CS267733B1 - Velkokapacitní filtrační hadice - Google Patents

Abstract

Hadice, o délce převážně 5 až 12 m & průaěru obvykle 0,2 až 0,4 m, je určena do průmyslových velkokapacitních filtrů, zejména filtrů v průmyslu černé a barevné metalurgie^ k filtraci vzdušiny teplé 150 až 260 C. Hadice zlepšuje dosavadní stav, reprezentovaný hadicí ze skleněné tkaniny opatřené ochranným nátěrem např. grafitoteflon-silikonové emulze, tím, že hadice sestává z nosné skleněné tkaniny, na jejíž jedné straně, která tvoří vnitřní stranu hadice, je navpichované rouno z vláken, která ve spojení se skleněnou tkaninou snášejí alespoň část rozmezí teploty mezi 150 a 260 C. Jsou to například vlákna polyesterová, polyakrylonitrilová, aramidová a polytetrafluoroetylenová. Hadice je netavená na povrchu vnitřní i vnější strany a proti hadici ze skleněné tkaniny přináší výrazné zlepšení filtrační rychlosti, tlakové provozní ztráty, provozní životnosti a odlučivosti.

Description

Vynález se týká velkokapacitní filtrační hadice pro filtraci vzdušin teplých až 260 °C, obzvláště 150 až 260 °C, o průměru obvykle 0,2 až 0,4 m a délce převážné 5 až 12 m, vytvořené z textilie a vyztužené rozpěrkami, které jsou obvykle ve tvaru kovových prstenců. Filtrační hadice je určena k použití v průmyslových velkokapacitních filtrech při zachycování prašných příměsí z proudící vzdušiny, a to hlavně v průmyslu černé a barevné metalurgie za obloukovými pecemi na výrobu oceli, feroslitin, magnetizových rud a jinde.

Až dosud se velkokapacitní filtrační hadice o délce nad 5 n, určené pro průmyslové velkokapacitní filtry, zhotovují z tkaniny, a to například z polyesterové tkaniny pro vzdušiny teplé až 150 °C a ze skleněné tkaniny pro teploty nad 150 °C. Nevýhodou filtraěních hadic vyrobených z uvedených tkanin je především nízká filtrační rychlost, která se pohybuje kolem 1 cm/s, a vysoká provozní tlaková ztráta, jež dosahuje 1000 až 2000 Pa. Neobjemná, hutná struktura tkaniny zvyšuje tlakovou ztrátu a neumožňuje hloubkovou filtraci. U skleněné tkaniny se nepříznivě projevuje křehkost skleněných vláken, která je příčinou snížené odolnosti tkaniny vůči mechanické námaze při regeneraci filtrační hadice. Odolnost skleněných tkanin proti mechanické námaze se částečně zlepší cenově náročným ochranným povlakem, jako je zejména grafitoteflon-silikonová emulze. Tímto povlakem se prodlouží provozní životnost skleněné filtrační hadice přibližně ze 3 měsíců až na 12 měsíců. Výhodou skleněné tkaniny je rozměrová stálost při vysoké teplotě vzdušiny, například při 150 až 260 °C. Při celkovém hodnocení filtrační hadice ze skleněné tkaniny je však právě zmíněná výhoda zatlačena do pozadí výše popsanými nevýhodami, kterými je nízká filtrační rychlost a vysoká provozní tlaková ztráta.

Použití vpichovaných textilií, sestávajících z polyesterové tkaniny a z rouna z polyesterových nebo jiných syntetických vláken, na výrobu velkokapacitních hadic pro teploty nad 150 °C brání jejich malá rozměrová stálost při vyšší teplotě vzdušiny. Z tohoto důvodu lze vpichované filtrační textilie právě zmíněného provedení použít v hadicových filtrech jen pro teploty nad 150 °C. ’ Je však známa vpichovaná textilie, která je vhodná na výrobu velkokapacitních filtračních hadic pro teploty nad 150 °C. Textilie sestává z polytetrafluoretylenové nosné tkaniny, do které je navpichované rouno sestávající z 85 až 90 % hmot, polytetrafluoretylsnových vláken a 15 až 10 hmot, jemných skleněných vláken. Po filtrační stránce snad nelze uvést nevýhodu této textilie. Má však dvě nevýhody jiné povahy. První nevýhodou je vysoká pořizovací cena. Tuto nevýhodu uznává sám výrobce textilie. Polytetrafluoretylenová stříŽová vlákna jsou drahá a hedvábné niti z polytetrafluoretylenu, které jsou potřebné na výrobu nosné tkaniny, jsou přibližně třikrát dražší než střížová vlákna. Druhou nevýhodou je použití skleněných střílových vláken ve směsi rounových vláken. Jak při tvorbě rouna, tak i při vpichování vzniká prach, a to především z křehkých skleněných střílových vláken. Skleněný prach komplikuje výrobu po zdravotní stránce.

