабиринтные ходы для запылённого воздуха. При этом пыль оседает на масляной плёнке, покрывающей элементы сетки. У фильтров ФШ лабиринтные ходы для воздуха создаются налегающими друг на друга сетчатыми шторками 6 (рис. 10.1, е).

Фильтры ФС и ФШ имеют масляные ванны 3, ведомые 4 и ведущие 5 барабаны. Скорость движения через них очищаемого воздуха не более 3 м/с, пылеулавливающая эффективность 60-80 %.

Т аблица 10.1

Технические данные воздушных фильтров

Тип	Вид	Класс эффективности	Показатель качества Кк	Воздушная нагрузка, м3/(ч·м2)		Сопротивление при допустимой воздушной нагрузке, Па			Пылеёмкость при конечном сопротивлении, г/м2		Средняя начальная запылённость воздуха, мг/м3				Способ регенерации
				рекомендуемая	допустимая	начальное		конечное			допустимая		предельная
Смоченные пористые
Масляные	Ячейковый ФяР	III	69	6000	7000		60	150		2400		1		3			Промывки в содовом растворе и замасливание
	Ячейковый ФяВ	III	68	6000	7000		60	150		2600		1		3
	Самоочищающийся КдА, КТЦ2	III	0	6000	7000		80-100	80-100		7-15		0,5		1			Непрерывная промывка в масле
	Самоочищающийся ФШ	III	0	7000	8000		80	80		7-15		1		5
Волокнистые смоченные	Ячейковый ФяУ	III	58	6000	7000		40	150		570		0,3		0,5			Смена фильтрующего материала
	Рулонный ФРУ	III	0	6000	10000		60	300		670		0,5		1
Сухие пористые
Волокнистые сухие	Ячейковый ЛАИК	I	По каталогам объединения «Изотоп»								0,01		0,05			Смена фильтра
	Ячейковый ФяЛ	I	2	6000	7000		100	300		900		0,05		0,15			Смена фильтрующего материалала
	Панельный ФР2	III	79	8000	10000		60	300		570		0,1		0,5
	Рулонный ФРП	III	0	5000	9000		100	200		1000		4		6			Пневмоочистка фильтрующего материала
Губчатые	Ячейковый ФяП	III	77	6000	7000		70	150		350		0,3		0,5			То же или промывка в воде
Электрические
Двухзональные промывочные	Агрегатный ФЭ и тумбочный ЭФ-2 (ФЭ-2М)	II	34	7000	8000		10-40	150		1500		2		10			Промывка фильтра водой

а) б) в) г)

д) е) ж)

з)

Рис. 10.1. Фильтры:

а – Фя (общий вид); б и в – Фя (плоская установка); г – Фя (V-образная установка); д – масляный самоочищающийся сетчатый фильтр ФС; е – масляный самоочищающийся шторный фильтр ФШ; ж – масляный самоочищающийся фильтр (общий вид); з – складчатый волокнистый фильтр ЛАИК; 1 – ячейка фильтра; 2 – рамка; 3 – масляная ванна; 4 и 5 – ведомый и ведущий барабаны; 6 – пружинно-стержневая сетка; 7 – цепь; 8 – сетчатые шторки; 9 – привод ведущего барабана; 10 – деревянный короб; 11 – сетка; 12 – распущенное волокно – лавсан; 13 – гофрированные листы; 14 – фильтрующая ткань.

Таблица 10.2

Технические данные фильтров Фя

Показатели	Модификации
	ФяР	ФяВ	ФяП	ФяУ
Пропускная способность, м3/ч	1540	1540	1540	1540
Удельная воздушная нагрузка, м3/(ч·м2)	7000	7000	7000	7000
Начальное сопротивление, Па	50	60	60	40
Пылеёмкость (при увеличении сопротивления до 150 Па)	2300	2600	350	570
Заполнение	Гофрированные сетки		Модифицированный пенополиуретан	Стекловолокнистый фильтрующий материал
	стальные	винипластовые

Режим движения сетки и шторок прерывистый; скорость передвижения фильтрующих панелей-сеток: первой по ходу воздуха – 16±1,0 см/мин, второй – 7±0,5 см/мин; продолжительность пауз – 12,5 мин. Удельная воздушная нагрузка фильтров 11000-106000 м³/(ч·м²).

Фильтры ФС являются секциями центральных кондиционеров ктц2-31,5, КТЦ-40, ктц2-63, КТЦ2-80, КТЦ2-125, КТЦ2-180, КТЦ2-200, КТЦ2-250. Их технические данные приведены в [7].

Фильтры фш выпускаются промышленностью пяти типоразмеров производительностью по воздуху: Ф2Ш1-20 тыс. м³/ч, Ф4Ш2-40 тыс. м³/ч, Ф6ШЗ-60 тыс. м³/ч, Ф8Ш4-80 тыс. м³/ч, Ф12Ш5-120 тыс. м³/ч. Их технические данные приведены в [15].

