5. Фильтровальные материалы (ткани, фетры и др.)

Часто в тканевых фильтрах приходится очищать от пыли газы, нагретые до высокой температуры, а в некоторых случаях содержащие агрессивные химические составляющие: SCV, HC1, СЬ, HF и др. Поэтому нужно выбирать фильтровальную ткань с учетом ее термохимической прочности.

В цветной металлургии СССР в основном применяют ткани из следующих волокон: шерсти, хлопка, нитрона (полиакрилнитрил орлон, пан и др.), стеклянных волокон, 100%-ного капрона (полиамид нейлон, перлон, силон и др.) и в виде добавок к шерсти, лавсан (полиэфирные

терилен, дакрон и др.), фторсодержащих полимеров (полифен, тефлон и др.).

В последние годы большое значение приобретают синтетические волокна: полипропилен, полиэтилен, номекс, сульфоп и оксалон.

В табл. 11 приведены основные свойства различных фильтровальных материалов.

Заметим, что у сульфона и оксалона относительно высокая температурная прочность, у стеклоткани высокая температурная и химическая стойкости, но низкая прочность на изгиб и истирание, для полифена характерна исключительно высокая химическая прочность, но он легко

текуч. Нитрон разрушается хлоридами железа (шерсть значительно меньше).

При выборе ткани следует учитывать, что в производственных условиях вследствие неустойчивости технологического процесса может значительно колебаться температура. При даже кратковременном повышении температуры возможно полное разрушение волокон, а при понижении

ее выпадение конденсата, что приводит к значительному ухудшению фильтрации.

В последние годы созданы еще более термостойкие стеклянные волокна. Стеклоткани из так называемых кремнеземных волокон (9698% SiCb) могут быть использованы, например, при фильтрации расплавленных металлов при температуре 8001000С, но они неприменимы в рукавных фильтрах ввиду их крайне низкой изгибоустойчивости.

Фильтровальные качества тканей из стекловолокна хуже, чем шерстяных, например пропускная способность по газу в 23 раза ниже. Однако многолетней эксплуатацией доказано, что в рукавном фильтре со стеклотканями обеспечивается степень очистки, близкая к 100%.

Основные трудности при эксплуатации фильтров со стеклотканями связаны с их быстрым механическим износом. Для увеличения срока службы в рукавных фильтрах тканей из стеклянных волокон проводят работы по двум направлениям: 1) стеклоткани аппретируют, т. е. волокна

покрывают кремнийорганическим соединением силиконом и графитируют, 2) применяют такие конструкции рукавных фильтров, в которых ткань из стеклянных волокон меньше подвергается изгибам, т. е. по возможности избегают образования складок, рукава все время держат в

натянутом состоянии, для регенерации ткани применяют только обратную продувку.

В табл. 12 приведены данные по некоторым фильтровальным тканям, применяемым в цветной металлургии.



6. Конструкция рукавных фильтров

Рукавные фильтры могут быть разделены по способу подачи запыленных газов, по расположению рукавов и их размеру, по виду крепления

рукавов, по методу регенерации и конструкции механизма для ее проведения.

В большинстве случаев в рукавных фильтрах применяют рукава диаметром 220 мм, реже 125 мм и 300 и еще реже 90 и 450 мм. Рукава изготавливают в виде бесшовного цилиндра или сшивают из полотна. Длина рукава составляет от 1,5 до 10 м.

Обычно отношение длины рукава L к его диаметру) колеблется от 15 до 20.

С целью уменьшения перегрузки ткани газами во время обратной продувки в процессе регенерации аппарат делят на секции (не более 1012).Располагают рукава (в плане) прямыми рядами или в шахматном порядке. Зазоры между рукавами должны обеспечивать свободное их раздувание

при фильтрации или регенерации, а также легкость обслуживания крепление и смену рукавов. Для рукавов длиной 24 м минимальная величина зазора между рукавами равна 50 мм.

Корпус фильтра обычно изготавливают из железа, реже из бетона в виде работкой при температуре около 350 С. Удаление замасливателя сопровождается резким понижением разрывной прочности и изгибоустойчивости стеклоткани. При последующем нанесении силикона механическая прочность стеклоткани заметно не восстанавливается.

