9. Классификация фильтров. Применимость в производстве и быту. Зернистые фильтры.

В основе метода лежит процесс фильтрации газа. Фильтрующие перегородки весьма разнообразны по своей структуре и состоят в основном из волокнистых или зернистых элементов. Перегородки бывают:

1) Гибкие пористые перегородки: - тканевые материалы из природных, синтетических, минеральных волокон; - нетканые материалы (войлоки, клееные, иглопробивные, бумага, картон, волокнистые маты); - ячеистые листы (губчатая резина, пенополеуретан, мембран. фильтры).

2) Полужёсткие пористые перегородки – различные слои волокон, стружка, вязаные сетки.

3) Жёсткие пористые перегородки: а) Зернистые материалы: пористая керамика, пластмасса, спеченные, спрессованные порошки Ме; пористые стёкла, углеграфитовые материалы); б) Волокнистые - сформированные слои из стеклянных, металлических волокон (метал, сетки, перфорированные листы).

В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентрации фильтры разделяют на 3 класса:

1) Фильтры тонкой очистки (высокоэффективные или абсолютные). Они предназначены для улавливания пыли с очень высокой эффективностью > чем 99,9%, в основном предназначены для улавливания субмикронный частиц с низкой входной концентрацией газов (менее 1 мг/м3) и скоростью фильтрования - менее 10 см/сек. Данные фильтры применяются для улавливания особо токсичных частиц, а также для ультратонкой очистки воздуха при проведении некот. технол. произв. Эти фильтры не подвергаются регенерации.

2) Воздушные фильтры. Их используют в системах приточной вентиляции и кондиционировании воздуха. Могут работать при С до 50 мг/м3. При этом скорость фильтрования до 2-3 м/с. Эти фильтры можно регенерировать.

3) Промышленные фильтры. Бывают: тканевые, зернистые, грубо-волокнистые. Их применяют для очистки газов с высокой начальной концентрацией до 60 г/м3. Они регенерируются.

Н аибольшее распространение получили тканевые фильтры. Их возможность использования расширяется благодаря созданию новых, устойчивых к агрессивной среде тканей .

Их принцип работы рукавного тканевого фильтра: рукава покрыты тканью. Воздух проходя ч/з них будет очищаться, пыль скапливаться, а обеспыленный газ будет выходить. Фильтровальные перегородки соединяют между собой и включают таймер и ч/з определённое время рукав стряхивается. Принцип: корпус фильтра металлический шкаф разделённый вертикальными перегородками на секции, в каждой из кот.размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов соединены с встряхивающим механизмом, кот. работает поочереди.

В тканевых фильтрах применяют материалы 2-х типов: а) обычные ткани; б) войлоки, кот. получают путём свойлачивания (механич-е перепутывание нитей иглопробивным методом), размер сквозных пор около 100-200 мкм.

Зернистые фильтры.

Достоинства:

- Доступность материала;

- Возможность работать при высоких t и в условиях агрессивной среды;

- Способность выдерживать большие механические нагрузки, перепады давлений и резкие изменения температур.

Фильтры делятся на: насадочные и жёсткие.

Насадочные (насыпные). В них улавливающим элементом являются гранулы, куски, которые не связаны друг с другом. Их подразделяют на: а) Статические непожвижные слоевые ф.; б) Динамические подвижные слоевые ф. с гравитац. передвижением сыпучей среды; в) Псевдосжиженные.

В насыпных ф. в качестве насадки используют: песок, галька, шлак, дроблённые горные породы, опилки, крошка резины, пластмассы, графит и др.

Выбор материала зависит от требуемой термической, химической стойкости, механической прочности и доступности. По мере накопления пыли в порах насадки эффективность улавливания увеличивается. При увеличении сопротивления до какого-либо предела проводят рыхление слоя. После нескольких циклов рыхления насадку промывают, либо просто заменяют Обычно размер зёрен от 0,2 до 2 мм. Воздух при этом направляется вверх-вниз, высота слоя на сетках 10-15 см.

Жёсткие ф. – в них зерна прочно связаны друг с другом, н/р: благодаря спеканию, прессованию они образуют прочную неподвижную систему. н/р: пористая керамика, пластмассы. Эти ф. устойчивы к высокой температуре, к коррозии, механич. нагрузкам, примен-ся для фильтрования сжатых газов.

Недостатки:

- высокая стоимость;

-большое гидравлическое сопротивление;

- трудности регенерации.

Регенерацию можно производить:

1) Продувание воздуха в обратном направлении;

2) Пропускание жидких растворов в обр-м направлении;

3) Продувание горячего пара в обратном направлении;

4) Простукивание или вибрация. На практике насыпные применяют редко.