Волокнистые воздушные фильтры. Эти фильтры подразделяются на ячейковые, рулонные и панельные. Основной элемент их конструкции – нетканный волокнистый фильтрующий материал, имеющий структуру от плотной типа бумаги или картона до едва связанной типа ваты или ватина. Эффективность волокнистых слоёв различна и повышается при утонении волокон и более плотной их укладке.

Применяются следующие фильтрующие материалы: стеклоткань ФСВУ (выпускается Ивотским стеклозаводом), ФВНР – из полипропиленовых или полиэтиленовых волокон диаметром 25-40 мкм (изготовитель – Могилевский завод искусственного волокна); ФРНК – из волокон нитрона и лавсана толщиной 35 мкм (изготовитель Дмитровоградский коврово-суконный комбинат); ФНИ – иглопробивная смесь капроновых и лавсановых волокон; ФП (ткань акад. И. В. Петрянова) в виде модификаций ФПП-15-1,7 из волокон перхлорвинила и ФПА-15-2,0 – ацетилцеллюлозы диаметрами 1,5 мкм; ФВН – нетканая смесь натуральных и синтетических волокон толщиной 0,6 мм; капроновая сетка – из монокапрона с размером ячеек до 1200 мкм.

Ячейковые волокнистые фильтры бывают плоские, карманные и складчатые.

Плоские фильтры ФяУ (табл. 10.1) – типовые ячейковые фильтры с фильтрующим материалом ФСВУ. Их пылеулавливающая эффективность – около 80 %.

Карманные волокнистые фильтры – компактные устройства для малой величины располагаемого давления.

Складчатые волокнистые фильтры ЛАИК и ФяЛ имеют практически 100 % пылеулавливающую эффективность, обусловленную применением фильтрующей ткани ФП, и относятся к устройствам сверхтонкой пылеочистки воздуха. В деревянных каркасах 1 (рис. 10.1, з) этих фильтров находятся гофрированные пластмассовые пластины 13, между которыми уложена зигзагообразно фильтрующая ткань 14 (ФП). Такая укладка позволяет резко увеличить общую площадь фильтрации. Технические данные фильтров ЛАИК приведены в табл. 10.3.

Таблица 10.3

Технические данные фильтров ЛАИК

Марка фильтра	Площадь фильтрующей поверхности, м2	При нагрузке 150 м3/(ч·м2)		Габаритные размеры, мм
		пропускная способность, м3/ч	сопротивление, Па	входное сечение А×В	длина
Д-2,8	2,76	420	140-190	296×318	370
Д-6	6,1	900	140-190	320×636	370
Д-9	9,0	1350	200-250	320×636	520
Д-15	15,1	2260	410-480	355×636	750
Д-16	15,6	2340	200-250	590×636	470
Д-26	26,3	3960	410-480	590×636	750
ЛАИК СП-3/15	15,1	2250	180	565×735	780
ЛАИК СП-6/15	15,1	2250	240	565×735	780
ЛАИК СП-3/17	17,5	2250	150	615×995	355
ЛАИК СП-6/17	17,5	2250	210	615×995	355
ЛАИК СП-3/21	21	3150	290	650×690	625
ЛАИК СП-6/21	21	3150	340	650×690	625
ЛАИК СП-3/26	26	3950	400	660×665	750
ЛАИК СП-6/26	26	3950	460	660×665	750
ФяЛ 1	16	2400	130	550×680	310

Примечания. 1. Фильтры марки Д поставляются системой «Изотоп», ЛАИК СП – Одесским заводом ЭМА, ФяЛ – Серпуховским механическим заводом.

2. В обозначении 3/15, …, 6/26 первая цифра – начальное сопротивление при нагрузке 36 м³/(ч·м²), вторая – площадь рабочей поверхности, м².

В фильтрах ЛАИК ткань не регенерируется, поэтому после её запыления заменяются целиком секции ЛАИК на новые.

В конструкциях фильтров ФяЛ предусмотрена возможность неограниченной замены фильтрующей ткани после её запыления. Технические данные этих фильтров сведены в табл. 10.1.

Фильтры ячейковые целесообразно применять при очистке воздуха объёмом до 20 тыс. м³/ч.

Рулонные волокнистые фильтры выпускаются отечественной промышленностью двух модификаций: ФРУ (Симферопольского машиностроительного завода) и ФРП (Серпуховского механического завода). В них фильтрующий материал 4 (рис. 10.2, а, б) укладывается на катушках ведомой 2 и ведущей 3. После запыления материала в проходе корпуса 1 он сматывается со скоростью 50 см/мин до постановки в проходе чистой его части.

Фильтры ФРУ получили широкое распространение. В них применяется в основном фильтрующий материал ФСВУ, но могут использоваться и другие. Желательная воздушная нагрузка на материал – 8 тыс. м³/(ч·м²), начальное сопротивление – 48 Па, конечное – 180 Па. Технические данные фильтров ФРУ приведены в [11, 16].

В фильтрах ФРП, применяемых для очистки воздуха от волокнистой пыли, используется главным образом нетканый материал ФВН, но может быть и другой, например, капроновые сетки с ячейками мкм. При воздушной нагрузке 5-8 тыс. м³/(ч·м²) сопротивления фильтрующего материала составляют: начальное – 45-90 Па, конечное – 170-350 Па. Фильтр имеет пневматическую систему для регенерации фильтрующего материала. Технические данные фильтров ФРП приведены в [11, 15].

