Для очистки аспирационного воздуха в системах вентиляции цеховых помещений, а также для очистки воздуха, отсасываемого с участков пересыпки, транспортировки, упаковки пылевидных материалов, до сих пор еще широко применяются хлопчатобумажные и шерстяные ткани, имеющие высокий коэффициент пылеулавливания при относительно низком гидравлическом сопротивлении. Эти ткани эффективно улавливают такие высокодисперсные пыли, как технический углерод, цемент, окись цинка и др., обеспечивая соблюдение санитарных норм по пылевым выбросам аспирационных систем. Из фильтровальных тканей, изготовленных на основе волокон естественного происхождения, наиболее широко применяется в аспирационных системах сажевых, цементных, пищевых производств фильтровальное сукно № 2 арт.20, выпускаемое в соответствии с ГОСТом 6986-69.
Хлопчатобумажные ткани типа вельветон широко применяются для очистки газов асбестовых производств. Гидравлическое сопротивление их относительно низкое, пылеотделяющая способность высокая.
В последнее время в нашей стране и за рубежом наметилась тенденция к полной замене фильтровальных тканей из естественных волокон на синтетические ткани с целью высвобождения натуральных волокон для бытовых целей. Однако, шерстяные и хлопчатобумажные ткани все еще продолжают широко применяться.
К недостаткам всех тканей из органических волокон естественного происхождения надо отнести подверженность их гнилостным процессам, отрицательному действию влаги, при хранении они часто портятся молью. Ни одна из этих тканей не применяется при температурах выше 80-900 C. Срок службы их значительно меньше, чем материалов из синтетических волокон. Суконные и хлопчатобумажные ткани нередко имеют срок службы до 3 месяцев при среднем сроке службы фильтровальных тканей 1-2 года. Стойкость к кислым газам шерстяных тканей очень низкая. При температуре 900 С волокна шерсти становятся хрупкими и ломкими.
Для очистки технологических газов с температурой до 1300 С все более широкое применение получают фильтровальные ткани и нетканые материалы, изготовленные из лавсановых волокон.
Высокие показатели пылеотделяющих, прочностных и регенерационных свойств имеют лавсановые ткани, изготовленные по утку и основе из штапельного волокна. Экспериментальные работы Семибратовской фирмы НИИОГАЗ, проведенные на промышленном фильтре ФРКДИ-1100 при очистке газов электродуговых сталеплавильных печей, показали, что штапельная лавсановая ткань Л-3 имеет эффективность пылеулавливания 99% и высокую регенерационную способность [л.25]. В настоящее время из тканей, изготовляемых из лавсановых волокон, можно выделить следующие: арт.86013 по ОСТ 17-452--74, предназначенную для витаминной промышленности, арт.86033 по ТУ 17 УССР 3238-78, разработанную для сахарной промышленности, арт.216 и 217 по ТУ 17 РСФСР 8174-75, разработанную для улавливания цементной пыли. Все эти ткани серийно выпускаются предприятиями России. Свойства их близки друг к другу, и они рекомендованы для различных переделов и производств. Эти ткани могут применяться в фильтрах как каркасных, так и бескаркасных конструкций. Ткани арт. 86013 и 86033 несколько плотнее, чем ткань арт.217 и имеют несколько большее гидравлическое сопротивление, Одним из существенных недостатков тканей из лавсана является способность к электризации, которая может привести к взрыву взрывоопасных пылегазовых смесей.
Прочность лавсана в 4-5 раз выше прочности шерстяных тканей. В кислых средах лавсан устойчив, не выдерживая в то же время действия щелочных сред. Лавсан устойчив к истиранию, хорошо стоит в условиях изгиба волокон, поэтому он может применяться в фильтрах как каркасных, так и бескаркасных конструкций и практически с любым методом регенерации. Лавсановая ткань может применяться для улавливания абразивных пылей, например, в условиях производства керамических, огнеупорных материалов, переработки кварцевого песка.
Широкое применение в каркасных фильтрах с импульсной продувкой получили нетканые иглопробивные лавсановые материалы. Они относительно просты в изготовлении, дешевы и имеют высокие фильтровальные и прочностные свойства. Так, например, при улавливании пыли свинцового глета с медианным диаметром частиц 3 мкм рукавные фильтры типа ФРКИ, оснащенные иглопробивным нетканым материалом, имели в течение длительного времени эксплуатации эффективность пылеулавливания 99,8% при запыленности выбрасываемых газов не выше 4-6 мг/м3.