В настоящее время стеклоткани широко применяют для очистки газов от пыли в цементной, химической, сажевой и редкометаллической отраслях промышленности. Прямоугольной камеры, разделенной на секции вертикальными стенками с бункерами для сбора и удаления уловленной пыли. Аппарат внутри разделен горизонтальной решеткой, в которой сделаны отверстия с патрубками для крепления рукавов. В большинстве случаев в этом месте крепят нижнюю часть рукава, и запыленный газ по патрубкам направляется внутрь рукавов. Верхний же

конец рукава заглушают и крепят к раме подвеса рукавов и далее к механизму регенерации. Крепление рукава к патрубку осуществляется следующим образом. Патрубок снабжен ребордой, в нижнюю часть рукава вшивают шнур, после чего его надевают на патрубок-манжет и

обжимают тонкой стальной лентой, снабженной быстродействующим замком типа ломаный рычаг При другом методе крепления рукава в его нижний манжет вшивают стальную ленту-пружину. Для установки рукава эту ленту сжимают, вводят в отверстие нижней решетки, обычно выполняемой литой из чугуна, и дают ленте расшириться до исходной (круглой) формы. Отверстие в решетке выполнено с выемкой, куда и входит лента.

Лента-пружина должна хорошо прилегать к стенке выемки во избежание утечек неочищенного газа. На внешней стороне ленты находится уплотнительная прокладка из фетра или аналогичного материала.

При нижнем креплении рукавов можно быстро установить и заменить их, но необходимо проверять установку каждого рукава.

Вверху рукава крепят на колпаках аналогично нижнему креплению на штуцерах. В большинстве случаев при механическом встряхивании рукавов этот тип крепления наиболее удобен.

Во всех случаях крепления ткани лентами или другими аналогичными зажимами под них укладывается прокладка из ткани или другого мягкого материала для защиты рукава от механического повреждения.

В некоторых конструкциях рукавов верхнюю часть рукава выполняют в виде петли, надеваемой на стержень крюк, укрепленный в верхней раме подвеса рукавов.

Метод регенерации современного рукавного фильтра зависит от его типа и вида фильтровального материала.

Для регенерации фильтровальных рукавов из шерстяных и синтетических тканей применяют в большинстве случаев очень эффективное сочетание механического встряхивания рукавов с их обратной продувкой воздухом. При необходимости этот воздух подогревают.

В некоторых конструкциях рукавных фильтров гладкие ткани из синтетических волокон (без ворса) и стеклянных волокон регенерируют только обратной продувкой подаваемым продувочным вентилятором воздухом или очищенным газом. Иногда обратную продувку осуществляют не при

помощи вентилятора, а в результате создания разрежения в бункере. Очень редко и в основном для небольших по площади фильтрации рукавных фильтров (6070 м2) применяют только механическое встряхивание, мало эффективное, если его осуществлять без полного прекращения прохода газов через фильтр. В последние годы разработано еще несколько конструкций рукавных фильтров: с импульсной, струйной продувкой и другие, в которых предпочитают использовать нетканые материалы (фетры, войлоки).

В рукавных фильтрах с импульсной продувкой фильтровальные рукава надевают на проволочные каркасы, и запыленные газы поступают на рукава снаружи (а не изнутри, как во всех остальных конструкциях рукавных фильтров). Регенерация осуществляется импульсом сжатого

воздуха, подаваемого внутрь рукава. Струя этого воздуха, увлекая очищенный газ, создает внутри рукава повышенное давление, ткань с находящимся на ней слоем пыли деформируется и продувается обратным потоком, в результате чего пыль удаляется с ткани.

В рукавных фильтрах со струйной продувкой (кроме фетра, в них применяют многослойные утяжеленные ткани) регенерацию рукавов осуществляют концентрированной продувкой сжатым или вентиляторным воздухом – так называемой струйной продувкой.

В настоящее время в СССР разработаны фильтры, в которых рукава регенерируются путем их кручения, т.е. сдвига нитей основы по отношению к нитям утка на некоторый небольшой угол и обратной продувкой.

Для регенерации ткани обычно применяют механизмы с механическим распределительным устройством и механическим же управлением клапанами и встряхиванием рукавов, с электромеханическим или пневматическим распределительным устройством и управлением клапанами.

Включение в работу механизмов и систем регенерации может быть осуществлено автоматически через определенные промежутки времени от непрерывно действующих распределительных механизмов (механических, электрических), от некоторого импульса, например определенной

величины гидравлического сопротивления ткани или количества очищаемых газов, вручную (устаревшие конструкции фильтров).