Фильтры туманоулавители

Грубоволокнистые фильтры  с периодической или непрерывной промывкой применяются для очистки тумана и улавливания брызг  растворов солей и щелочей на операциях травления металлических изделий  гальванопокрытий [5].  На рис. 5 показан фильтр ФВГ-Т, предназначенный для очистки аспирационного воздуха от частиц хромовой и серной кислот на ваннах электрохимического хромирования.

Волокнистые самоочищающиеся фильтры используются на метало- обрабатывающих заводах для очистки масляных туманов, образующихся при работе металлообрабатывающих станков в результате применения смазочно-охлаждающих жидкостей. Наряду с низкоскоростными и высокоскоростными фильтрами, устройство которых аналогично описанным выше конструкциям, разработаны специальные аппараты с вращающимся цилиндрическим фильтрующим элементом, что обеспечивает высокую эффективную непрерывную центробежную регенерацию слоя от уловленного масла [6].

 

                 

Рис. 6. Ротационный фильтр типа ФРМ  для улавливания масляного тумана: 1 – корпус; 2 – фильтрующий материал; 3 – перфорированный барабан; 4 – вентиляторное колесо;      5 – брызгоуловитель; 6 – вал.

На рис. 3.6 показан фильтр-вентилятор типа ФРМ, состоящий  из цилиндрического корпуса, в котором вращается перфорированный ротор с укрепленным на его дне вентиляторным колесом. Изнутри ротор облицован фильтрующим материалом. Ротор укреплен на оси электродвигателя и вращается с частотой около 3000 об/мин. В корпусе за ротором  установлен   в   виде   кольца   волокнистый   брызгоуловитель. Производительность ротационных туманоуловителей составляет от 750 до 2000 м³/ч, эффективность очистки 85-94 %.

   

   2.4 Сеточные   туманобризгоуловители. 

  Для  очистки  грубодисперсных туманов и улавливания брызг применяются каплеуловители, состоящие из пакетов вязаных металлических сеток, которые при высокой нагрузке улавливаемой жидкости и большой скорости потока устойчиво сохраняют форму и  размеры  ячеек.  Сетки трикотажного  переплетения изготавливаются из проволок диаметром 0,2-0,3 мм, материалом них служат легированные стали  (мягкие сорта), монель- металл, сплавы на основе титана или других коррозионностойких металлов, а фторопластовое   и   полипропиленовое   моноволокно   (леска).   Размер ячеек составляют от 5 до 13 мм.

Перед применением в  сеточных туманоуловителях сетчатый рукав разрезают вдоль, разворачивают и гофрируют для получения V-образных гофр высотой от 5 до 10 мм. Для получения максимальной пористости  слоя  гофрированные  сетки   укладывают  в  пакеты   так,  чтобы гофры соседних слоев сетки не совпадали. Толщину пакетов выбирают в пределах от 50 до 300 мм.

Для аппаратов диаметром  менее 2 м сетки свертывают в цилиндрические сплошные элементы. Для установки внутри  выпарных аппаратов и скрубберов большого диаметра пакеты изготавливаются стандартных  размеров  и  формы,  что позволяет вести их  монтаж через люки  (рис. 7). Пакеты укладывают на легкий каркас из уголка полосовой или круглой стали, а сверху помещают опорный каркас. В некоторых случаях сеточные сепараторы устанавливают вне технологических аппаратов в отдельном сосуде.

 

                                                

 

Рис. 7. Сеточный сепаратор для аппаратов  большого диаметра: 1 – опорное кольцо из уголка 75×75 мм;  2 – дополнительная опора; 3 – фильтрованный материал.

Для повышения эффективности улавливания тумана предусматриваются две ступени сеточных сепараторов. На нижней ступени устанавливают пакеты с более мелкими ячейками и повышенной плотностью (до 224 кг/м³), которые действуют как укрупнители капель; пакеты второй ступени имеют низкую плотность (96-112 кг/м³). Различная плотность упаковки достигается применением сеток с различными высотой гофр и величиной ячеек в сетках. В нижнем пакете поддерживается режим затопления. При этом улучшается промывка пара или газа, увеличиваются скорость движения капель и их инерционный захват расположенными выше сетками пакета. Практически установлено, что эффективность улавливания тумана на смоченных сетках более высокая, чем на сухих. Расстояние между ступенями обычно составляет около ¾ диаметра колонны.