Эти материалы получают свойлачиванием волокон с последующей прошивкой или иглопрокалыванием (рис. 3.47).
| Уплотнение и перепутывание слоя синтетических волокон производится на иглопробивных машинах. Такие материалы имеют высокую воздухопроницаемость, хорошие пылеотделяющие свойства, прочны на изгиб и разрыв. Они применяются обычно в фильтрах с импульсной продувкой. Метод отряхивания применять для них не рекомендуется, так как эти материалы имеют объемную структуру и в порах накапливается пыль, которая может создавать значительное гидравлическое сопротивление. Для улучшения отряхиваемости пыли с нетканого материала его поверхность подвергают тепловой обработке (оплавлению). |
Во многих производствах используются материалы из полиакрил-нитрильных волокон нитрона. В течение длительного времени нитроновые рукава выдерживают температуру до 1200 С.. Они имеют относительно высокую химическую стойкость, достаточную сопротивляемость истиранию и изгибу. На предприятиях цветной металлургии нитроновые ткани составляют около 40% от общего количества всех используемых фильтровальных материалов. Недостатком фильтроматериала из нитрона является его текучесть при воздействии температуры. Вытяжка иногда доходит до 15%.
Применение фильтровальных материалов из синтетических волокон повышенной термостойкости (оксалон, фенилон) позволяет повысить производительность фильтров за счет уменьшения подсосов воздуха для охлаждения газов. Термостойкость таких тканей определяется пределом 180-2200 С..
Оксалоновая ткань при очистке газов вельцпечей на цинковых заводах обеспечивает эффективность пылеулавливания 99,5% при температура очищаемых газов 200-2100 С [л.26].
Хотя оксалоновая ткань ТТО-3 серийно изготавливается. Однако, свойства ее изучены недостаточно, иногда она подвержена быстрой забиваемости, в других случаях дает большой проскок пыли. В одних условиях наблюдается ее вытягиваемость, в других, как, например, на одном из цинковых заводов, она дает усадку, обнаруживает свойлачиваемость.
Фенилоновые фильтроматериалы перспективны для применения при температуре 2200 С.. В то же время прочность этих материалов пока недостаточна. Кроме того, изготовление отдельных партий фильтровальных материалов из фенилона пока еще обходится очень дорого.
Для очистки газов с температурой до 2500 С в производствах технического углерода, цемента, в черной и цветной металлургии широко применяются фильтровальные стеклоткани. Основным преимуществом стеклоткани перед другими фильтроматериалами является ее высокая теплостойкость при сохранении механической прочности. В фильтрах типа ФР-5000 с регенерацией ткани способом обратной продувки на заводах технического углерода стеклоткани эффективно работают в течение 1,5-2 лет. Однако, стеклоткани имеют относительно слабую стойкость к многократным перегибам и истиранию. Поэтому на фильтрах каркасных конструкций стеклоткань не применяется. Для улучшения сопротивляемости к многократным изгибам стеклоткани подвергают термохимической обработке, т.е. аппретируют. Пропитанная аппретами, стеклоткань становится эластичной, приобретает гладкую и гидрофобную поверхность.
При использовании стеклотканей в сажевой промышленности удельную газовую нагрузку обычно принимают равной около 0,28 м3/м2мин. При использовании в цементной промышленности удельная газовая нагрузка повышается до 0,7 м3 /м2 мин.
Для рукавных фильтров, работающих в условиях взрывоопасных сред при улавливании пылей, способных накапливать статическое электричество, Семибратовская фирма НИИОГАЗ совместно с другими организациями разработала специальный антистатический фильтровальный материал на основе лавсана с добавлением металлических волокон.
Проверка антистатического материала в условиях промышленной эксплуатации на химико-металлургическом заводе в течение длительного периода времени показала его высокую эффективность пылеулавливания и надежность в обеспечении безопасности работы фильтра.
При фильтровании агрессивно действующих на ткань газов с повышенной температурой иногда применяет асбестовые ткани. Эти ткани стойки в кислых и щелочных средах, выдерживают высокую температуру. Однако из-за низкой прочности их применяют лишь в условиях небольших перепадов давления. Для повышения прочности асбестовых тканей в них добавляют волокна других материалов, однако, при этом несколько снижается устойчивость к повышенным температурам.
