Что такое пылеотсос с осаждением пыли

Оборудование и аппараты для очистки газов, выбросов и улавливания пыли

Большая часть производственных процессов предполагает дробление, измельчение и транспортировку сыпучих материалов, конденсацию, сгорание, шлифовку или другие технологические операции. При этом некоторое количество сырья превращается в пыль — твердые частицы различных фракций или аэрозоли диаметром менее 0,1 мм. По происхождению выбросы бывают неорганическими, органическими, животного происхождения, искусственными или смешанными.

Виды промышленной пыли

С учетом механизма получения мельчайших частиц различают 4 класса производственных пылей:

Основной характеристикой взвешенных частичек считается их диаметр. В категорию «пыль» входят твердые частицы сечением 0,1–850 мкм. Для людей, животных или среды более опасна крошка 0,5–5,0 мкм.

Оборудование для пылеочистки

С учетом технологии улавливания взвешенных частиц, аппараты для очистки газов от пыли классифицируют на 4 категории:

Сухие пылеуловители

Установки на базе гравитационных или инерционных камер, либо других механизмов для осаждения твердых примесей. Большую часть этой категории составляют различные виды промышленных пылеуловителей — циклонов. Принцип работы аппаратов заключается в том, что поток запыленного воздуха поступает через патрубок в корпус, а внутри емкости создается вихревое движение, направленное вниз к бункеру. Центробежные силы заставляют тяжелые частицы осаждаться на боковых стенках. Потом пыль, захваченная вторичным потоком, направляется в нижнюю часть, а далее в бункер пылесборник. В бункере поток меняет направление на противоположное. В результате крупицы пыли выпадают вниз. Очищенный воздух отводится через выпускной патрубок.

Эффективность аппаратов циклонного типа

Циклоны результативны для очистки загрязненного воздуха от крупных примесей в пределах 10 мкм. Оптимальная скорость вращающегося потока 5–20 м/с. С учетом варианта исполнения различают прямоточные, циклические или конические аппараты. Результативность улавливания пыли в равной степени прямо пропорциональна скорости перемещения воздуха и обратно пропорциональна — сечению корпуса. Поэтому циклонный аппарат меньшим диаметром и с низкой скоростью более эффективен по сравнению с крупными агрегатами большого сечения или высокой динамикой запыленного воздуха. Плюс к этому чрезмерное увеличение скорости приводит к резкому росту гидравлического сопротивления.
С учетом размеров твердых пылевых частиц эффективность обеспыливания агрегатов циклонного типа следующая:

Подобные промышленные установки обеспечивает очистку от нескольких сотен м3 до десятков тысяч кубометров воздуха. В числе преимуществ циклонов простая компоновка без движущихся деталей и относительно небольшие габариты. Недостатки: большой расход энергии для формирования вращающегося потока, быстрый износ конструктивных элементов под абразивным воздействием твердых частиц.

Когда требуется очистка выбросов от пылей в больших объемах, используются несколько циклонов одновременно. Сначала запыленный поток подается по общему коллектору к аппаратам, скомпонованным в общую группу — батарею. Потом воздух распределяется на каждый агрегат отдельно. Такое решение дает возможность повысить производительность очистного оборудования без увеличения диаметра циклонов или снижения эффективности улавливания твердых примесей. Подобрать циклон в нашем каталоге по параметрам.

Пылеосадительные камеры

Простейшими представителями этой категории являются промышленные пылеосадительные камеры. Благодаря увеличению сечения скорость потока на этом участке воздуховода резко снижается. Под действием гравитации твердые крупинки пыли выпадают вниз. Такие камеры чаще используют на производстве для предварительной (грубой) очистки запыленных сред от крупных примесей.

Результативность улавливания частиц осадительными аппаратами такого типа зависит от продолжительности движения потока внутри корпуса, что определяется объемом камеры и скоростью потока. Чем больше времени запыленный воздух находится внутри пылеосадительной камеры и чем большее расстояние проходят пылевые частицы, тем эффективнее пылеочистка.

