Методические указания по расчету тканевых фильтров

Узнать стоимость написания работы

5.1 Общие положения

В промышленности наибольшее применение получили рукавные фильтры. Обычно с комбинированной регенерацией материала.
Зернистые фильтры находят ограниченное применение в основном в цементной промышленности. Их недостаток- высокое гидравлическое сопротивление и сложности  регенерации.
Стоимость очистки в фильтрах разной конструкции меняется в различных пределах. Очистка в рукавных фильтрах оценивается в 19-43 руб/1000 м3, зернистые фильтры 25-40 руб.  Электрофильтрация обходится в 70-150 руб, а очистка мокрыми пылеуловителями в 50-150 руб /1000 м3.
Таким образом, рукавные и зернистые фильтры наиболее эффективны по улавливанию тонкой пыли и по технико-экономическим показателям.
Ниже приводятся характеристики ряда рукавных и зернистых фильтров.

Таблица 5.1 – Фильтры типа УРФМ с регенерацией обратной продувкой и встряхиванием


Характеристика

Марка

 

УРФМ II М

УРФМ III

Площадь фильтрующей поверхности. м2

2300

1610

Количество секций

20

14

Число рукавов

840

488

Габаритные размеры LxBxH

23x4.8х13,1

16.1х4,8х13,1

Масса,т

109

78,3

Примечание: диаметр рукавов 220 мм, высота 4.063 м, ткань-нитрон (130оС)

Таблица 5.2 – Нормальный ряд фильтров ФРО (фильтры рукавные с обра-тной продувкой

Марка

Площадь фильтрующей поверхности,м2

Число рукавов

Число секций

Высота рукавов,мм

Диаметр рукава,мм

ФРО-1250-1

1266

252

6

8

200

ФРО-1650-1

1688

336

8

8

200

ФРО-2500-1

2530

504

12

8

200

ФРО-4100-2

4104

432

8

10

300

ФРО-5100-2

5130

540

10

10

300

ФРО-6000-2

6156

648

12

10

300

ФРО-7000-2

7182

756

14

10

300

ФРО-8000-2

8208

864

16

10

300

ФРО-20000-3

20520

2160

10

10

300

ФРО-24000-3

24624

2592

12

10

300

Примечание: ткань-лавсан (130оС) или стеклоткань (220оС)

Таблица 5.3- Технические характеристики насыпных фильтров с обратной продувкой и вибрацией

Марка

Площадь фильтрующей поверхности

Число

dгранул,
мм

q,
м3/(м2·мин)

Δр,
Па

Tmax
газов

Со,
г/м3

секций

фильтру-ющих слоев

ЗФ-4м

2-4

2-4

3

3-10

20

600-1500

140

20

ЗФ-6м

7,8-31,2

2-8

3

3-10

20

600-1500

140

20

ЗФ-8м

8-120

2-30

3

3-10

20

600-1500

140

20

Фильтры рассмотренных типов имеют достаточно хорошую эффективность. Степень очистки достигает 99,5%, в том числе для мелкодисперсных (<3 мкм) пылей. Для зернистых фильтров концентрации на входе могут достигать 100 г/м3. Их производительность  до 20-25 м3/м2·мин.
     

                                                     5.2 Порядок расчета

Необходимая поверхность фильтра определяется исходя из газовой нагрузки:
qф=qнС1С2С3С4С5                                (5.1)

где qн - константа газовой нагрузки для различных видов пылей; С1-коэффициент, учитывающий способ регенерации; С2-коэффициент, учитывающий начальную запыленность газов z,г/м3, который определяется по таблице 5.1; С3-коэффициент, учитывающий среднемедианный диаметр пыли dm; С4-коэффициент, учитывающий температуру газа Тг; С5- коэффициент, учитывающий требования к уровню очистки. Все величины, кроме С2 определяются по таблице 5.2.
Таблица 5.1 – зависимость коэффициента С2 от запыленности газа

Запыленность газа,zо, г/м3

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Коэффициент С2

1,00

0.95

0,92

0,90

0.87

0.86

0,855

0,85

0,84

0,83

     

Таблица 5.2-Значения констант для определения необходимой     поверхности фильтра

Параметр

Условия

Значение

 

 

 

 

 

Жмых. Зерно. Комбикорм. Мука. Кожа. Опилки. Табак. Картон

3.5

Асбест и другие волокнистые материалы, в том числе целлюлозные; пль, образующаяся при выбивке отливок из формы, кальцинированная сод, тальк, при полировке; гипс, гашеная известь, соль, песок и пыль от пескоструйных аппаратов, кальцинированная сода, тальк.