Панельные фильтры ФР-5 применяются в центральных горизонтальных кондиционерах КТЦ2. У них в корпусе 1 (рис. 10,2, в, г) фильтрующий материал 7 ФРНК укладывается зигзагообразно на сетку 6. После использования материал снимается. При воздушной нагрузке 2500 м³/(ч·м²) его сопротивления равны: начальное – 22 Па, конечное – 130 Па. Технические данные фильтра ФР-5 даны в [7]. Базовыми являются фильтры ФР-5 производительностью по воздуху одной секции 31,5 и 40 тыс. м³/ч. Фильтрующие установки большей производительностью составляются из базовых секций.

В губчатых воздушных фильтрах ФяП, выпускаемых в виде плоских ячеек, аналогичных фильтру ФяР, в качестве фильтрующего материала используется слой губчатого пенополиуретана (ППУ). Благодаря специальной обработке стенки пор ППУ разрушаются с образованием воздухопроходных пор. Толщина слоя ППУ составляет 20-25 мм, регенерируется фильтр промывкой его в воде. Начальное сопротивление фильтра ФяП с нагрузкой 7000 м³/(ч·м²) – 60 Па, конечное – 220 Па.

Электрические воздушные фильтры. Электрические фильтры для пылеочистки приточного или рециркуляционного воздуха отличаются от электрических пылеуловителей, используемых для улавливания пыли из запылённых воздушных выбросов, некоторыми конструктивными элементами и решениями.

В электрофильтрах коронирующие электроды 9 (рис. 10.2, д) представлены вертикально натянутыми тонкими проволоками, к которым от положительного полюса источника питания 11 подведено напряжение 13-15 кВ. В зоне ионизации пылинки приобретают электрический заряд и с воздухом проходят через осадительную зону, представленную пакетом осадительных пластинок, устанавливаемых на расстоянии 8-12 мм друг от друга. К пластинам через одну подводится напряжение 6,5-7,5 кВ положительного знака. Пыль оседает на промежуточных заземленных пластинах 10.

а) б) в) г)

д) е)

ж) з)

Рис. 10.2. Фильтры:

а и б –·рулонные ФРУ и ФРП; в и г – панельные ФР-5; д – электрофильтр (схема); е – установка типа ФЭ с стандартными ячейками; ж и з – пылеосадочные камеры с перегородкой и полками; 1 –·корпус; 2 и 3 – ведомая и ведущая катушки; 4 и 7 – фильтрующий материал; 5 – привод; 6 – сетка; 8 – стойки; 9 – коронирующие электроды; 10 – осадительные пластины; 11 – источник питания; 12 – стандартные ячейки типа ФЭ; 13 и 14 – камеры переходная и оросительная; 15 трубопровод; 16 – форсунки; 17 – промывочное устройство с приводом; 18 – перегородки; 19 – опрокидные полки.

Выбор положительного знака электрического напряжения коронирующих электродов объясняется тем, что положительная корона в гигиеническом отношении благоприятнее отрицательной.

Скорость движения воздуха в сечении электрических фильтров принимается равной 2 м/с. Такие фильтры хорошо улавливают тонкую пыль крупностью 0,5-1 мкм (93-96 %) и поэтому их относят ко II классу эффективности.

Пыль с осадительных пластин периодически удаляется смывом водой: вручную с использованием форсунок и пульверизаторов-пистолетов в фильтрах малой пропускной способности; автоматически с помощью форсунок в производительных установках.

Для улавливания брызг чаще всего устанавливают после электрофильтров противоуносные элементы в виде волокнистых или губчатых фильтров. Противоуносные фильтры задерживают до 30 % всей уловленной электрофильтрами пыли.

Чаще всего используются серийные электрические фильтры ФЭ, конструкция которых показана на рис. 10.2, е, а технические данные приведены в табл. 10.4. Необходимая производительность фильтра по воздуху достигается набором необходимого числа серийных ячеек, являющихся технической основой таких устройств.

Таблица 10.4

Характеристика типовых электрофильтров ФЭ

Показатели	Марка фильтра
	Ф1Э1	Ф3Э2	Ф5Э3	Ф8Э4	Ф10Э5	Ф14Э6	Ф18Э7
Номинальная пропускная способность, м3/ч	10	19	33	55	66	100	130
Площадь рабочего сечения, м2	1	3	5	8	10	14	18
Количество ячеек шириной 758 мм 965 мм	7 -	14 -	- 18	24 12	- 36	- 54	- 72
Потребляемый ток, мА	7	14	24	42	54	81	110
Потребляемая мощность, Вт	100	200	350	600	800	1100	1500
Масса, кг	205	367	583	963	1120	1640	2125
Ширина сечения А, мм	820	1580	2090	2625	3125	3125	4125
Высота сечения Н, мм	1840	1840	2344	3098	4598	4598	4598