Фильтрация газов через пористые материалы (ткани и др.). Часть III
7. Рукавные фильтры с регенерацией ткани механическим встряхиванием и обратной продувкой
Многосекционный рукавный фильтр типа РФГ конструкции Гипроцветмета
Фильтры типа РФГ очень распространены на заводах цветной металлургии.
Рукавный фильтр РФГ состоит из следующих основных частей: корпуса фильтра и бункера с при-емно-распределительной коробкой, фильтровальных рукавов 2, размещенных по четырнадцать в секции, крышки с механизмом управления встряхивающим устройством и дросселями для газа и воздуха 3, коллекторов выхода газа 4 и коллекторов продувки 5, шнека для выгрузки пыли 6.
Корпус и бункер выполнены из листовой стали толщиной 3 мм. Камера разделена на секции с размерами в свету 747X1494 м и высотой 3500 мм. Очищаемый газ подводится с торца фильтра, распределяется по секциям через приемно-распределительный короб и поступает внутрь
рукавов через нижние штуцеры.
Диаметр рукава составляет 220 мм, его длина 3100 мм, площадь фильтрации одного рукава 2 м2, а секции 2X14=28 м2. Рукава изготавливают из шерстяной или синтетической ткани. Они снабжены 35 кольцами жесткости из стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм, которые
пришивают к наружной поверхности рукавов (кольца предназначены для предотвращения сплющивания рукавов при обратной продувке) .
Рукава каждой секции подвешены на колпаках к отдельной раме, связанной с механизмом встряхивания.
На рис. 129 показана схема устройства механизма встряхивания и обратной продувки.
Регенерация ткани осуществляется посекционно встряхиванием рукавов и их обратной продувкой в следующем порядке: приводной вал, червяком 14 вращает колесо 2, на котором имеются кулачки Л и Б, передвигающие рычаг 4, придавая ему поступательно-возвратное движение в горизонтальной плоскости. При этом система рычагов 13 с грузом 12 поворачивает в ту или другую сторону вал 11, на котором закреплены дроссели 9 для выхода очищенного газа и 8 для впуска обдувочного воздуха.
При перемещении рычага 4 передвигается по шпонке и полумуфта 3. При зацеплении последней начинает вращаться вторая половина полумуфты, на которой закреплена звездочка 5. Зубья звездочки приходят во вращательное движение и нажимают через ролик на конец коромысла 6.
Другой конец коромысла соединен со штоком подвеса рамы рукавов 10.
Когда зубец звездочки нажимает на коромысло, шток 10 поднимается, а когда коромысло срывается с зубца звездочки, шток падает и рукава встряхиваются.
Дроссели 8 и 9 закреплены так, что при начале встряхивания рукавов дроссель 9 закрывается, а 8 открываются.
Цикл длится 5 или 10 мин, из них 1 мин затрачивается на процесс регенерации. При регенерации ткани пыль с ее поверхности сбрасывается в бункер фильтра, а оттуда выгружается шнеком.
В настоящее время серийно выпускаются 10- и 20-секционные фильтры РФГ с поверхностью фильтрации соответственно 280 и 560 м2.
При большом числе фильтров на некоторых заводах переходят на укрупненную регенерацию ткани, т. е. одновременно регенерируют десять секций. Такая регенерация требует некоторого изменения механизма встряхивания и системы клапанов.
При укрупненной регенерации продолжительность рабочего цикла не фиксируется и может осуществляться от командоаппарата.
В табл. 29 приложения даны технические характеристики рукавных фильтров типа РФГVMC.
Укрупненный рукавный фильтр типа УРФМ конструкции Гипроцветмета
Учитывая необходимость установок крупных рукавных фильтров, в Гипроцветмете разработали рукавный фильтр типа УРФМ с укрупненными секциями. Площадь фильтрации каждой секции составляет 115 м2. У 20-секционного такого фильтра, следовательно, площадь фильтрации, равна 2300 м2.
Кроме укрупнения секций, фильтры УРФМ отличаются от фильтров РФГ пневматическим встряхиванием рукавов и управлением клапанами.
На рис. 130 изображен 20-секционный фильтр УРФМ. Копус фильтра выполнен из листовой стали толщиной 4 мм. Газ в рукава входит через распределительную решетку 3, к штуцерам которой крепят нижние концы фильтровальных рукавов 13.
Диаметр рукавов равен 220 мм, рабочая длина 4020 мм. В секции имеются 42 рукава, они расположены в шесть рядов по семь рукавов в ряду. Посредине между рядами рукавов (по три ряда с каждой стороны) находится площадка 2, предназначенная для обслуживания рукавов, которые
изготовляют из синтетической или шерстяной ткани.
Рукава каждых трех рядов (21 рукав) крепят к раме 12, подвешенной в свою очередь к штоку пневмоци-линдра встряхивания 10.
