Moskva, Moscow, Russian Federation
Federal Educational and MethodologicalAssociation in the System of Higher Education «Technospheric Safety and Environmental Management» (Associate Professor)
Moskva, Moscow, Russian Federation
Results of experimental investigations related to filtration efficiency of aerosol particles from a dusty air flow by filtering baffles made of porous mesh materials by multiply packages of wire meshes hot rolling in vacuum have been represented. It has been found that capture of aerosol particles in these materials is mainly carried out by mechanisms of inertial capture and contact. The functional connection for particles’ fractional breakthrough coefficient from number of mesh layers in the package and its material porosity has been obtained. The analytical relation between fractional breakthrough coefficient and material porosity and Stokes number has been obtained based on experimental data processing. These studies results allow by appropriate selection of mesh number, quantity of meshes layers in the package and the package compression degree during rolling obtain a filter material with desired performance characteristics.
aerosol particles, filter, metal mesh, porous mesh material, cleaning efficiency.
1. Введение в проблему
Рост промышленного производства неизбежно ведет к увеличению объема вредных выбросов в атмосферу нашей планеты. Существенная доля этих выбросов приходится на аэрозольные частицы различного происхождения [1]. Для защиты атмосферы от аэрозольных загрязнений широко используют фильтровальные аппараты с пористыми проницаемыми перегородками различных типов. Выбор материала перегородки определяется условиями эксплуатации фильтра. Так, в системах очистки высокотемпературных газов в ряде случаев [2] применяют фильтровальные перегородки из пористых порошковых металлов. Существенным недостатком таких материалов является их низкая технологичность при изготовлении фильтровальных перегородок сложной конфигурации. Более высокими технологическими и прочностными характеристиками, по сравнению с порошковыми металлами, обладают пористые сетчатые материалы (ПСМ), изготавливаемые горячей прокаткой в вакууме многослойных пакетов металлических тканых сеток из хромоникелевых сталей [3, 4, 5]. Варьирование типом переплетения и толщиной проволок в сетке, количеством слоев сеток в пакете и степенью его обжатия при прокатке позволяет получать разнообразные пористые проницаемые материалы с высокими механическими и технологическими характеристиками.
1. Timonin A.S. Inzhenerno-ekologicheskiy spravochnik. T. 1 [Engineering-ecological reference book. V. 1]. Kaluga, Bochkareva Publ., 2003. 917 p. (in Russian)
2. Zhulanov Yu.V. Issledovanie fil’tratsii aerozoley metallokeramicheskimi fil’trami [A study of the filtration of aerosols of metal-ceramic filters]. Kolloidnyy zhurnal [Kolloid journal]. 1981, V. 43, p. 246-250. (in Russian)
3. Belov S.V. Poristye pronitsaemye materialy [Porous permeable materials]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1987. 335 p. (in Russian)
4. Spiridonov V., Novikov Y., Bolshakov V. Fil’troval’nye peregorodki iz spechennykh metallicheskikh setok dlya vstroennykh fil’trov aviatsionnykh gidrosistem [Filtering Walls Мade of Sintered Metal Gauzes for Built-in Filters of Aviation Hydraulic Systems]. Bezopasnost´ v tekhnosfere [Safety in technosphere]. 2015, V. 4, I. 4, pp. 39-45. DOI:https://doi.org/10.12737/14433. (in Russian)
5. Devisilov V.A., Spiridonov V.S. Metallicheskie provolochnye setki dlya fil’trovaniya zhidkostey i gazov. Chast’ 1. Strukturnye kharakteristiki i ikh raschet [Metal Wire Grids for Filtering Liquds аnd Gases Рart 1. Structural Characteristics and their Calculation]. Bezopasnost´ v tekhnosfere [Safety in technosphere]. 2009, I. 3, pp. 46-55. (in Russian)
6. Yurov Yu.L., Devisilov V.A., Basmanov P.I. Vysokoeffektivnye aerozol’nye fil’try na osnove voloknistykh materialov FP [High-performance aerosol filters based on fiber materials FP]. Krasnodar, KubGTU Publ., 2004. 64 p. (in Russian)
7. Brown R.C. Aerosol Filtration. Oxford, Pergamon Press Publ., 1993. 269 p.
8. Kirsh A.A. Fil’tratsiya aerozoley voloknistymi materialami FP [Filtration of aerosols with fiber materials FP]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal [Russian chemical journal]. 2008, V. LII, I. 5, pp. 97-102. (in Russian)
9. Straus V. Promyshlennaya ochistka gazov [Industrial treatment of gases]. Moscow, Chemistry, 1981. 616 p. (in Russian)
10. Calvert S.V. Zashchita atmosfery ot promyshlennykh zagryazneniy [Atmosphere protection from industrial pollution]. Moscow, Metallurgy Publ., 1988. 760 p. (in Russian)
11. Belov S.V. Raspredelenie prosveta po tolshchine fil’trovykh setok [The Distribution of Clearance for the Thickness of the Filter Mesh]. Poroshkovaya metallurgiya [Powder metallurgy]. 1982, I. 3, pp. 68-72. (in Russian)
12. Belov S.V. [Hydraulic characteristics of porous mesh metals on a laminar filtering mode]. Poroshkovaya metallurgiya [Powder metallurgy]. 1979, I. 5, pp. 64-66. (in Russian)
