Г лава V КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРОВ


Эта глава посвящена некоторым проблемам, возникающим при конструировании фильтров, обзору типовых конструкций и практическим задачам, относящимся к монтажу и эксплуатации фильтров.
Конструирование и доводка фильтров велись одновременно с разработкой используемых в них материалов.
Примером усовершенствования конструкции фильтра, связанного с разработкой фильтрующей среды, может служить фильтр с асбесто-шерстяным материалом (рис. 5.1). Использование этого материала и шерстяно-смоляного аналогично.
Фильтр диаметром 330 мм и длиной 1400 мм имеет производительность 62^3/?, сопротивление 25 мм вод. ст. и коэффициент проскока по аэрозолю метиленовой голубой — 0,001 %. Производительность такого же фильтра, снаряженного шерстяно-смоляным материалом, равна 340 м3/ч. Эти фильтры можно компоновать в одну установку, как показано на рис. 5.9. Расчеты показывают, что для монтажа установки производительностью 3400 м3/ч необходимо 55 фильтров с асбесто-шерстяным материалом, которые при шаге 380 мм занимают площадь 8 м2.
Легко представить, какая сложная проблема возникает при устройстве вытяжной системы производительностью, например, 85 000 м3/ч. Необходимость использования значительного количества фильтров для очистки больших объемов воздуха выдвигает новые задачи по их обслуживанию и удалению фильтрующего материала, что

особенно важно при улавливании радиоактивных и высокотоксичных веществ.
Так как установки, снаряженные фильтрами с асбесто-шерстя- ным материалом, занимали много места и оказались неудобными в эксплуатации, были проведены исследования возможности создания фильтров с такими же характеристиками, но значительно меньших размеров в плане. В результате был разработан фильтр с прямоугольным корпусом, снаряжаемым асбесто-хлопковым материа-
асбесто-хлопковым материалом (50% хлопка и 50% асбеста), имеющим меньшую голщину и лучшую структуру. Более тонкий слой филь- грующего материала позволил использовать разверну- гую форму фильтрующих элементов.
alt="" />
Рис. 5.3. Целлюлозно-асбе* стовый фильтр в деревян» ном корпусе.


Вместо укладки на цилиндр (форма, при которой непроизводительно используется площадь помещений при компоновке установок) фильтрующий материал значительно большей площади укладывается в складки, между которыми вставляются разделители. Фильтр в виде куба со сторонами размером 450 мм имеет производительность 340 м3/ч, сопротивление 25 мм вод. ст. и эффективность по аэрозолю метиленовой голубой 99,9%-
На рис. 5.2 показан двухступенчатый фильтр с хлопко-асбесто- вым материалом в прямоугольном корпусе. Первой ступенью (половина высоты секции) является предфильтр, в котором в качестве среды используется тонкая стекловата. Возвращаясь к прежнему примеру, можно подсчитать, что при производительности системы 3400 м3/ч потребовалось бы 10 фильтров с хлопко-асбестовым ма-

териалом, которые заняли бы площадь 3,6 м2. Таким образом, усовершенствование фильтра экономит 50% площади по сравнению с фильтром с асбесто-шерстяным материалом (помимо снижения веса). Кроме того, количество фильтров с 55 сокращается до 10.

Рис. 5.4. Фильтр для перчаточных боксов.


Фильтры со слоевыми материалами обычно имеют металлические корпуса. Однако во многих случаях они оказываются относительно
дорогими, и для фильтра с асбестоцеллюлозной бумагой был разработан деревянный корпус.
Типичная конструкция такого фильтра показана на рис. 5.3. Фильтр имеет следующие характеристики: производительность 1700 MsIhj сопротивление 25 мм вод. ст., габариты 0,6 X 0,6 X 0,3 м. Эффективность фильтра превышает 99,99% по субмикронному аэрозолю; два таких фильтра, установленных последовательно, обеспечивают очистку на 99,999%. Установка из четырех фильтров производительностью 3400 м31ч занимает площадь менее 93 м2.
Известны и другие типы высокоэффективных фильтров, которые используются в специальных случаях. Например, фильтр, показанный на рис.              5.4,              был              разработан              для применения в перчаточных боксах,              которые              широко              используются на предприятиях атомной,
бактериологической и фармацевтической промышленности. Эффективность этих фильтров 99,998%. Они используются для улав- 144