2.6

Глинозем, плавиковый шпат, каолин, известняк, кварц, руда, минеральная пыль, уголь, цемент, порошковые пигменты, резина, сахар.

2,0

Кокс, летучая зола, порошки металлов, оксиды металлов, пластмассы,  красители, силикаты, крахмал, сухие химикаты из нефтяного сырья.

1,7

Технический углерод, активированный уголь, моющие вещества, порошковое молоко, возгоны цветных и черных металлов.

1,2

 

С1

Импульсная регенерация ткани

1,0

Импульсная регенерация нетканых материалов

1.1

Обратная продувка со встряхиванием

0.7-0,85

Обратная продувка без встряхивания

0,55-0,7

 

С3

dm>100 мкм

1.2-1,4

50< dm<100

1,1

10< dm<50

1,0

3< dm<10

0,9

dm <3мкм

0,7-0,9

 

 

С4

=20оС

1

г=40 оС

0,9

=60 оС

0,84

80 оС

0,78

=100 оС

0,75

=120 оС

0,73

=140 оС

0,72

=160 оС

0,70

    
      С5

Концентрация пыли в очищенном газе 30 мг/м3 и выше

1

Концентрация пыли в очищенном газе 30 мг/м3 и ниже

0,95

 

Скорость фильтрации через ткань , которая является эквивалентом газовой нагрузки определяется по  формуле:
                                            (5.1)
       Полное гидравлическое сопротивление фильтра определяется по формуле:
                                              (5.2)
где  -Δр  полное гидравлическое сопротивление корпуса аппарата и фильтра;  Δрк- потеря давления при прохождении очищаемого газа через  корпус аппарата , Па; Δрф- гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, Па.
         Потеря давления при прохождении очищаемого газа через  корпус аппарата определяется по формуле:
                                              (5.3)
           где ξ –коэффициент аэродинамического сопротивления корпуса аппарата (без фильтровального слоя).
           Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки складывается из постоянной составляющей Δр1 – сопротивления фильтровальной перегородки с учетом пыли, оставшейся после регенерации, и переменной составляющей и  Δр2 – сопротивления . накапливающегося на перегородке за счет осевшей на ней пыли,
                                          (5.4)
                                             (5.5)
где  А – коэффициент, м-1; µ - коэффициент динамической вязкости газа,Па·с.
         Исходя из оптимальных условий работы фильтра величина Δр2 может приниматься равной 600-800 Па для пыли со средне медианным диаметром dm < 20 мкм и 250-350 Па при dm > 20мкм.
         Необходимая продолжительность периода фильтрации между регенерациями определяется по формуле:
                                                        (5.6)

где В – коэффициент, м/кг; z – начальная запыленность газов, кг/м3.
        Фактическая вязкость газа вычисляется по формуле:
                                   (5.7)

Где С-константа Сюзерленда (для воздуха С=124); t –температура газа,оС.

             Определяют значения коэффициентов по формулам:
                     (5.8)

                         (5.9)

где εп и εтк – пористость слоя пыли и ткани соответственно, доли единиц; h0 – удельное сопротивление ткани, отнесенное к толщине 1м при скорости 1 м/с, Па;ρч -плотность частиц пыли, кг/м3; -среднемедианный диаметр частиц пыли, м; для определения величин  εтк и hо можно воспользоваться табл.5.2 или справочной литературой.

 

         Таблица 5.2-некоторые свойства фильтровальных материалов

Основное волокно

Термостойкость,оС

Пористость εтк,доли единиц

Удельное гидравлическое сопротивление hо,Па

Шерсть

80-100

0,86

0,84·105

Нитрон

130

0,83

0,83·105

Стекловолокно

250-300

0,55

27·104

         Пористость слоя пыли приближенно определяется выражением:
(5.10)
         Для выбора аппарата определяется площадь поверхности фильтрации по формуле:
                                     (5.11)
где Vг–заданый расход газа, идущего на фильтрование,м3/ч;Vр -предварительно рассчитанная величина расхода воздуха на регенерацию, м3/ч, определяемая при допущении, что скорость обратной продувки равна скорости фильтрования. определяемой по формуле:
(5.12)
Где tp – время отключения секции на обратную продувку(принимается в преде-лах 15-20 с); np – количество регенераций в течение 1 часа.
          Выбор фильтра производится по каталогу в соответствии с принятыми условиями фильтрации (тип ткани, способ регенерации) с запасом 10-15% по площади фильтрации. Затем уточняются параметры фильтра.
         Площадь поверхности фильтрации, отключаемая на регенерацию в тече-ние 1 ч:
(5.13)

