Таблица 5.23

Рекомендуемые скорости фильтрации в рукавных фильтрах

Класс пыли	Виды пыли	Скорости фильтрации, м/ мин для фильтров
		со встряхиванием и продувкой	с импульсной продувкой	с обратной продувкой
1	Сажа* кремнозем (белая сажа); возгоны свинца* цинка* и другие аналогичные аэрозоли, образующиеся в газовой фазе за счет конденсации и химических реакций; красители; косметические порошки; моющие средства; молочный порошок; активированный уголь; цемент от печей*	0,45–0,6	0,8–2,0	0,33–0,45
2	Возгоны железа *и ферросплавов* литейная пыль; глинозем* цемент от мельниц* возгон карбидных печей* известь* корунд; аммофос и др. удобрения; пластмассы; крахмал	0,6–0,75	1,5–2,5	0,45–0,55
3	Тальк; каменный уголь; пыль от песко– и дробеструйной очистки; летучая зола*, пыль керамических производств; сажа (вторичная переработка ); каолин; известняк*, рудные пыли;	0,7–0,8	2,0–3,5	0,6–0,9
4	Асбест; волокнистые материалы; гипс; перлит; пыли в производстве резины; мука; пыли от шлифовальных процессов	0,8–1,5	2,5–4,5	—
5	Табак; кожевенная пыль; пыль в процессах деревообработки; грубые растительные волокна (пенька, джут и др. )	0,9–2,0	2,5–6,0	—

Таблица 5.24

Рекомендуемые значения удельной газовой нагрузки для различных тканей

Ткань	Шерстяная или хлопчатобумажная	Синтетическая	Стеклянная
Нагрузка по газу, м3/м2·мин	0,6–1,2	0,5–1,0	0,3–0,9

где v_фп — константа удельной нагрузки, зависящая от вида улавливаемой пыли: определяется по табл. 5.23 как среднее арифметическое из максимального и минимального значений нагрузки; A — коэффициент, учитывающий влияние размера частиц и определяемый по приведенным ниже данным:

Медианный размер частиц, мкм	Коэффициент A
> 100	1,2
50–100	1,1
10–50	1,0
3–10	0,9
1–3	0,8
< 1,0	0,7

B — коэффициент, учитывающий влияние технологического передела и определяемый по приведенным ниже данным:

Отвод пыли от узлов пересылки, конвейеров, упаковочных пунктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1,0
Улавливание продукта после мельниц, сушильных камер в системах пневмотранспорта . . . . . . . .	0,9
Очистки газов сушилок обжиговых и плавильных цехов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	0,8

C — коэффициент, учитывающий влияние температуры газов и определяемый по приведенным ниже данным:

Температура, 0С	20	40	60	80	100	120
Коэффициент С	1,0	0,9	0,84	0,78	0,75	0,73

D — коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли в очищаемом газе и определяемый по приведенным ниже данным:

Концентрация пыли, г/м3	2–7	8–19	20–40	41–91	91
Коэффициент D	1,2	1,0	0,95	0,9	0,85

2) При расчете газовой нагрузки исходят из количества пыли, поступающей на единицу поверхности ткани. Полагают, что для нормальной эксплуатации фильтров, например в цементной промышленности, это количество пыли на 1 м² не должно превышать 12–18 г/(м²мин). Исходя из этого, расчетная нагрузка по газам определится из уравнения

, (5.47)

где C — входная концентрация пыли, г/м³.

Как правило, гидравлически сбалансированный фильтр обеспечивает высокую эффективность пылеулавливания, поэтому после удельной газовой нагрузки второй важнейшей характеристикой фильтра является его гидравлическое сопротивление, которое складывается из гидравлических потерь при прохождении через входной и выходной патрубки, корпус и непосредственно через фильтровальный материал. Гидравлическое сопротивление корпусных узлов зависит от его конструкции и колеблется в пределах 250–500 Па.

Гидравлическое сопротивление чистой фильтровальной ткани характеризуется воздухопроницаемостью — расходом воздуха при определенном перепаде давления, обычно равном 49 Па. Воздухопроницаемость измеряется в м³/м²мин, численно она равна скорости фильтрации при Р = 49 Па. Сопротивление незапыленных тканей Р_т обычно составляет 5–40 Па. Гидравлическое сопротивление запыленного фильтровального материала в работающем фильтре может составлять 250 Па и более. После обратной продувки начальное сопротивление ткани не достигается: оно становится выше за счет проникновения мелких частиц в поры ткани, которые не выдуваются обратно в процессе регенерации. После определенного периода работы фильтра с чередованием циклов фильтрации и регенерации, остаточное количество пыли в ткани стабилизируется; оно соответствует равновесному пылесодержанию ткани G (г/м²) и остаточному сопротивлению равновесия запыленной ткани Р_р.

В общем случае, гидравлическое сопротивление тканей постоянно изменяется во времени в некоторых пределах: от остаточного сопротивления равновесно запыленной ткани Р_р до заданного сопротивления перед регенерацией Р_т. п..

Исходя из практических и экономических соображений, сопротивление фильтров не должно превышать 0,75–1,5 кПа и только в особых случаях оно может составлять до 2–2,5 кПа. При более высоком значении сопротивления резко увеличивается величина проскока и возможен срыв рукавов или их разрушение по шву в результате аэродинамических ударов при переключении секций на регенерацию.

Соотношение между гидравлическим сопротивлением фильтра Р (Па) и скоростью фильтрации v_ф (м/мин) выражается уравнением

Р = К v_ф , (5.48)

где К — коэффициент сопротивления фильтра, Па мин/м.

Для фильтров с механическим встряхиванием и обратной продувкой

К = К₀ + К₁, (5.49)

для фильтров с импульсивной продувкой

К = К₀ + К₁ +К₂. (5.50)

В уравнениях (5.49) и (5.50): К₀ — коэффициент сопротивления ткани после регенерации; К₁ — коэффициент сопротивления свежеотложенного слоя пыли; К₂ — коэффициент сопротивления повторно отложенного слоя пыли.

Последние определяют по результатам лабораторных и опытно–промышленных исследований модели фильтра на конкретном промышленном объекте. В этом случае по формуле (5.48) можно определить значение удельной газовой нагрузки при выбранном гидравлическом сопротивлении.

В некоторых источниках приводятся формулы по определению гидравлического сопротивления в рабочем (запыленном) состоянии:

,

где m_п — пористость пылевого слоя, доли; m_Т — пористость ткани, доли; d — средний условный диаметр пылинок, определенный по методу воздухопроницаемости, м; C — запыленность газов, поступающих на фильтр, кг/м³;  — время фильтрации (промежутки между регенерациями ткани), с; _п — плотность пыли, кг/м³.

Значения m_Т для некоторых тканей приведены ниже:

Шерстяная ткань, артикул 21 0,86

Рукава ЦМ, артикул 83 0,83