Výše popsané nevýhody si klade za úkol alespoň převálně odstranit velkokapacitní ' filtrační hadice pro filtraci vzdušin teplých al 260 °C, obzvláště 150 až 260 °C, o průměru obvykle 0,2 al 0,4 m a délce zejména 5 al 12 m, vytvořená z textilie a vyztuíená rozpěrkami, které jsou obvykle ve tvaru kovových prstenců, a podstata této velkokapacitní filtrační hadice spočívá podle vynálezu v tom, íe textilie vytvářející filtrační hadici je vpichované textilie sestávající z nosné skleněné tkaniny, jejíž jedná strana, která tvoří vnitřní stranu hadice, je celá zakryta vlákenným rounem připevněným ke skleněné tkanině množstvím vazných míst, stejnoměrně rozmístěných po celé ploše vpichované textilie a vytvořených z některých rounových vláken protažených částí své délky na opačnou stranu skleněné tkaniny, a rouno sestává z vláken, která ve spojení se skleněnou tkaninou snášejí alespoň část rozmezí teploty mezi 150 a 260 °C, což jsou vlákna zvolená ze skupiny sestávající z vláken polyesterových, polyakrylonitrilovych, aramidových, polyfenylensulfidových, polyfenylenoxidových, polytetrafluoretylenových, polyamidových, polyoxadiazolových a podobných, přičemž alespoň části rounových

-2CS 267 733 Bl vláken, nacházejících se na vnitřním i na vnějším povrchu filtrační hadic·, jsou natavené až roztavené a oba tyto povrchy jsou hladké. Obzvláště vhodnou j· skleněná tkanina utkané ve vazbě koprové nebo plátnové z· skleněného hedvábí a vykazující hmotnost 150 až 300 g/m .

Vlákenné rouno je hmotnosti 100 *ž 300 g/m a je připevněné ke skleněné tkanině 80 až 240 vaznými místy/cm . Filtrační hadice je sešitá podélným lvem vytvořeným nití snášející teplotu až 260 °C, jako je nit z vláken skleněných, polytetrafluoretylenových a podobně.

Velkokapacitní filtrační hadice podle vynálezu vykazuje vysokou rozměrovou stálost; její průtažnoat se pohybuje kolen 2 % a v žádném případě nepřekročí 5 ^.Je to zásluhou skleněné tkaniny, která tvoří nosnou vrstvu vpichované textilie.

Svazečky vazných vláken, vytvářené při vpichování ve vazných místech, jednak svazují rouno se skleněnou tkaninou a jednak zabraňují pohybu skleněných nití ve tkanině. Vlákenné rouno nejen chrání skleněnou tkaninu před oděrem, ale také, a to hlavně, se podílí na filtrací, při níž umožňuje hloubkovou filtraci. Oba tyto přínosy rouna se výrazně projevují na provozní životnosti a na filtračním učinku velkokapacitní filtrační hadice. Zatímco filtrační hadice ze skleněné tkaniny opatřené ochranným povlakem vykazuje provozní životnost až 12 měsíců, podařilo se filtrační hadicí podle vynálezu zvýšit provozní životnost na 18 až 24 měsíců.

Navržená filtrační hadice navíc umožňuje několikanásobně zvýšit odlučovací účinek v porovnaní se známými velkokapacitními hadicemi ze skleněných tkanin. Tyto známé filtrační hadice dosahují na výstupní straně koncentraci prachu v desítkách miligramů, například dokonce 50 až 80 mg prachu vln: vyčištěné vzdušiny, kdežto u navržené hadice se pohybují hodnoty koncentrace prachu převážně jen v setinách až desetinách mg/nT.

