ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2020
Просмотров: 804
Скачиваний: 4
Рукавні (кишеньові) фільтри бувають класів EU4, EU5, EU7 і EU9. Фільтрувальний матеріял закріплений на рамі із оцинкованої сталі, його довжина 300 мм (фільтр попереднього очищення і фільтр вторинного (тонкого) очищення).
Коміркові фільтри – клас EU3, EU4. Фільтрувальний матеріял закріплений на рамі із оцинкованої сталі разом із захисною сіткою.
Компактні фільтри типу V-Cell, класу EU5, EU7, EU9. Фільтрувальний матеріял поліпропілен зі зменшеним аеродинамічним опором, рама із пластику. Мають, за зменшеної довжини, достатню поверхню фільтрації.
Абсолютні фільтри – змінні і діють за швидкості повітряного потоку у фасадному перерізі 2,5 м/с; опір в чистому стані до 250 Па, а в забрудненому - до 625 Па. Ефективність може перевищувати 99,8 % (при випробуванні голубим метиленом). Абсолютні фільтри доволі дорогі. Їх захищають фільтрами попереднього очищення.
Електростатичні фільтри (рис.9.26) переважно йонізаційного типу. Частинки пилу переміщуються повітряним потоком через йонізувальну зону і потім осаджаються (прилипають) на протилежно заряджених пластинах осаджувальної зони. Ці пластини можуть бути вкриті клейкою речовиною. Звичайна ефективність 85 - 95 % (при випробуваннях на чорноту). Швидкість повітряного потоку у фасадному перерізі 1,5 - 2,5 м/с. Оскільки опір малий, то для рівномірного розподілення повітряного потоку по перерізу фільтра часто передбачають встановлення екранів. Очищення від осілого пилу відбувається в результаті розприскування гарячої води під високим тиском або вручну (за вимкненого електроструму).
Таблиця 9.3
Класифікація повітряних фільтрів за нормами ASHRAE, DIN тощо
ASHRAE Ст.52.1.1999 (USA) |
Клас |
В2 |
С |
Q |
|
Клас |
MERV 7-8 |
MERV 9-10 |
MERV 13 |
MERV 15 |
|
EN779:1992 |
Клас |
G4 |
F5 |
F7 |
F9 |
qreen DIN24184 DIN 24185 EUROVENT 4/5 |
Клас |
EU4 |
EU5 |
EU7 |
|
Ефективність очищення від атмосферного пилу |
90 % Am |
90%Em60% |
80 % Em 90% |
95 % Em |
|
PN-8-76003: 1966 |
Початкова ефективність |
75 % (Гравіметрич-ний метод) |
> 85 % (Гравіметричний метод) |
- |
|
Середня ефективність |
> 90 % (Гравіметрич-ний метод) |
> 95 % (Гравіметричний метод) |
> 85 % (Метод туману парафінової оливи) |
||
Початковий опір чистого фільтра, Па |
30 - 60 |
50-80 |
100-200 |
150-250 |
|
Максимально допускний перепад тиску, Па |
150 |
250 |
350 |
||
Приклади застосування |
Приміщення зі стандартними вимогами щодо чистості повітря Приклади:
|
Приміщення з високими вимогами щодо чистості повітря Приклади:
|
Приміщення з високими вимогами щодо чистості повітря Приклади:
терні приміще-ння (серверні)
електроніка, оптика, точна механіка, кіно- виробництво, фармацевтика, операційні в лікарнях |
Фільтри із зарядженим матеріялом – це фільтри панельного типу з електростатично зарядженим змінним фільтрувальним матеріялом. Вони діють за швидкості повітряного потоку 1,3 м/с з опором 25 Па в чистому і 125 Па в забрудненому стані і з ефективністю приблизно 60 % (при випробуванні голубим метиленом).
