Тканинні пиловловлювачі - Промислова екологія
У цих пиловловлювачах очищення повітря від пилу здійснюється при фільтрації через тканинні матеріали. Вони використовуються для очищення повітря від пилу всіх груп дисперсності.
Найбільш поширеними є тканинні пиловловлювачі, в яких тканина використовується у вигляді циліндричних мішків-рукавів. Часто такі пиловловлювачі називають рукавними фільтрами.
Рукавні пиловловлювачі за способом введення повітря, що очищається, в рукав поділяють на протитічні (з введенням повітря знизу — через бункер для збору уловленого пилу) і прямотічні (з введенням повітря зверху), а за способом регенерації і формою рукавів — на пиловловлювачі з струшуванням і зворотною продукцією. пиловловлювачі тільки з одним зворотним продуванням. Окрему групу складають пиловловлювачі з імпульсним продуванням стисненим повітрям.
Витряхування пилу переважно здійснюють у вертикальному напрямку, проте є конструкції, де використовуються вібрації та коливальні рухи рукавів у горизонтальному напрямку.
На рис. 3.20 наведено принципову схему рукавного протитічного пиловловлювача.
Мал. 3.20. вПринципова схема рукавного протитічного пиловловлювача : 1 - вхідний патрубок; 2 - канал; С - вітрусувальний механізм; 4 - колектор; 5 - корпус; 6 - рукави; 7 - бункер; 8 - шнек
Протитічний тканинний пиловловлювач складається з розбірного металевого корпусу 5, розділеного кількома вертикальними перегородками. У кожній секції розташовуються циліндричні рукави-6 фільтри з вельвету, фланелі або сукна. Тканинні фільтри характеризуються високою ефективністю очищеного повітря від пилу (98% та вище). Розглянемо принцип роботи протитічного тканинного пиловловлювача. Запилене повітря подається повітроводом І вповітророзподільну коробку бункера 7, а звідти — до рукавів 6*. Після фільтрації очищене повітря подається у міжрукавний простір, а потім через колектор викидається в атмосферу. Пил осідає на внутрішній поверхні рукавів, звідки вилучається за допомогою струшувального механізму 3 або продувається потоком повітря від спеціального вентилятора через канал 2. Пил з рукавів потрапляє в бункер 7, звідки за допомогою шнека 8 транспортується за межі циклону.
На металургійних, гірничодобувних та машинобудівних підприємствах широко використовуються багатосекційні протитічні тканинні фільтри виробництва фірми СФ (Швеція), загальний вигляд яких наведено на рис. 3.21.
Пиловловлювач цієї конструкції відноситься до всмоктувальних фільтрів з регенерацією рукавів струшування та зворотним продуванням.
Мал. 3.21. Загальний вигляд протитічного багатосекційного рукавного пиловловлювача : 1 — корпус; 2 - рукави; 3 - вхідний патрубок; 4 - колектор; б - вихідний патрубок; 6 - клапани; 7 - вітрушу-вальний механізм; 8 - вхідні патрубки; 9 - люки; 10 - шнек; 11 - бункер
Дамо характеристику конструкції та опишемо принцип роботи такого пиловловлювача. У щільному металевому корпусі підвішені 1 тканинні рукави 2. Верхній кінець рукава закритий, нижній - відкритий. Він прикріплюється до нерухомої горизонтальної перегородки ("плити") над бункером 11, через який у рукави надходить запилене повітря. Фільтруючись через стінки рукавів 2, в чистому вигляді проходить в напрямку, вказаному стрілками, збірний колектор 4, а потім викидається в атмосферу, пил, яка осіла в рукавах, усувають способом витрушування. Під час продування клапани 6 відкривають отвори, через які повітря повітря надходить в регенераційну секцію, а в цей час закриваються отвори,що зв'язують її з верхнім колектором, з якого очищене повітря відсмоктується вентилятором через патрубок б, перериваючи надходження запиленого повітря через нижні відкриті отвори рукавів. Під впливом розрідження, створюваного у загальному бункері пиловловлювача ексгаустером, продувне повітря засмоктується у секцію, після чого потрапляє у тканину рукавів у зворотному очищеному повітря напрямку. При цьому тканина продувається, а шар пилу, що утворюється на внутрішній поверхні рукавів, руйнується під спільною дією фільтрованого у зворотному напрямку повітря та витрушування. Великодисперсний пил випадає в бункер, а продувне повітря змішується в бункері з запиленим, що надходить до пиловловлювача через патрубок 3 і розподіляється по робочих секціях.
У такому пиловловлювачі пил усувають за допомогою шнека 10. Огляд рукавів здійснюється через люки герметизовані 9.
