Технология монтажа пылеулавливающих устройств

Пылеулавливающие агрегаты и установки. Виды пылеулавливающих устройств: сухой и мокрый

В процессе производства на многочисленных промышленных предприятиях происходит выброс загрязненного воздуха в атмосферу. В зависимости от технологического процесса в окружающую среду выбрасываются вредные твердые, газообразные и жидкие продукты, вещества, химические соединения. Распространяясь на большую территорию под действием ветра и водных течений, они негативно влияют на здоровье людей, отравляют воздух, почву и водоемы. Рекультивация (восстановление) почвы значительных по площади территорий требует большого количества финансовых вложений и огромного времени, а заражение некоторыми видами опасных веществ и химических соединений делает местность непригодным для существования флоры и фауны на сотни лет.

Закон и ответственность

Пылеулавливающий агрегат, установленный на производстве для очистки воздуха от образующихся загрязнений, является основным способом решения проблемы загрязнения окружающей среды. Установка агрегатов вентиляционных пылеулавливающих значительно снижает риск возникновения профессиональных заболеваний у обслуживающего и технического персонала, способствует защите действующего технологического и вспомогательного оборудования, сохраняет окружающую экологию.

Обязательный монтаж вентиляционных пылеулавливающих агрегатов на действующем производстве предусмотрен Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 № 96-ФЗ, в котором прописаны обязательные мероприятия по снижению вредных выбросов в атмосферу и установлены жесткие предельно-допустимые концентрации (ПДК) для различных веществ и химических соединений. Выполнение предписанных законом действий и контроль количества выбросов в окружающую среду выполняется местными отделениями Росприроднадзора, ведомственными организациями и лабораториями.

Несоблюдение Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 № 96-ФЗ влечет за собой наложение огромных штрафов на организацию, руководителей и ответственных лиц. Повторное нарушение или невыполнение предписаний инспекторов Росприроднадзора может служить основанием для приостановления деятельности или даже полного закрытия предприятия.

Цена пылеулавливающего агрегата несопоставима с огромными финансовыми затратами на оплату штрафов за нарушение экологии, больничных листов техническому и технологическому персоналу, ремонт и замену действующего оборудования, технологических простоев из-за выхода узлов и агрегатов из строя. Образующаяся при производстве пыль и вредные загрязнения негативно влияют на оборудование, загрязняют его и могут привести к поломке и необходимости покупки дорогостоящего оборудования. У нас вы можете купить пылеулавливающие агрегаты по приемлемой цене.

Виды пылеулавливающих устройств

По способу очистки воздуха от загрязнений все пылеулавливающее оборудование делится на два типа:

Мокрая технология улавливания пылевых загрязнений применяется в скрубберах, трубах Вентури, барботажно-пенных пылеуловителях. Эти устройства характеризуются высокой степенью очистки пыли и загрязнений (до 99,9%) с размером частиц от 0,3 до 1,0 мкм, а также возможностью очищения взрывоопасных газовых смесей и газов с высокой температурой. Принцип действия этих аппаратов основан на смачивании частиц загрязнений водой, их дальнейшей коагуляции (слипаемости) и смыве в дренажную систему. В зависимости от условий эксплуатации, концентрации пыли, размеров частиц и объема очищаемого воздуха подбираются размеры, конструкция и вид пылеочистного аппарата. В конструкции может использоваться смачивание поверхностей внутренней части устройства или применяться форсунки для разбрызгивания жидкости.

Для эффективности смачивания и коагуляции частиц загрязнений могут применяться встречные, попутные или перпендикулярные потоки жидкости по отношению к потоку запыленного газа. На предприятиях, где воздушный поток загрязнен пылью, вредными химическими веществами, могут применяться специальные жидкости, выступающими в качестве нейтрализаторов или катализаторов. В этом случае применение аппаратов с мокрой очисткой приносит двойной эффект: очистка от пыли и нейтрализация вредных веществ и газов. Большим недостатком оборудования для очистки мокрым способом является обязательное наличие сложной в эксплуатации системы удаления шлама и определенных ограничений их использования в зимнее время года.

