книги из ГПНТБ / Пирумов, А. И. Обеспыливание воздуха

давлений в указанных штуцерах с учетом тарировочного коэф­ фициента, равного для трубок этой конструкции приблизитель­ но 0,6. По вычисленной скорости подбирается объем отсоса, после чего освобождается зажим, отключавший трубку на вре­ мя измерений скорости, и начинается отбор проб.

Трубка описанной конструкции менее подвержена забива­ нию пневмометрических каналов пылью, чем трубки других ти­ пов. При отборе проб в условиях большой запыленности, на­ пример в вытяжных вентиляционных системах, цилиндрическая часть насадка удлиняется вставкой 2, заполняемой стеклянной ватой, после чего устанавливается сменный наконечник 1, от­ верстие в котором подбирается из условия соблюдения изокине-

тичности отбора пробы.

Концентрация пыли определяется как частное от деления массы пыли, уловленной аллонжем, на объем воздуха, про­ фильтрованного через аллонж за время отбора пробы.

Изменяющееся по меренакопления пыли сопротивление испытываемого фильтра фиксируется в процессе определения его эффективности, что позволяет получить комплексную харак­ теристику фильтра, включая его пылеемкбсхь. 1,,!

Предварительноопределяется аэродинамическая характе­ ристика Н (Q) чистого фильтра, т. е. зависимость его сопротив­

свидетельствует об изменении режима течения. В зависимости от состояния пористого слоя (замасленность, коррозия, вариа­

52

2. МАСЛЯНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Общие сведения

Для повышения эффективности улавливания крупных частиц фильтры этого типа смачиваются малоиспаряющимися вязки­ ми жидкостями. До последнего времени для смачивания при­ менялись нефтяные масла, вследствие чего в практике устано­ вилось указанное выше название фильтров этого типа. Иногда их называют также висциновыми по названию масла, приме­

ненного в первых фильтрах такого типа фирмой «Дельбаг». Влияние качества смачивающих жидкостей рассматрива­

ется в главе IV.

Необходимость обновления масляных пленок обусловливает регулярное проведение грязных и трудоемких ручных операций по промывке фильтров, регенерации масел и пр. В последние годы масляные фильтры все чаще заменяются более прогрес­ сивными, в частности волокнистыми. Тем не менее масляные фильтры пока еще являются основным видом фильтровального оборудования для очистки воздуха в приточных камерах и кон­ диционерах. Достоинства масляных фильтров — долговечность их основной конструкции, предохраняемой от коррозии масля­ ными пленками, и дешевизна единственного расходуемого мате­ риала — масла.

В конструктивном отношении масляные фильтры подразде­ ляются на два основных вида: ячейковые и самоочищающиеся.

Ячейковые масляные фильтры

Ячейковые фильтры типа Рекк. Фильтры этого типа представ­ ляют собой металлическую коробку, заполненную гофрирован­ ными стальными сетками. Коробка закреплена в металлической установочной рамке. Высота гофров сетки составляет 4 мм. Сет­ ки уложены в коробку фильтров так, что гофры смежных сеток направлены перпендикулярно друг другу. Заполнение фильтров состоит из трех слоев стальных сеток различных номеров но ГОСТ 3826—66(№ €,63; 1,2; 2,5), расположенных таким образом, что размеры отверстий в сетках уменьшаются в направлении движения очищаемого воздуха.

Промышленность изготовляла фильтры малой (индекс М) я большой (индекс Б) модели с числом сеток соответственно 12 и 18. Площадь лобовой поверхности ячеек обеих моделей равна 0,22 м2.

Аэродинамические и пылевые характеристики фильтров обеих моделей приведены на рис. П.З и 11.4.

Эффективность фильтров несколько увеличивается с повыше­ нием воздушной нагрузки. Это увеличение невелико, и при прак­ тических расчетах эффективность фильтров при всех нагрузках может приниматься постоянной.

Как видно из графика на рис. II.4, эффективность большой модели превышает эффективность малой модели не более чем на

54

2 —3%. Практически эффективность очистки воздуха в фильтрах обеих моделей можно считать одинаковой (около 80%). По мере загрязнения фильтра его эффективность несколько возра­ стает. Это объясняется накоплением пыли на сетках (главным образом, на первой сетке), в результате чего образуется рыхлый слой пыли, который, в свою очередь, служит фильтрующей средой.

