- •Лабораторна робота №1
- •Лабораторна робота №2
- •Лабораторна робота №3
- •Лабораторна робота №4
- •Лабораторна робота №5
- •Лабораторна робота №6
- •Лабораторна робота №7
- •Лабораторна робота №8
- •Лабораторна робота №9
- •Лабораторна робота №10
- •Лабораторна робота №11
- •Лабораторна робота №12
- •Лабораторна робота №13
- •Лабораторна робота №14
- •Лабораторна робота №15
- •Лабораторна робота №16
- •Лабораторна робота №17
Лабораторна робота №8
ТЕМА: РОЗРАХУНОК РУКАВНОГО ФІЛЬТРУ
Мета:
Теоретична частина
Тканинні фільтри мають найбільше поширення. Можливості їх використання розширюються у зв’язку зі створенням нових температуростійких і стійких до впливу агресивних газів тканин. Найбільш поширені рукавні фільтри (рис. 1).
Рис. 1. Рукавний фільтр:
1 – корпус; 2 – пристрій для струшування; 3 – рукав; 4 – розподільна решітка
Корпус фільтру являє собою металеву шафу, яка розділена вертикальними перегородками на секції, в кожній з яких розташована група фільтрувальних рукавів. Верхні кінці рукавів заглушені і підвішені до рами, яка сполучена з пристроєм для струшування. Внизу є бункер для збору пилу зі шнеком для його вивантаження. Струшування рукавів в кожній із секцій виконується почергово. В тканинних фільтрах використовують фільтрувальні матеріали двух типів: звичайні тканини, які виготовляються на тканинних верстатах і
войлоки, які отримують шляхом механічного переплутування волокон. В типових фільтрувальних тканинах розмір наскрізних пор між нитками сягає 100…200 мкм. До тканин висуваються наступні вимоги: 1) висока пилоємність при фільтруванні і здатність утримувати після регенерації такої кількості пилу, яка є достатньою для забезпечення високої ефективності очистки газів від тонкодисперсних твердих частинок; 2) збереження оптимально високої повітропроникності в рівноважно запиленому стані; 3) висока механічна міцність і стійкість до стирання при багатократних згинах, стабільність розмірів і властивостей за підвищеної температури і агресивному впливі хімічних домішок, які знаходяться в сухих і насичених вологою газах; 4) здатність до легкого видалення накопиченого пилу; 5) низька вартість.
Порядок виконання роботи:
1.Виписуємо вихідні дані відповідно до варіанту.
2.Робимо креслення рукавного фільтру.
3.Визначаємо питоме газове навантаження:
q qн с1 с2 с3 с4 с5 , |
(1) |
де qн – нормативне питоме навантаження, яке залежить від виду пилу і його схильності до агломерації (qн=2,6); с1 – коефіцієнт, який характеризує особливість регенерації фільтрувальних елементів (табл. 1); с2 – коефіцієнт, який враховує вплив концентрації на питоме навантаження (рис. 2); с3 – коефіцієнт, який враховує вплив дисперсного складу пилу в газі (табл. 2); с4 – коефіцієнт, який враховує вплив температури газу (табл. 3); с5 – коефіцієнт, який враховує вимоги до якості очистки (при концентрації пилу у відхідних газах 30 мг/м3 рекомендується приймати рівним 1, а при
10 мг/м3 – 0,95).
Значення коефіцієнту c1 |
Таблиця 1 |
|
|
Тип регенерації |
с1 |
|
|
Імпульсна продувка стисненим повітрям |
1 |
|
|
Зворотна продувка і одночасне струшування |
0,75…0,85 |
|
|
Зворотна продувка |
0,55…0,70 |
|
|
Рис. 2. Залежність коефіцієнту с2 від концентрації пилу на вході в фільтр свх
Таблиця 2 Залежність коефіцієнту c3 від діаметру частинок
dm, мкм |
<3 |
3–10 |
10–50 |
50–100 |
>100 |
c3 |
0,7–0,9 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2–1,4 |
|
|
Залежність коефіцієнту c4 |
від температури газу |
Таблиця 3 |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
t, oC |
|
20 |
40 |
60 |
80 |
|
|
100 |
|
120 |
140 |
|
160 |
c4 |
|
1 |
0,9 |
0,84 |
0,78 |
|
0,75 |
|
0,73 |
0,72 |
|
0,7 |
|
|
4. Розраховуємо поверхню фільтрування: |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
F |
V |
, |
(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
60 q |
|
|
|
|
|
|
|
де V – об’єм газу, який очищується, м3.