Другие виды

Наряду с циклонами и инерционными пылеосадительными камерами существуют и другие виды «сухих» агрегатов для очистки газообразных сред от твердых примесей. В их числе пылеуловители радиального, вихревого или ротационного типов. При аналогичном принципе работы у них различные способы подачи запыленного потока и методы пылеулавливания.

Наиболее результативной в категории сухих пылеуловителей является промышленная установка ротационного типа. Основным элементом ее конструкции выступает вентиляционное колесо. Вращаясь, оно создает мощные центробежные силы. В результате твердые крупинки отбрасываются в стороны и оседают на стенках трубы. Затем они попадают в пылесборник. Чистый поток отводится через патрубок наружу. Эффективность ротационных агрегатов 95–97%.

Пылеуловители мокрого типа

Принцип работы установок этой категории основан на осаждении твердых пылевых частиц на поверхность жидкости под действием инерции. С учетом варианта исполнения различают несколько видов мокрых агрегатов:

Форсуночные скрубберы

Наиболее востребованы системы очистки от пыли форсуночного типа, изготовленные в виде колонны с круглым сечением. Внутри камеры круглого сечения запыленная среда контактирует с водой. Высота агрегата более чем в 2,5 раза больше диаметра. Подача воды реализуется с помощью форсунок. Результативное улавливание пылевых примесей обеспечивается при удельном расходе от 0,5 до 8 литров воды на кубометр газа.

Скрубберы Вентури

Аппараты Вентури считаются наиболее эффективными в своей категории. Запыленный поток воздуха поступает со скоростью 10–20 м/с по патрубку в аппарат с конфузором — сужением. Туда также впрыскивается через форсунки чистая вода. Скорость перемещения газа в данной узкой части скруббера вырастает до 150 м/с, благодаря чему пылевые частицы осаждаются на поверхности капель воды. В расширяющейся части скорость потока снова падает менее 20 м/с. Затем воздух подается в камеру, где под действием гравитации капли воды смешанные с пылью осаждаются. Очищенный газ выводится через патрубки, а шлам скапливается внизу конструкции.
Максимальная эффективность пылеулавливания скрубберов этой группы 97–98% достигается при расходе 0,4–0,6 литров влаги на кубометр воздуха.

Другие скрубберы

Высокая результативность мокрых пылеуловителей насадочного типа (90%) достигается благодаря использованию особых насадок, установленных под уклоном. Хорошую эффективность очистки также обеспечивают ударно-инерционные установки. Контакт запыленного газа с жидкостью в них происходит в процессе ударов потоков воздуха о поверхность воды. В последующем смесь пропускается через многочисленные каналы различного сечения и конфигурации или сразу поступает в сепаратор.

Наиболее простыми и надежными считаются мокрые аппараты — промывные башни. Их камеры заполняются различными насадками. Это стекловолоконная ткань, кольца Рашига, другие материалы. Запыленная газовая смесь поступает через нижние распыляющие сопла одновременно с чистой водой. Если в воздухе присутствуют плохо смачиваемые виды пыли, используется жидкость с добавлением ПАВ — поверхностно-активных веществ. Средний расход энергии для очистки запыленного воздуха в пределах 2 кВт/ч на 1 тысячу м3 газа.

Преимущества скрубберов

Недостатки

Пористые (тканевые) фильтры

Принцип работы пористых фильтров состоит в пропускании потоков запыленных газов через материал, имеющий перегородки с небольшими зазорами. Твердые пылинки, диаметром больше сечения отверстий, улавливаются, а очищенный воздух движется дальше.

Виды перегородок

Пористые фильтры комплектуются различными видами перегородок:

Типовая конструкция пористого фильтра выполнена в виде металлической камеры, внутри которой несколько вертикальных перемычек, образующих отсеки. В данных отсеках смонтированы фильтровальные рукава. В нижней части фильтра находится бункер с механизмом выгрузки отходов.

Размеры пор тканевых перегородок 100–200 мкм. Остатки загрязнений газов после пористых фильтров не превышают 10–50 мг/м3. Эффективность пылеочистки частиц от 0,5 мкм — 99%.