Следует отметить, что в некоторых районах СССР наблюда­ ется резкий рост сопротивления фильтров летом, когда в возду­ хе содержится много пуха цветущих тополей. Оседая на первых сетках фильтров, этот пух образует сплошной слой, обладаю­ щий высоким сопротивлением.

Некоторый рост эффективности в начальный период запыления наблюдается почти во всех пористых фильтрах.

На рис. П.5 показано распределение осажденной пыли по толщине фильтров, в том числе фильтра Рекк, определенное пу­

ки 350 мкм, скоростью фильтрации 1,5 м/с и толщиной масляной пленки 50‘ мкм, согласно табл. 1.1, StKp = 78=0,125 и dMШ1= = 1,56 мкм.

Принимая для упрощения, что ширина зоны застоя при об­ текании проволоки равна йит, найдем, что вероятность улав­ ливания таких частиц на одной сетке при среднем расстоянии между нитками сетки примерно 1,5 мм равна 1,56/1500» «1/1000. '

I Учитывая в<ое 12 сеток и взаимно перпендикулярное располо­

55

жение ниток, получим примерную вероятность улавливания ’До-

сеткой равна 2-0,8-450/1500«0,48. Следующая сетка уловит соответственно 2-0,8(1—0,48)450/1500«0,25 и т. д. Так как

фильтра при увеличении числа сеток вначале возрастает быст­ ро, а затем ее увеличение замедляется. С учетом дисперсного состава пыли и наличия в ней плохо смачивающихся частиц результаты расчета удовлетворительно соответствуют резуль­ татам экспериментального исследования распределения пыли по толщине фильтра.

Унифицированные ячейковые фильтры типа Фя. В 1965 г. фильтры Рекк подверглись модернизации, при которой измени­ лись также некоторые размеры ячеек. Модернизированныефильтры могут заполняться как стальными гофрированными сетками, так и другими заполнителями и, в частности, при за­ полнении волокнистыми или губчатыми материалами использо­

рамке 2 пружинными защелками 3. Разъемная коробка состоит из корпуса, куда укладывается фильтрующий слой, и крышки, которая плотно вставляется в корпус и защемляется в нем при

56

сборке зигами, выштампованными на боковых стенках обеих

.деталей. Рамка и крышка могут снабжаться опорными решетка­ ми, удерживающим® фильтрующий слой от выпадения под в о з -

т а б л и ц а п .з

Технические показатели фильтров типа Фя

действием воздушной нагрузки. Корпус ячейки снабжен ручка­ ми для его установки и извлечения.

Регенерацию фильтров следует проводить по графику, заме­ няя загрязненные фильтры на период их обработки резервными. Рекомендуется иметь в резерве не менее 10% фильтров.

На предприятиях, имеющих большое количество фильтров, для облегчения работы персонала по от­ мывке фильтров в содовом растворе может быть использована фильтро­ моечная машина, представляющая собой ванну, в которой загрязнен­ ные фильтры промываются путем энергичных встряхиваний с помо­ щью особого вибромеханизма [19].

Фильтры типа Фя можно монти­ ровать в плоские и V-образные па­ нели (рис. 11.7). Для возможности сборки ячеек в плоские панели

Рис. II.7. Панели для установки фильтров типа Фя

<а — плоская; 6 — V-образная

57

в каждой стенке установочной рамки устроено по три отверстия. Установочные рамки присоединяются друг к другу на болтах или заклепках, а зазоры между ними уплотняются. Разработа­ ны чертежи панелей пропускной способностью до 40 тыс. м3/ч (табл. II.4 и II.5).

Т А Б Л И Ц А II.*

Технические показатели плоских панелей для фильтров типа Фя

этом практически не увеличивается и может приниматься по ха­ рактеристикам одиночных ячеек.

Фильтры ФяВ заполнены 12 винипластовыми гофрированны­

Сопоставляя пылевые характеристики ячейковых фильтров Рекк и винипластовых фильтров (см. пунктирные линии 2 и 3 на рис. II.4), можно заметить, что последние имеют несколько меньшую эффективность.

