Гидравлическое сопротивление корпуса фильтра определяется величиной местных сопротивлений при входе и выходе газа из аппарата и распределении потока по фильтровальным элементам:

р_к  , (3.3)

где   коэффициент сопротивления, отнесенный к скорости газа во входном патрубке фильтра (при стандартной скорости газов равной 515 м/с, коэффициент сопротивления составляет =1,52,5).

Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки при проведении технических расчетов можно находить по эмпирической формуле:

р  , (3.4)

где w_ф  скорость фильтрования, м/с;   динамический коэффициент вязкости газа, Пас; _тк  пористость ткани, доли ед.; d_m  среднемедианный размер пылевых частиц, м; _ч  плотность частиц пыли, кг/м³; z₁  начальная запыленность газа, кг/м³; t_ф – время работы фильтра с момента его включения, с; h_о – удельное гидравлическое сопротивление фильтровального материала, отнесенное к толщине, равной 1 м при скорости воздуха 1 м/с, Па; _п – пористость слоя пыли.

Пористость слоя пыли зависит от ее дисперсности и может быть определена из выражения:

_п  . (3.5)

Удельное гидравлическое сопротивление ткани можно принимать равным: h_o=0,8410⁵ Па для шерстяной ткани; h_o=0,8310⁵ Па для нитрона НЦМ; h_o= 2710⁵ Па для стеклоткани.

Динамический коэффициент вязкости газа при рабочих условиях (Пас):

  , (3.6)

где _о – коэффициент динамической вязкости газа ( для воздуха _о =17,510^6 Пас), Т_г  температура очищаемых газов, ^оС, Т_о =273  ^оС  температура газа при н.у., с  константа, зависящая от состава газов (принимается по данным таблицы Приложения 2).

Постоянные фильтрования можно определить по формулам:

А  ; (3.7)

В  . (3.8)

При ориентировочных расчетах коэффициенты А и В для различных пылей можно принимать из таблицы 3.1.

Таблица 3.1

Значения коэффициентов А и В для некоторых пылей (ткань – лавсан)

dm, мкм	А, м-1	В, м/кг	Вид пыли
10-20 2,5-3	(1100-1500)106 (2300-2400)106 (13000-15000)106	(6,5-16)109 80109 330109	Кварцевая, цементная Сталеплавильная, возгонная Кремниевая, возгонная

Если величина оптимального перепада давления на фильтровальной перегородке задана, то можно найти гидравлическое сопротивление фильтрующей перегородки p_ф и продолжительность периода фильтрования t_ф, т. е. время между регенерация:

р_ф  р₁  р₂  w_ф(А  Вz₁w_фt_ф) , (3.9)

t_ф  , (3.10)

где р₁ – сопротивление фильтрующей перегородки, Па, р₂ – сопротивление лобового слоя уловленной пыли, Па, А, Б – постоянные фильтрования, определяемые по формулам (3.7, 3.8) или по данным таблицы 3.1.

Количество пыли, осаждающееся на единице площади фильтра за время t_ф примерно равно:

М₁  z₁w_фt_ф, (3.11)

Оптимальная продолжительность фильтрации находится экспериментально, но упрощенно эту величину можно определить, задав величину переменного гидравлического сопротивления слоя пыли р₂. Для мелких пылей она не должна превышать 600-800 Па, а для крупных пылей с медианным размером частиц более 20 мкм - 250-350 Па.

Общий объемный расход газа, проходящего через фильтр при проведении регенерации обратной продувкой, равен:

V  V₁  V_p, (3.12)

где V₁ – объемный расход газа, подводимого к фильтру с учетом содержания водяных паров и подсосов по тракту между технологическим агрегатом и фильтром при рабочих условиях, м³/ч; V_р – объемный расход воздуха, подаваемого на обратную продувку и подмешивающегося к очищаемому газу, м³/ч; предварительно он может быть определен из выражения:

 , (3.13)

где t_p – время отключения секции на обратную продувку (обычно до 1 минуты); n_p  количество регенераций в течение одного часа, определяемое по формуле:

n_p  . (3.14)

Необходимую площадь фильтрации аппарата , м², предварительно определяют из выражения:

 , (3.15)

где q_ф  удельная газовая нагрузка при фильтровании, м³ (м²  мин).

Выбор фильтра производится по каталогам с запасом 1015 %.

Фильтрующую поверхность, отключаемую на регенерацию в течение часа, находят по формуле:

F_p  , (3.16)

где N_c  число секций; F_c  фильтрующая поверхность секции, м².

Далее при расчете уточняют расход воздуха, подаваемого на обратную продувку в течение часа:

V_p  w_фn_pt_pN_cF_c. (3.17)

После этого находят окончательную площадь фильтрования по формуле:

F_ф  . (3.18)

Удельную газовую нагрузку q_ф, м³ (м²мин), выбранного фильтра находят из выражения:

 . (3.19)

Продолжительность периода фильтрования для любой секции фильтра t_ф должна быть всегда больше суммарной продолжительности регенерации остальных секций, т.е. t_ф  (N_c  1) t_р.

При расчете фильтров, работающих с импульсной регенерацией, расход воздуха на регенерацию не превышает 0,2 % от расхода очищаемого газа и при проведении расчетов может не учитываться.