Волокнистые воздушные фильтры

К волокнистым относится большая группа фильтров различной конструкции, снаряженных неткаными волокнистыми фильтрующими слоями.

Таблица 5.7

Технические данные фильтрующих материалов в ФП

Характеристика	ФПП-15-1,7	ФПА-15-2,0
Толщина волокон, мкм Материал волокон Сопротивление при воздушной нагрузке 36 м/(ч·м), кг/м² Максимальная температура очищаемого воздуха, ⁰С Химическая стойкость к кислотам и щелочам Стойкость по отношению к маслам и органическим растворителям Влагоемкость Пылеемкость (ориентировочная), г/м	1,5 Перхлорвинил 1,5-1,9 Стоек Нестоек Гидрофобный 10-12	1,5 Ацетилцеллюлоза Нестоек Стоек Гидрофильный 10-12

Примечание: Фильтрующий материал не регенерируется. Когда в воздухе могут содержаться аэрозоли масел, а также при повышенной температуре очищаемого воздуха, рекомендуется применять материал ФПА-15-2,0.

Таблица 5.8

Технические данные фильтров ЛАИК-СП [14]

Фильтр	Фильтрующая поверхность, м²	Пропускная способность, м³/ч	Сопротивление, кг/м²
СП-3/15 СП-6/15 СП-3/17 СП-6/17 СП-3/21 СП-6/21 СП-3/26 СП-6/26 Фя	15,1 15,1 17,5 17,5

Нагрузка 150

Примечание: СП-фильтры Одесского завода ЭМА (цифры в числителе означают начальное сопротивление при нагрузке 36м3/ч·м2, в знаменателе - рабочую поверхность; ФяЛ - фильтр Серпуховского механического завода.

Волокнистые слои могут иметь различную структуру - от плотной типа бумаги или картона и до едва связанной типа ваты или ватина. При этом эффективность волокнистых фильтров варьируется в очень широких пределах - от «абсолютной» до эффективности, соответствующей фильтрам III класса. Повышение эффективности достигается уплотнением применяемых волокон, однако, сопротивление волокнистого слоя с повышением его эффективности увеличивается.

Волокнистые фильтры значительно менее пылеемки, чем масляные, но их применение позволяет избежать трудоемких и грязных операций, связанных с эксплуатацией и регенерацией масляных фильтров. В связи с этим масляные фильтры вытесняются равноценными им по эффективности волокнистыми фильтрами III класса.

Фильтрующий материал после использования выбрасывают, однако имеются материалы, которые можно использовать повторно после очистки (отряхивания, промывки и продувки).

В конструктивном отношении волокнистые фильтры подразделяются на три группы: ячейковые, рулонные и панельные.

Ячейковые волокнистые фильтры бывают плоские, карманные и складчатые.

В карманных фильтрах применяются материалы с повышенным сопротивлением и с повышенной эффективностью. В складчатых фильтрах используются еще более плотные материалы, которые укладываются в фильтр так, что образуют складки, позволяющие максимально развить фильтрующую поверхность.

Карманные фильтры выпускаются за границей (относятся к I и II классу). Складчатые фильтры типа ЛАИК производятся отечественной промышленностью. Они обладают практически 100% эффективностью улавливания пыли любой дисперсности. Проскок частиц через фильтры ЛАИК не превышает 0,01-0,03% (главным образом проскакивают частицы размером 0,1-0,3 мкм.). В качестве фильтрующего материала применен материал ФП (табл.5.7). Материал представляет собой слой ультратонкого химического волокна, уложенного на марлевую подложку. В процессе обработки материал ФП приобретает электрический заряд, что способствует увеличению эффективности. Фильтры ЛАИК - СП состоят из фильтрующей насадки и металлического корпуса с двумя присоединительными фланцами. Фильтрующая насадка представляет собой короб прямоугольной формы, открытый со стороны входа и выхода воздуха (рис.5.4). Внутри короба уложены П-образные рамки, огибаемые фильтрующим материалом. Между двумя слоями фильтрующего материала прокладывается гофрированный сепаратор, предохраняющий материал от слипания. В процессе эксплуатации фильтра при достижении максимально допустимого сопротивления фильтрующая насадка заменяется новой. В отличии от фильтров СП в фильтре ФяЛ можно неограниченно повторно использовать основные элементы конструкции.

Наибольшее распространение получили плоские ячейковые и панельные фильтры.

