ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сепарация дисперсных и газовых продуктов плазменных процессов при фильтрации двухфазных технологических сред через металлокерамические фильтры некоторые общие сведения по изготовлению и работе металлокерамических фильтров из "Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле - настоящее и будущее" Наибольшая эффективность металлокерамических фильтров при сепарации дисперсной и газовой фаз достигается при фильтрации двухфазной смеси через пористый материал, размер пор которого меньше или равен размеру частиц пыли (ситовой механизм отделения частиц). Однако с уменьшением размера пор возрастает гидравлическое сонротивление и для обеспечения производительности нужно снижать толщину или увеличивать фильтрующую поверхность материала. Снижение толщины приводит к потере прочности, а возможности увеличения фильтрующей поверхности ограничены. Увеличение производительности за счет повышения давления и скорости фильтрации приводит к повышению проскока пыли и к необходимости повышения прочности фильтрующего материала. [c.649] В работе В. Н. Прусакова и сотрудников [7] показано, что наилучшего соотношения механических, гидравлических характеристик и степени очистки газов от ныли можно достигнуть на нути создания двухслойных фильтроэлементов, в которых толстостенная грубопористая основа (матрица) обеспечивает механические свойства, а тонкий мелкопористый слой — высокую степень очистки газов от аэрозолей. [c.650] Для получения длинномерных фильтроэлементов с равномерной пористостью применяют гидростатическое и взрывное прессование. Однако оба эти способа малопроизводительные и дорогостоящие. Широкое применение нашел способ прессования фильтроэлементов в пресс- формах, однако он имеет недостаток — неравномерное но высоте распределение пористости и размера пор, что ухудшает свойства и ограничивает высоту фильтрующих элементов (ФЭ). Разработана технология сварки с отжигом, которая позволила преодолеть эти недостатки. [c.650] Известны способы выравнивания пористости по высоте и увеличения соотношения прочности и проницаемости грубопористой подложки за счет применения сферических частиц с гладкой поверхностью, использования порошков с узким распределением среднего диаметра частиц по размерам, избирательного осаждения металла в порах, избирательного внедрения порошков, избирательного травления, применения порообразователей и гранулирования порошков. Однако эти способы ограниченно применимы при использовании металлических порошков. [c.650] Использование технологии изготовления фильтрующих элементов из дискретных волокон позволяет получать фильтроэлементы с высокой пористостью (60 4- 70 %) и хорошими механическими свойствами однако этот способ имеет ограниченное нрименение из-за высокой стоимости волокон. Разработана технология получения дискретных никелевых волокон электролизом водных растворов. Электролитические волокна имеют хорошую сыпучесть и позволяют получать фильтрующие изделия с равномерной пористой структурой. [c.650] Наиболее эффективен способ формования мелкопористого слоя в устьях пор грубопористой основы методом внедрения сгущенной суспензии. Он позволяет формовать ярко выраженный мелкопористый тонкий слой в 10 20 мкм на входе газа, что обеспечивает лучшее соотношение проницаемости и эффективности улавливания аэрозолей 9-12]. [c.651] Оптимальной конструкцией фильтров на основе металлопористых материалов с точки зрения сепарации фаз и последующей регенерации является цилиндрический фильтрующий элемент (ФЭ) с заглушенным нижним отверстием, закрепленный верхним концом в трубной доске, разделяющей фильтр на чистое и запыленное отделения. Лучшего уплотпепия можно достичь при сварной конструкции фильтрующего патрона. Такая конструкция обеспечивает надежное уплотнение и разделение чистого и запыленного отделений фильтра. Запыленный газ следует подавать снаружи, что повышает на 20-г 30 % емкость ФЭ и улучшает условия регенерации. По данным авторов [7, 9-11], оптимальный диаметр ФЭ лежит в пределах I) = 20 -Ь 80 мм. Предпочтительны следующие размеры ФЭ наружный диаметр 1)н = = 40 0,5 мм, внутренний диаметр = 34 0,5 мм. Оптимальное соотношение высоты Ь и диаметра ФЭ (В ) лежит в пределах 2- 5. [c.651] Большое значение имеет способ регенерации фильтроэлемента. Накопленный опыт показывает, что регенерация вибростряхиванием, наложением ультразвука, обдувкой струей газа недостаточно эффективна и приводит к быстрому необратимому забиванию фильтра. Эти способы надо совмещать с другими, нанример с обратной отдувкой. Обратная отдувка — наиболее простой и эффективный способ регенерации. Однако во избежание забивки пор при выборе режима регенерации следует учитывать специфику их структуры. Так, для предотвращения необратимой забивки пор проводят частичную регенерацию фильтра при соотношении скорости регенерации Ур и скорости фильтрации Уф р/Уф = 0,5 -г 0,6 последнее справедливо только для фильтров, изготовленных из округлых порошков. Для фильтров, изготовленных из несферических порошков, производят регенерацию при соотношении Ур/Уф = 0,7 -Ь 0,8 однако это справедливо только для грубопористых фильтров. По данным авторов [7, 9 11], для мелкопористых фильтров с размером пор 24-7 мкм наилучшие результаты достигаются при Ур/Уф = 1,0 4-1,3 в этой же работе наиболее перспективной признана регенерация с помощью эжекционной импульсной обратной отдувки она позволяет проводить регенерацию без остановки работы фильтра и сокращает расход балластного газа в 3-5 раз. [c.651] Вернуться к основной статье