36. Волокнистые фильтры.

Волокнистые фильтры (набивные, маты, из картона, бумаги и др.) представляют собой слои различной толщины, в которых более или менее однородно распределены волокна. Это фильтры объемного действия, так как они рассчитаны на улавливание и накапливание частиц преимущественно по всей глубине слоя. Сплошной слой пыли образуется только на поверхности наиболее плотных материалов, обычно при фильтрации относительно крупных частиц и к концу службы фильтра.

Волокнистые фильтры используют при концентрации дисперс­ной твердой фазы 0,5 - 5 мг/м³ и только некоторые виды регене­рируемых грубоволокнистых фильтров экономически целесообразно применять при концентрации 5 - 50 мг/м³. При таких концентра­циях основная доля частиц обычно имеет размеру менее 5-10 мкм, значительную долю составляют субмикронные частицы.

Для фильтров используют естественные или специально по­лучаемые волокна толщиной от 0,01 до 100 мкм, а также их смеси. Толщина фильтрующих сред составляет от десятых долей милли­метра (бумага) до двух метров (многослойные глубокие насадочные фильтры долговременного использования).

Волокнистые фильтры, применяемые для улавливания твердых или жидких частиц из газов и воздуха во время проведения тех­нологических процессов или выбрасываемых в атмосферу, назы­вают промышленными, в отличие от воздушных, предна­значенных для очистки атмосферного воздуха от пыли в системах приточной вентиляции.

Различают следующие виды промышленных волокнистых филь­тров:

1) сухие — тонковолокнистые, электростатические глубокие, фильтры предварительной очистки (предфильтры);

2) мокрые — сеточные, самоочищающиеся, с периодическим или непрерывным орошением.

Основной механизм улавливания частиц в волокнистых фильт­рах в значительной мере определяют размеры частиц. Для частиц размером менее 0,3 мкм преобладает диффузионное осаждение, для более крупных все большую роль начинают играть эффекты каса­ния и инерции. При фильтрации полидисперсного аэрозоля, таким образом, всегда есть частицы, величина проскока которых имеет максимальное значение. Именно на улавливание макси­мально проникающих частиц рассчитываются высокоэффективные тонковолокнистые фильтрующие материалы, так как тем самым гарантируется более эффективное осаждение частиц всех других размеров.

37. Классификация скорых фильтров. Дренажно-распределительные системы.

К настоящему времени разработано много конструкций скорых фильтров, которые различают по следующим признакам:

• по напору:

• открытые (ненапорные, самотечные, гравитационные) и напорные;

• по направлению фильтрующего потока:

• однопоточные (с нисходящим или восходящим потоком воды), двухпотоковые, многопоточные;

• по величине зерен:

• мелкозернистые (диаметр зерен d = 0,5...1,2 мм, толщина слоя засыпки 0,7 м), среднезернистые (d = 0,7...1,6 мм, толщина 1,2...1,3 м), (d = 0,8...2,0 мм толщина 1,8...2,0 м);

• по количеству разнородных слоев, фильтруют:

• одно-, двух - и многослойные;

• по конструкции:

• с центральными и каналом.

Дренажно-распределительная система (ДРС) предназначена для распределения потоков воды внутри корпуса напорного фильтра для обеспечения его функционирования в различных режимах.

В фильтрующих системах бытового и промышленного назначения распределительные системы включают верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства. Тип и состав распределительной системы зависит от размера и типа корпуса фильтра, а также от расположения управляющего клапана.

Распределительные системы делятся на две группы: для систем с верхним расположением управляющего клапана (дополнительно включают центральную водоподъемную трубу), и для систем с боковым расположением управляющего клапана. Все элементы распределительной системы устойчивы к воздействию деионизованной воды и химических реагентов. В фильтрах с корпусами диаметром от 8 до 13 дюймов используются колпачковые или стековые дренажно-распределительные устройства. Колпачковые устройства представляет собой единую конструкцию.

Стековые устройства состоят из пластиковых сегментов, скрепленных между собой винтами из нержавеющей стали. Отличительной особенностью стековых распределительных систем является их способность расширяться во время обратной промывки. В результате этого вымываются все загрязнения, которые могли попасть в распределительную систему во время работы фильтра.

Стандартный размер щелей дренажно-распределительных устройств — 0,25–0,33 мм. Распределительные системы с размером щелей 0,18–0,25 мм используются для систем с мелкодисперсной фильтрующей загрузкой, а 0,41–0,51 мм — для систем с высокими скоростями потока воды. В корпусах диаметром от 14 до 48 дюймов для фильтрующих систем промышленного назначения нижние дренажно-распределительное устройство представляет собой основание с лучевыми распределительными водосборниками. В фильтрах с резервуарами диаметром от 14 до 48 дюймов с верхней посадкой управляющего клапана для соединения верхних и нижних дренажно-распределительных устройств с водоподъемной трубой используется клеевое соединение. В фильтрах с корпусами диаметром от 14 до 48 дюймов с боковой посадкой управляющего клапана водоподъемная труба не используется.