3.1. Тканевые рукавные фильтры

Для тонкой очистки газа чаще всего используются тканевые рукавные фильтры. При этом фильтровальный материал может быть выполнен как из тканого, так и из нетканого материалов.

Главным элементом тканевого фильтра является фильтрующий элемент-рукав, изготовленный из фильтровального материала. Корпус рукавного фильтра как правило разделен на несколько камер (секций), в каждой из которых размещено по несколько рукавов. Отдельные секции имеют самостоятельные системы регенерации.

В настоящее время разработано большое число конструкций тканевых фильтров, которые отличаются по следующим признакам:

1. форме тканевых фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и др.) и наличию в них опорных устройств (каркасные и бескаркасные);

2. месту расположения вентилятора относительно фильтра (всасывающие, работающие под разрежением, и нагнетательные, работающие под давлением);

3. методу регенерации ткани (с импульсной продувкой, с встряхиванием, с обратной продувкой и др.);

4. наличию и форме корпуса для размещения ткани (прямоугольные, цилиндрические, открытые (бескамерные));

5. числу секций в установке (однокамерные и многосекционные);

6. виду используемой ткани (например, стеклотканевые)

Кроме того возможна классификация тканевых фильтров по характеру их работы с учетом основной особенности их конструкции:

1. тканевые фильтры периодического действия;

2. тканевые фильтры непрерывного действия:

а) многосекционные рукавные фильтры;

б) рукавные фильтры с обратной струйной продувкой;

в) рукавные и плоские фильтры, регенерируемые импульсами сжатого воздуха;

г) рукавные фильтры, регенерируемые пульсирующим потоком газа;

д) рукавные фильтры, регенерируемые встряхиванием;

е) рукавные фильтры с регенерацией встряхиванием и обратной продувкой.

Наибольшее распространение получили тканевые рукавные фильтры с фильтрующим элементом в виде цилиндрического рукава с регенерацией обратной продувкой или импульсной продувкой сжатым воздухом. Фильтрование газов в фильтрах может идти как снаружи внутрь рукава (обычно имеют каркас), так и изнутри рукава наружу.

3.2. Расчет тканевого рукавного фильтра

Расчет тканевых фильтров сводится к определению площади фильтрации, на основе которой выбирают типоразмер фильтра и способ регенерации. Кроме того, определяют гидравлическое сопротивление фильтра и продолжительность работы фильтра между регенерациями.

Площадь фильтрации зависит прежде всего от объема запыленного газа с учетом его увеличения за счет увлажнения и подсоса воздуха при движении по газовому тракту, работе оборудования, при охлаждении технологических газов, а также от газовой нагрузки q_ф (м³/(м²мин)) или от эквивалентной ей скорости фильтрования w_ф (м/мин). Величину удельной газовой нагрузки на фильтр можно определить из выражения:

q_ф = q_н С₁ С₂ С₃ С₄ С₅, (3.1)

где q_н – нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее слипаемости, принимаемая равной: q_н =1,2 м³/(м²мин) для возгонов черных и цветных металлов, активированного угля; q_н =1,7 м³/(м²мин) для кокса, летучей золы, порошков металлов, оксидов металлов; q_н=2,0 м³/(м²мин) для горных пород;

С₁ - коэффициент, учитывающий способ регенерации и принимаемый равным: С₁=1,0 - при импульсной регенерации тканей; С₁=1,1 - при импульсной регенерации нетканых материалов; С₁=0,7–0,85 - при регенерации обратной продувкой с встряхиванием; С₁=0,55–0,7- при регенерации обратной продувкой без встряхивания; С₂ - коэффициент, учитывающий начальную запыленность газа и принимаемый равным: С₂ =1,1 – при запыленности газов до 1-5 г/м³; С₂ =1,0 – при запыленности газов до 5-20 г/м³; С₂ =0,9 – при запыленности газов до 20-70 г/м³; С₂ =0,8 – при запыленности газов более 70 г/м³;

С₃ – коэффициент, учитывающий дисперсный состав пыли:

d_m, мкм . . .>100 50-100 10-50 3-10 <3

С_{3 .} . . . . . .1,2-1,4 1,1 1,0 0,9 0.7-0.9

С₄ - коэффициент, учитывающий влияние температуры газа:

Т, ^оС . . . 20 40 60 80 100 120 140 160

С₄ . . . . 1,0 0,9 0,84 0,78 0,75 0,73 0,72 0,70

С₅ – коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки газа оценивается по концентрации пыли в очищенном газе: С₅ =1,0 – при концентрации 30 мг/м³ и выше; С₅ =0,95 – при концентрациях 10 мг/м³ и ниже.

П олное гидравлическое сопротивление, фильтра р (Па) складывается из сопротивления корпуса аппарата р_к и сопротивления фильтровальной перегородки р_ф:

р = р_к + р_ф (3.2)