Z toho se poznává, že velkokapacitní filtrační hadice podle vynálezu spojuje výhodu známé hadice ze skleněné tkaniny, to je minimální tažnost pohybující se kolem 2 %, s výhodami vpichovaných filtračních textilií, to je zejména maximální filtrační účinnost s proniky pod 1 mg/m^ při minimální tlakové ztrátě, což je 400 až 700 Pa.

Vynález zlevňuje výrobek při zachování vysokých filtračních vlastností tím, že používá nosnou tkaninu ze skleněného hedvábí místo drahého, například polytetrafluoretylenového hedvábí, jehož výrobou se zabývá jen několik zemí, takže se většinou musí dovážet.

Je třeba také uvést, že při výrobě navržené filtrační hadice se nepoužívají střížová skleněná vlákna při tvorbě rouna, nýbrž jen hedvábné niti při tkaní nosné tkaniny. Při zpracování skleněných hedvábných nití a při manipulaci s tkaninou z těchto nití vz.niká nepatrné množství skelného prachu v porovnání se zpracováním skleněných střížových vláken při výrobě rouna a při vpichování. ,

Filtrační hadice podle vynálezu umožňuje svými filtračními vlastnostmi snížit při projektování velkokapacitních filtrů potřebu filtrační plochy až na polovinu v porovnání s používanými tkaninovými filtračními hadicemi a tak snížit investiční náklady na stavbu velkokapacitních filtračních stanic. Příklad ’ .

Velkokapacitní filtrační hadice o délce 9 m a průměru 0,3 m, sešitá podélným švem a vyztužená osmi kovovými prstenci se vyrobí takto:

Připraví se skleněná tkanina o hmotnosti 200 g/m , utkaná ve vazbě rozsazeného kopru osnovními i útkovými nitmi ze skleněného hedvábí při dostavě 120 osnovních nití a 95 útkových nití na 10 cm.

Na jednu stranu skleněné tkaniny se klade vlákenné rouno o hmotnosti 200 g/m , připravené z polyakrylonitrilových střížových vláken jemnosti 1,7 dtex a délky 38 mm. Rouno může . “ být předzpevněné 3,2 až 35 vpichy/cm .

CS 267 733 Bl

-3Vzniklý dvouvrstvý utvař se přivádí do vpichovacího stroje osazeného plstícími jehlami typu 15xl8x36x3RB NKU se dvěma, tak zvanými šetrnými ostny na dvou hranách. U plstící jehly se šetrnými ostny převyšují ostny jen nepatrně hranu pracovní části jehly a funkční část ostnu je menší než u běžných jehel, čímž se při vpichování zabraňuje vážnějšímu poškození _z 2 skleněné tkaniny. Dvouvrstvý utvař se vpichuje z· strany rouna intenzitou 120 vpichů/cm .

Potom se takto zhotovená vpichovaná textilie tepelně fixuje při teplotě kolem 190 °C po dobu kolem 4 minut, aby se odstranila zbytková srážlivost polyakrylonitrilových vláken.

Následuje natavování sálavým teplem, které se provádí na známém natavovacím zařízení způsobem uvedeným v popisu vynálezu k čs. AO č. 1*9 546. Vpichovaná textilie se nejprve nataví na straně skleněné tkaniny a potom na straně vlákenného rouna, přičemž textilie postupuje rychlostí 1,2 m/min. Rounová vlákna, protažená při vpichování na povrch skleněné tkaniny, jsou uspořádaná převážně kolmo ke tkanině, proto dojde k jejích většímu natavení, než u vláken na povrchu rouna, která jsou nepatrně více vzdálená od zářičů, než konečky napřímených vláken na povrchu tkaniny.

Z natavené vpichovaná textilie se zhotoví hadice o délce 9 m a průměru 0,3 m, u níž je rouno na její vnitřní straně. Hadice se sešije podélným švem pomocí skleněné niti a vyztuží se osmi kovovými rozpěrnými prstenci, pravidelně rozmístěnými po délce hadice, k níž jsou připevněné přišitím.

