2.3.2 Расчет рукавного фильтра

Рассчитываем удельную газовую нагрузку на фильтр по формуле [1; стр13]:

q_ф = q_п·С₁·С₂·С₃·С₄·С₅ (23)

где q_п – нормативная удельная газовая нагрузка. q_п = 1,7 [3; стр 64];

С₁ – коэффициент, учитывающий способ регенерации. При обратной продувке он равен 0,7;

С₂ – коэффициент, учитывающий начальную запыленность газа. С₂=1,08 [3; стр 64];

С₃ – коэффициент, учитывающий дисперсный состав пыли. С₃=0,9 [3; стр 64];

С₄ – коэффициент, учитывающий температуру газа. С₄=0,78 [3; стр 64];

С₅ – коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки. Если запыленность на выходе 10мг/м³, то С₅=0,95.

q_ф =1,7·0,7·1,08·0,9·0,78·0,95=0,88м³/м³/мин

Рассчитываем скорость фильтрации по формуле [1; стр13]:

ω_ф = q_ф/60 (24)

ω_ф = 0,88/60 = 0,015м/с

Рассчитываем полный расход газа на входе в фильтр при рабочих условиях по формуле [1; стр13]:

(25)

При полном технологическом расчете тканевого фильтра находим гидравлическое сопротивление фильтра и время межрегенерационного периода.

Полное гидравлическое сопротивление рукавного фильтра вычисляем по следующей формуле [1; стр14]:

ΔР_РФ=ΔР_к+ΔР_ф (26)

где ΔР_к – гидравлическое сопротивление корпуса аппарата, Па;

ΔР_ф - гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, Па.

Определяем гидравлическое сопротивление корпуса аппарата по формуле [1; стр14]:

ΔР_к = ζ·W_p²·ρ_p/2 (27)

где ζ – коэффициент сопротивления корпуса, отнесенный к скорости во входном патрубке. Принимаем его значение равное 2;

W_p – скорость газа во входном патрубке. Принимаем ее значение 10м/с.

ΔР_к = 2·10²·0,97/2=97Па

Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки по формуле [1; стр14]:

ΔР_ф = ΔР₁ + ΔР₂ (28)

где ΔР₁ – постоянное гидравлическое сопротивление ткани с задержавшейся в ней пылью, Па;

ΔР₂ – переменное сопротивление, зависящее от толщины лобового слоя пыли на ткани, Па. Для мелкой пыли значение ΔР₂ принимаем равным 700Па.

Постоянное гидравлическое сопротивление определяют по формуле [1; стр14]:

ΔР₁ = А·μ_р·ω_ф (29)

где А – коэффициент, зависящий от свойств ткани и пыли. Выбираем ткань –лавсан. Значение коэффициента А=2300·10⁶м^-1.

ΔР₁ = 2300·10⁶·17,5·10^-6·0,015=603,75Па

ΔР_ф = 603,75 + 700 = 1303,75Па

ΔР_РФ = 97 + 1303,75 = 1400,75Па

Время межрегенерационного периода определяют по формуле [1; стр15]:

(30)

где μ_р – коэффициент динамической вязкости газа в фильтре.

Z_вх – запыленность газа при рабочих условиях определяют по формуле [1; стр15]:

Z_вх = Z₀₁·V_г/ V₂ (31)

Z_вх = 0,002·232/25,44=0,019кг/м³

Коэффициент В =80·10⁹м/кг.

Определяем количество регенераций в течении одного часа по формуле [1; стр16]:

n_p = 3600/ (t_ф + t_p) (32)

где t_ф – время межрегенерационного периода, с;

t_р – продолжительность процесса регенерации, задают 40с.

n_p = 3600/(118,64 + 40) = 22,7

Рассчитываем расход воздуха на регенерацию, принимая, что скорость обратной продувки равна скорости фильтрации [1; стр16]:

V_оп^' = V_г· n_р· t_р/3600 (33)

V_оп^' = 232 · 22,7 · 40/3600 = 58м³/с

Предварительно определяем необходимую фильтровальную площадь по формуле [1; стр16]:

F^'_ф = (V_г + V_оп^') /ω_ф (34)

F^'_ф = ( 232 + 58)/0,015 = 19 333м²

Выбираем фильтр ФРО-24000-3 [6; стр 85].

Рассчитываем поверхность фильтрования одной секции по формуле [1; стр16]:

F_с = F_ф / N_с (35)

F_с = 24624/12=2052м²

Определяем площадь фильтрования, отключаемую на регенерацию в течении одного часа по формуле [1; стр16]:

F_р = N_с · F_с · n_p · t_р/3600 (36)

F_р = 10 · 2052 · 22,7 · 40/3600 = 5175м²

Находим уточненное количество воздуха, расходуемое на обратную продувку по формуле [1; стр17]:

V_оп = ω_р · n_p · t_с · N_с · F_с/3600 (37)

V_оп = 0,015 · 22,7 · 40 · 12 · 2052/3600 = 93,2м³/с

Рассчитываем окончательную площадь фильтрования по формуле [1; стр17]:

(38)

F=(240+93,2+5175)/0,015=27 388 м²

Продолжительность периода фильтрования должна быть выше суммарного времени регенерации остальных секций [1; стр17]:

t_ф > (N_с – 1) · t_р (39)

t_ф > (12 – 1) · 40=440с

Фактическая скорость фильтрации определяется по формуле [1; стр17]:

(40)

Таблица – Техническая характеристика фильтра ФРО-24000-3

Наименование	ФРО-2400-3
Площадь поверхности фильтрации, м^2	24624
Количество рукавов, шт	2592
Количество секций, шт	12
Высота рукава, м	10
Гидравлическое сопротивление фильтра, кПа	300
Габаритные размеры, мм:	0,1 – 0,2
- длина	36400
- ширина	18800
- высота	23480
Масса, т