Аппараты сухого типа

Основными представителями устройств сухого типа очистки являются:

Пылеосадительные камеры считаются самыми простыми по конструкции аппаратами, в которых применяется гравитация для осаждения пыли. Степень очистки загрязненного газа с размером частиц более 25 мкм составляет 80%. Часто в конструкции предусмотрены жалюзи или перегородки для отделения пыли за счет силы инерции, возникающей во время резкого поворота очищаемого потока газа. Устройства могут применяться в качестве первой или основной ступени очистки воздуха.

Циклоны являются одним из основных видов устройств для очистки от загрязнений различных газов, в которых используется центробежная и инерционная сила. Например, хорошо себя показали циклоны типа ЦН. В зависимости от условий эксплуатации, свойств, размеров и концентрации загрязняющих веществ, объема очищаемого газа, применяются аппараты различной конструкции, размеров, материалов изготовления и пропускной способности. Циклоны состоят из входного патрубка, корпуса с цилиндрическим или коническим корпусом, вертикальной выхлопной трубы, бункера для сбора пыли. При вхождении пылевого потока в корпус циклона входной патрубок задает воздуху вращательное движение. Центробежная сила отбрасывает частицы пыли к стенкам корпуса и заставляет оседать с нижнюю часть. Под действием давления поток очищенного воздуха меняет свое направление на 180º и выходит через вертикальную трубу наружу.

По направлению кругового движения различают устройства правого или левого вращения. Частицы по инерции опускаются в бункер для сбора пыли и затем удаляются различными способами. Циклоны предназначены для очистки газов с температурой до 400℃ от частиц с низкой слипаемостью, концентрация которых не превышает 1000 г/м 3 . Степень очистки от частиц размером более 5 мкм составляет 80-90%. Циклоны в качестве первичной или основной ступени очистки широко применяются в металлургической, химической, нефтяной, газовой промышленности, при производстве удобрений и сыпучих строительных материалов, в деревообрабатывающей промышленности, сельском хозяйстве.

Фильтры применяются в различных областях промышленности и производства для очистки воздуха от мелкодисперсной пыли с размером частиц от 0.3 мкм. Принцип действия основан на пропускании запыленного потока через фильтрующий материал, во время которого очищенный воздух проходит через фильтр, а частицы пыли остаются на поверхности материала. Степень очистки аппаратов при концентрации пыли до 20 г/м 3 достигает показателя 99,9%. В зависимости от условий эксплуатации, характеристики загрязнений и объема очищаемого воздуха применяются фильтры различной конструкции, в которых применяются разные фильтрующие материалы. Наибольшее распространение получили рукавные и картриджные аппараты.

Фильтровентиляционные установки

Фильтровентиляционные агрегаты пользуются очень большой популярностью за счет универсальности применения, высоких технических характеристик и возможности установки вблизи источника выделения запыленного воздуха. Установки являются очень удачным сочетанием пылеулавливающего аппарата и вмонтированного вентилятора для создания разряжения. Внутри установки может располагаться рукавный, картриджный или электростатический фильтр, циклон, устройство для накопления и выгрузки пыли, вентилятор с различной производительностью и мощностью, система встряхивания. Под действием вентилятора запыленный поток по воздуховодам подается внутрь корпуса и, проходя через фильтрующие элементы, очищается до необходимого значения ПДК. Очищенный воздух выходит через отдельную камеру наружу, а пыль стряхивается в нижнюю часть корпуса, где попадает в накопительный бункер и впоследствии удаляется. Корпус фильтровентиляционной установки монтируется на нескольких вертикальных опорах, высота которых позволяет располагать под установкой ящик для выгрузки пыли или подъезжать грузовому автомобилю.

Малые размеры аппарата и возможность располагать рядом с источником выброса делают его незаменимым для очистки газов с небольшим объемом запыленного воздуха (до 10 000 м 3 ) на любом производстве. Фильтровентиляционный пылеуловитель купить возможно для использования в качестве второй или основной ступени очистки в металлургии, машиностроении, химической и фармакологической промышленности, на предприятиях деревообработки, при производстве удобрений, сыпучих строительных материалов.

Небольшая стоимость и высокая эффективность устройств позволяет не затрачивать значительных средств на начальном этапе пуска производства, значительно снизить количество выбрасываемых вредных веществ и существенно уменьшить срок окупаемости. Благодаря большому количеству моделей и возможности оснащать фильтровентиляционные агрегаты вентиляторами различной мощности и производительности, а также выбирать вид фильтрующего элемента, существует возможность подбора оборудования под конкретные условия эксплуатации. При необходимости установку можно быстро транспортировать в другое место и использовать на другом производстве.

Источник

Пылеуловители, пылеулавливающие агрегаты и устройства

а также циклоны, скрубберы и другие установки для борьбы с пылью

Выброс пыли промышленными предприятиями является острейшей проблемой уже на протяжении многих десятилетий. Причем проблемой многогранной ─ экологической, экономической, социальной.Экологической ─ поскольку пыль антропогенного происхождения различного гранулометрического состава, по приблизительным оценкам в количестве более 160 млн т, ежегодно выбрасываемая в атмосферу Земли, наносит непоправимый ущерб окружающей среде. Экономической, ─ потому что за него приходится расплачиваться, финансируя проведение соответствующих природоохранных мероприятий. Кроме того, немало ресурсов расходуется на функционирование вентиляционных и аспирационных установок. Точно сказать, сколько электрической энергии потребляют системы аспирации, едва ли кто сможет, но то, что не менее нескольких процентов от общего объема электроэнергии, расходуемой различными отраслями народного хозяйства, ─ несомненно. Промышленная пыль ─ социальная проблема, так как наносит ущерб не только природе, но напрямую или опосредствованно через другие факторы, самому дорогому, что есть у человека ─ его здоровью.

Основной вклад в антропогенное загрязнение атмосферы пылью (а немалое количество пыли попадает туда без всякого человеческого участия) вносят сжигание твердого топлива на предприятиях энергетической отрасли, черная и цветная металлургия, производство цемента и других строительных материалов, открытые горные работы. Только один дробильно-сортировочный комплекс средней производительности, установленный на карьере, разрабатывающем нерудное сырье, каждый год «отправляет» в атмосферу от 10 до 20 т пыли.

И хотя доля пыли, образующейся внутри производственных помещений, в суммарном объеме попадающих в воздушное пространство твердых отходов составляет очень небольшие проценты, ─ эти проценты особенно заметны. Ведь, они при отсутствии или недостаточной эффективности работы систем аспирации оказываются в атмосфере предприятий и расположенных рядом с ними городских районов, напрямую влияя на условия труда, качество жизни и здоровье сотен миллионов людей.

Борьба с пылью имеет, без всякого преувеличения, жизненно важное значение. А значит, такое же значение имеет совершенствование пылеулавливающего оборудования, ─ пылеулавливателей, пылеулавливающих устройств и пылеулавливающих агрегатов, используемых в системах промышленной вентиляции. Все они находятся на переднем краю борьбы с пылью, и от качества их работы зависит очень многое.

Кстати, пылеуловитель промышленный ─ не единственное конструктивное воплощение таких устройств. Существуют другие виды пылеуловителей ─ пылеуловители для дома. Принцип работы таких аппаратов может быть разным. Особенно распространены электростатические. Купить бытовой пылеуловитель, значит, существенно улучшить атмосферу в своем доме в самом прямом смысле слова.

Пылеуловители ─ определение и классификация

Напомним, что пылеуловитель ─ это аппарат для очистки газов от взвешенных частиц, а пылеулавливающее устройство ─ это пылеуловитель вместе с вентилятором, регулирующим оборудованием и разгрузочным устройством.

Что такое пылеулавливающий агрегат в ГОСТах не сказано. В технической литературе его часто определяют, как устройство. Вообще, «агрегат» (от латинского aggregatus присоединенный) ─ слово многозначное. О передаваемых им смыслах во всех областях знаний, упоминать не будем, а что касается машиностроения, то здесь агрегатом называют как соединение нескольких машин или аппаратов в одно целое, так и отдельный узел целого, выполняющий определенную функцию.

