Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Соотношение между расходом газов и фильтрующей поверхностью ткани выражается в кубических миллиметрах фильтруемых газов в 1 секунду на квадратный метр поверхности, т. е. в мм/с. Принятые соотношения колеблются примерно от 5 до 125 мм/с. Для пылевидных материалов, пропускаемых через установку с обычными рукавами или плоскими мешками, нормальным является расход 10—15 мм/с.
Так, для графита, ламповой сажи и цементной пыли около мель-ииц это соотношение составляет 7,5—10 мм/с; для абразивов, са-
359
жи, глины, угля, гипса, извести, резины, кварцевой муки, мыла, древесной пыли, талька и др. —10—12,5; для асбеста, шихты и солей —12,5—15, для отдувочного воздуха, песка и пыли от дробилок— 15—17,5 мм/с.
В установках со стекловолокном используют более низкие соотношения расхода воздуха к площади фильтра (6,1—9,2 мм/с); в крупной, разработанной недавно установке [710] рекомендуют не превышать величину 12,5 мм/с.
Для материалов, состоящих из более крупных частиц, могут применяться соотношения до 30 мм/с, в то время как для крупных частиц, легко поддающихся улавливанию на обычной фильтровальной установке (например, пыль от станков для шлифования древесины), можно принять соотношение 50 мм/с.
Установлено, что для установок с реверсированием струи и непродолжительным интервалом между продувками более приемлемы повышенные скорости прохождения газов. Так, для газов, содержащих мелкие частицы, принята скорость 30—35 мм/с, для мелких пылевидных частиц — 45—90 мм/с, для крупных пылевидных частиц — до 110 мм/с. Хотя такие установки более сложны по конструкции, чем обычные установки с мешочными фильтрами, использование высоких скоростей среды позволило сократить требуемую фильтрующую поверхность. Таким образом, применение фильтров данного типа в промышленном масштабе теперь представляется возможным [340].
Периодическое удаление пылевых отложений
После встряхивания или продувки ткани обратной струей воздуха некоторое количество уловленной пыли остается в фильтре. Через определенное время количество задержанной пыли становится примерно постоянным; это содержание пыли в ткани называют уравновешенным. Подобный показатель зависит от типа фильтрующего материала, размеров пылевидных частиц, а также от продолжительности циклов работы системы и ее типа.
Если в фильтре, состоящем из одного отсека, поддерживается постоянная скорость прохождения газов, перепад давления возрастает с увеличением толщины пылевых наслоений. С помощью вентилятора может поддерживаться постоянный перепад давления на пылевых отложениях, однако при увеличении толщины отложения повышают и скорость газов.
Экспериментально установлено, что при постоянной скорости движения газов перепад давления ApcF (в кПа), представляет собой линейную функцию общего содержания пыли в ткани х, в г/м2 ткани:
kpCF — Cl + bx (VIII-I)
где а, b — эмпирические постоянные; х превышает л>, равновесное содержание пыли.
360
Когда скорость газов ир изменяется, предполагают, что перепад давления Л/? превышает определенный ограниченный диапазон*
Ap = U0Apcp
{VIII.2)
Количество пыли, уловленной при фильтровании V м3 газов на
1 м2 фильтрующей ткани, является функцией концентрации пыли с (в г/м3). Таким образом на основе уравнения (VIII.1) имеем
Ap CF = а + 6 (Xe + cV)
/ (VIII.3)
Комбинируя уравнения (VIII.2) и (VIII.3) и отмечая, что поверхностная скорость при постоянном перепаде давления является функцией общего расхода газов V{dVJdt), получаем следующее выражение для поверхностной скорости U0 (в мм/с)
dV Ap Ap
--------------- (VIII.4)
Un =—гг- =
dt
Арср a + b{xe + cV)
Интегрирование уравнения (VIII-4) для постоянного перепада давления дает соотношение между временем и общим-расходом
t =
-^(a+bXe + bcV?)
(VIII.5)
На фактическом примере [303] было установлено, что равновесное содержание пыли в ткани составило 178 г/м2, поэтому соотношение для постоянной скорости имело следующий ВИД
kPCF — 0,487л:— 100 (VIII.6)
Значения мгновенных и средних поверхностных скоростей газа были рассчитаны для фильтра с запыленностью газов 4,5 г/м3 и постоянным перепадом давления 0,25 кПа (табл. VIII-4).
Расчет показывает, что, если для фильтрования используется войлок с высокой начальной эффективностью фильтрования, ча-
ТАБЛИЦА VIII-4
Мгновенная и средняя скорость фильтрования для типичной установки
мешочных фильтров, работающих при постоянном перепаде давления
Производительность, мз/мй ткани Необходи- мое время, мин Поверхностная скорость, мм/с Производительность, мЗ/мЗ ткани Необходи- мое время, мин Поверхностная скорость, мм/с
мгновен- ная средняя по истечении і мгновен- ная средняя по истечении t
0 0 64 и 5,2 23 34
3 1 43 64 15 8,9 18 28
6 2,4 32 51 18 11,8 16 26
8 4,1 26 43 30 27,5 И 18
Это относится к диапазону ламинарного потока.
361
стые циклы удаления отложений приводят к повышению скорости газов и эффективность фильтрования возрастает. Если приняты
27,5 мин интервалы между вытряхиваниями, средняя скорость равна 18 мм/с, однако она может быть увеличена до 30 мм/с при интервале 6 мин и даже до 55 мм/с при интервале 2,5 мин. В связи с этим фильтры с реверсированием струи газов и частыми цикла- і ми очистки способны работать при более высоких скоростях движения газов.