Takto vyrobená velkokapacitní hadice je vhodná pro filtraci vzdušiny teplé až 200 °C a vykazuje tyto hodnoty: 2 hmotnost .............................................. 440 g/m tlouštka stěny hadice ................................. 1,1 mm pevnost v podélném směru.............................. 1200 N prútažnost v podélném směru ........................... 2,6 % filtrační rychlost .................. ......, . 2 cm/s tlaková provozní ztráta ............................... 550 Pa provozní životnost .................................... 18-24 měsíců proniky ............................................... do 1 mg/nP

I když příklad uvádí skleněnou tkaninu v keprové vazbě, lze použít tkaninu v jiné vazbě, 2 avšak vazba keprová a plátnová o hmotnosti 150 až 300 g/m se ukázaly jako obzvláště vhodné.

Hmotnost vlákenného rouna se má pohybovat v rozmezí 100 až 300 g/m a počet vazných míst ,

v rozmezí 80 až 240 na 1 cm . Volba vláken na výrobu rouna je daná teplotou vzdušiny, která se bude filtrovat. To například znamená, že pro teploty do 170 °C je vhodné rouno z vláken polyesterových, do 200 °C z polyakrylonitrilových, do 230 °C z aramidových nebo polyfenylensulfidových nebo polyfenylenoxidových, do 260 °C z polytetrafluoretylenových, polyxmidových nebo polyoxadiazolových vláken. '

Je třeba upozornit, že uvedená rounová vlákna v kombinaci se skleněnou tkaninou snášejí vyšší teplotu, než kdyby byla použita v kombinaci s tkaninou vyrobenou z vláken téhož chemického složení jako jsou sama. Na základě tohoto zjištění, které je překvapivé, lze použít polyesterová a polyakrylonitrilová vlákna pro teploty, kterým odolávají vlákna aramidová, jejichž cena je podstatně vyšší.

Claims (4)

1. Velkokapacitní filtrační hadice pro filtraci vzdušin teplých až 260 °C, obzvláště 150 až 260 °C, o průměru obvykle 0,2 m až 0,4 m a délce zejména 5 až 12 m, vytvořená z textilie a vyztužená rozpěrkami, které jsou obvykle ve tvaru kovových prstenců, vyznačující se tím, že textilie vytvářející filtrační hadici je vpichovaná textilie sestávající z nosné skleněné tkaniny, jejíž jedna strana, která tvoří vnitřní stranu hadice, je celá zakrytá vlákenným rounem připevněným ke skleněné tkanině množstvím vazných míst, stejnoměrně rozmístěných po celé ploše vpichované textilie a vytvořených z některých rounových vláken protažených částí své délky na opačnou stranu skleněné tkaniny, a rouno sestává z vláken, která ve spojení se skleněnou tkaninou snášejí alespoň část rozmezí teploty mezi 150 °C a 260 °C, což jsou vlákna zvolená ze skupiny sestávající z vláken polyesterových, polyakrylonitrilových, aramidových, polyfenylensulfidových, polyfenylenoxidových, polytetrafluoretylenových, polyimidových, polyoxadiazolových a podobných, přičemž alespoň části rounových vláken nacházejících se na vnitřním i na vnějším povrchu filtrační hadice jsou natavené až roztavené a oba tyto povrchy jsou hladké.

2. Velkokapacitní filtrační hadice podle bodu 1, vyznačující se tím, že skleněná tkanina je utkaná ve vazbě koprové nebo plátnové ze skleněného hedvábí a vykazuje hmotnost 150 až 300 g/m².

3. Velkokapacitní filtrační hadice podle bodu 1, vyznačující se tím, že vlákenné rouno 2 vykazuje hmotnost 100 až 300 g/m a je připevněné ke skleněné tkanině 80 až 240 vaznými místy/cm².

4. Velkokapacitní filtrační hadice podle bodu 1, vyznačující se tím, že filtrační hadice je sešitá podélným švem, vytvořeným nití snášející teplotu 150 až 260 °C, jako je nit z vláken skleněných, polytetrafluoretylenových nebo podobných.