4.3. Порядок выполнения задания

1. Записать исходные данные в соответствии с вариантом.

2. Сделать чертеж вихревого пылеуловителя.

3. Рассчитать в соответствии с методикой расчета эффективность очистки и гидравлическое сопротивление вихревого пылеуловителя.

4. Сделать вывод об эффективности очистки. Дать рекомендации по конструктивному изменению вихревого пылеуловителя для повышения эффективности очистки.

5. Подписать отчет и сдать преподавателю. Вопросы для самоконтроля

 

1.  Какая отличительная особенность вихревых пылеуловителей по сравнению с циклонами?

2.  Назовите разновидности вихревых пылеуловителей.

3.  Каким образом происходит процесс обеспыливания в вихревых пылеуловителях?

4.  Какими данными необходимо располагать при определении общей эффективности вихревого пылеуловителя?

Практическая работа № 5 расчет рукавного фильтра

 

5.1. Общие сведения

Тканевые фильтры имеют наибольшее распространение. Возможности их использования расширяются в связи с созданием новыхтемпературостойких и устойчивых к воздействию агрессивных газов тканей. Наиболее распространены рукавные фильтры (рис. 5.1).

 

Рис. 5.1. Рукавный фильтр: 1 – корпус; 2 – встряхивающее устройство; 3 – рукав;

4 – распределительная решетка

 

Корпус фильтра представляет собой металлический шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции, в каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Внизу имеется бункер для пыли со шнеком для ее выгрузки. Встряхивание рукавов в каждой из секций производится поочередно. В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках и войлоки, получаемые путем свойлачивания или механического перепутывания волокон. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между нитями достигает 100…200 мкм. К тканям предъявляются следующие требования: 1) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно для обеспечения высокой эффективности очистки газов от тонкодисперсных твердых частиц; 2) сохранение, оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии; 3) высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повышенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей, находящихся в сухих и насыщенных влагой газах; 4) способность к легкому удалению накопленной пыли; 5) низкая стоимость.

 

5.2. Исходные данные для расчета

Объем пылегазового потока, м³/с; вид пыли; особенность регенерации фильтрующих элементов; дисперсный состав пыли; требуемое качество очистки;m – динамическая вязкость газа, Па с (m = 19×10^-6 Па×с);   – концентрация пыли на входе в фильтр, г/м³;   – плотность очищаемого газа, кг/м³ (  = 0,998 кг/м³).

5.3. Методика расчета

1. Определяем удельную газовую нагрузку:

,                                             (5.1)

где   – нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее склонности к агломерации, для расчетов следует принять   = 2,6;   – коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов (табл. 5.1); с₂ – коэффициент, учитывающий влияние концентрации на удельную нагрузку (рис. 5.2); с₃ – коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе (табл. 5.2);  с₄ – коэффициент, учитывающий влияние температуры газа (табл. 5.3); с₅ – коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки.

Рис. 5.2. Зависимость коэффициента с₂ от  концентрации пыли на входе в фильтр с_вх

Коэффициент с₅ при концентрации пыли в отходящих газах 30 мг/м³ рекомендуется принимать равным 1, а при 10 мг/м³ – 0,95.

2. Рассчитываем поверхность фильтрования:

                                                               (5.2)

где V – объем очищаемого газа, м³.

3. По каталогу выбираем фильтр с близкой поверхностью фильтрования.

 

Таблица 5.1

Значения коэффициента c₁

Тип регенерации	с1
Импульсная продувка сжатым воздухом	1
Обратная продувка и одновременное встряхивание	0,75…0,85
Обратная продувка	0,55…0,70

Таблица 5.2

Зависимость коэффициента c₃ от диаметра частиц

dm, мкм	<3	3–10	10–50	50–100	>100
c3	0,7–0,9	0,9	1,0	1,1	1,2–1,4

Таблица 5.3

Зависимость коэффициента c₄ от температуры газа

t, oC	20	40	60	80	100	120	140	160
c4	1	0,9	0,84	0,78	0,75	0,73	0,72	0,7

Таблица 5.4

Основные характеристики некоторых фильтров

Марка фильтра	Площадь фильтрующей поверхности, м2	Количество секций, шт.	Количество рукавов в секции, шт.	Диаметр рукава, мм	Высота рукава, м	Гидравлическое сопротивление, Па
ФР-6П	18	1	6	390	2,5	500
ФТ-2М	20	1	12	300	1,8	600
ФТНС-4М	12,4	1	4	386	2,6	490
ФТНС-8М	24,8	2	4	386	2	490
ФТНС-12М	37,2	3	4	386	2,6	490
ФРКИ-30	30	1	36	135	2	2000
ФРКИ-60	60	2	36	135	2	2000
ФРКИ-90	90	3	36	135	2	2000
ФРКИ-180	180	4	36	135	3	2000
ФРКИ-360	360	8	36	135	3	2000
ФРКИ-550	550	6	36	135	6	2800
ФРКИ- 720	720	8	36	135	6	2800

4. Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки:

.                                           (5.3)

Коэффициент  , характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки, м^-1 (  = 2,76×10⁹ м^-1); m – динамическая вязкость газа, Па×с (m = 19×10^-6 Па×с); w – скорость фильтрования, м/с (w = 0,015 м/с); n – показатель степени, зависящий от режима течения газа сквозь перегородку (для ламинарного режима n = 1); t – продолжительность фильтровального цикла, с (t = 600 с);   – концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м³;   – параметр сопротивления слоя пыли м/кг (  = 80×10⁹ м/кг).

5. Определяем гидравлическое сопротивление фильтра.

6. Находим скорость во входном патрубке.