Электрофильтры

Улавливание пыли путем ионизации ее молекул. Воздействуя разрядами, коронирующие электроды заряжают молекулы пыли. В итоге ионы накапливаются на поверхностях пылевых частиц. Под влиянием электрического поля пыль притягивается к поверхностям осадительных электродов.

Заряжаются пылинки коронирующими разрядами двумя способами: в результате диффузии и путем бомбардировок ионами, которые движутся вдоль силовых линий. Первый вариант эффективен для частиц до 0,2 мкм. Второй — подходит для пыли диаметром от 0,5 мкм. Для пылинок 0,2–0,5 мкм результативны оба способы. Заряд частиц до 0,2 мкм пропорционален их сечению. Для жестких частиц от 0,5 мкм величина напряжения пропорциональна квадрату их сечения.

Виды электрофильтров

С учетом технологии отвода пыли, накапливаемой на электродах, фильтрующие агрегаты делятся на два виды:

Особенности

Производительные электрофильтры рассчитаны на пылеочистку больших объемов воздуха температурой до +450 0С. Агрегаты эффективны для улавливания крошки 0,01–100 мкм. При этом расход электроэнергии на обработку 1 тысячи кубометров газа 0,36–1,8 МДж.

Результативность пылеочистки определяется типом твердых примесей, видом очищаемого газа, скоростью, размерами электрофильтров, другими параметрами. Максимальная эффективность улавливания достигается путем снижения динамики перемещения воздуха при одновременном повышении напряжения поля. Расходы на эксплуатацию и обслуживание аналогичных агрегатов, не превышают 3% общих затрат.

Наиболее эффективными в плане пылеочистки являются комбинированные установки. Лучшие результаты показывают системы трехступенчатой очистки. Сначала выполняется грубая обработка запыленного воздуха с помощью циклонов. Затем тонкая — с использованием скрубберов. В завершение проводится финальная доочистка с применением электрофильтров.

Источник

Пылеуловитель — что это такое, каким может быть

Современная эпоха научно-технической революции, которая стартовала в начале 50-х годов прошлого столетия, наряду с развитием энергетики, ракетостроения, электроники, создания новых конструкционных материалов, принесла невиданные ранее объемы загрязнений окружающей среды. Чтобы воспрепятствовать этому явлению, на вредных производствах стали устанавливаться пылеуловители.

Сегодня их применяют не только на промышленных объектах, но и в быту. В торговой сети продаются пылеочистные насадки для болгарки и перфоратора, а также домовые пылеуловительные системы, позволяющие защитить жителей от опасного промышленного смога в крупных населенных пунктах. Промышленные пылеуловители бывают электрические, химические и механические.

Какие пылеуловители бывают

Пылеуловители — это установка, состоящая из одного или нескольких взаимосвязанных агрегатов, выполняющих функцию по улавливанию пыли и мелкодисперсных частиц, разнообразных видов вредных включений, находящихся в воздушных средах промышленных предприятий. В этом случае — это пылеуловители промышленные. Сегодня в домах крупных населенных пунктов, которые имеют высокие показатели атмосферного загрязнения также стали в системах воздухоочистки применять бытовые устройства.

Пылеуловители чаще всего размещаются там, где должны работать станки и производственное оборудование, перед дымовыми трубами или иными источниками технологических выбросов. Их устанавливают для того, чтобы максимально уловить образованные в процессе производства микрочастицы, тем самым предотвратить их попадание в воздух.

Сегодня во всем мире разрабатываются и выпускаются достаточно много эффективных и многофункциональных пылеуловителей, которые классифицируются по принципу работы и назначению.

Описание, как устроены пылеуловители

На рынке очистительного климатического оборудования имеется объемный ассортимент пылеуловительных систем как зарубежного, так и российского производства. Большая часть агрегатов обладают схожим принципом действия. Они чаще всего имеют цилиндрический корпус со ступенчатыми устройствами, расположенными по периметру для образования вихревого движения воздушного потока. В зонах завихрения, создаются условия для коагуляции взвешенной пыли.

Выделение из воздуха пылегазовых частиц протекает в рабочей камере пылеуловителя. После очищения воздух поступает в выходную часть воздуховода с помощью эжекторного всасывания и перфорированного клапана, регулирующего аэродинамическое сопротивление воздушного тракта.

