Самоочищающиеся масляные фильтры

Для обеспечения непре­рывного действия воздушных фильтров и упрощения их обслужи­вания, особенно при больших расходах воздуха с концентрацией пыли до 10 мг/м³, разработаны установки с автоматической реге­нерацией или заменой фильтрующей поверхности.

Самоочищающиеся масляные фильтры типа Кд являются сек­циями кондиционеров; они состоят из непрерывно движущейся в вертикальной плоскости фильтрующей бесконечной панели и мас­ляной ванны. При прохождении через ванну загрязненные участки панели отмываются от пыли и вновь промасливаются, а пыль осе­дает на дне ванны в виде шлама. Скорость потока воздуха в та­ких фильтрах не должна превышать 3 м/с и обычно составляет 2,5—2,6 м/с.

В двух- и трехпанельных фильтрах типа Кд, КдМ и Кт произ­водительностью от 40 до 240 000 м³/ч установлены последовательно две пружинно-стержневые сетки, каждая из которых представляет собой непрерывную ленту. Сетки натянуты на валы, из которых верхний – ведущий, а нижний – натяжной. Первая сетка перемещается со скоростью 0,003м/с, вторая – со скоростью 0,001м/с. Таким образом воздух проходит последовательно (рис. 8)

В масляном баке 5 расположены шнек 6 и элеваторное устройство для удаления шлама, механизм промывки сеток, два змеевика для подогрева масла в зимнее время и маслосъемник 3 для снятия излишков масла с сеток.

Степень очистки зависит от дисперсности и концентрации пыли и составляет 90—98% для частиц крупнее 3 мкм; для более мел­кой пыли эффективность снижается до 50—60%.

Рисунок 8 – Фильтр масляный самоочищающийся марки КДМ: 1 – механизм промывки сеток; 2 – сетки; 3 – маслосъемник; 4 – система подогрева масла; 5 – бак; 6 – шнек.

По мере насыщения масла пылью оно густеет, при этом ухуд­шается отмывка сеток и увеличивается сопротивление фильтра. Смену масла в ванне при централизованном маслоснабжении сле­дует производить при насыщенности пылью не более, чем на 7% иначе затрудняется прокачивание масла по трубопроводам и его фильтрация через перегородки регенерационной аппаратуры.

При начальной концентрации пыли 1—2 мг/м³ пылеемкость фильтра будет исчерпана через 300—500 ч работы. Если учесть, что на заправку фильтров, обслуживающих одно промышленное здание, во многих случаях расходуются десятки тонн масла, то становится ясным значение маслоснабжения и регенерации масел при эксплуатации самоочищающихся масляных фильтров. В сред­нем масло меняют один раз в месяц; режим смены должен уточ­няться в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Самоочищающиеся масляные фильтры применяют для очистки воздуха, подаваемого в залы с электрическими машинами; их устанавливают перед турбовоздуходувками доменных печей; ис­пользуют для защиты мощных стационарных дизелей и воздушных компрессоров, а также в большинстве вентиляционных систем раз­личных производств.

Разработаны также самоочищающиеся масляные фильтры шарнирно шторчатого типа ФШ, панель которых набирается из фильт­рующих звеньев-шторок, подвешенных к двум бесконечным цепям и перекрывающих друг друга.

Рулонные фильтры

Представляют собой камеру, в верхней части которой расположена катушка с намотанным на нее чистым фильтрующим материалом, перемещающимся через проем для прохода воздуха и наматывающимся на нижнюю катушку по мере забивки материала пылью.

На фильтре установлен датчик дифференциального манометра. При достижении заданного перепада давления прибор автоматически включает электродвигатель, и материал передвигается на определенную длину.

Рисунок 9 – Рулонный автоматический фильтр: 1- камера для чистого рулона; 2 – мат; 3 – предохранитель; 4 – блок управления; 5 – двигатель; 6 – опорная сетка.

При этом сопротивление фильтра снижается и материал остается неподвижным до накопления новой порции пы­ли. После запыления всего материала рулона он заменяется но­вым, так как не может регенерироваться.

Фильтрующим материалом служат упругие маты ФСВУ длиной 15—25 м. Мат в проеме опирается на туго натянутые проволоки, которые удерживают его в направляющих пазах.

Сопротивление фильтра составляет 100—150 Па, но может быть я выше. Нагрузка по воздуху — 8—10 тыс. м³/(м²-ч). Пылеемкость матов достигает 0,5—1 кг/м²; эффективность очистки по пыли размерами мельче 10 мкм составляет 90%.

Эти фильтры широко используются в системах кондиционирования и приточной вентиляции самостоятельно, а также в каче­стве первой ступени очистки перед фильтрами II или I класса. Срок непрерывной работы рулона до смены его обычно составляет около 1 года.

Заключение

Перспективы дальнейшего развития теории и техники фильт­рации через пористые перегородки в основном связаны с разра­боткой и использованием новых видов и типов фильтрующих мате­риалов, конструкций аппаратов и совершенствованием устройств регенерации, особенно пневматическими методами, и расширением областей применения.

Процессы фильтрации и регенерации чрезвычайно сложны, так как имеется очень много факторов, влияющих на них одновре­менно. Сделать правильный выбор типа фильтра для нового про­цесса и оптимальных параметров его работы в настоящее время возможно только на основании опытных данных. Широкое при­менение методов математического моделирования с использова­нием вычислительной техники для расчетов оптимальных значений основных параметров уже сейчас начинает широко входить в прак­тику, позволяя повысить экономичность и надежность работы фильтров.

Основными направлениями теоретических и экспериментальных исследований в области тканевой фильтрации являются:

- изучение механизма образования и разрушения пылевого слоя, его структуры, влияние размера, формы, электрического заряда и других физических и химических свойств частиц на поведение си­стемы пылевой слой —фильтрующая перегородка в периоды фильтрации и регенерации;

- исследование влияния структуры фильтрующих перегородок на величину проскока пыли и размер проникающих частиц (величи­ны пор, размера и формы волокон, их подвижности при деформа­ции перегородки, характера ее поверхности);

- изучение влияния внешних факторов на механизм образования пылевого слоя и его поведение (относительной влажности воздуха различных кондиционирующих добавок в газ, изменяющих элект­рические свойства системы пыль — ткань);

- изучение механизма разрушения тканей и войлоков.

Дальнейшее развитие волокнистых фильтров тонкой очистки имеет целью создание новых экономичных фильтрующих материа­лов, обладающих большей пылеемкостью, термической и химиче­ской стойкостью, а также новых аппаратов с большей производи­тельностью при меньших габаритах за счет совершенствования спо­соба развертывания материала с надежной герметизацией. Ведет­ся разработка материалов, покрытых мембранной пленкой, позво­ляющей осуществлять регенерацию. В результате этих работ су­щественно повысится экономичность фильтров тонкой очистки и расширится область их применения. Непрерывно расширяются так­же области использования волокнистых и сеточных туманобрызгоуловителей, разрабатываются новые типы и виды материалов для них из синтетических и металлических волокон и ячеистых вспе­ненных слоев, исследуются конструкции аппаратов для одновре­менного улавливания туманов, содержащих труднорастворимые частицы и газообразные примеси.

Список литературы

1. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков, И.К. Решидов // М.: Химия, 1981. – 392 с., ил.

2. Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки черной металлургии: М.: Металлургия, 1990. – 400 с., ил.