Фільтри адсорбційного типу вміщують активоване вугілля або другий подібний матеріял. Вони інколи застосовуються для поглинання (адсорбування) різних газів і запахів. Реактивуються (регенеруються) підігріванням. Для затримування пилу потрібні фільтри попереднього очищення.
Загальні зауваги. Фільтрувальні матеріяли можуть бути оброблені для запобігання від займання або впливу комах.
Якщо характер забрудників зовнішнього і рециркуляційного повітря різний, то їх бажано очищати окремо на різних фільтрах.
Для добору фільтрів треба мати дані про концентрації, розміри і характеристики пилових частинок, що містяться в зовнішньому і рециркуляційному повітрі; встановити розміри частинок, що підлягають вловленню, і потрібну ефективність очищення. При доборі фільтрів треба враховувати займану ними корисну площу, їх масу, тривалість дії, капітальні і експлуатаційні витрати (беручи до уваги зниження коштів на прибирання і облицювання приміщень, обслуговування), потреби в кваліфікованому і некваліфікованому персоналі для обслуговування, очищення і ремонтів.
9.5 Камери зрошення. Повітроохолодники
Камера зрошення служить для тепловологісного обробляння повітряного потоку в результаті його безпосереднього контакту з розприскнутою водою; додаткова функція – це очищення повітряного потоку, а тому інколи їх називають повітропромивачами. Камери зрошення бувають двох видів: з форсунками, що розприскують воду під високим тиском, з причини чого створюється велика поверхня контакту, і з форсунками низького тиску, які призначені для зрошення більшої поверхні контакту, що утворюється волокнами, пластинами або ребрами.
9.5.1. Камери зрошення (форсункові камери)
Вхідний і вихідний сепаратори камер зазвичай виготовлять із оцинкованої сталі, міді або пластмас. Вихідний сепаратор інколи, для видалення осілого бруду, зрошують спеціальними форсунками низького тиску. Стінки і стеля камери повинні бути тепло ізольованими для уникнення конденсації вологи на їх зовнішній поверхні. Дно піддона ізолюють шаром корку, що змащений клейкою речовиною (або товстим шаром бітумної мастики). Цей шар вкладають на підлогу приміщення (або на верхівки спеціального фундамента) перед монтажем камери. Камери зрошення, що встановлюються назовні будинку, треба теплоізолювати і покривати пароводонепроникними захисними верствами (шарами). Розміщувати камери зрошення треба в приміщеннях, де шум, що створюється форсунками, не буде спричиняти неприємні відчуття.
Зазвичай застосовують п’ять типів камер зрошення, які відрізняються одна від другої числом рядів форсунок і напрямком розприскуваної води (рис.9.27). Порівняння ефективності зволоження повітря в камерах різних типів подано в табл. 9.4.
а б в г д
Рис.9.27. Конструкційні схеми різних типів камер зрошення:
а – однорядна з розприскуванням води проти повітряного потоку; б – те ж, за потоком;
в – дворядна, проти потоку; г – те ж, із зустрічним розприскуванням води;
д – те ж, за повітряним потоком; 1 – корпус; 2 – стояки з форсунками;
3 – вихідний сепаратор; 4 – піддон; 5 – насос з електродвигуном
Таблиця 9.4
Ефективність зволоження повітряного потоку в камерах зрошення
Число рядів форсунок і напрямок розприскування води відносно повітряного потоку |
Середня ефективність зволоження, % |
Один ряд:
Два ряди:
|
60 75 84 95 90 |
Ефективність камери зрошення дещо зростає з підвищенням тиску води перед форсунками, зменшенням швидкості повітряного потоку, збільшенням витрати води на одиницю площі перерізу, збільшенням довжини камери, тобто зі збільшенням довжини шляху контакту між повітряним потоком і краплинами води.
Більша частина таблиць для добирання камер зрошення складена для швидкості повітря в їх живому перерізі 2,5 м/с. Було встановлено [5], що за швидкості більше 3,8 м/с і менше 1,8 м/с відбувається проскакування краплин води через сепаратори.
