Воздушные фильтры

Фильтры в системе вентиляции необходимы для очистки наружного воздуха от пыли и других механических примесей, так как запыленность его обычно составляет 1 - 3 мг/м³, а в отдельных промышленных районах превышает 5 мг/м³. Применяемые на вагонах фильтры должны обладать высоким коэффициентом очистки, минимальным сопротивлением проходу воздуха, безопасностью в пожарном отношении и удобством в обслуживании. Фильтры должны иметь коэффициент очистки не ниже 95% и в соответствии с требованиями эксплуатации должны нормально работать с периодичностью промывки 10 дней.

В пассажирских вагонах применяют масляные фильтры, действие которых основано на прилипании частиц пыли к смоченным маслом поверхностям. Размеры вагонных фильтров стандартные: 500×500×57 мм. Корпус фильтров изготавливается из листовой стали толщиной 1,5мм. Крышки фильтров задвижные и состоят из рамки и закрепленной в ней сетки либо гофрированного листа. Фильтры всех типов имеют примерно одинаковую пропускную способность — 1 250 м³/ч воздуха (5 000 м³/ч на 1 м²). Отечественная конструкция сетчатого фильтра показана на рисунке 21.

а) - общий вид; б) - сечение, в) - форма и размеры гофра сеток,

1- корпус фильтра; 2 - задвижная крышка; 3 - сетки с ячейкой 0,63·0,25 мм;

4 - сеткис ячейкой 1,2·0,35 мм;5 - сетки с ячейкой 2,5·0,5 мм

Рисунок 21. Сетчатый масляный фильтр

Сетки выполняются гофрированными и располагаются попеременно с поворотом под углом 90°. Особенностью всех фильтров, и в частности масляных, используемых в системах вентиляции железнодорожных вагонов, является то, что с течением времени, по мере заполнения пылью, их коэффициент очистки увеличивается. Однако одновременно с этим растет и сопротивление проходу воздуха, что приводит к снижению производительности вентиляции. Поэтому за состоянием фильтров необходимо следить и своевременно их промывать.

Фильтры устанавливаются таким образом, чтобы воздух проходил сначала через сетки с крупными ячейками, затем через сетки со средними ячейками и, наконец, через сетки с мелкими ячейками. Благодаря этому заполнение сеток пылью происходит равномерно и сроки между промывками фильтра удлиняются. Фильтры системы Рекка имеют сопротивление 5 - 10 мм вод. ст. (50 - 100 Н/м²), пылеемкость 0,6 кги коэффициент очистки 94 - 97%. Промывка фильтров производится специальной мыльной пеной (эмульсией). После промывки они сушатся и пропитываются минеральным маслом: в холодное время турбинным, в теплое — обычным машинным маслом.

Пассажирские вагоны нового поколения с установками кондиционирования воздуха, укомплектованы двухступенчатыми фильтрами очистки воздуха, которые обеспечивают глубину очистки до 0,5 мг/м³.

Фильтрующий элемент включает: коробку с крышкой, сепаратор, размещенный на опорной сетке, полотно нетканое клееное, объемное фильтровальное, искрогасящий фильтматериал и оцинкованную сетку. Фильтрация воздуха происходит следующим образом. В качестве фильтрующего элемента используется полотно нетканое клееное объемное фильтровальное ФРНК-1 ТУ 17-1183-74 или его заменитель. Объемное нетканое клееное фильтровальное полотно обладает рядом особенностей:

1) в процессе формирования такого полотна по всему его объему образуются многочисленные каналы, которые имеют достаточно развитую и извилистую структуру. Поэтому твердые частицы (пыль, микробы и микроорганизмы и др.) находящиеся в воздушном потоке в процессе движения по извилистым каналам резко изменяют свое направление движения и оседают в многочисленных каналах;

2) диаметр волокон такого полотна имеют незначительный размер (примерно 2 - 4 микрометра) что создает возможность обеспечить хороший контакт всего потока воздуха с многочисленными волокнами полотна;

3) волокна фильтровального полотна является не электропроводными, поэтому при движении по извилистым каналам воздушного потока содержащего твердые частицы, последние поляризуются и оседают на поверхности волокон.

Очищаемый воздушный поток, вначале направляется на сепаратор, который обеспечивает равномерное его распределение по всей поверхности фильтровального полотна. В процессе движения воздушного потока по извилистым каналам твердые частицы (пыль, микробы и микроорганизмы и др.) находящиеся в воздушном потоке резко изменяют свое направление движения и оседают в многочисленных каналах. Диаметр волокон, которые используются для изготовления полотна, имеют незначительный размер (примерно 2-4 микрона) поэтому обеспечивается возможность для хорошего контакта всего потока воздуха с многочисленными волокнами полотна. А поскольку волокна фильтровального полотна является не электропроводными, то при движении воздушного потока содержащего твердые частицы по извилистым каналам, последние поляризуются и оседают на поверхности волокон. Для исключения возгорания на выходе из фильтровального полотна устанавливают двухслойный искрогасящий фильтрматериал. Эффективность очистки воздуха двухслойным фильтром составляет 95%. На рисунке 22 показано устройство и схема замены фильтрующего элемента двухступенчатого фильтра очистки воздуха.

1 – коробка фильтрующего элемента, 2 – сепаратор на опорной сетке,

3 – фильтроматериал искрогасящий, двухслойный, 4 – сетка оцинкованная,

5 – крышка коробки

Рисунок 22. Устройство и схема замены фильтрующего элемента