КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Вопрос 32 4.4. Зернистые фильтры
Фильтрующие слои, состоящие из кусковых или зернистых материалов, применяются для очистки газов реже, чем тканевые и волокнистые фильтры. Преимуществом зернистых фильтров является доступность материалов, применяемых для создания фильтрующего слоя, устойчивость к воздействию агрессивных примесей, содержащихся в газах, возможность работы при высоких температурах, перепадах давления и температуры, при одновременной очистке газа от пыли и газообразных примесей и использовании в качестве фильтрующего материала адсорбента или катализатора. В насыпных зернистых фильтрах в качестве насадки используются керамзит, дробленые горные породы, песок, кокс и другие кусковые и зернистые материалы. Особенно выгодно использовать такие фильтры, если в качестве фильтрующей загрузки использовать отходы основного производства, сырьевые материалы или готовую продукцию. Степень очистки фильтровальных установок в практике проектирования не рассчитывают, а принимают по данным заводов-изготовителей. Эту величину следует рассматривать как оценочную, а реальную степень очистки определять на практике в условиях эксплуатации фильтра. Зернистые фильтры с неподвижным фильтрующим слоем В фильтрах этого типа фильтрование газа идет через насыпной слой зернистого материала. В качестве фильтрующего материала в этих фильтрах применяют гравий, шлак, различные дробленые материалы, а также специальные насадки из различных элементов, например, кольца Рашига. При малых скоростях движения газа, мелкодисперсной пыли и малой запыленности преобладающее значение имеет пылезадержание всем объемом загрузки. При высоких скоростях фильтрации, крупной пыли и большой запыленности частицы в меньшей степени проникают в глубину слоя и процесс фильтрации происходит в основном в поверхностном слое. В большинстве случаев сочетаются оба вида фильтрации. Эффективность осаждения, как и в фильтрах любого другого типа, определяется действием механизмов касания, инерции, диффузии, гравитации и электростатики.
В зернистых фильтрах с неподвижными слоями размер зерен нагрузки обычно находится в пределах 0,2–2 мм. Очищаемый газ движется сверху вниз. Удельная газовая нагрузка принимается Степень очистки газа зависит от свойств фильтрующего материала, свойств улавливаемой пыли и режима процесса фильтрования. По мере накопления пылевого слоя она постепенно повышается до некоторого максимума, после чего начинает снижаться, что объясняется увеличением скорости газа в поровых каналах, сопровождающимся повышением выноса пыли. Изменение степени очистки до максимума приближенно выражается зависимостью следующего вида:
, (58) где t ф – время от начала процесса фильтрования, с; a и b – коэффициенты, для гравийных фильтров а = 0,877·107, b = 2,57 10–11. Коэффициент захвата пыли слоем К сл , (59) где dm – медианный размер частиц пыли, м; ρч – плотность частиц пыли; H сл – толщина слоя зернистой загрузки, м; w ф – скорость фильтрования, м/с; d экв – эквивалентный диаметр, м; μ – вязкость газа, Па∙с. Гидравлическое сопротивление фильтра складывается из сопротивления зернистого слоя Δ р 1и прироста сопротивления Δ р 2 за счет накопления уловленной пыли:
Δ р ф = Δ р 1 + Δ р 2. (60)
Сопротивление зернистого гравийного слоя при турбулентном режиме фильтрования, обычном для зернистых фильтров, с учетом пыли, оставшейся в нем после регенерации, может быть определено по формуле (61) где εп — пористость пыли, доли единицы. Прирост сопротивления за счет накопления уловленной пыли может быть вычислен по формуле , (62) где z 1 – начальная запыленность газа, кг/м3. Фильтрующий слой обычно делают неоднородным: на входе газа располагают более крупные зерна диаметром 5–10 мм, на выходе – более мелкие диаметром 2–3 мм. Скорость фильтрования в зернистых фильтрах значительно выше, чем в тканевых, и составляет 0,2–0,5 м/с при сопротивлении запыленного слоя перед регенерацией 1–2 кПа. Степень очистки может достигать 95–98%. Регенерация осуществляется обычно путем обратной продувки в сочетании с вибровстряхиванием. Фильтр фирмы «Лурги» (рис.29) состоит из нескольких параллельно работающих камер, в каждой из которых на пружинах установлены контейнеры с фильтрующим слоем, соединенные при помощи штока с вибратором. При фильтровании очищаемый газ проходит снизу вверх; при регенерации – сверху вниз. Регенерация проводится с помощью ви братора в течение 3–5 мин.
Зернистый фильтр серии ЗФ, разработанный НПО «Союзпромэкология», имеет пять типоразмеров с числом секций 2–30 и пропускной способностью 3000–150 000 м3/ч (рис. 30).
Каждая секция состоит из двух параллельно работающих фильтров, в каждом из которых имеется три фильтрующих слоя толщиной по
Таблица 12 Технические характеристики зернистых фильтров типа ЗФ
Зернистые фильтры с движущимся фильтрующим слоем. Наиболее перспективны конструкции этих фильтров с вертикальным расположением слоя, при котором движение слоя происходит за счет силы тяжести (рис. 31). В таком фильтре при работе питателя загрязненные слои Если жалюзийную решетку сделать водоохлаждаемой, то становится возможной очистка газов при высокой температуре, что является перспективным для некоторых металлургических производств. Фильтр с удалением лобового слоя скребками разработан в НПО «Энергосталь» (рис. 32). Аппарат имеет цилиндрическую перегородку средним диаметром 1,75 м, состоящую из доломитной крошки размером 2–5 мм. Запыленный поток через верхний патрубок поступает в центральную часть аппарата, проходит через слой фильтрующего материала, очищаясь от пыли, и отводится с наружной стороны. Внутри аппарата на вертикальном валу укреплена рама, на которой крепятся скребки, погруженные на некоторую глубину в фильтрующий слой. При вращении вала лобовой слой пыли и верхняя, наиболее загрязненная часть фильтрующего слоя сбрасываются в бункер, откуда смесь пыли и зерен поступает на грохот, где пыль отсеивается, а фильтрующий материал подается элеватором в аппарат для повторного использования.
Подпитка слоя свежим фильтрующим материалом производится из специальной камеры. Регенерация производится автоматически. При увеличении гидравлического сопротивления до 4 кПа включается электродвигатель, который приводит в движение скребки; при снижении сопротивления до 3,5 кПа электродвигатель выключается. Для очистки высокотемпературных газов с высокой концентрацией пыли целесообразно использовать зернистые фильтры-циклоны, например, гравийные фильтры-циклоны ФЦГН, разработанные в Семибратовском филиале НИИОГаза (рис.33). Таблица 13
Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 2869; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |