Пример расчета рукавного фильтра

На основе технологических расчетов выбрать рукавный фильтр для очистки вентиляционных выбросов по следующим исходным данным.

1.Тип рукавного фильтра – ФР.

2.Объемный расход очищаемых газов L= 8000 м³/ч.

3.Температура газов t_г = 60 ^оС.

4.Концентрация пыли в газе С_нач= 9 г/м³.

5.Медианный диаметр частиц пыли d_ч = 180 мкм.

6. Конечное содержание пыли С_кон ≤ 0,11 г/м³.

7.Состав пыли – технический углерод.

8.Способ регенерации – обратная продувка.

Решение:

Выбор фильтра осуществляется в зависимости от расхода очищаемого газа, его температуры, физических и химических свойств пыли, влажности и режима работы.

Нормативная газовая нагрузка для пылевидного технического углерода составляет q_н =1,2 м³/(м²·мин)(табл.2.1). В соответствии с табл.П.1 приложения для температуры газов t_г = 60 ^оС в качестве фильтрующего материала выбираем нитрон. Значения коэффициентов С₁, С₂, С₃, С₄ и С₅ принимаем по табл.2.2 - табл.2.6, соответственно: С₁ = 0,70; С₂ = 1,01; С₃ = 1,3; С₄ = 0,84; С₅ = 1,25.

1.Определяем удельную газовую нагрузку

g = g_н·С₁·С₂·С₃·С₄·С₅= 1,2·0,70·1,01·1,3·0,84·1,25 = 1,16 м³/(м²·мин).

2. Рассчитываем площадь фильтрующих элементов

= = 115 м².

Принимаем типоразмер фильтра ФР-9 (табл.П.2 приложения) с площадью фильтрующей поверхности F =125 м² .

3.Рассчитываем скорость фильтрования

W_ф = = = 0,02 м/с.

 

4.Рассчитываем скорость движения очищаемого газового потока на входе в аппарат исходя из заданного объемного расхода L и площади сечения входного отверстия фильтра F_вх= m·n (табл.П.2 приложения)

W_вх = = = 14,7 м/с.

5.Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата определяем по формуле:

= = 2,5∙ = 286 Па.

Здесь = 2,5 - коэффициент гидравлического сопротивления корпуса аппарата (принимается одинаковым для всех вариантов заданий); - плотность сухого воздуха, определяется в зависимости от t_г по табл.2.7.

6. Время фильтрации соответственно равно

= = 236 с 4 мин.

По табл.П.4 приложения определяем высоту аппарата h = 4,76 м, соответствующую фильтру ФР-9.

7.Гидравлическое сопротивление фильтрующих элементов

= + =

= 2000∙10⁶·20,1∙10^-6·0,018 + 33·10⁹∙20,1∙10^-6∙236∙9∙10^-3∙0,018² = 1180 Па.

8. Гидравлическое сопротивление рукавного фильтра

∆Р = ∆Р_к + ∆Р_п = 286 + 1180 = 1466 Па 1,46 кПа.

Данное значение гидравлического сопротивления ∆Р < ∆Р_доп = 2,5 кПа, следовательно данный фильтр соответствует допустимому рабочему режиму.

9.Эффективность пылеулавливания

= = 98,8%.

10.Количество входящей пыли

М_нач = L·С_нач = = 20 г/c.

11.Количество уловленной пыли после очистки в фильтре

ΔМ= М_нач·η = 20·0,988= 19,76 г/c.

12.Количество пыли, выбрасываемой в окружающую среду

М_кон = М_нач – ΔМ = 20 – 19,76 = 0,24 г/с.