В результате скорость выпадения и объем выделенных взвешенных частиц значительно увеличивается, и они под действием силы тяжести оседают в пылеуловительном бункере. С целью создания воздушной завесы нижнего отдела выходящего патрубка и для обеспечения вспомогательной очистки используют агрегат, который должен устроить подсос воздуха из внешней среды.

Особенности функционирования пылеуловителей зависят от разновидности конструкций. Основной признак подразделения этих устройств — принцип действия, в соответствии с чем, они классифицируются на гравитационные и инерционные пылеуловители, электрического или контактного способа очистки.

Сухие и сухие механические

К сухим пылеуловителям относят устройства 2-х типов: центробежно-циклонный и инерционный жалюзийный пылеуловитель. Сухие инерционные пылеуловительные системы действуют на базе центробежной силы и работают с использованием технологии работы вентиляторов.

Сухие пылеуловители выпускаются в трех модификациях:

Чаще всего в промышленности устанавливают циклонные сухие механические пылеуловители, их эффективность улавливания пыли тем выше, чем меньше диаметр циклона, хотя при этом снижается суммарная пропускная способность системы очистки. Поэтому производительность таких систем будет заключаться в комплектации нескольких ступеней циклонов.

Мокрые

К мокрым пылеуловителям относят скрубберы. Они работают с использованием принципа центробежной силы. Загрязненный пылевыми частицами воздух нагнетается в скруббер, где происходит его увлажнение при проходе сквозь водяную пленку. Затем ставшие тяжелыми частички загрязнений направляют в специально отведенный шламоприемник, где грязь оседает.

Циклонные, центробежные

Циклонные пылеуловители самые популярные и эффективные системы очистки как в России, так и за рубежом. Они относятся к инерционному типу и широко применяются в промышленности не только для очистки воздуха, но и уходящих газов от вредных веществ, перед выбросом в атмосферу.

Работа циклонных пылеуловительных систем состоит из двухступенчатой схемы очистки. Первая обеспечивает центробежную очистку высококонцентрированного потока в пристенной граничной зоне устройства с выводом собранных твердых частиц в индивидуальный бункер, называемый пылесборником. А вторая — очистку газовоздушных сред в цилиндрической и конической областях циклонного газоочистителя.

Масляные

Масляный пылеуловитель для газа выпускается в виде сосуда, состоящего из 3-х секций: нижней промывочной с постоянным уровнем солярного масла, средней осадительной, в которой грязная воздушная среда очищается от присутствия масла, и верхней отбойной, где газовоздушная среда освобождается от следов масла.

Основные конструкционные элементы масляного пылеуловительного аппарата:

Очищаемая газовоздушная среда поступает через входной патрубок и попадает на отбойный щиток, изменяя движение. В этот момент в масло попадают особо крупные частички из газового потока. Далее он следует в контактные трубки, под которыми расположена на уровне 30 мм маслянистая жидкость, смачивающая пыль и тем самым промывающая газ.

Дальше газ попадает в осадительную секцию, разбитую перегородками, из-за чего скорость газа резко уменьшается, тем самым создавая условия для выпадения пылегазовых составляющих, которые по дренажной системе опускаются в нижнюю часть устройства. Завершающий очистительный процесс протекает в осадительной насадке, загрязненную жидкость время от времени дренируют из пылеуловителя, заменяя на чистое масло.

Инерционные

Принцип функционирования инерционных пылеуловительных агрегатов основан на резкой смене направления движения грязного воздушного потока. Частички пыли двигаясь по инерции, когда встречают на своем пути препятствие, падают в сепаратный бункер.

Инерционные силы в разы превосходят силы тяжести, что и позволяет таким пылеуловительным устройствам быть более эффективными, чем функционирующим на пылеосадительном принципе. Частицы взвесей до 30 мкм улавливаются в диапазоне от 65 до 95%, при скорости в свободных проходах – 1 м/с. Эти устройства наиболее часто устанавливаются на 1 ступени очистки в мощных производственных пылеуловительных системах.