Для фильтрования технологических газов с температурой до 5000 С все чаще применяются ткани и нетканые материалы, изготовленные из металлических волокон. Металлические фильтровальные материалы наряду с термостойкостью имеют высокие. прочностные свойства, безусадочны, микро биологически стойки, электропроводны. Для повышения их долговечности металлические волокна изготавливается из некорродирующих сплавов.
Выбор фильтровального материала для оснащения конкретного рукавного фильтра осуществляется исходя из физико-химического состава пыли и газа, конструктивных особенностей фильтра, примененного способа регенерации, требований к степени очистки и допустимого гидравлического сопротивления.
Ниже приводятся рекомендации по применению серийных фильтровальных материалов в различных отраслях промышленности.
Лавсановые фильтровальные ткани арт.216, 217, 86013, 86033 и нетканые фильтровальные материалы арт.931505, 931506, 91507, 204-Э рекомендуется применять в следующих отраслях промышленности и технологических переделах:
- в цементной промышленности для очистки аспирационного воздуха от помольных мельниц, сушильных барабанов, силосов, упаковочных машин, дробилок и др.
- в химической промышленности на участках пневмотранспорта пopошковых материалов, в производствах пигментов и красителей, при очистке газов обжиговых и рафинировочных печей мышьякового концентрата, при производстве синтетических моющих средств и др.
- в нефтехимической промышленности на участках улавливания катализаторной пыли при производстве синтетического каучука, в аспирационных системах шинных заводов, в производстве и переработке асботехнических изделий, в аспирационных линиях заводов техуглерода,
- в черной металлургии для очистки дымовых газов электродуговых сталеплавильных печей, в аспирационных системах мартеновских и конверторных цехов, на аглофабриках для очистки воздуха после дробилок, грохотов, перегрузочных устройств, в производстве огнеупорных материалов на участках дробления, пересыпки, транспортировки,
- в цветной металлургии на участках очистки воздуха после спекательных машин, шахтных и трубчатых печей, шлаковозгонных установок в производстве свинца и цинка, на участках очистки воздуха рафинировочных котлов в производстве олова, после отражательных печей в производстве сурьмы и редкоземельных металлов,
- в строительной промышленности на участках аспирации после дробильных машин, транспортеров, сучильных барабанов, мельниц, смесительных установок, деревообрабатывающих станков.
Двойной лавсан арт.86031 рекомендуется применять в фильтрах с интенсивными методами регенерации в случаях, когда требуется высокоэффективная очистка газов, и нет жестких требований к ограничению гидравлического сопротивления пылеулавливающей системы.
Нетканый иглопробивной антистатический фильтровальный материал арт.931521 рекомендован для использования в фильтрах типа ФРКН-В для очистки аспирационного воздуха на предприятиях легкой промышленности при производстве шерстяных изделий, в пищевой промышленности при производстве крахмала, муки, сахара, чая, в химической промышленности при производстве пестицидов.
Полушерстяные ткани сукно фильтровальное №2 арт.20, ткань "рукав ЦМ" арт.83, ткань "рукав РЦЛ" арт.115 и другие применяются при очистке нейтральных сухих низкотемпературных газов в различных отраслях промышленности.
Нитроновый фильтровальный материал арт.133 преимущественное применение получил на предприятиях цветной металлургии.
Хлопчатобумажная ткань вельветон арт.3601 применяется, главным образом в фильтрах ФР-100 и ФПИ на участках аспирации предприятий по производству асбестовых изделий.
Фильтровальные стеклоткани марки ТСФТ-2-СГФ, ТСФТ-2-0, ТСФ(Б)-7С применяются преимущественно в производстве технического углерода в фильтрах типа ФР, устанавливаемых на участках улавливания пыли технического углерода после реакторов. Стеклянные фильтровальные материалы также широко используются для улавливания цемента при установке в фильтрах типа CMЦ, для улавливания возгонов цветных и редких металлов, для улавливания пыли сложных фосфорных удобрений в химической промышленности.
Оксалоновая ткань ТТО-3 рекомендуется к применению на предприятиях цветной металлургии, в настоящее время изучается вопрос возможности использования этого термостойкого материала в энергетике. Целесообразным является создание штапельных тканей и нетканых материалов из оксалоновых волокон.