расчет параметров фильтров-сепараторов
Фильтры-сепараторы предназначены для очистки газового потока от механических примесей. Для этого устанавливаются картриджи, которые выполняют функцию отделения пыли и других примесей от газового потока. Основными параметрами, влияющими на качество работы фильтров являются пористость использованного фильтроматериала и скорость газа через стенку фильтрующего картриджа.
Оба эти параметра оказывают влияние на перепад давления, который фильтрующий картридж создает для газового потока.

Для оптимальной работы фильтра-сепаратора необходимо правильно произвести подбор количества и длинны фильтрующих картриджей. Эти параметры должны соответствовать расходу газа при реальных условиях и бать релевантными к скорости потока газа при реальных условиях, которая образуется как при прохождении через стенку фильтрующего картриджа, так и внутри фильтрационного картриджа.
Еще одним обязательным условием, соблюдение которого требуется, является скорость газа в трубопроводах на входе и выходе из фильтра-сепаратора. Обычно скорость в трубопроводах рассчитывается таким образом, что бы ее величина не превышала 20 м/с. Такие значения скоростей не будут создавать дополнительные перепады давления на местных сопротивлениях (повороты трубопровода и тройники) и не будут создавать дополнительных перепадов давления при поступлении большого количества загрязнения в газе.

Количество картриджей в фильтре сепаратора подбирается исходя из двух основных условий. Суммарная площадь отверстий всех картриджей, установленных на перегородке со смонтированными фильтрами должна быть не менее двух площадей поперечного сечения входного патрубка фильтра-сепаратора. Исходя из этого будет обеспечиваться основное условие, согласно которому на перегородке не будет создаваться дополнительный перепад давления газовому потоку.
Вторым основным условием является скорость истечения газа через стенку фильтрующего элемента. Эта скорость должна быть не более 20 см/сек. Такая малая величина скорости обусловлена как пористостью материала, поскольку перепад давления на фильтрующем элементе в основном зависит от плотности газа (на это мы влиять не можем) и от скорости протекания через стенку фильтрующего картриджа (на это влиять можем). Предварительно закладывать проектную скорость протекания газа через стенку фильтрующего элемента можно принимая конструктивно как диаметры, длину, так и количество используемых фильтрующих элементов в аппарате. Очевидно, что при увеличении всех перечисленных параметров будет расти суммарная площадь поперечного сечения фильтрующих картриджей, а это в свою очередь будет уменьшать скорость протекания газа через стенку картриджа.

Исходя из перечисленного можно определить, что конструктивное исполнение фильтра-сепаратора это всегда баланс между необходимым и возможным, поскольку для более стабильной и долговечной работы фильтрующих картриджей суммарная площадь поверхности их стенки должна стремиться к бесконечности, уменьшая скорость протекания газа через стенку и таким образом уменьшая перепад давления. Но при этом будут стремиться к бесконечности и габаритные размеры фильтра-сепаратора, а это не допустимо при конструировании оборудования для реальных объектов.
Поэтому конструктивно принимается граничная скорость газа через стенку фильтрующего картриджа в пределах 20-22 см/сек и исходя из этого параметра подбирается количество картриджей, их диаметры и длинна. А уже исходя из количества и габаритов картриджей конструктивно подбирается диаметр и габаритные размеры корпуса фильтра-сепаратора.

При расчете дуплексных фильтров в расчет площади стенки фильтрующего картриджа закладывается только половина длинны фильтра, поскольку особенностью работы дуплексного фильтра является двунаправленное движение газа через фильтрующий элемент. Это необходимо обязательно учитывать при проектировании фильтров-сепараторов с дуплексными картриджами. Именно поэтому дуплексные фильтры-сепараторы часто имеют меньшие значения пропускной способности при одинаковых габаритах со стандартными фильтрами-сепараторами с картриджами-коагуляторами.