Взаимодействие в системе «промышленное предприятие - окружающая среда» (стр. 13 )

.Наибольшее распространение имеют рукавные фильтры.Тканевые фильтры различаются по следующим признакам:

– по форме фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и др.) и наличию в них опорных устройств (каркасные, рамные);

– по типу фильтровальной ткани: из натуральных и синтетических тканей;

– по способу регенерации ткани: встряхиванием, обратной продувкой, продувкой сжатым воздухом, импульсной продувкой, звуковой регенерацией;

– по наличию и форме корпуса для размещения ткани – прямоугольные, цилиндрические, открытые (бескамерные);

– по числу секций в установке (однокамерные и многосекционные);

– по месту расположения вентилятора относительно фильтра (всасывающие, работающие под разряжением, и нагнетательные, работающие под давлением).

В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках, и войлоки, получаемые путем свойлачивания или механического перепутывания волокон иглопробивным методом.

Наиболее распространенным типом тканевого фильтра является рукавный фильтр . Газ, подлежащий очистке, подводится в нижнюю часть каждой камеры и поступает внутрь рукавов. Фильтруясь через ткань, газ проходит в камеру, откуда через открытый выпускной клапан поступает в газопровод чистого газа. Частицы пыли, содержащиеся в неочищенном газе, оседают на внутренней поверхности рукава, в результате чего сопротивление рукава проходу газа постепенно увеличивается. Когда оно достигнет некоторого предельного (по условиям тяги) значения, фильтр переводится на режим регенерации , т. е. рукава освобождаются от осевшей на них пыли.

Способы регенерации фильтров.

1.  обратная продувка со встряхиванием;

2.  обратная продувка без встряхивания;

3.  импульсная продувка;

4.  обратная струйная продувка.

Иногда применяют регенерацию кручением рукава и вибровстряхиванием.

Обратную продувку со встряхиванием применяют для изгибоустойчивых тканей (лавсана, нитрона), а без встряхивания - для тканей, плохо сопротивляющихся изгибу (металлоткани, стеклоткани).

Импульсная продувка осуществляется при работающем фильтре и не требует его отключения. Она позволяет использовать в фильтрах, кроме тканей, тяжелые нетканые материалы.

Струйную продувку применяют при очистке больших объемных расходов газа малой запыленности с достижением выходной запыленности 2-4 мг/м3.

Интенсивная регенерация позволяет использовать в качестве фильтровального материала тяжелые нетканые материалы, обеспечивающие высокую эффективность улавливания при высоких скоростях фильтрования без исключения секций на регенерацию. Расход продувочного воздуха составляет 1-6% объема очищаемого газа.

39. Зернистые фильтры. Их принцип работы и конструктивные особенности.

В зернистых фильтрах в качестве фильтрующего слоя используют насыпные материалы, в которых отдельные элементы не связаны между собой. К ним относятся: крупнозернистый песок, галька, шлак, дробленые горные породы, древесные опилки, кокс, крошка резины, пластмассы, графит и другие материалы. Фильтрующий слой обычно делают неоднородным: на входе газа располагают более крупные зерна диаметром 5 – 10 мм, на выходе – более мелкие диаметром 2 – 3 мм. Выбор материала обусловливается требуемой термической и химической стойкостью, механической прочностью и их доступностью. При пропускании газа через зернистые материалы, содержавшиеся в нем во взвешенном состоянии твердые или жидкие частицы задерживаются и остаются в фильтрующем слое.

Зернистые фильтры можно использовать при работе в условиях высоких температур, агрессивной среды и при больших механических нагрузках и перепадах давления. Кроме того зернистые фильтры при соответствующем выборе фильтрующего материалы могут выполнять функцию катализатора или адсорбента.

Зернистые фильтры склонны к завиванию пылью и их регенерация большей частью вызывает трудности. Поэтому если не удается удалить осевшую пыль с фильтрующего слоя промывкой или другими способами, его заменяют. Ввиду того, что скорости фильтрации газа через зернистый материал малы, зернистые фильтры требуют больших площадей для их установки.

Различают следующие типы зернистых фильтров:

– зернистые насадочные (насыпные) фильтры, в которых улавливающие элементы (гранулы, куски и т. д.) не связаны друг с другом. К этим фильтрам относятся: статические (неподвижные) слоевые фильтры; динамические (подвижные) слоевые фильтры с гравитационным перемещением сыпучей среды; псевдоожиженные слои;

– жесткие пористые фильтры, в которых зерна прочно связаны друг с другом в результате спекания, прессования или склеивания и образуют прочную неподвижную систему. К этим фильтрам относится пористая керамика, пористые металлы, пористые пластмассы.

40. Электрическая очистка газов. Устройство и принцип действия электрогазоочестной установки. Метод подбора электрофильтров.

Метод электрической очистки газа в электро­фильтрах от взвешенных в нем частиц мелкодисперсной пыли и жидкости основан на явлении ионизации газовых молекул в электрическом поле высокого напряжения. Частицы получают заряд от ионов газа и осаждаются на электродах электрического фильтра, а очищенный газ выводится из аппарата.

