КЛАССИФИКАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ - Основные тенденции развития пневматических фильтров

Классификация фильтров может быть основана на различии технических задач, которые ставятся при фильтровании, или на различии способов, которыми достигается поставленная задача.

I. По принципу действия фильтры делятся на:

    1.1. Фильтры с фильтровальной перегородкой - фильтрование за счет пропускания газа через фильтрующий материал: 1.2. Силовые фильтры - фильтрование за счет действия на фильтрат различных силовых полей:

II. По качеству очистки:

    2.1. Фильтры грубой очистки - способны задерживать только сравнительно крупные металлические частицы размером более 80 микрон. 2.2. Фильтры тонкой очистки - способны задерживать частицы, размер которых достигает 4 - 5 микрон. Основными фильтрующими элементами в таких фильтрах является фильтровальная бумага и войлок.

III. По продолжительности действия:

    3.1. Фильтры периодического действия - включаются в работу периодически, в зависимости от периодичности функций, выполняемых агрегатом. 3. Фильтры непрерывного действия - работают в пневмосистемах постоянно.

Классификация фильтров с фильтровальной перегородкой (механические)

I. По принципу действия:

    1.1. Прямоточного типа. 1.2. Вибрационного типа.

II. По форме фильтровального элемента:

    2.1. Дисковый; 2.2. Конусный; 2.3. Щелевые; 2.4. Цилиндрический; 2.4.1. Цилиндрический простой - фильтрующий элемент в виде обычного цилиндра; 2.4.2. Цилиндрический складчатый - фильтрующий элемент имеет складки вдоль фильтровального элемента; 2.4.3. Цилиндрический гофрированный - фильтрующий элемент имеет складки, в виде гармошки, поперек фильтровального элемента. 2.5. Патронный - фильтровальный элемент выполнен в виде патрона внутри фильтра. 2.6. Рукавные - фильтровальный элемент изготовлен в виде трубок или рукавов.

III. По гибкости фильтровального элемента:

    3.1. С гибким фильтрующим элементом; 3.2. С негибким фильтрующим элементом.

IV. По количеству фильтровальных элементов:

    4.1. Одноэлементные фильтры - имеют один фильтровальный элемент. 4. Многоэлементные фильтры - имеют не менее двух фильтровальных элементов.

Классификация силовых фильтров

I. По виду силового поля, действующего на газовую среду:

    1.1. Гравитационные фильтры - очищают газ за счет действия на механические включения силы тяжести; 1.2. Центробежные фильтры - очищают газ за счет вращения газа, а также действия на механические включения силы тяжести и центробежной силы; 1.3. Магнитные фильтры - очищают газ за счет действия на него сильного магнитного потока (поля), в основном применяют для очистки от металлических включений; 1.4. Электрофильтры - очищают газ за счет действия на него сильного электрического потока, т. е. за счет электрического потока управляют частицами, т. к. частицы, находящиеся в газе являются зарядами. 1.5 Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители: 1.5.1. Инерционный барабанный фильтр; 1.5.2. Инерционный зернистый фильтр; 1.5.3. Инерционный барабанный зернистый фильтр; 1.5.4. Циклоны;

Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители

При размерах частиц пыли 25-50 мкм и высоких их концентрациях в газовом потоке (более 50 г/м3) обычно используют пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители (рис. 1).

Пылеосадительные камеры в большинстве случаев применяются для предварительной очистки сильно загрязненных газовых потоков от крупных частиц пыли. Запыленный газ в пылеосадительной камере имеет скорость движения 0,2-1,5 м/с. При этом частицы пыли, имеющие размеры более 50 мкм, осаждаются на полках и стенках камеры, а очищенный газ выбрасывается в атмосферу или подается на следующую стадию очистки -- от более мелких частиц.

После образования слоя пыли определенной толщины на стенках и полках аппарата включается вибрационное устройство, и пыль падает вниз.

Степень очистки запыленного газа в пылеосадительных камерах не превышает 40 - 50%.

В инерционных пылеуловителях скорость запыленного газа на входе в аппарат составляет 5-15 м/с. Принцип действия инерционных пылеуловителей заключается в следующем.

При увеличении скорости движения запыленного газа на частицы пыли одновременно действуют силы тяжести и инерционные силы. Если резко изменить направление движения газа, то частицы пыли будут продолжать свое движение по инерции, что приведет к выделению пыли из газового потока.

