Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

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
2, 5–17 м3/(м2× мин), в зависимости от концентрации пыли в поступающем на очистку газе. Начальное гидравлическое сопротивление фильтрующего слоя обычно составляет 50–200 Па, высота слоя загрузки 10–15 см. В процессе работы фильтра гидравлическое сопротивление его растет, и при достижении установленного в зависимости от условий эксплуатации значения проводится регенерация с помощью рыхления гребковым механизмом или встряхивания и продувки воздухом.

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; ρ ч – 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 ε п — 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
100 мм: в первом слое по ходу газов находятся зерна размером 5–10, во втором 3–5 и в третьем 2, 5–3 мм. Фильтры имеют следующую характеристику: предельная начальная запыленность газа 5–20 г/м3; газовая нагрузка (скорость фильтрования) 15–25 м3/(м2∙ мин); гидравлическое сопротивление 1, 2–1, 5 кПа; максимальная температура газа 400°С; выходная запыленность 100–120 мг/м3; газовая нагрузка при регенерации
5–15 м3/(м2∙ мин); продолжительность периода фильтрования 15–40 мин; продолжительность регенерации 2–3 мин; степень очистки 95–99 %.

 

Таблица 12







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 828. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия