Значения нормативной удельной газовой нагрузки

Общий объемный расход газа V, проходящего через фильтр при регенерации обратной продувкой, равен, м³/ч

, (46)

где V₁ – объемный расход газа, подводимого к фильтру с учетом содержания водяных паров и присосов по тракту между технологическим агрегатом и фильтром при рабочих условиях, м³/ч; V_p – объемный расход воздуха, подаваемого на обратную продувку и подмешивающегося к очищаемому газу; предварительно он может быть определен из выражения

, (47)

где t_p– время отключения секции на обратную продувку (обычно в пределах одной минуты), с; n_p– количество регенераций в течение одного часа, определяемое по формуле

. (48)

Необходимую фильтрующую поверхность аппарата предварительно определяют из выражения

, (49)

где q_ф – удельная газовая нагрузка при фильтровании, м³/(м²·мин).

Выбор фильтра производится по фильтрующей поверхности подбором в соответствии с данными каталога с запасом 10–15 %.

Фильтрующую поверхность, отключаемую на регенерацию в течение часа, находят по формуле

, (50)

где N_c – число секций; F_с – фильтрующая поверхность секции, м².

Уточняют расход воздуха, подаваемый на обратную продувку

, (51)

после чего находят окончательную площадь фильтрования

_. (52)

По найденной площади фильтрования подбирают марку и типоразмер фильтра.

При расчете фильтров, работающих с импульсной регенерацией, расход воздуха на регенерацию не превышает 0,2% от расхода очищенного газа и может не учитываться, т.е. расчет необходимой площади фильтрации производят по формуле (43). Полное гидравлическое сопротивление рукавного фильтра Δр, Па, складывается из сопротивления корпуса аппарата Δр_к и сопротивления фильтровальной перегородки Δр_ф:

Δр = Δр_к + Δр_ф.. (53)

Гидравлическое сопротивление корпуса определяется величиной местных сопротивлений при входе и выходе газа из аппарата и при распределении потока по фильтровальным элементам:

, (54)

где величина коэффициента сопротивления ζ, отнесенного к скорости во входном патрубке w_вх фильтра (обычно 5–15 м/с), для правильно сконструированного фильтра равна 1,5–2,5.

Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки Δp_ф может быть представлено суммой двух слагаемых:

, (55)

первое из которых представляет собой постоянное сопротивление Δp₁ самой фильтровальной перегородки с учетом пыли, оставшейся на ней после регенерации, а второе – переменное сопротивление Δp₂ накапливающегося на фильтровальной перегородке слоя пыли, удаляемого с нее в процессе регенерации.

При ориентированных подсчетах коэффициенты А и В для различных пылей можно принимать следующими:

При заданной величине оптимального перепада давления на фильтровальной перегородке Δp_опт можно найти необходимую продолжительность периода между регенерациями t_ф. Количество пыли, накопленной на единице площади фильтра за время t_ф, приблизительно равно:

; (56)

, (57)

где μ – динамический коэффициент вязкости газа, Па∙с; w_ф – скорость фильтрации газа, м/с; z₁ – начальная запыленность газа, кг/ м³.

Упрощенно продолжительность периода фильтрования можно найти, задаваясь величиной переменного гидравлического сопротивления слоя пыли Δp₂. Для мелких пылей она не должна превышать 600–800 Па, а для крупных пылей с медианным размером частиц d_m более 20 мкм – 250–350 Па.

Суммарное гидравлическое сопротивление рукавных фильтров обычно не превышает 1500–2000 Па.

Достоинствами рукавных фильтров по сравнению с другими пыле-очистными аппаратами являются высокая степень очистки и относительно небольшие габаритные размеры.

Основными недостатками можно считать высокое гидравлическое сопротивление и относительно небольшой срок службы тканевых рукавов, особенно в фильтрах с импульсной продувкой.