Плоские ячейковые волокнистые фильтры имеют маркировку ФяУ, они относятся к унифицированной серии Фя. Технические показатели фильтров ФяУ определяются свойствами фильтрующего материала. В фильтрах ФяУ применяется фильтрующий материал ФСВУ (упругое стекловолокно). Материал обладает небольшим начальным сопротивлением и эффективностью около 80% [16].

В плоских фильтрах могут быть использованы следующие нетканые фильтрующие материалы [16]:

ФВНР - нетканый волокнистый слой из полипреновых или полиэтиленовых волокон;

ФРНК -слой толщиной 35 мм, сформированный из смеси волокон нитрона и лавсана;

«Сипрон» - диаметр волокон 20-40 мкм (связующий наполнительводная дисперсия поливинилхлорида).

Рис. 5.4. Один из типоразмеров фильтров ЛАИК-СП

Фильтр	Фильтрующая поверхность, м²	А, мм	А1, мм	А2, мм	А3, мм	Б, мм	Б1, мм	С, мм	С1, мм	Масса, кг
СП3/15.А,СП6/15А СП3/17.А,СП6/17А СП3/21.А,СП6/21А								132,5 102,5	112,5 109,5

В последнее время разработаны панельные фильтры типа ФР большой пропускной способности. В корпусе фильтров укреплена зигзагообразная неподвижная решетка (рис.5.5), на которую вручную укладываются большие куски (1,7х8,5 - 10,5 м) фильтрующего материала ФРНК. После использования материал снимают, для чего предусмотрена катушка с механическим приводом, на которой закрепляется конец фильтрующего материала. Технические данные фильтров ФР представлены в табл. 5.9.

Губчатые воздушные фильтры. Получили название от фильтрующего материала губчатой структуры из полимерных материалов. Наибольшее распространение из таких материалов получил специально обработанный пенополиуретан (ППУ).

Рис. 5.5. Панельный фильтр ФР2

Таблица 5.9

Технические данные фильтров ФР [14]

Фильтр	Номинальная производительность, м³/ч	Рабочее сечение для прохода, м²	Размеры фильрующего материала, м	Число полотен на одну заправку	Установленная мощность электродвигателей
ФР2-31, 5-03 ФР2-40-03	31,5	3,15 3,8	3,5х1,7 10,5х1,7		0,27
ФР2-63-03 ФР2-80-03		6,638,28	8,5х1,7 10,5х1,7
ФР2-125-03 ФР2-160-03		13,25 16,5	8,5х1,7 10,5х1,7		0,54
ФР2-200-03 ФР2-250-03		19,85 24,8	8,5х1,7 10,5х1,7

Примечания:

1. Сопротивление, кг/м³: начальное - до 6, предельное 30.

2. Пылеемкость материала не менее 100 г/м².

3. Эффективность фильтра - не менее 80%.

В конструктивном исполнении распространены выпускаемые промышленностью плоские ячейковые фильтры типа ФяП с заполнением из ППУ. Фильтрующий материал ППУ можно применять для снаряжения фильтров складчатой и других конструкций. Технические характеристики фильтров ФяП и других типов ячейковых фильтров представлены в табл.5.10.

Таблица 5.10

Технические характеристики ячейковых фильтров типа Фя

Маркировка фильтра	Заполнитель
ФяР	12 стальных гофрированных сеток по ГОСТ 3826-66; 5 - сеток - № 2, 5, 5; 4 сетки - № 1, 2 и 3 сетки № 0,63
ФяВ	12 винипластовых гофрированных сеток по СТУ 30-124-23-62
ФяП	Модифицированный пенополиуретан по МРТУ 6-05-1150-68
ФяУ	Упругое стекловолокно по ТУ 21-01-369-70 (ФСВУ) (Ивотский стекольный завод)
Характеристика	ФяР	ФяВ	ФяП	ФяУ
Начальное сопротивление, кг/м²
Пылеемкость (при увеличении сопротивления до 15 кг/м²), г/м²
Масса, кг	8,4	5,8	4,8	4,4

Примечания:

1. Номинальная пропускная способность 1540 м3/ч.

2. Удельная воздушная нагрузка 7000 м3/(чм2).

3. Эффективность очистки 80%

4. Размеры (мм): длина-514, ширина-514, глубина-55.

5. Можно монтировать в плоские и У- образные панели. Угол между двумя смежными ячейками, установленными в У- образной панели, не должен быть меньше 30⁰.