Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Федеральное учебно-методическое объединение в системе высшего образования «Техносферная безопасность и природообустройство» (председатель)
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
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. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т. 1. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. - 917 с.
2. Жуланов Ю.В. Исследование фильтрации аэрозолей металлокерамическими фильтрами / Ю.В. Жуланов, Ю.В. Красовицкий // Коллоидный журнал. 1981. Т. 43. - С. 246-250.
3. Пористые проницаемые материалы: справ. изд. / С.В. Белов [и др.]; Под общ. ред. Белова С.В. - М.: Металлургия, 1987. - 335 с.
4. Спиридонов В.С. Фильтровальные перегородки из спеченных металлических сеток для встроенных фильтров авиационных гидросистем / В.С. Спиридонов, Ю.М. Новиков, В.А. Большаков // Безопасность в техносфере. 2015. № 4. - С. 39-45.
5. Девисилов В.А. Металлические проволочные сетки для фильтрования жидкостей и газов. Часть 1. Структурные характеристики и их расчет / В.А. Девисилов, В.С. Спиридонов // Безопасность в техносфере. 2009. № 3. - С. 46-55.
6. Юров Ю.Л., Девисилов В.А.. Басманов П.И. Высокоэффективные аэрозольные фильтры на основе волокнистых материалов ФП. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2004. - 64 с.
7. Brown R.C. Aerosol Filtration. Oxford: Pergamon Press, 1993. - 269 p.
8. Кирш А.А. Фильтрация аэрозолей волокнистыми материалами ФП / А.А. Кирш, А.К. Будыка, В.А. Кирш // Российский химический журнал. 2008. Т. LII, № 5, С. 97-102.
9. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. - М.: Химия, 1981. -616 с.
10. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: справ. изд.: В 2-х ч. Ч.1; Под ред. Калверта С., Инглунда Г.М. - М.: Металлургия, 1988. - 760 с.
11. Белов С.В. Распределение просвета по толщине фильтровых сеток / С.В. Белов, В.С. Спиридонов // Порошковая металлургия. 1982. № 3. - С. 68-72.
12. Белов С.В. Гидравлические характеристики пористых сетчатых металлов на ламинарном режиме фильтрации / С.В. Белов, Г.П. Павлихин, В.С. Спиридонов // Порошковая металлургия. 1979. № 5. С. 64-66.