Изменение направления движения газа достигается с помощью перегородки. При этом частицы пыли по инерции направляются вниз, а очищенный газ выводится сверху.

Для запыленного газового потока с размерами частиц 25-30 мкм степень очистки достигает 65 - 80%. Такие аппараты находят применение в металлургической промышленности для первичной очистки газовых потоков от пыли.

Циклоны

Широкое применение для очистки газовых потоков от пыли в различных отраслях промышленности находят циклоны (рис. 2).

Циклоны улавливают пыль с размерами частиц более 5 мкм и температурой газового потока до 500 °С.

Очистка газа от пыли осуществляется следующим образом. Запыленный газ движется внутри циклона по спирали сверху вниз, и частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. В конусообразной части корпуса циклона диаметр спирали газа постепенно уменьшается. Такое уменьшение диаметра в определенный момент обусловливает резкое изменение направления газа, который попадает в выхлопную трубу и выбрасывается в атмосферу. Частицы пыли продолжают движение по стенке вниз и попадают в пылесборник. Степень очистки газовых потоков в циклонах достигает 90%.

Для обеспечения высокой степени очистки газовых потоков от взвешенных частиц применяются механические, электрические и мокрые фильтры различной конструкции.

Механические фильтры

В основе работы механических фильтров лежит процесс фильтрования, в ходе которого твердые частицы или туман жидкого вещества задерживаются на фильтрующем элементе, а газовый поток полностью проходит через элемент. В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентраций пыли фильтры условно разделяют на три класса:

    -- фильтры тонкой очистки, предназначенные для улавливания более 99% пыли из промышленных газов с низкой входной концентрацией порядка 1 мг/м3 и скоростью фильтрования 10 м/с. Такие фильтры применяются для улавливания особо токсичных частиц, например, радиоактивных, и для ультратонкой очистки воздуха. После однократного использования они заменяются новыми; -- воздушные фильтры, используемые в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. Они работают при концентрации пыли не более 50 мг/м3 и при скорости газового потока 2,5-3,0 м/с. Воздушные фильтры могут быть регенерируемыми и нерегенерируемыми;

-- промышленные тканевые, волокнистые и зернистые фильтры, применяемые для очистки больших объемов промышленных газовых потоков с концентрацией пыли до 60 мг/м3. Все промышленные фильтры периодически подвергаются регенерации.

Среди промышленных фильтров наибольшее применение находят тканевые фильтры, изготовленные в виде трубок или рукавов, так называемые "рукавные фильтры".

На рисунке 3 представлена схема рукавного фильтра.

Запыленный газ поступает в корпус 1 фильтра, проходит через тканевые рукава 3 и выбрасывается в атмосферу. Частицы пыли удерживаются на внутренней поверхности рукавов, по мере их накопления включается встряхивающее устройство 2. Пыль с поверхности тканевых рукавов осыпается вниз, и регенерированный фильтр снова включается в работу.

Электрофильтры

Они применяются в тех случаях, когда электрические свойства взвешенных частиц позволяют достичь высокой степени очистки. Электрофильтры обеспечивают выделение из газовых потоков мельчайших частиц пыли и тумана. Действие электрофильтров основано на ионизации газа между двумя электродами с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов (рис. 4).

Для этого к электродам подводится постоянный электрический ток высокого напряжения мощностью порядка 40-75 кВт. При высокой разности потенциалов газ между электродами ионизируется полностью, и происходит его слабое свечение наподобие короны вокруг электрода 1, присоединенного к отрицательному полюсу источника тока. Такой электрод обычно называют коронирующим электродом. Отрицательно заряженные ионы движутся к противоположно заряженному электроду 2, который называется осадительным электродом.

Если газовый поток содержит частицы пыли или тумана, то отрицательно заряженные ионы адсорбируются на их поверхности и увлекают эти частицы к осадительному электроду. На поверхности электрода частицы отдают свой заряд и отделяются от электрода или падают при механическом встряхивании.

Мокрые фильтры представляют собой вертикальные полые аппараты (скрубберы). Они используются в тех случаях, когда частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, хорошо смачиваются водой. В мокрых фильтрах газовый поток поступает снизу аппарата и орошается мелкими каплями воды. При этом частицы пыли хорошо смачиваются водой и поглощаются каплями дождя из газового потока. Очищенный газовый поток выбрасывается в атмосферу.

Похожие статьи




КЛАССИФИКАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ - Основные тенденции развития пневматических фильтров

Предыдущая | Следующая