Продувочный воздух поступает в секцию через клапан 15 из коллектора 16. Управление клапаном 15 осуществляется через пневмоцилиндр 17.
Очищенный газ через клапан поступает в коллектор чистого газа 8. Управление клапаном 11 осуществляется через пневмоцилиндр 9.
Пыль, удаленная с фильтровальной ткани при регенерации, поступает из секции через затвор 5 в общий бункер фильтра 6, из которого удаляется шнеком 7 через шлюзовой затвор 14.
Регенерация секций фильтра УРФМ проводится в той же последовательности, что и РФГ: клапан 11 закрывается и прекращается проход газов через регенерируемую секцию, открытием клапана 15 из коллектора 16 в секцию подают продувочный воздух, одновременно осуществляется механическое встряхивание рукавов при помощи пневмоцилиндров 10. По окончании регенерации клапан 15 закрывается, прекращается механическое встряхивание и открывается клапан 11. Дроссели служат для отключения газов в секции фильтра. Последовательность операции продувки и встряхивания осуществляется командоаппаратом, управляющим электромагнитными клапанами, через которые сжатый воздух поступает в пневмоцилиндры.
8. Рукавные фильтры для стеклотканей
Как было отмечено, у фильтровальных тканей из стеклянного волокна малая механическая прочность на изгиб, и их регенерацию проводят, как правило, только обратной продувкой. В связи с этим обстоятельством, а также плохим сопротивлением стеклотканей трению о металлические стенки и рукавов между собой, конструкция рукавных фильтров для стеклотканей несколько отличается от фильтров для шерстяной или синтетической ткани.
Зазоры между рукавами из стеклоткани несколько больше, чем между рукавами из синтетических или шерстяных тканей.
В ряде конструкций фильтров рукава из стеклоткани вверху натягиваются пружинами на каждый рукав отдельная пружина.
В нижней части корпуса рукава крепят в литых чугунных решетках.
Дроссели с пневмоцилиндрами служат для отключения потока чистого газа в период регенерации секции и для закрытия штуцеров продувки во время работы секции (фильтрации).
При работе секции дроссель чистого газа открыт, а дроссель продувки закрыт. При отключении секции на регенерацию положение дросселей меняется.
Обратную продувку рукавов из стеклоткани осуществляют во многих конструкциях фильтров очищенным газом. Для этой цели устанавливают продувочные вентиляторы, отбирающие газ из коллектора чистого газа. Помимо обратной продувки, в некоторых фильтрах для стеклоткани
предусматривают умеренное механическое воздействие на фильтровальную ткань в период регенерации, например легкое покачивание рукавов.
Управление дроссельными клапанами продувочного и очищенного газа в фильтрах из стеклоткани не отличается от аналогичных механизмов фильтров с рукавами из синтетических и шерстяных тканей. Часто применяют пневматическое управление с электромагнитными клапанами для
сжатого воздуха.
На ряде отечественных предприятий химической промышленности применяют рукавные фильтры для стеклоткани с поверхностью фильтрации 2850 и 3790 м2. Каждый фильтр соответственно состоит из шести и восьми секций. В секции 384 рукава диаметром 127 мм и рабочей длиной 3,0 м.
Период между регенерациями секции составляет 350 с, длительность регенерации одной секции 3545 с.
Пониженная интенсивность описанной мягкой регенерации стеклоткани и меньшая воздухопроницаемость приводят к уменьшению в 23 раза скорости фильтрации через нее по сравнению с синтетическими и шерстяными тканями, регенерируемыми одновременными механическим встряхиванием и обратной продувкой.
9. Рукавные фильтры для синтетических тканей
Выше было отмечено, что фильтровальные рукава из гладких синтетических тканей в фильтрах некоторых конструкций регенерируются только обратной продувкой.
В одной из конструкций рукавных фильтров, выпускаемых в США, для фильтрации применяют гладкую ткань из филаментарных (непрерывных) волокон Дакрон (одна из модификаций полиэфирных волокон).
В секции фильтра установлены 228 рукавов диаметром 295 мм и длиной 10 м. Крепят рукава внизу при помощи лент-пружин. Кольца жесткости располагают на равных расстояниях по длине рукава.
Регенерацию рукавов осуществляют автоматически от командоаппарата. В начале цикла регенерации дроссель чистого газа (выходной) закрывают, и секция под вергается короткому нулевому периоду (нет движении газа или воздуха через ткань). Затем открывается дроссель продувочного воздуха. Ткань сжимается (коллапс) и слой пыли на ней ломается. Затем дроссель продувоч ного воздуха закрывается и наступает следующий нуле ной период. После этого процесс регенерации повторяют с еще одним нулевым периодом. Затем дроссель чистого газа открывают и секция начинает работать. Привод дросселей чистого газа и продувочного воздуха осуществляется пневмоцилиндрами.