Скорость фильтрации рукавных фильтров
для различных видов пыли и способов регенерации

Скорость фильтрации рукавных фильтров - определение

Скорость фильтрации фильтров (или удельная газовая нагрузка на фильтр) - это мера эффективности процесса фильтрации через материал рукавного фильтра, определяющая количество газа, проходящего через единицу поверхности фильтровального материала в единицу времени.

Этот параметр обычно измеряется в м/мин, м3/(м2·ч) или в стандартных единицах SLPM (стандартных литров в минуту).
Увеличение скорости фильтрации может улучшить эффективность очистки и снизить затраты на фильтрацию, однако, это также может привести к увеличению сопротивления фильтра и снижению качества фильтрации. Оптимальная скорость фильтрации должна быть определена в зависимости от характеристик фильтруемого материала, типа и состояния рукавного фильтра, а также требуемой степени очистки.

Скорость фильтрации (нормативная удельная газовая нагрузка) некоторых видов пыли в рукавном фильтре, м/мин (м³/(м²*мин)

Рекомендуется брать запас 10-15% от табличных значений для компенсации пиковых нагрузок в оборудовании

Вид пылей	Нормативная удельная газовая нагрузка qн
Сажа1, кремнезём, активированный уголь, цемент от печей1	1,5
Порошковое молоко, моющие средства1	1,5
Кокс, Летучая зола, Окислы металлов,	1,7
Пыль пластмасс, крахмал	1,7
Тальк, каменный уголь, пыль от песко- и дробеструйной очистки изделий, пыль керамических производств и красители, каолин, резина, известняк1, рудные пыли, боксит, цемент (от холодильников)1	2,0
Каолин, резина, сахар	2,0
Асбест, гипс, известь гашеная, волокнистые целюлозные материалы, перлит, пыли от шлифовальных процессов	2,6
Пыль при выбивке отливок из форм, соль, песок	2,6
Пыль от процессов деревообработки, грубые растительные волокна (пенька, джут, кожевенная пыль)	3,5
Комбикорм, мука, зерновая пыль, жмыховая смесь, табачная пыль (не пепел), опилки, картон	3,5

¹ Пыли в основном высокотемпературные, для их улавливания применяют фильтры с обратной продувкой или подмесом воздуха
Для учёта влияния типа регенерации фильтровальных рукавов принимается коэфициент "c₁". Для импульсной продувки сжатым воздухом с рукавами из ткани c₁ = 1. При использовании рукавов из нетканых материалов c₁ = 1,1. Для фильтров с вибро-регенерацией c₁ = 0,75. Для фильтров с обратной продувкой c₁=0,6
Самым важным параметром системы аспирации является остаточная запыленность воздуха на выходе из такой системы. Одной из составляющих для соблюдения значения этой величнины и является скорость фильтрации.
При подборе оборудования должны учитываться колебания расхода очищаемого газа вследствие изменения его температуры.
При отчистке выскотемпературных газов на металургических и перерабатывающих предприятиях применяются рукава из PTFE (Политетрафторэтилен или фторопласт-4) более известный под торговой маркой "Тефлон". Если пыль очень мелкодисперсная и химически агрессивная среда (недоокисленные металлы и легкие оксиды, например цинка и подобные) применяют в дополнение так же и PTFE мембрану. Мембрана из Политетрафторэтилена (PTFE-мембрана) - это специальный пористый слой, который наносится на рабочую поверхность рукава или картриджа. Эта мембрана не позволяет ультратонкой пыли (1-5 мкм) проникать в тело ткани рукава, а за счет очень малых коэффициентов трения и адгезии не позволяет пыли прилипать к стенкам рукава, что приводит к увеличению эффективности регенерации. Применение такой мембраны резко ограничивает скорость фильтрации диапазоном 0,8 - 1,0 м/с. Увеличение скорости фильтрации выше этих значений разрушает мембранну и выводит фильтровальный рукав из строя.
При процессах улавливания пыли при пересыпке, загрузках, выгрузках, транспортировке рекомендуемая скорость фильтрации 1,0 - 1,5.

Фильтрующие элементы с мембраной из политетрафторэтилена (PTFE) предназначены для отчистки газообразных технологических сред от мелких механических примесей. Они находят широкое применение в различных отраслях промышленности для улавливания мелких частиц и/или для отчистки горячих газов. Данный тип элементов считается одним из лучших для финальной фильтрации. Фильтры этого класса относят к поверхностным. Для данного типа мембранных фильтрующих элементов основным элементом в фильтрующем пакете является мембрана, изготовленная из политетрафторэтилена (PTFE), которая имеет высочайший уровень фильтрации.
Политетрафторэтилен (PTFE, ПТФЭ, тефлон, фторопласт-4) обладает наибольшей температурной и химической стойкостью среди фторопластов. Он не растворяется ни в одном растворителе при комнатной температуре, поэтому мембраны из него изготавливают методом спекания порошков в смеси с жидкими компонентами. Пленку формуют экструзией или каландрированием. При каландрировании часть жидкого наполнителя отжимается, но основная его масса удаляется последующим растворением. Иногда сформованные пленки подвергают одно или двухосной вытяжке, при этом происходит перестройка внутренней структуры с трансформацией глобулярной надмолекулярной структуры в фибриллярную (волокнистую).
Толщина мембран из ПТФЭ, как правило, составляет 200–350 мкм, пористость 50-60%, размер пор от 0,1 до 1,0 мкм. Мембраны гидрофобны, для придания гидрофильных свойств они подвергаются дополнительной обработке. Рабочий диапазон рН – от 1 до 13. Диапазон рабочих температур для мембран из политетрафторэтилена (PTFE) составляет от -160 до 260оС. ПТФЭ мембраны наиболее целесообразно применять для микрофильтрации практически любых агрессивных неорганических газов, жидкостей и растворов, а также очистки спиртов, кетонов, альдегидов, углеводородов (в том числе галогенсодержащих),масел и органических растворителей.

*Данные по нормативной газовой нагрузке приведены из профильных работ Белорусского Национального Технического Университета, кафедра Теплогазоснабжение и вентиляция