5 8

Кривые распределения пыли в масляном винипластовом фильтре имеют более пологий характер, чем в фильтрах Рекк (см. рис. П.5), что указывает на большую глубину проникания пыли в этот фильтр и объясняет его несколько большую пылеем­ кость.

Фильтры с заполнением из винйпдаставых гофрированных сеток значительно легче и удобнее в эксплуатации.

Характерно, что и при заполнении испытываемых фильтров силоновыми сетками их сопротивление росло по мере запыления медленнее, обусловливая их большую по сравнению с фильтра­ ми с металлическими сетками, пылеемкость [97].

Пластмассовые сетки не корродируют и поэтому могут исполь­ зоваться без замасливания. По основным техническим показате­ лям сухие фильтры ФяВ мало уступают замасленным и могут быть рекомендованы для применения в тех случаях, когда за­ масливание воздуха и вообще применение масел является неже­ лательным. По аэродинамической характеристике сухие фильтры этого типа практически не отличаются от замасленных.

При изготовлении и ячейки фильтров ФяВ из коррозионно-

очищаются от оседающей в них пыли и сопротивление их оста­ ется постоянным. Фирма «Свенск Флактфабрикен» (Швеция) применяет такие фильтры в системах вентиляции сухогрузных морских судов, где запыленность воздуха достигает больших размеров, особенно при погрузке и разгрузке угля, руды, мине­ ральных удобрений и других сыпучих и пылящих грузов.

Орошение в этом случае производится забортной водой с рас­ ходом около 0,1 л/м3. Наклонно установленный фильтрующий слой орошается со стороны входа воздуха с помощью форсу­ нок. Пропускная способность установок, осуществленных на некоторых судах, по данным каталогов фирмы, превышает

100 тыс. м3'/ч.

Ячейковые фильтры типа ГСТМ-373 с заполнением из колец Рашига. Фильтры с заполнением из керамических колец Рашита продолжают находить некоторое применение, .несмотря на их большую массу (27 кг) и большое сопротивление. Глубина этих фильтров значительно больше, чем других, так как для создания достаточно развитой фильтрующей поверхности из колец диа­ метром 20—25 мм нужно очень много колец.

Самоочищающиеся масляные фильтры

Самоочищающиеся фильтры типа Кд. Фильтры этого типа разработаны в качестве секции кондиционеров того же наиме­ нования. Номенклатура самоочищающихся фильтров типа Кд (табл. 11.6) включает фильтры на производительность 3— 240 тыс. м3/ч.

5 »

ТАБЛИЦА II.6

Технические показатели фильтров типов Кд и Кт

На рис. II.8 показан фильтр Кд-240 на поминальную пропуск­ ную способность до 240 тыс. м3/ч. Фильтр представляет собой металлическую станину коробчатой формы, в верхней и нижней частях которой установлены соответственно ведущие и натяжные горизонтальные валы фильтровальных панелей1. Панели имеют вид непрерывной ленты из пружинно-стержневой сетки, элемент которой показан на рис. 11.9.

Ведущие валы устанавливаются в подшипниках и приводятся во вращение электродвигателем через редуктор. В небольших фильтрах применяется ручной привод.

Перемещение панелей происходит з результате трения сеток о поверхность верхних вращающихся валов. Нижние валы рас­ положены в ванне с маслом, составляющей опорную часть ста­ нины, благодаря чему обеспечивается постоянная промывка движущихся панелей в масле. На рис. II.8 фильтр показан во время его испытаний. К движущейся фильтровальной панели подвешены грузы в виде стальных листов большого веса. Стечени­ ем времени пружинные сетки фильтровальных панелей растяги­ ваются и поэтому их следует укорачивать.

В фильтрах Кд устанавливаются две фильтрующие панели

последовательно по ходу воздуха. Таким образом, очищаемый

1 В последнее время фильтры модернизировались .изготовителями. Мо­ дернизация касалась габаритных размеров, привода и способа удаления шлама. Модернизированным конструкциям присвоены обозначения КдМ, Кт и др.

60