Пылеуловители давно находятся в орбите интересов инженеров, поэтому существует огромное многообразие их конструкций и, соответственно, многочисленные типы пылеуловителей. Еще в начале 70-х годов XX столетия только в Советском Союзе в условиях плановой экономики со свойственной ей унификацией производства выпускалось свыше тридцати типов сухих циклонов-пылеуловителей и не менее ста типов мокрых пылеуловителей.

Разумеется, со временем, а значит, с развитием технического прогресса и ужесточением требований к охране окружающей среды и санитарно-гигиеническому состоянию рабочих мест, более совершенными стали технические характеристики пылеуловителей, а в устройство пылеуловителей были внесены многочисленные конструктивные инновации.

Все это разнообразие поддается достаточно стройной классификации. В зависимости от того, под действием каких сил ─ механических или электрических ─ происходит отделение взвешенных частиц от газа, различают механические и электрические пылеуловители. При этом среди тех и других есть как мокрые, так и сухие. Это зависит от того, предусматривает или нет принцип действия пылеуловителей участие жидкости в процессе очистки газа от твердых частичек. Таким образом, комбинация только этих двух признаков позволяет выделить четыре сегмента пылеуловителей ─ сухие механические пылеуловители, мокрые механические пылеуловители, сухие электрофильтры, мокрые электрофильтры.

Использование воды в мокрых пылеуловителях делает их пожаро- и взрывобезопасными, даже при работе с горячими воздушными смесями. Мокрые пылеуловители эффективны при удалении мелкодисперсной пыли.

Сухие пылеуловители

Поводом более глубоко классифицировать сухие механические пылеуловители, являются «задействованные» для их работы механические силы. Сухой механический пылеуловитель, в котором отделение твердых взвешенных частиц происходит в результате действия силы тяжести, носит название гравитационный пылеуловитель; если под действием инерционных сил ─ сухой инерционный пылеуловитель.

Разработаны центробежно-инерционные пылеуловители, в которых соединены методы центробежной и инерционной сепарации.

Существует несколько типов сухих инерционных пылеуловителей, различающихся природой возникновения инерционных сил. Если они появляются за счет резкого изменения направления потока газа, ─ пылеуловитель называют пылеосадитель. А когда пыль отделяется от потока газа вследствие резких поворотов этого потока между лопастями жалюзийной решетки, и, соответственно, ударов и последующих отскоков частиц пыли от ее поверхности, ─ это жалюзийный пылеуловитель.

Отделение взвешенных твердых частиц может происходить под действием центробежной силы, возникающей вследствие вращения отдельных частей. Такой аппарат носит название сухой ротационный пылеуловитель. Его разновидностями являются центробежный пылеуловитель и вентиляторный пылеуловитель. В первом вращающаяся часть выполняет функцию вентилятора, во втором ─ сразу две функции ─ рабочего колеса вентилятора и пылеуловителя.

Инерционный пылеуловитель, в котором очистка газа происходит под действием центробежных сил, возникающих во вращающемся потоке газа, носит название сухой циклон.

Сухой циклон, в котором центробежный эффект усиливается в результате дополнительного подвода газа в корпус аппарата называют вихревой пылеуловительс дополнительным подводом газа.

Циклонный пылеуловитель на сегодняшний день является наиболее распространенным первичным пылеулавливающим устройством ─ надежным, простым, экономичным.

Термин «циклон» используют применительно к основному компоненту вихревого пылеуловителя ─ пылевой камере. Его (ее) составные части ─ расположенная по оси циклона выпускная труба и служащее для удаления пыли или иных твердых фаз материаловоздушной смеси разгрузочное отверстие.

Подача газа осуществляется через впускной патрубок, и может быть осевой, тангенциальной или спиральной. По этому признаку различают следующие типы циклонов: осевой циклон, циклон с тангенциальным входом, циклон со спиральным входом. Если в конструкции циклона вместе с тангенциальным входным патрубком задействована верхняя крышка с винтовой поверхностью, поток газа движется по винтовой линии, а аппарат носит название циклон с винтовым входом.

Осевые циклоны в зависимости от того, как относительно друг друга движутся входящий и выходящий потоки газа (при этом оба направлены вдоль оси циклона) разделяют на прямоточные и противоточные. В прямоточном осевом циклоне у обоих потоков одинаковое направление, в противоточном ─ противоположное.

