Исходный полимер или сырье | Название волокна | Плотность, кг/м3 | Термостойкость, °С | Химическая стойкость в различных средах | Горючесть | Прочность на разрыв, МПа | Разрывное удлинение, % | ||||
при длительном ввоздействии | при кратковременном воздействии | Кислоты | Щелочи | Окисляющие агенты | Растворители | ||||||
Целлюлоза Протеины Полиамид | Хлопок Шерсть Капрон Номекс | 65-85 95-100 80-90 | 90-95 | ОП У ОП У | X ОП ОХ ОХ | У У У X | ОХ Х X X | Да Да Да Нет | 360 – 530 130 – 200 450 – 600 400 – 800 | 7-8 30-40 18-32 14-17 | |
Полиэфир Полиакрилонитрил | Лавсан Нитрон | X X-У | У-П У | X X | X | Да Да | 450 – 700 300 – 470 | 15-25 15-17 | |||
Полиолефин Поливинилхлорид | Полипропилен Хлорин, ацетохлорин, ПВХ | 1380-1470 | 85-95 65-70 | 80-90 | ОХ ОХ | ОХ ОХ | X ОХ | X У-Х | Да Нет | 440 – 860 180 – 230 | 22-25 15-30 |
Политетрафтор-этилен | Фторопласт, полифен | ОХ | ОХ | ОХ | ОХ | Нет | 350-400 | ||||
Полиоксидиазол | Оксалон | - | Х | - | - | - | - | - | - | ||
Алюмоборосили-катное стекло | Стеклянное волокно | X | У-П | ОХ | ОХ | Нет | 1660-3000 | 3-4 |
Для оценки аэродинамического сопротивления фильтровальных тканей, а также для выбора оптимального диапазона устойчивой работы фильтра на конкретной системе требуется проводить промышленные испытания.
Расчет рукавных тканевых фильтров при выбранной фильтровальной ткани сводится к определению общей поверхности фильтрации F ф, числа секций или фильтров, причем желательно выбирать стандартно выпускаемые фильтры, поверхность фильтрации которых указана в каталоге «Газоочистное оборудование» и справочниках [3, 8, 9].
Наибольшее распространение получили схемы очистки газа от пыли, где рукавные фильтры обычно устанавливают после циклонов, и те и другие аппараты работают под небольшим разряжением, так как вентилятор желательно устанавливать на чистом газе, т.е. после рукавного фильтра.
Пример расчета стандартного рукавного фильтра
Исходные данные для расчета
Рассчитать и подобрать по справочной литературе [3, 8, 9] рукавный фильтр для очистки вентиляционных газов от пыли. Рукавный фильтр установлен в технологической линии после батарейного циклона, где проведена грубая очистка газа.
− объем отходящих газов, нм3/ч;
Химический состав газа, % об;
T − температура газа, К;
− рабочее давление внутри фильтра, Па;
− динамическая вязкость газа, Па×с;
Дисперсный состав пыли после очистки газа в циклоне, мас. в долях;
− концентрация пыли на входе в фильтр (т.е. концентрация пыли на выходе из циклона), г/м3;
− плотность твердых частиц пыли, кг/м3;
Необходимо подобрать тип фильтрующей ткани и основные ее характеристики:
− удельная газовая нагрузка на единицу площади фильтрующей ткани, м3/м2 мин;
− диаметр волокна фильтрующей ткани, мкм.
Расчет рукавного фильтра
2.4.2.1. Определяем объем газа, поступающего в фильтр при заданном давлении и температуре по уравнению (13).
2.4.2.2. Определяем необходимую площадь фильтрующей поверхности
, (40)
где − объем газа, необходимый для продувки, м3/ч.
Объем продувочного газа определяется в зависимости от конструкции фильтра.
Если фильтр цилиндрический, например шестисекционный. Пять секций работают на фильтрацию газа от пыли, а одна на продувку.
, (41)
. (42)
Если фильтр с импульсной продувкой, т.е. поочередно продувают каждый ряд рукавов, то
, (43)
где m – число рядов одновременной продувки;
К – число продувок в час.
2.4.2.3. По каталогу «Газоочистное оборудование» и справочной литературе [3, 8, 9] подбирают:
− марку рукавного фильтра;
− поверхность его фильтрации , м2;
− количество секций;
− число рукавов и их расположение;
− диаметр и высоту рукава, м;
− метод регенерации.
Уточняется рабочая поверхность фильтрации выбранного рукавного фильтра. Изменить поверхность фильтрации возможно за счёт съёма части рукавов.
Поверхность одного рукава
. (44)
Количество рукавов, которые можно заглушить:
(45)
2.4.2.4. Определяем рабочую скорость фильтрации газа
.
Определяем эффективность очистки газа от пыли в выбранном рукавном фильтре, сначала за счет действия инерционных сил, затем с учетом эффекта касания или зацепления.
2.4.2.5. Расчет фракционной степени очистки газа от действия инерционных сил.
Критерий Стокса для каждой фракции пыли определяют по зависимости (35), а степень фракционной очистки газа от инерционных сил, действующих на частицу пыли, по формуле (36).
.
2.4.2.6. Определяем степень очистки газов от пыли, в результате эффекта зацепления для каждой фракции (уравнение (33).
.
Рассчитываем критерий Рейнольдса
,
Определяем параметр для каждой фракции пыли
.
2.4.2.7. Определяем суммарную степень очистки газа от пыли по фракциям (уравнение (37).
.
2.4.2.8.Рассчитываем суммарную степень очистки газа от пыли (уравнение (38).
.
2.4.2.9.Определяем количество пыли по фракциям в газовом потоке до и после очистки газа аналогично пункту 1.4.2.8. для батарейного циклона (уравнения 20−22).
2.4.2.10.Определяем общий коэффициент очистки газового потока от пыли в рукавном фильтре и дисперсный состав пыли после очистки (пункты 1.4.2.9 и 1.4.2.10).
2.4.2.11.Полученные значения величин заносим в табл. 9 и вычерчиваем эскиз рукавного фильтра.
Таблица 9
№ п/п | Средний диаметр частиц фракций, dm, мкм | Фракционный состав пыли до очистки, Фн, доли | Фракционная степень очистки газа, Σhф, доли | Количество пыли до очистки в газовом потоке, G н, г/с | Количество пыли после очистки газа, Gк, г/с | Фракционный состав пыли после очистки, Фк, доли |
Итого | - | 1,0 | 1,0 |