5. Вибираємо фільтр з близькою поверхнею фільтрування. Таблиця 4
Основні характеристики деяких фільтрів
Марка |
Площа |
Кількість |
Кількість |
Діаметр |
Висота |
Гідравлічний |
|
фільтрувально |
рукавів в |
||||||
фільтру |
секцій, шт. |
рукава, мм |
рукава, м |
опір, Па |
|||
|
ї поверхні, м2 |
|
секції, шт. |
|
|
|
|
ФР-6П |
18 |
1 |
6 |
390 |
2,5 |
500 |
|
ФТ-2М |
20 |
1 |
12 |
300 |
1,8 |
600 |
ФТНС-4М |
12,4 |
|
1 |
4 |
|
386 |
2,6 |
490 |
ФТНС-8М |
24,8 |
|
2 |
4 |
|
386 |
2 |
490 |
ФТНС-12М |
37,2 |
|
3 |
4 |
|
386 |
2,6 |
490 |
ФРКИ-30 |
30 |
|
1 |
36 |
|
135 |
2 |
2000 |
ФРКИ-60 |
60 |
|
2 |
36 |
|
135 |
2 |
2000 |
ФРКИ-90 |
90 |
|
3 |
36 |
|
135 |
2 |
2000 |
ФРКИ-180 |
180 |
|
4 |
36 |
|
135 |
3 |
2000 |
ФРКИ-360 |
360 |
|
8 |
36 |
|
135 |
3 |
2000 |
ФРКИ-550 |
550 |
|
6 |
36 |
|
135 |
6 |
2800 |
ФРКИ720 |
720 |
|
8 |
36 |
|
135 |
6 |
2800 |
6. Визначаємо гідравлічний опір фільтрувальної перегородки: |
||||||||
|
Рп |
K п п К1 |
свх 2 , |
(3) |
|
де Кп – коефіцієнт, який характеризує опір фільтрувальної перегородки, м-1 (Кп=2,76∙109 м-1); μ – динамічна в’язкість газу, Па∙с (μ=19∙10-6 Па∙с); w – швидкість фільтрування, м/с (w=0,015 м/с); n – показник степеня, який залежить від режиму проходження газу крізь перегородку (для ламінарного режиму n=1); К1 – параметр опору шару пилу м/кг (К1=80∙109 м/кг); τ – тривалість фільтрувального циклу, с (τ= 600 с); свх – концентрація пилу на вході в фільтр, г/м3; ρг – густина газу, який очищується, кг/м3
(ρг=0,998 кг/м3).
7. Робимо висновок про ефективність очищення, в якому необхідно дати рекомендації щодо конструктивної зміни рукавного фільтру для підвищення ефективності очищення.
Вихідні дані
|
Об’єм |
Температура |
Динамічна |
Густина |
Запиленість |
Допустима запиленість |
||
Варіант |
газу, |
в’язкість |
частинок, |
повітря на вході |
повітря на виході з |
|||
газів, |
оС |
|||||||
|
м3/год |
газу, Па∙с |
кг/м3 |
в фільтр, г/м3 |
фільтру, мг/м3 |
|||
|
|
|
||||||
1 |
40000 |
20 |
|
18×10-6 |
1400 |
10 |
1,3 |
|
2 |
41000 |
40 |
|
18×10-6 |
1450 |
20 |
1,4 |
|
3 |
42000 |
60 |
|
18×10-6 |
1500 |
25 |
1,5 |
|
4 |
43000 |
80 |
|
18×10-6 |
1550 |
26 |
1,6 |
|
5 |
44000 |
100 |
|
18×10-6 |
1600 |
27 |
1,7 |
|
6 |
45000 |
120 |
|
18×10-6 |
1650 |
28 |
1,8 |
|
7 |
46000 |
140 |
|
18×10-6 |
1700 |
29 |
1,9 |
|
8 |
47000 |
160 |
|
18×10-6 |
1750 |
30 |
2,0 |
|
9 |
48000 |
20 |
|
18×10-6 |
1800 |
31 |
2,1 |
|
10 |
49000 |
40 |
|
18×10-6 |
1850 |
32 |
2,2 |
|
11 |
40000 |
60 |
|
18×10-6 |
1400 |
10 |
1,3 |
|
12 |
41000 |
80 |
|
19×10-6 |
1450 |
20 |
1,4 |
13 |
42000 |
100 |
19×10-6 |
1500 |
25 |
1,5 |
14 |
43000 |
120 |
19×10-6 |
1550 |
26 |
1,6 |
15 |
44000 |
140 |
19×10-6 |
1600 |
27 |
1,7 |
16 |
45000 |
160 |
19×10-6 |
1650 |
28 |
1,8 |
17 |
46000 |
20 |
19×10-6 |
1700 |
29 |
1,9 |
18 |
47000 |
40 |
19×10-6 |
1750 |
30 |
2,0 |
19 |
48000 |
60 |
19×10-6 |
1800 |
31 |
2,1 |
20 |
49000 |
80 |
19×10-6 |
1850 |
32 |
2,2 |
21 |
40000 |
100 |
19×10-6 |
1400 |
10 |
1,3 |
22 |
41000 |
120 |
19×10-6 |
1450 |
20 |
1,4 |
23 |
42000 |
140 |
17×10-6 |
1500 |
25 |
1,5 |
24 |
43000 |
160 |
17×10-6 |
1550 |
26 |
1,6 |
25 |
44000 |
60 |
17×10-6 |
1600 |
27 |
1,7 |
26 |
45000 |
80 |
17×10-6 |
1650 |
28 |
1,8 |
27 |
46000 |
100 |
17×10-6 |
1700 |
29 |
1,9 |
28 |
47000 |
120 |
17×10-6 |
1750 |
30 |
2,0 |
29 |
48000 |
140 |
17×10-6 |
1800 |
31 |
2,1 |
30 |
49000 |
160 |
17×10-6 |
1850 |
32 |
2,2 |