Установка состоит из электрофильтра, в ко­тором газ очищается от взвешенных в нем частиц, и питающего электроагрегата, предназначенного для подачи тока высокого напряжения на электроды электрофильтра. Цепь электроагрегата включает рубильник 1, предохранители 2, регулятор напряже­ния 3, трансформатор 4, повышающий напряжение сети 220 или 380 В до 50—110 кВ, выпрямителя 5, а также аппаратуру авто­матики, контроля, сигнализации и блокировки.

Принципиальная схема электрофильтра

В промышленном электрофильтре содержится большое коли­чество подобных элементов, каждый из которых состоит из коронирующего и осадительного электродов. Они помещаются в общем корпусе, который может иметь круглую или прямоугольную форму и выполняется из стали, алюминия, кирпича, железобетона, свинца, пластмасс и других материалов в зависимости от харак­тера газа и содержащихся в нем частиц. При необходимости кор­пус футеруется и снабжается теплоизоляцией.

Достоинствами электроочистки являются: возможность об­работки больших объемов газа при очень малых гидравлических сопротивлениях; высокая степень очистки; малые энергозатраты; возможность полной автоматизации.

К недостаткам метода следует отнести высокую металлоемкость и громоздкость электрофильтров, и значительные капитальные затраты.

При пропускании запыленного газового потока через сильное электрическое поле частицы пыли получают электрический за­ряд и ускорение, заставляющее их двигаться вдоль силовых ли­ний поля с последующим осаждением на электродах. Вслед­ствие того, что силы, вызывающие осаждение частиц пыли, при­ложены только к этим частицам, а не ко всему потоку газа, расход энергии при электрической очистке значительно ниже, чем в большинстве других пылеулавливающих аппаратов.

41. Сущность процесса электрической фильтрации газов. Классификация и элементы конструкций электрофильтров. Эксплуатация электрофильтров.

Электрофильтры являются универсальными аппаратами для очистки промышленных газов от твердых и жидких частиц. К числу преиму­ществ электрофильтра относятся: высокая степень очистки, достигающая 99%; низкие энергетические затраты на улавливание частиц. Электрофильтры могут работать под давлением и разрежением, а также в усло­виях воздействия различных агрессивных сред. Современные электрогазоочистные установки возможно полностью автоматизировать.

К недостаткам электрофильтров относится высокая чувствитель­ность процесса электрической фильтрации газов к отклонениям от за­данных параметров технологического режима, а также к незначитель­ным механическим дефектам в активной зоне аппарата.

Электрофильтры явля­ются одними из распространенных, а иногда незаменимых аппаратов для очистки промышленных газов от твердых и жидких загрязняющих веществ, выделяющихся при различных технологических процессах, преж­де всего больших объемов газа — порядка сотен тысяч и миллионов ку­бических метров газа в час.

Электрофильтры широко применяются почти во всех отраслях на­родного хозяйства: теплоэнергетике, черной и цветной металлургии, хи­мии и нефтехимии, в строительной индустрии, при производстве удобре­ний и утилизации бытовых отходов, в атомной промышленности и др. Область применения электрофильтров непрерывно расширяется.

В настоящее время в промышленности используются два вида электрофильтров:

−однозонные электрофильтры−применяемые для очистки промышленных газов;

−двухзонные электрофильтры−применяемые в основном для тонкой очистке воздуха в системах вентиляций и кондиционировании.

По способу удаления осажденных на электродах частиц электрофильтры разде­ляются на сухие и мокрые.

В cyxих электрофильтрах обычно улав­ливаются твердые частицы, которые удаляются с электродов встряхиванием. В мокрых электрофильтрах могут улав­ливаться твердые частицы, смываемые с поверхности электродов орошающей жидкостью (обычно водой). Кроме того, мокрые электрофильтры применяются для улавли­вания жидких частиц — тумана или ка­пельной влаги из газового потока.

Мокрые электрофильтры выполняют вертикальными однопольными или горизон­тальными многогопольными.

Существует два основных типа осадительных электродов — пластинчатые и трубчатые. Пластинчатые электроды использу­ются как в горизонтальных так и в вер­тикальных электрофильтрах, а трубчатые — только в вертикальных. Трубчатые осадительные электроды обеспечивают лучшие по сравнению с пластинчатыми условия улав­ливания частиц вследствие лучших харак­теристик электрического поля.

Важнейшим фактором, влияющим на процесс улавливания, является время, необходимое улавливаемой частице для достижения электрода.

Осаждение заряженных частиц происходит в основном под деиствием кулоновских сил электрического поля. Однако на процесс осаждения влияет ряд факторов, одновременный точный учет которых невозможен. К таким факторам относятся физические свойства улавливаемых частиц (размер, проводимость, диэлектрическая проницаемость), а также параметры электрофильтра (время пребывания газа в активной зоне, температура, влажность и химический состав газов, электрический режим питания аппарата, вторичный унос, газораспределение).