где Nc–число секций выбранного аппарата; Fc-площадь фильтрования одной секции,м2.
        Уточняется расход воздуха, подаваемого на обратную продувку в течение часа
(5.14)

где ωбор-скорость обратной продувки,
(5.15)

где kp-коэффициент регенерируемости тканей,  kp =1,6-2.0 м/мин.
Окончательная площадь фильтрации должна быть равна или близка к площади фильтрации выбранного аппарата,
(5.17)

           Находится уточненная газовая нагрузка:     
                                                                 (5.18)

которая  должна быть близка к расчетной.
Продолжительность периода фильтрования между двумя регенерациями всегда должна быть больше суммарной продолжительности регенерации остальных секций:
tф>(Nc-1)tp(5.19)

5.3 Пример расчета

        Рассчитать и выбрать фильтровальный агрегат  УРФМ для следующих ус-ловий:
- объем очищаемого газа =34000м3/ч  при нормальных условиях, температура газа =150оС, газовая фаза по составу сходна с воздухом, подсос воздуха с температурой для охлаждения газа до допустимой по применению нитрона tг=130оC 
- пыль-летучая зола со среднемедианным диаметром dm=1 мкм,
- плотность материала пыли ρч=2900кг/м3,
- начальная запыленность при нормальных условиях zо=15.2 г/м3,
 -марка ткани фильтра - нитрон;
-регенерация обратная продувка со встряхиванием;
      
        Решение
1) Полный объем очищаемого газа с учетом подсоса воздуха. Необходимого для создания допустимой температуры для ткани нитрон:

2) Полный объем очищаемого газа с учетом подсоса воздуха при нормальных условиях:

3) Расход газа идущего на фильтрацию при рабочих условиях:

4) Начальная запыленность газа перед фильтром при рабочих условиях:
=8.24   г/м3
5) Допустимая газовая нагрузка по формуле 5.1:
qф=1,7·0.8·0.71·0.95 = 0.771м3/(м2·мин)
6) Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата при принятом коэффициенте гидравлического сопротивления корпуса ξ=2 и скорости на входе ωвх = 8 м/с по формуле (3.9):
Δрк=2·82·0.833 / 2=53.3 Па
7) Коэффициент динамической вязкости газа при рабочих условиях (коэффициент динамической вязкости при нормальных условиях =17,5·10-6 Па·с и константа Сюзерленда С =124) по формуле (5.7):

8) Пористость слоя пыли по формуле 5.9
εп=1-79(1·10-6)0.47=0.880
9) Удельное гидравлическое сопротивление нитрона по табл. 5.2  ho=0,83·105 
10) Пористость нитрона по табл. 5.2 εтк=0,830
11) Скорость фильтрации по формуле 5.1:
ωф=0,771/60=0,0129 м/с
12) Коэффициент А по формуле (5.8):

Коэффициент В по формуле (5.9):

13) Постоянное гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки с учетом пыли, оставшейся на ней после регенерации по формуле (5.5):
                           Δр1=4.87·108·24,5·10-6·1.29·10-2=154 Па

14) Гидравлическое сопротивление накапливающегося на фильтре слоя перед регенерацией из условий его устойчивости Δр2=700 Па (для мелкой пыли с dm<20мкм).
5) Общее гидравлическое сопротивление аппарата по формулам 5.2:
                          Δр=53.3+154+700=907 Па

 

15) Продолжительность периода фильтрации между двумя регенерациями по формуле (5.6):


16) Суммарное время регенерации:
(Nc-1)tp= (14-1)30=390 c,

что меньше продолжительности времени фильтрования tф=420 с.
17) Фактическая удельная газовая нагрузка по формуле (5.18)
:

      Так как полученные данные выполнены при соблюдении всех условий, фильтр марки УРФМ-III выбран правильно.

5.4 Задание на расчет

Расчитать и выбрать фильтровальный агрегат для следующих условий:
-объем очищаемого газа Vго!, норм. м3/ч;
--температура газа tг! ,оС;
-газовая фаза по составу сходна с воздухом,
- пыль летучая зола со среднемедианным диаметром dm=1 мкм;
- плотность материала пыли ρч=2900кг/м3 ;
- начальная запыленность при нормальных условиях zо, г/м3.
        Расчет провести в соответствии с вариантом. Номер варианта определяется последней цифрой номера зачетной книжки студента. Недостающие данные для расчета приведены в таблице 5.3.

