Промислова екологія - Апостолюк C.O. - Тканинні пиловловлювачі

У цих пиловловлювачах очищення повітря від пилу здійснюється при фільтрації через тканинні матеріали. Вони застосовуються для очищення повітря від пилу всіх груп дисперсності.

Найбільш поширеними є тканинні пиловловлювачі, в яких тканина використовується у вигляді циліндричних мішків-рука-вів. Часто такі пиловловлювачі називають рукавними фільтрами.

Рукавні пиловловлювачі за способом введення очищуваного повітря в рукав поділяють на протитічні (з введенням повітря знизу — через бункер для збирання вловленого пилу) і прямотічні (з введенням повітря зверху), а за способом регенерації та формою рукавів — на пиловловлювачі зі струшуванням і зворотним продуванням та пиловловлювачі тільки з одним зворотним продуванням. Окрему групу становлять пиловловлювачі з імпульсним продуванням стиснутим повітрям.

Витрушування пилу переважно здійснюють у вертикальному напрямку, однак є конструкції, де використовуються вібрації та коливні рухи рукавів у горизонтальному напрямку.

На рис. 3.20 наведена принципова схема рукавного протитічного пиловловлювача.

Рис. 3.20. Принципова схема рукавного протитічного пиловловлювача: 1 — вхідний патрубок; 2 — канал; З — витрушувальний механізм; 4 — колектор; 5 — корпус; 6 — рукави; 7 — бункер; 8 — шнек

Протитічний тканинний пиловловлювач складається з розбірного металевого корпуса 5, розділеного декількома вертикальними перегородками. У кожній секції розташовуються циліндричні рукави-фільтри 6 з вельвету, фланелі або сукна. Тканинні фільтри характеризуються високою ефективністю очищеного повітря від пилу (98 % і вище). Розглянемо принцип роботи протитічного тканинного пиловловлювача. Запилене повітря подається повітроводом І у повітророзподільну коробку бункера 7, а звідти — у рукави 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 струшу вального механізму 3 або продувається потоком повітря від спеціального вентилятора через канал 2. Пил з рукавів потрапляє у бункер 7, звідки за допомогою шнека 8 транспортується за межі циклона.

На металургійних, гірничодобувних і машинобудівних підприємствах широко використовуються багатосекційні протитічні тканинні фільтри виробництва фірми СФ (Швеція), загальний вигляд яких наведений на рис. 3.21.

Пиловловлювач цієї конструкції належить до всмоктувальних фільтрів з регенерацією рукавів струшування та зворотним продуванням.

Рис. 3.21. Загальний вигляд протитічного рукавного багатосекційного пиловловлювача: 1 — корпус; 2 — рукави; 3 — вхідний патрубок; 4 — колектор; б — вихідний патрубок; 6 — клапани; 7 — витрушу-вальний механізм; 8 — вхідні патрубки; 9 —- люки; 10 — шнек; 11 — бункер

Дамо характеристику конструкції та опишемо принцип роботи такого пиловловлювача. У щільному металевому корпусі 1 підвішені тканинні рукави 2. Верхній кінець рукавів 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 у напрямку, вказаному стрілками, у збірний колектор 4, а далі викидається в атмосферу, пил, що осів у рукавах, усувають способом витрушування. Під час продування клапани 6 відкривають отвори, через які продувне повітря надходить у регенераційну секцію, а в цей час закриваються отвори, які 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, що створюється в загальному бункері пиловловлювача ексгаустером, продувне повітря засмоктується в секцію, після чого потрапляє у тканину рукавів у зворотному до очищеного повітря напрямку. При цьому тканина продувається, а шар пилу, що утворюється на внутрішній поверхні рукавів, руйнується під спільною дією фільтрованого в зворотному напрямку повітря і витрушування. Великодисперсний пил випадає в бункер, а продувне повітря змішується у бункері із 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 герметизовані люки 9.

Крім протитічних тканинних фільтрів, на промислових підприємствах часто використовують прямотічні рукавні пиловловлювачі. На рис. 3.22 наведена схема прямотічного пиловловлювача типу СМЦ-101. У цьому пиловловлювачі запилене повітря вводиться у верхню частину корпуса 1 через підвідні 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 їхній поверхні дрібний пил, а крупний 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

Рис. 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 крупні частинки не можуть вилітати і кружляють доти, поки 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 повітрю, що нагнітається вентилятором 6 із потоку очищеного повітря. Одночасно перекривається доступ очищеному повітрю. Під тиском продувального повітря рукави деформуються, шар пилу руйнується і падає у бункер. Після закінчення регенерації рукави відновлюють попередню форму завдяки тиску повітря, що знову в них потрапляє, а також дії пружинної підвіски.

Для полегшення відокремлення шару пилу від внутрішньої поверхні рукавів їх виготовляють із гладкої тканини — лавсану, склотканини та ін.

У наш час на металургійних, машинобудівних, гірничодобувних та інших підприємствах України почали широко застосовувати пиловловлювачі сучасних конструкцій із зворотним продуванням рукавів стиснутим повітрям або повітрям з підвищеним тиском (6000—8000 Па) зарубіжного виробництва. На рис. 3.23 подано загальний вигляд рукавного фільтра "Амержет" фірми ААФ (США) із зворотним продуванням рукавів повітрям під високим тиском. На рамі і, що підвішена на втулкових ланцюгах, змонтовані обдувальні трубки, які обіймають 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 й проходить через тканину всередину рукавів, зриваючи на своєму шляху осідлий

Рис. 3.23. Загальний вигляд рукавного фільтра "Амержет" (США): 1 — рама; 2 — рукави; З — вентилятор

пил. Повітря подається в рукави за допомогою вентилятора високого тиску 3.

Рама із прикріпленими до неї трубками поволі рухається вгору і вниз. При цьому рукави очищаються від пилу в результаті спільної дії механічного стискання й струменя стиснутого повітря, що витікає з щілин зі швидкістю 10—30 м/с. Така конструкція дозволяє здійснювати регенерацію тканини рукавів без вимикання та припинення роботи фільтра. Для цього рукави виготовляють з відкритими нижнім і верхнім торцями. Очищене повітря подається у верхню частину апарата й 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 і висотою від 3160 до 10 690 мм. Площа рукавів становить відповідно від 7,9 до 222 м2. Довжина рукавів у найвищих пиловловлювачів перевищує 7 м, що можливо завдяки відсутності динамічних навантажень на тканину, які характерні для регенерації витрушуванням.

За останні роки на промислових підприємствах почали часто використовувати рукавні пиловловлювачі з імпульсним продуванням стиснутим повітрям (рис. 3.24). Опишемо принцип роботи таких пиловловлювачів. Запилене повітря через вхідний патрубок потрапляє у простір між рукавами 2, натягну-

Рис. 3.24. Схема рукавного пиловловлювача з імпульсним продуванням: 1 — вхідний патрубок; 2 — рукави; З — вихідний патрубок; 4 — сопло

тими на каркаси у вигляді спіральних пружин або кілець. Крупний 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 стиснутого повітря одночасно в усі рукави або в частину з них, але послідовно. Струмені 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 у тканину рукавів. Подавання повітря здійснюється через електромагнітні клапани з автоматичним керуванням. Тиск продувного повітря повинен становити 400—600 кПа, витрата повітря — 0,1—0,2 % об'єму очищуваного повітря, тривалість кожного імпульсного продування — 6—10 с. Регенерація тканини пиловловлювача повинна здійснюватися через кожні 200—600 с.

Технічна характеристика основних типів рукавних пиловловлювачів наведена в табл. 3.5.