К пылеуловителям относятся промышленные фильтры. Так, сухим механическим пылеуловителям является широко используемый в системах аспирации рукавный фильтр. Но фильтры-пылеуловителизаслуживают рассмотрения в отдельной статье. И поэтому вернемся к «классическим» пылеуловителям, только уже не сухим, а мокрым.

Мокрые пылеуловители

Значительная часть таких устройств носит название скруббер. Скруббер ─ слово заимствованное. Это следует хотя бы из того, что никаких похожих на него существительных в русском языке больше нет, за одним исключением. Ставший сравнительно недавно очень популярным вид косметических препаратов, называют скрабы. Слова «скраб» и «скруббер» ─ ближайшие родственники, ведь scrub в переводе с английского означает скрести, чистить, тереть.

В технологиях скруббер в широком смысле ─ аппарат для очистки от примесей. Немалое число скрубберов используется в процессах обогащения полезных ископаемых, где скруббер (т. н. скруббер-бутара) ─ это барабанная машина для их промывки.

В вентиляции и аспирации ─ устройство для очистки газов и извлечения компонентов с помощью жидкостей (в т. ч. очистки воздуха от пыли).

«ГОСТ 31826-2012 Оборудование газоочистительное и пылеулавливающее. Фильтры рукавные. Пылеуловители мокрые. Требования безопасности. Методы испытаний» определяет скруббер для очистки воздуха и иных газов, как аппарат «в котором осуществляется контакт газа с жидкостью».

Устройство скрубберов отличается значительным разнообразием. Существуют различные типы скрубберов для систем промышленной вентиляции. Поскольку скрубберы для очистки газов используют жидкость, иногда используется словосочетание «мокрый скруббер».

Раз работа скруббера предполагает использование воды, ее расход ─ важная характеристика скруббера. Так, в полом скруббере он составляет 3-10 м 3 на 1000 м 3 газа. Чем больше подается воды, тем выше эффективность работы. В полом скруббере поток газа проходит через завесу распыляемой с помощью форсунок жидкости, поэтому такой аппарат еще называют полый форсуночный скруббер. При столкновении с водой твердые взвешенные частички отделяются от газа. Такие аппараты могут быть прямоточными, противоточными, с поперечным орошением.

Полый скруббер, принцип работы которого основан на использовании энергии газового потока, подводимого через т. н. конфузорный насадок (круглый или прямоугольный; благодаря которому и происходит дробление жидкости), носит название конфузорный скруббер.

В насадочном скруббере поток газа контактирует с жидкостью, тонким слоем покрывающей поверхность насадки. Под воздействием диффузионных и механических сил столкнувшиеся с водой твердые частицы пылевоздушной смеси отделяются от нее. Различают неподвижную и подвижную насадку скруббера. В скруббере с подвижной насадкой местом контакта служит ее свободно перемещающийся слой. Иногда в отдельную группу выделяют скрубберы с колеблющейся насадкой. В тарельчатом скруббере газ контактирует с жидкостью на расположенных внутри аппарата специальных контактных устройствах ─ тарелках. Есть тарельчатые скрубберы с переливными и провальными тарелками.

В механическом скруббере разделение твердых частиц и газа происходит в результате действия центробежных сил. Их появление обусловлено наличием вращающегося ротора. Связывающая твердые частицы жидкость подается прямо на ротор или непосредственно перед ним.

Центробежный скруббер ─ это циклон, в котором внутреннюю стенку центробежной камеры или непосредственно поток пылевоздушной смеси, вращающейся под действием центробежной силы, смачивают жидкостью.

В эжекторном скруббере жидкость и газ вступают в контакт в трубе-распылителе. Аппарат, в котором эта труба выполнена в форме трубы Вентури, носит название скруббер Вентури.

При прохождении узкой горловины (ее наличие ─ особенность трубы Вентури) за счет высокой скорости газового потока возникает явление турбулентности, способствующее интенсивному дроблению жидкости. Содержащаяся в воздухе пыль оседает на образовавшихся в результате этого дробления мелких каплях.