ливания опасных частиц, выходящих из бокса с газовым потоком, который пропускается через бокс для поддержания в нем определенного газового состава или давления. Фильтрующий материал в прямоугольном корпусе огнестоек, в то время как в цилиндрическом корпусе (более поздняя модель) используется специально разработанный материал, хорошо противостоящий химическому и температурному воздействиям.

Рис. 5.6. Фильтр из кварцевых во- Рис, 5,7, Керамический фильтрую- локон.              щий              элемент.


На рис. 5.5 показан специально сконструированный фильтр для медицинских стерилизаторов, где требуется достижение высокой степени чистоты хирургических инструментов и одежды. Фильтрующий элемент состоит из трех слоев материала из очень тонкого стекловолокна, расположенных между стекловолокнистой бумагой. Эти фильтры улавливают все частицы размером более I мкм, а их эффективность по аэрозолю метиленовой голубой составляет 99,998%. Такая степень очистки отвечает требованиям большинства операций стерилизации.
В другом типе фильтра, пригодном для работы при температуре до 750° С, в качестве фильтрующего материала используются специально обработанные кварцевые волокна. Фильтр цилиндрической формы (рис. 5.6), эффективность по аэрозолю метиленовой голубой Высокоэффективная очистка воздуха              145

составляет 80%. Этот фильтр особенно удобен в тех случаях, когда возможно резкое изменение температуры; он выдерживает внезапное увеличение перепада давления до 2,8 кг/см2. Установки этого типа используются на атомных электростанциях в качестве фильтров в контуре CO2 (при сбросе газа).
Фильтр имеет очень большое гидравлическое сопротивление и обычно применяется в системах с высоким давлением, где потери
давления на фильтре относительноневелики.
Керамические материалы также применяются для снаряжения высокоэффективных фильтров. Типичная установка в форме патрона показана на рис. 5.7. Эти патроны имеют эффективность по аэрозолю метиленовой голубой 75—80% и могут работать при температуре до 500° С. Они выдерживают резкое повышение температуры и, как и кварцевые фильтры, имеют большое сопротивление. Эти фильтры также используются в контуре CO2 на атомных электростанциях.
Фильтр, снаряженный стекловолокнистой бумагой, показан на рис. 5.8. Этот фильтр используется в системах наддува кабины самолета для защиты от табачной смолы и других веществ чрезвычайно чувствительных механизмов Шредера и пластинчатых клапанов* имеющих перемещения всего 0,0025 мм.
<< | >>
Источник: Уайт П., Смит С.. Высокоэффективная очистка воздуха. 1967

Еще по теме Г лава V КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРОВ:

  1. Г лава III ТЕОРИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ВОЛОКНИСТЫМИ ФИЛЬТРАМИ
  2. Г лава / ВВЕДЕНИЕ
  3. КОНСТРУКЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
  4. Гнутье элементов конструкций
  5. Нарушение теплозащиты и потеря прочности конструкции
  6. МОНТАЖ ФИЛЬТРОВ
  7. 24.3. Юридическая конструкция трудового правонарушения
  8. Г лава IV ПРИХОД АРИЕВ
  9. Г лава 2 НАЧАЛА БУДДИЗМА
  10. РАСПОЛОЖЕНИЕ И МОНТАЖ ФИЛЬТРОВ
  11. 1. Идеальный тип как логическая конструкция
  12. Конструкция и действие элементов системы НЖО
  13. Савосин В. С., Бограчев М. Л.. Массивные шины (конструкция, изготовление, эксплуатация)., 1981
  14. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И -УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРОВ
  15. Г лава 2.2 ПРОЦЕСС ПЛАНИРОВАНИЯ СТРАТЕГИИ
  16. Г лава 11 СОЧИНЕНИЯ НАСТАВНИКОВ ДЗЭН