Окрім протитічних тканинних фільтрів, на промислових підприємствах часто використовують прямотічні рукавні пиловловлювачі. На рис. 3.22 наведено схему прямотічного пиловловлювача типу СМЦ-101. У цьому пиловловлювачі запилене повітря вводиться у верхню частину корпусу 1 через підводять колектори 2 і потрапляє в рукави 3, верхній відкритий торець яких з'єднується з колекторами 2, а нижній - з пилозбиральним бункером 4. Фільтруючись через стінки рукавів, повітря залишає на їх поверхні , а великий пил вільно падає у бункер, менше завантажуючи тканину рукавів, ніж у протитічних пиловловлювачах. Ця особливість прямотічних пиловловлювачів є позитивною. Швидкість вертикального повітряного потоку в нижньому пе
Мал. 3.22. Схема прямотічного рукавного пиловловлювача типу СМЦ-101 : і - корпус; 2 - колектор; 3 - рукави; 4 - бункер; 5 - клапан; 6 - вентилятор; 7 -відвідний колектор
рерізі протитічних рукавів становить 1 м/с і більше, внаслідок чого великі частинки не можуть вилітати і кружляють доти, доки не осядуть на фільтрувальну тканину, збільшуючи при цьому опір фільтра.
Очищене повітря відсмоктується при закритому продувальному клапані 5 вентилятором 6 через відвідний колектор 7. При регенерації клапан 5 відкривається, створюючи доступ продувному повітрі, яке нагнітається вентилятором 6 потоку очищеного повітря. Одночасно перекривається доступ очищеного повітря. Під тиском продувного повітря рукави деформуються, шар пилу руйнується і падає в бункер. Після закінчення регенерації рукава відновлюють колишню форму завдяки тиску повітря, що знову в них потрапляє, а також дії пружинної підвіски.
Для полегшення відділення шару пилу від внутрішньої поверхні рукавів їх виготовляють із гладкої тканини лавсану, склотканини та ін.
В наш час на металургійних, машинобудівних, гірничодобувних та інших підприємствах України почали широко застосовувати пиловловлювачі сучасних конструкцій із зворотним продувкою рукавів стисненим повітрям або повітрям із підвищеним тиском (6000-8000 Па) зарубіжного виробництва. На рис. 3.23 представлений загальний вигляд рукавного фільтра "Амержет" фірми ААФ (США) із зворотним продувом рукавів повітрям під високим тиском. На рамі та, що підвішена на втулкових ланцюгах, змонтовані обдувальні трубки, які займають рукави 2. Внутрішній діаметр цих трубок трохи менший за діаметр рукава. У стінці трубок у місцях їх дотику до рукавів передбачені вузькі щілини, з яких з великою швидкістю витікає повітря та проходить через тканину всередину рукавів, зриваючи на своєму шляху осілий
Мал. 3.23.Загальний вигляд рукавного фільтра"Амержет" (США) : 1 - рама; 2 - рукави; С - вентилятор
пил. Повітря подається до рукавів за допомогою вентилятора високого тиску 3.
Рама з прикріпленими до неї трубками повільно рухається вгору та вниз. При цьому рукави очищаються від пилу в результаті спільної дії механічного стиснення і струменя стисненого повітря, що витікає зі щілин зі швидкістю 10-30 м/сек. Така конструкція дозволяє здійснювати регенерацію тканини рукавів без вимкнення та зупинення роботи фільтра. Для цього рукави виготовляють із відкритими нижнім та верхнім торцями. Очищене повітря подається у верхню частину апарату і рухається вниз, тобто в напрямку падаючого пилу, не перешкоджаючи його осіданню.
Безперервне очищення рукавів не тільки зменшує габаритні розміри пиловловлювачів, що є дуже важливим, але й дозволяє також знизити опір руху повітряного потоку, завдяки чому можна застосовувати тканини з великим опором та ефективністю.
Фірма ААФ за останні роки випустила пиловловлювачі 48 типорозмірів у круглих кожухах діаметром від 1750 до 3200 мм та висотою від 3160 до 10 690 мм. Площа рукавів складає відповідно від 7,9 до 222 м2. Довжина рукавів у вищих пиловловлювачів перевищує 7 м, що можливе завдяки відсутності динамічних навантажень на тканину, які характерні для регенерації вітрушуванням.
За останні роки на промислових підприємствах почали часто використовувати рукавні пиловловлювачі з імпульсним продуванням стисненим повітрям (рис. 3.24). Опишемо принцип роботи таких пиловловлювачів. Запилене повітря через вхідний патрубок потрапляє в простір між рукавами 2, натягну-
Мал. 3.24. вСхема рукавного пиловловлювача з імпульсним продуванням : 1 - вхідний патрубок; 2 - рукави; З - вихідний патрубок; 4 - сопло
на каркаси у вигляді спіральних пружин або кілець. Великий пил падає вниз, а дрібний осідає на зовнішню поверхню рукавів. Очищене повітря виходить через патрубок 3.
Регенерація пиловловлювача (рис. 3.24) здійснюється шляхом імпульсної подачі струменів стисненого повітря одночасно у всі рукави або частину з них, але послідовно. Потоки повітря вдуваються через спеціальні горловини у вигляді сопла 4. Внаслідок цього виникає ударна хвиля, яка руйнує шари пилу, а повітря, що надійшло із зони підвищеного тиску, подається в тканину рукавів. Подача повітря здійснюється через електромагнітні клапани з автоматичним керуванням. Тиск продувного повітря повинен становити 400-600 кПа, витрата повітря - 0,1-0,2% об'єму повітря, що очищається, тривалість кожного імпульсного продування - 6-10 сек. Регенерація тканини пиловловлювача повинна здійснюватися через кожні 200-600 сек.
Технічна характеристика основних типів рукавних пиловловлювачів наведена в табл. 3.5.