Кількість води, що розприскується однією форсункою - 0,075...0,11 кг/с. Форсунки в камерах розміщені так, щоби в кожному ряду на 1 м3/с витрати повітряного потоку припадало 0,24 - 0,63 кг/с води, а при двох рядах форсунок 0,48 - 1,26 кг/с. Це складає біля 0,6 - 1,7 кг/(см2ряд) і відповідає густості розміщення форсунок в живому перерізі камери 5 - 21 шт/м2.
Дисперсність форсункових факелів залежить від конструкції форсунки і тиску води перед нею. Тиск зазвичай приймають в межах 170…260 кПа.
Форсунки, що зрошують вихідний сепаратор (і вхідний, якщо в повітряному потоці наявний волокнистий пил), діють за тиску 20…70 кПа і розприскують воду в кількості 0,61 - 1,2 кг/с на 1 м ширини камери.
Довжина камер 1,5 - 3 м в залежності від числа рядів форсунок і конструкції. Зазвичай на кожний ряд форсунок припадає 0,75 м довжини, на вхідний сепаратор 0,3 м, на вихідний 0,45 - 0,6 м. Пластини вихідних сепараторів розташовані переважно на відстані 25 - 60 мм одна від другої і мають 6 лопаток в напрямку руху повітряного потоку.
Глибина піддону біля 0,45 м, рівень води в ньому підтримується на висоті 0,4 м, при цьому нижня частина сепараторів занурена у воду на 25 - 50 мм.
Камери мають максимальну ширину 7,3 м і максимальну висоту 3 м, їх максимальна пропускна здатність по витраті повітряного потоку 66 м3/с (238000 м3/год). Аеродинамічний опір камери визначається найперше сепараторами. При швидкості руху повітряного потоку 2,5 м/с опір вхідного сепаратора біля 25 Па, вихідного 50 - 62,5 Па.
Форсунки можуть збільшувати або зменшувати аеродинамічний опір камери в залежності від скерування розприскування води. Кінетична енергія форсункового факелу досягає приблизно 25 Па при розприскуванні 0,61 кг/с води і швидкості повітряного потоку 2,5 м/с. Опір камери загалом може змінюватись від 50 до 125 Па.
Рис. 9.28. Схема процесу зволоження повітря в I-d діаграмі
Вода стало подається насосом до форсунок, розприскується ними у вигляді дрібних краплинок і частково випаровується в повітряний потік, а залишок випадає або стікає у ванну-піддон. В цьому піддоні вода набуває температури повітря по мокрому термометру . Для інженерних розрахунків приймають, що цей процес адіабатичний і протікає при . Час контакту води і повітряного потоку в камері обмежений, тому повітря не насичується водою до 100 %. Відносна вологість повітряного потоку за камерою залежить від швидкості його руху і ефективності зволожувального процесу.
Ефективність зволоження повітряного потоку
. (9.7)
Кількість випаруваної води
, (9.8)
де – витрата повітряного потоку, м3/год; - густина повітря, кг/м3; – вологовміст повітря до камери, кг/кг.с.пов; – вологовміст повітря після камери, кг/кг.с.пов; – вологовміст насиченого повітря, кг/кг.с.пов.
Рис. 9.29. Конструкційна схема високошвидкісної камери зрошення:
1 – змішувальна секція; 2 – осьовий вентилятор з електродвигуном; 3 – дифузор; 4 – форсунки;
5 – циліндрична камера: 6 – обертальний сепаратор; 7 – патрубок для приєднання дренажного трубопроводу; 8 – форсунки для розприскування пари
9.5.2. Коміркові і капілярні промивачі
Капілярний промивач має певне число комірок, що розташовані в декілька рядів і зрошуються водою під низьким тиском (рис.9.29). Комірки зазвичай заповнюють пакетами тонкого скловолокна, загальний об’єм якого складає біля 1,5 % об’єму комірок. На вході і виході кожної комірки розташовані тонкі верстви скловолокна, причому волокна вкладені паралельно до фасадного перерізу; між цими верствами інші волокна зорієнтовані паралельно до напрямку руху повітряного потоку. При такому вкладанні досягається малий аеродинамічний опір і максимальна ефективність тепло- і масообміну.
