3.2 Волокнисті фільтри

Волокнисті фільтри – це апарати, в яких фільтрувальним елементом є поверхні шарів волокнистого матеріалу (картону, паперу, полімерних смол тощо) різної товщини. Це фільтри об’ємної дії, розраховані на уловлювання і накопичення силових частинок переважно всією глибиною шару. Суцільний шар пилу утворюється тільки на поверхні найщільніших матеріалів звичайно при фільтруванні відносно великих частинок і в кінці строку служби. Їх умовно поділяють на тонковолокнисті, глибокі та грубоволокнисті.

Таблиця 3.3 – Фільтри зі зворотною посекційною продувкою [41]

Технічна характеристика	Марка фільтра
	ФР-250	ФР-2800	ФР-5000	ФР-10000	ФРО-2400	ФРО-6000	ФРО-20000
1	2	3	4	5	6	7	8
Фільтрувальна поверхня, м2	250-280	2800	5000	10000	2400	6000	20000
Число секцій	4	6	8	8	12	12	10
Число рукавів	288	2304	4032	Висо-тою: 3,7м-1920 4,7м-3840	504	648	2160
Діаметр рукава, мм	127/ 135	127	127	135	200	300	300
Висота рукава, м	2,3	3,1	3,1	3,7/4,7	8	10	10
Допустимий надлишковий тиск в апараті, КПа	2,5	2,5	2,5	3,5	-	-	-
Допустиме розрідження в апараті, КПа	-	-	-	-	6	6	6
Тиск стиснутого пові­тря при роботі пнев­моциліндрів, МПа	0,4-0,6	0,4-0,6	0,4-0,6	0,4-0,6	0,5-0,6	0,5-0,6	0,5-0,6
Витрати стиснутого повітря на роботу пневмоциліндра, м3/год	-	-	-	-	4-8	4-8	20-40
Витрати стиснутого повітря на 1 хід поршня, л	0,55	0,55	0,55	0,55	-	-	-
Маса, т	14,5	111,0	128,0	231,0	75,6	162,8	540
Габаритні розміри, м:

Продовження таблиці 3.3

1	2	3	4	5	6	7	8
довжина ширина висота	7,4 3,9 7,9	23 7,3 15	28,8 7 14,5	31,6 10,7 16,6	9,6 6,8 16,75	18,6 9,8 18,4	30,4 18,8 23,5

Таблиця 3.4 – Фільтри з імпульсною продувкою [41]

Технічна характеристика	ФРКІ-30	ФРКІ-90	ФРКІ-360	ФРКДІ-550	ФРКДІ-1100	ФРКДІ-15-130	ФРКІ-60
Фільтрувальна поверхня, м2	30	90	360	550	1100	15	60
Число рукавів	36	108	288	216	432	19	72
Діаметр рукава, мм	130	130	130	130	130	130	135
Висота рукава, м	2	2	3	6	6	2	2
Число секцій	1	3	8	6	12	1	1
Число електромагнітів	3	9	24	36	72	8	3
Число мембран-них голо­вок клапанів	6	18	48	72	144	8	6
Розрахунковий надлишковий тиск, КПа	5	5	5	5	5	60	5
Маса, т	1,28	2,99	8,86	18,4	31,3	1,05	1,28
Габаритні розміри, м: довжина ширина висота	1,46 2,06 3,6	4,14 2,06 3,6	5,85 4,37 4,88	4,94 4,34 9,18	8,95 4,34 9,18	1,28 1,88 4,98	1,46 2,06 3,6

Волокнисті фільтри тонкого очищення використову­ють в атомній енергетиці, радіоелектроніці, точному приладобуду­ванні, промисловій мі­кробіології, в хіміко-фармацевтичній та ін­ших галузях. Фільтри дозволя­ють очищати великі об’єми газів від твердих частинок всіх розмірів, вклю-чаючи субмікронні. Їх широко застосовують для очищення радіоактивних аерозолів. Для очищення на 99% (для частинок 0,05…0,5 мкм) застосо-вують матеріали у вигляді тонких листів чи об’ємних шарів із тонких або ультратонких волокон (діаметр менше 2 мкм). Швидкість фільтрування в них складає 0,01...0,15 м/с, опір чистих фільтрів не перевищує 200...300 Па, а забитих пилом фільтрів 700…1500 Па. Вловлювання частинок у фільтрах тонкого очищення відбувається за рахунок броунівської дифузії та ефекту дотику.

Оптимальна конструкція фільтрів тонкого очищення повинна відповідати таким вимогам:

- найбільшій поверхні фільтрації при найменших габаритах;

- мінімальному опору;

- можливості більш зручного і швидкого улаштування;

- надійної герметичності групово­го складання окремих фільтрів.

Рисунок 3.3 – Конструктивна схема волокнистого фільтра:

1 – бокова стінка; 2 – фільтрувальний матеріал; 3 – роздільник;

4 – П-подібна рамка

Ці вимоги найбільше задовольняють розповсюджені в наш час фільтри рамної конструкції (рис. 3.3). Фільтрувальний матеріал у вигляді стрічки вкладається між П-подібними рамками, які чергуються при складанні пакета відкритими і закритими сторонами в протилежних напрямках. Між сусідніми шарами матеріалу встановлюються гофровані роздільники, щоб не допустити їх приєднування один до одного. Рамки, роздільники, бокові стінки корпусу можуть бути з різного матеріалу: фанери, вініпласту, алюмінію, нержавіючої сталі тощо.

Забруднені гази надходять в одну з відкритих сторін фільтра, про-ходять через матеріал і виходять з протилежної сторони.

Глибокі фільтри складаються з глибокого шару грубих волокон і більш тонкого замикального шару тонких волокон. Багатошарові фільтри застосовуються для очищення вентиляційного повітря і технологічного газу від радіоактивних частинок. Вони розраховані на роботу протягом 10...20 років, після чого їх захоронюють з цементуванням.

Грубоволокнисті фільтри (грубого або попереднього очищення) складаються з суміші волокон діаметром від 1 до 20 мкм, причому до 50% волокон повинні мати розміри менше 4 мкм. При швидкості фільтрування 0,05...1 м/с матеріал повинен майже повністю вловлювати частинки круп-ніші 1 мкм. Такі фільтри значно дешевші як фільтри тонкого очищення і їх можна легко міняти або регенерувати.

У фільтрах малої продуктивності в одному корпусі розміщують фільтри грубого очищення із набивного шару лавсанових волокон товщиною 100 мм і фільтри тонкого очищення з матеріалу типу ФП (фільтр Петрянова) – із полімерних смол. Такі фільтри називаються дво-ступеневими або комбінованими.