Для орошения используют различные виды подводов ─ пленочный, периферийный, форсуночный. Горловина может иметь разное по форме сечение ─ круглое, щелевое и др. Технологический процесс очистки газа включает последующую сепарацию капель в каплеуловителе.

Вударно-инерционном скруббере (скруббере ударно-инерционного действия) газовый поток сталкивается с жидкостью, после чего газожидкостная взвесь проходит через отверстия различной конфигурации. Различают ударно-инерционные скрубберы с непрерывным отводом орошающей жидкости и с внутренней циркуляцией.

У части мокрых пылеуловителей существительное «скруббер» в названии отсутствует.

В пенном пылеуловителе рабочим инструментом служит слой пены, задерживающий проходящие сквозь него частицы.

Для отделения взвешенных твердых частиц от газа в конденсационном мокром пылеуловителе использовано явление диффузиофореза (движение частиц в неоднородных по концентрации компонентов газовых смесях, обусловленное различием этой концентрации). Конденсация водяного пара на поверхности взвешенных частиц приводит к увеличению их массы и последующему «выпадению».

Пылеулавливающие агрегаты

Необходимость купить пылеулавливающий агрегат, почти неизбежно возникает на предприятиях любых размеров и форм собственности. Промышленные пылеулавливающие агрегаты используют как в централизованных, так и автономных (индивидуальных) системах аспирации, работающих в самых разных отраслях промышленности. В наибольшей степени эти устройства востребованы в обработке древесины (столярное и мебельное производство), металлов (шлифовальные, заточные, обдирочные станки), пластмасс, резины и кожи, горнодобывающей индустрии (дробильно-размольное оборудование), производстве строительных материалов, в пищевой промышленности. В централизованных системах агрегат подсоединяется к воздуховоду системы вытяжной вентиляции; в автономных ─ вытяжной вентилятор является его составной частью. Для организации автономной аспирации используют как стационарные, так и переносные пылеулавливающие агрегаты.

Вентиляционный пылеулавливающий агрегат имеет следующие основные технические параметры: производительность по воздуху (максимальный поток воздуха) в м 3 /ч и степень очистки в %. Необходимыми для правильного выбора оборудования показателями являются мощность (кВт) и частота вращения (об/мин) электродвигателя, площадь фильтрации (м 2 ), масса, габаритные размеры, вместимость емкости для сбора удаленной пыли (м 3 ), уровень звуковой мощности (дБ, чтобы снизить уровень шума за вентилятором устанавливается глушитель шума), максимальная потеря давления, диаметры входного и выходного патрубка.

Существуют различные типы пылеулавливающих агрегатов, различающиеся значением этих параметров и конструкцией.

Важнейший аспект конструктивного исполнения ─ количество ступеней очистки, которых может быть одна, две, три.

При одноступенчатой схеме, как правило, элементом фильтрации является промышленный фильтр. Например, фильтровальная кассета или тканевые фильтры, работающие под избыточным давлением воздуха. Недостаток одноступенчатой схемы ─ быстрое увеличение сопротивления фильтрующей поверхности, вследствие уменьшения ее пропускной способности, обусловленной загрязнением фильтров. Поэтому фильтры приходится часто менять или регенировать с помощью продувки сжатым воздухом ручным или автоматическим встряхиванием.

Распространенный вариант ─ двухступенчатая система. Первая ступень ─ сухой циклон, вторая ─ тканевый рукавный (мешочный) фильтр. Циклоны не очень хорошо справляются с мелкодисперсной пылью, зато освобождают более «нежные» фильтры от необходимости бороться с пылью крупнодисперсной. Такое вот эффективное разделение труда.

Возможны варианты, когда фильтрами представлены обе ступени очистки. Первая ступень ─ карманный фильтр, вторая ─ тонкий фильтр. Отдельные модели могут оснащаться угольными фильтрами для очистки от газов.

Производителями предлагаются агрегаты с трехступенчатой системой очистки. Например, первая и вторая ступень ─ циклоны (на первой циклон с тангенциальным входом, на второй жалюзийный пылеуловитель), третья ─ рукавный фильтр или фильтр тонкой очистки на бумажно-тканевой основе.

Источник