Комірки зрошуються форсунками грубого розприскування, які діють за низького тиску (біля 40 кПа). Грубі краплини води в комірках розбиваються і утворюють на поверхні волокон стікальну плівку води. На виході із апарата можуть встановлюватись звичайні пластинчасті сепаратори або сепаратори із скловолокнистих килимів (листів). Швидкість руху повітряного потоку через камеру промивача біля 2,5 м/с, а через комірку біля 1,8 м/с. Комірки розташовані так, що можливі як паралельні так і взаємозустрічні рухи повітряного потоку і водяної плівки. Ефективність зволоження повітряного потоку в промивачах цього типу досягає 97 %.
Форсунки зазвичай розташовують з густістю 5 шт/м2, кількість розприскуваної води 0,65 – 2,82 кг/с на 1 м2 фасадного перерізу. Загальна довжина апарата біля 1,5 м. Тиск насоса, що подає воду до форсунок, майже в два рази менший, ніж у звичайних камерах зрошення.
Капілярні промивачі добре очищають повітряний потік, затримують пилові частинки розміром до 3 мкм. Однак їх треба застосовувати при малих пилових навантагах (навантаженнях). Витрата води повинна бути сталою, що виключає можливість забивання комірок пилом. Забруднені комірки можуть бути очищені додаванням до води відповідної змочувальної речовини. Капілярні промивачі найбільше підходять для зволоження повітряного потоку, або випарного його охолодження, і мало придатні для охолодження повітряного потоку.
Рис. 9.30. Схема капілярного промивача:
1 – корпус; 2 – форсунки; 3 – комірка, що заповнена пакетами із тонкого скловолокна;
4 – вихідний сепаратор; 5 – піддон; 6 – циркуляційний насос з електродвигуном
9.5.3. Випарні повітроохолодники
Охолодження повітряного потоку досягається з причини випаровування в нього води. При цьому понижується температура потоку по сухому термометру, зберігається сталою температура по мокрому термометру і зростає його вологовміст. Цей недорогий спосіб охолодження, без використання холодильних устав, використовують в районах з сухим і жарким кліматом та в пустелях.
В апаратах прямого випарного охолодження потік зовнішнього повітря протікає крізь змочені поверхні, з яких випаровується вода, знижує свою температуру по сухому термометру і притікає в приміщення. Так можна охолоджувати повітряний потік і в камерах зрошення, і в зрошувальних насадках із деревинної стружки, скловолокна, металевих дротів і гофрованого паперу.
а б в
Рис. 9.31. Схеми випарних повітроохолодників:
а - краплинний; б – форсунковий; в – роторний; 1 – зрошувальна насадка; 2 – розподільні трубопроводи; 3 – вентилятор з електродвигуном; 4 – піддон; 5 – насос з електродвигуном;
6 – зрошувальна насадка; 7 – водяний бак з пращоподібним розприскувальником води (можливе
застосування відцентрового розприскувача або форсунок); 8 – насадка, що виконує роль вихідного сепаратора; 9 – насадка-ротор; 10 – електродвигун (стрілками показаний напрямок руху повітряного потоку)
Три типи апаратів прямого випарного охолодження зображені на рис. 9.31. Краплинний (або пустельний) охолодник – це вентиляторний агрегат з насадкою по якій безперервно стікає вода, що подається невеликим насосом. Форсунковий охолодник має відцентровий розприскувач води, за допомогою якого зрошуються і повітряний потік, і перша за напрямком руху повітряного потоку насадка. Роторний охолодник має обертальну насадку у вигляді колеса, що змочується водою у піддоні і одночасно промивається від затриманого пилу.