Осажденные на проволоке  капли в виде пленки перемешаются к точкам перекрещивания проволок, где образуются крупные капли, способные под действием силы тяжести преодолеть силы поверхностною натяжения и аэродинамического сопротивления восходящего потока и упасть на нижние слои сеток навстречу потоку газов (пара). Подобная картина наблюдается до определенных значений нагрузок по газам (пару) и жидкости. При некоторой скорости движения газов (пара) жидкость заполняет большую часть свободного объема слоя насадки, и часть ее захватывается проходящими газами, т.е. возникает вторичный унос. Максимально допустимой считается нагрузка, при которой не наблюдается вторичного уноса жидкости; этой нагрузке соответствует максимальная эффективность сепарации.

Допустимая   скорость   движения   газов   (пара)   составляет   0,9-6 м/с. Следует отметить, что высокая эффективность сепарации сточных каплеуловителей сохраняется в диапазоне изменения скорости движения газов  (пара)  от 30 до  110% оптимальных значений; при этом максимальная концентрация жидкой фазы в парах (газах)  не должна превышать   100-120   г/м³. Гидравлическое   сопротивление   смоченых сеток при исходной концентрации жидкости менее 5 г/м³ в 1,5—2 раза выше, чем сопротивление сухих сепараторов.

Снижение   эффективности   каплеуловителей   может   быть   вызвано высокой  дисперсностью  капель   или   плохой   герметизацией   пакетов в местах, прилегающих к стенкам. При использовании более тонких проволок при изготовлении сеток, а также при более высоких плотностях их упаковки эффективность каплеуловителей снижается, так как тонкие  проволочки  плохо удерживают  капли,  а   малые  размеры  промежутков между проволочками способствуют увеличению вторичного уноса жидкости в виде мелких капель [6].

 

 

 

 

 

Заключение

 

 Широкое  применение  сеточных  каплеуловителей  позволяет повысить качество   получаемых   продуктов,   увеличить   производительность аппаратов или уменьшить их габариты при проектировании, уменьшить потери ценных продуктов и предотвратить загрязнение атмосферы. Например, в испарителях морской  воды при высокой скорости процесса можно получить конденсат, содержащий менее 0,1  мг/м³ твердого вещества. Успешно применяются сеточные туманоуловители в выпарных аппаратах в производствах вискозного волокна, целлюлозы, глицерина, сахара,   радиоактивных препаратов, всех видов неорганических солей и других продуктов, а также в различных скрубберах и абсорберах в качестве брызгоуловителей.  В табл. 1 приведены сравнительные характеристики промышленных  аппаратов, используемых в качестве туманоуловителей.

 

Таблица № 1- сравнительная  характеристика  туманоуловителей [6]

 

Тип туманоуловителя	Скорость газа в активной зоне, м/с	Эффективность очистки, % частиц размером, мкм			Гидрав- лическое сопротив- ление, кПа
		до 1	1-3	3-10
Электрофильтры	0,3-1,5	75-95	90-99	98-100	0,1-0,3
Скрубберы Вентури	50-150	90-97	95-100	98-100	5,0-20,0
Волокнистые фильтры:   низкоскоростные   высокоскоростные   сетчатые пакеты	0,01-0,1 1-10 2,5-4,5	92-99 50-85 20-40	96-100 85-97 70-90	100 95-100 90-98	0,5-5,0 1,5-8,0 0,2-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1. Биргер М.И., Вальдберг  А.Ю., Мягков Б.И. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.: Энергоатомиздат, 1993. 312 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства, ч 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1998. 512 с.

3. Газоочистные аппараты  сухого и мокрого типа. Каталог.  М.: Цинтихим- нефтемаш, 2004. 92 с.

4. Мягков Б.И. Волокнистые  туманоуловители (Обзорная информация. Сер. ХМ-14). М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1993. 58 с.

5. Мягков Б.И., Каменщиков  И.Г., Резник Ф.Б. Очистка вентиляционного  воздуха гальванических ванн (Обзорная  информация. Сер. ХМ-14). Цинтихимнефтемаш, 1998. 48 с.

6. Мякгов Б.И., Попов  Ю.А. Очистка воздуха от масляного тумана на металлообрабатывающих предприятиях (Обзорная информация. Сер. ХМ-14) Цинтихимнефтемаш, 1998. 32 с.