        Таблица 5.3 –Варианты заданий

Вариант

Параметры для расчета

Тип фильтра

Тип фильтровальной ткани

Объем очищаемого газа, Vго!, норм. м3/ч

Начальная запыленность при норма-льных усло-виях, zо, г/м3

Температу-ра газа, оС

1

УРФМ

шерсть

36000

17

170

2

УРФМ

нитрон

32000

16,5

160

3

УРФМ

шерсть

30000

16

150

4

УРФМ

нитрон

28000

15.5

140

5

УРФМ

шерсть

26000

15

135

6

ФРО

шерсть

36000

17

170

7

ФРО

нитрон

32000

16,5

160

8

ФРО

шерсть

30000

16

150

9

ФРО

нитрон

28000

15.5

140

10

ФРО

шерсть

26000

15

135

Источник: портал www.KazEdu.kz

Другие материалы

  • Акушерство. Методические рекомендации кафедры
  • ... и техники выполнения операции.   ЛИТЕРАТУРА: ОСНОВНАЯ: 1.   Аномалии родовой деятельности. Методические рекомендации. М., 1990. 2.   Бодяжина В.И., Жмакин К.Н. Акушерство., М., Медицина, 1995. 3.   И.В. Дуда. Нарушения сократительной деятельности матки ...

  • Шпаргалки к экзамену по ОБЖ (Брянск)
  • ... и им выдаются удостоверения.  Повышение рабочими уровня знаний по безопасности труда осуществляется на курсах повышения квалификации, ее сдачей экзаменов. 136. Виды инструктажа, регистрация инструктажа.  Инструктаж работающих подразделяется на:  1. вводный  2. первичный на рабочем месте ...

  • Теория безопасности жизнедеятельности
  • ... новую для них работу. Инструктаж проводиться по инструкциям, разработанным для отдельных профессий или видов работ индивидуально с практическим показом безопасных приемов труда. После инструктажа и проверки знаний рабочие в течении первых 2-14 смен выполняют работу под наблюдением лица, назначенного ...

  • Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
  • ... в пределах показателя ПДВ или будет превышать его незначительно. 6.3 Описание технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс В цехе литья пластмасс основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются термопластавтоматы в количестве 12 штук и сушильные шкафы, в ...

  • Педиатрия
  • ... реанимационных мероприятий, угрозой осложнений, а также все дети до года. Остальных детей лечат на дому под постоянным наблюдением участкового педиатра и медицинской сестры. В стационаре больного острой пневмонией следует поместить в бокс или отдельную палату, целесообразно производить одновременное ...

  • Прибор для измерения скорости кровотока
  • ... С задней стороны корпуса прикручивается крышка (10) с разъемом (11) SKINTOP MS, через который проходит сигнальный кабель (12) для соединения датчика с прибором для измерения скорости кровотока. Для уменьшения потери энергии ультразвукового колебания при излучении в исследуемую среду используется ...

  • Волновой генетический код
  • ... человеческой речи, которая резонансно взаимодействует с хромосомной ДНК in vivo [25,29]. Этот результат, осмысленный нами с позиций семиотико-волновой составляющей генетического кода, имеет существенное методологическое значение и для анализа таких суперзнаковых объектов, как тексты ДНК, и для ...

  • Безопасность жизнедеятельности
  • ... Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, можно существенно влиять на решение задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности. Различают четыре принципиальных варианта взаимного расположения зон опасности и зоны пребывания человека (рис.0.7). Защита ...

  • Проектирование аспирационной системы деревообрабатывающего цеха
  • ... содержания "Выполнить проект централизованной аспирационной системы деревообрабатывающего цеха". Аспирационной называется система, обеспечивающая нормативные санитарно-гигиенические условия труда в рабочей зоне станка.   В деревообрабатывающих цехах применяются централизованные ...

  • 90 шпаргалок по БЖД 1 курс (1-2 семестр)
  • ... организма. Понима­ние процессов изменения работоспособности позволяет предупредить или отдалить наступление утом­ления. Например, у студентов первых курсов выс­ших учебных заведений в соответствии с биологи­ческими ритмами «пик» работоспособности прихо­дится на 11 часов утра; фаза относительно ...

  • Обращение с отходами на ООО ПАП "Транспорт–Экспресс"
  • ... подхода к выбору режимов переработки. Полная реализация описанной схемы на практике является дорогостоящим и трудоёмким процессом, поэтому внедрение её довольно ограничено. 2. Обращение с отходами на предприятии ООО ПАП «Транспорт – Экспресс»   2.1 Природоохранные проблемы предприятия ...

  • Выбор метода стерилизации медицинских товаров. Подбор и организация оптимальных условий хранения и эксплуатации
  • ... является применение агрессивных методов стерилизации. При неправильном выборе методов стерилизации инструментов отмечен преждевременный выход их из строя. Для увеличения срока службы инструментов необходимо выбирать щадящие методы стерилизации. Развитие современной медицинской техники требует ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:

Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info