1. Общие сведения о процессе

Очистка газов путем фильтрации заключается в пропускании газа, содержащего взвешенные частицы, через пористые перегородки, обладающие свойством пропускать частицы газа и задерживать на своей поверхности твердые частица, взвешенные в нем. Наиболее широко для фильтрации газовых систем применяются тканевые фильтры, изготавливаемые в виде рукавных фильтров, степень очистки газа в которых при правильной эксплуатации достигает 98-99%. В таких фильтрах нижние открытые концы мешков закреплены в трубной решетке, а верхние - на раме, которая может встряхиваться (рис. 1). Газ входит под трубную решетку и фильтруется, проходя через ткань мешков наружу.

I - IV - секции фильтра; 1 - выхлопные трубы; 2, 10 - дроссельные клапаны; 3, 4 - вентиляторы; 5 - камеры; 6 - шлюзовый затвор; 7 - шнек; 8 - распределительная решетка; 9 - рукав; 11 - встряхивающий механизм; 12 - рама; 13 входной газоход.

Рисунок 1 - Рукавный фильтр с механическим вытряхиванием и обратной продувкой ткани

Современные рукавные фильтры выполняют многосекционными, с автоматическим механическим встряхиванием и продувкой ткани. Фильтры работают с нагнетанием или всасыванием газа. В фильтре запыленный газ нагнетается вентилятором 4 через входной газоход 13 в камеру 5 под распределительную решетку 8, откуда он проходит через рукава 9, нижние концы которых закреплены хомутами на патрубках решетки. Пыль осаждается в порах ткани, а очищенные газы через дроссельный клапан 10 и выхлопную трубу 1 уходят в атмосферу.

При помощи распределительного механизма, установленного на крышке камеры, отдельные секции фильтра через определенные промежутки времени отключаются для очистки ткани от накопившейся пыли. На рис.1 справа показан момент, когда работаю три секции фильтра (I, III и IV), а секция II очищается от пыли.

При переключении секции на очистку закрывают клапан 10 и открывают клапан 2, через который вентилятором 3 по коллектору нагнетается воздух или очищенный газ для продувки рукавов. Этот воздух (или газ) движется в направлении, обратном движению запыленных газов, и уходит в газоход 13; поэтому вентилятор должен создавать больший напор, чем вентилятор 4.

Одновременно с продувкой производят механическое встряхивание рукавов; для этой цели специальным механизмом 11 приподнимают и опускают раму 12, к которой подвешены на заглушке верхние концы рукавов. Пыль попадает в камеру 5 и выгружается шнеком 7 через шлюзовый затвор 6.

После окончания очистки секция переключается в рабочее положение, а следующая секция - на очистку.

Цикл работы каждой секции включает, таким образом, очистку газа (обычно 5-8 мин) и очистку рукавов от пыли (20-30 сек).

Для преодоления сопротивления ткани, дросселей и выхлопной трубы при прохождении пыли требуется давление 60-120 мм вод. ст.

В фильтрах со всасыванием газа применяется хвостовой вентилятор, устанавливаемый за фильтром; необходимое разрежение равно 100-200 мм вод. ст. В этих фильтрах продувку можно производить без специального вентилятора, а за счет разрежения в бункере фильтра (не менее 30 мм вод. ст.).

Однако в аппарате с таким рабочим разрежением трудно осуществить уплотнение люков фильтра, поэтому всасывающие фильтры применяют только в установках малой производительности. Общий вид (боковой разрез) рукавного фильтра с нагнетанием газа изображен на рис. 2.

1 - корпус; 2 - коническое днище; 3 - рукава; 4 - рама подвеса рукавов; 5 - встряхивающий механизм.

Рисунок 2 - Рукавный фильтр

Такие фильтры имеют поверхность фильтрации от 29 до 115 м²; в них используются рукава диаметром 190-220 мм и длиной 2-3,5 см.

Для улавливания пыли применяют рукава из бумажной и шерстяной ткани.

Для бумажных тканей допустимая температура не превышает 60-65єС, а для шерстяных 80-90єС; в кислых газовых средах бумажные ткани разрушаются.

Нельзя очищать в рукавных фильтрах газы при температурах, лежащих ниже температуры конденсации содержащихся в газе водяных паров, так как при этом ткань увлажняется и замазывается вследствие чего ее сопротивление возрастает и превышает допустимые пределы [3, с.185].