1.2 Фільтри
Принцип роботи фільтрів грунтується на інерційному і дифузійному осадженні частинок і зачепленні при проходженні через фільтруючу поверхню.
За фільтруючі елементи зазвичай використовуються тканини, волокнисті матеріали або зернисті засипки з корозійностійких матеріалів.
Тканинні фільтри застосовуються для очищення неагресивних, не схильних до агрегатування і утворення вибухонебезпечних сумішей газових викидів при температурі до 300 оС. За фільтрувальний матеріал застосовують бавовняні, шерстяні, лавсанові і синтетичні тканини, які характеризуються високою міцністю, хімічною і термічною стійкістю. Властивості найбільш поширених фільтрувальних тканин, наведені в табл.Д.1додатка.
У волокнистих фільтрах зазвичай використовують шари паперу, картону, полімерної смоли або спресованих волокон рослинного походження. Такі фільтрувальні поверхні переважно використовуються в мікробіологічній, хіміко-фармацевтичній або радіоелектронній промисловості для видалення твердих частинок з розміром 0,05…0,5 мкм.
Зернисті фільтри застосовуються для очищення вологих газів і видалення пилу, що злипається або електризується.
В процесі експлуатації фільтрів виникає необхідність у регенерації фільтрувальних елементів. Прогресивним і поширеним методом регенерації є імпульсне продування у вигляді короткочасної подачі струменя стиснутого газу в кожний рукав фільтра. Регенерація здійснюється протягом 0,2…0,3 хвилин без відключення апарата. Витрата стиснутого повітря зазвичай складає 1,2 м3 на 1000 м3 повітря, яке очищується. У деяких типах апаратів застосовують зворотне продування як самостійний спосіб регенереції фільтруючих елементів, або зворотне продування у поєднанні із струшуванням.
Найчастіше в промисловості використовуються фільтри типів ФР, ФРЗ, ФРКІ і ФРКДІ. Букви позначають: Ф – фільтр, Р – рукавний, К – каркасний, З – зворотнє продування, І – імпульсне продування, ДІ – двостороннє імпульсне продування. Цифра в маркіруванні характеризує площу фільтрувальної поверхні, або продуктивність апарата по газу. Технічні характеристики фільтрів наведені у табл.Д.2-Д.4 додатка.
Рукавні фільтри типа ФР призначені для уловлювання технічного вуглецю сажі, пігментів і барвників із газів. Зазвичай вони працюють під надлишковим тиском. Корпус фільтра поділений на секції, усередині яких розміщені відкриті знизу рукави. Нижня частина рукавів прикріплена до решіток. Газ надходить в рукави знизу. Технічний вуглець осідає на внутрішній поверхні рукавів.
Видалення осаду технічного вуглецю з внутрішньої поверхні рукавів здійснюється зворотним продуванням очищеним газом за допомогою вентилятора. Для перемикання секцій на продування в них передбачено два дросельні клапани: один на колекторі очищеного газу, інший на продувальній лінії. Схема фільтра ФР-180 наведена на рис 2.1.
Для уловлювання цінних продуктів в хімічній, нафтохімічній або будівельній промисловості, наприклад, пігментів при виробництві фарб або будівельних матеріалів, при високих температурах (до 300оС), зазвичай використовуються фільтри типу ФРЗ (рис.2.2). Корпус фільтра має колоподібну форму і виготовляється з високолегованої сталі. Усередині корпусу розміщені фільтруючі елементи каркасного типу, що виготовлені з тканої металевої сітки. Камера очищеного газу поділена на секції вертикальними перегородками. Кожна секція має патрубок, в якому встановлено пристрій для регенерації. Фільтрувальні елементи періодично регенеруються методом зворотного продування стиснутим повітрям і струшуванням. У момент регенерації секція автоматично вимикається.
Рис.2.1 – Конструктивна схема рукавного фільтра ФР-180:
1 – фільтрувальні елементи; 2 – кришка; 3 – клапанна секція;
4 – колектор продувального газу; 5 – корпус; 6 – бункер; 7 – люк
Рис.2.2 – Конструктивна схема рукавного фільтра ФРЗ-650:
1 – механізм зворотного продування; 2 – корпус; 3 – фільтрувальний елемент;
4 – запобіжний клапан; 5 – бункер; 6 – вузол вивантаження пилу
Фільтри загальнопромислового призначення ФРКІ використовуються для уловлювання нетоксичного пилу з середнім діаметром частинок більше за
2 мкм, що не є пожежо- або вибухонебезпечними. Зазвичай вони застосовуються при виробництві будівельних матеріалів, у чорній і кольоровій металургії, хімічній і харчовій промисловості. Запилений газ надходить крізь патрубки на бокових стінках. Виняток складає ФРКІ-360, в якому вхідний і вихідний патрубки розташовані на торцевих стінках. Вивантаження пилу звичайно здійснюється шлюзними затворами.
Рис.2.3 – Конструктивна схема і габаритні розміри
рукавного фільтра ФРКІ-360:
1 – вихідний патрубок; 2 – фільтрувальні елементи; 3 – вхідний патрубок;
4 – бункер; 5 – патрубок для підключення стиснутого повітря