Гравитационные

Гравитационные пылеуловители функционируют с использованием силы тяжести, конструкционно заставляя пыль выпадать из объема грязного воздушного потока. К этим классам можно отнести специализированные пылеосадочные камеры, располагающиеся внутри установок производственной вентиляции и в газоочистительных агрегатах.

Резкое падение высоты осаждения создают полочные камеры, в которых полки выполнены наклонными, чтобы обеспечить сбор пыли, а по оси камеры размещен шнек для выгрузки осевшей грязи. Для реализации эффективного процесса удаления накоплений на наклонных полках установлены вибраторы либо иные встряхивающие приспособления эпизодического действия.

Коллектор Петерсона

Эта изысканная разработка Петерсона стала использоваться в системах пылеочистки сравнительно недавно и имеет широкую область применения. Коллектор может выполнять очистку воздушных сред в виде туманов кислот или масел, а также от микроскопических твердых элементов, например, окрашивающих пигментов.

Коллектор Петерсона относится к пылеуловителям, выполненным в форме спиральной пружины, с закрытым одним концом. Витки пружины имеют такую форму, что ее отдельные витки сцеплены друг с другом, тем самым вызывают смену движение газовой среды.

Жалюзийный коллектор использует принцип, когда при внезапной смене направления воздушного пылевые частицы сохраняют первоначальное прямолинейное движение. Данный коллектор работает с невысоким перепадом давления, применяется в системе подготовительного пылеуловителя и ставится перед циклонами либо рукавными фильтрами.

Назначение пылеуловителей

Пылеуловитель в промышленном производстве — это воздухоочиститель для очистки окружающей среды от выбросов взвешенных частиц в уходящих газах или вентилируемом воздухе. Может использоваться в помещениях закрытого типа для внутренней очистки газовоздушных сред, а все собранные пылеуловителем вещества собираются в специализированном резервуаре.

Важным показателем таких систем является эффективность очистки воздуха, которая зависит от модификации пылеуловителей и характеристики дисперсного состава загрязняющих частиц. Современный уровень очистки воздуха от пыли достигает показателя 99.9 % с условным ее диаметром 20 мкр.

Чем отличаются от промышленных пылеуловителей

Пылеулавливающее оборудование, при всем своем многообразии классифицируется по ГОСТ 12.2.043-80 и подразделяется на воздушные фильтры и пылеуловители. Первые имеют существенные отличия от промышленных пылеуловителей по главному показателю – эффективности очистки, она значительно ниже, в диапазоне от 60 до 85 %.

У данного оборудования разные области применения. Фильтры устанавливаются для очистки воздуха внутри производственных помещений, для поддержания заданной чистоты воздуха, не превышающей допустимые концентрации ПДК, а промышленные пылеуловители размещают, чтобы обеспечить чистоту воздуха, выбрасываемого в атмосферу после производственного процесса.

В отличие от воздушных фильтров пылеуловители промышленного назначения способны устранять частички пыли и вредных газов с КПД, который достигает 99%. Это самый главный отличительный параметр между модификациями и является преимуществом таких систем. Промышленные пылеуловители имеют более широкую область удаления различных вредных веществ и газов. Они могут быть использованы в системах рециркуляции воздуха в промышленных цехах.

Какой тип пылеуловителя считается одним из лучших

В настоящее время одним из лучших пылеуловителей является устройство центробежного типа — циклон. Однако из-за значимого гидромеханического сопротивления и небольшой эффективности при улавливании тонкодисперсных загрязнений, область их использования ограничена.

Таблица основных видов пылеуловителей

Пылеулавливающие устройства, функционирующие по технологии фильтрации, — рукавные фильтры, способны обеспечить наиболее высочайшую степень очистки в сравнении с прочими индустриальными пылеуловителями.

При равной эффективности пылеуловительных устройств различных классов преимущество отдают аппаратам низшего класса. Так, например, если по составу и объему загрязнений существует возможность использовать и мокрые, и сухие, предпочитают последние. Из агрегатов 4 и 5 класса делают выбор в пользу мокрого пылеуловителя с наименьшим расходованием воды.

Создание домашнего пылеуловителя своими руками

Промышленные пылесосы для уборки производственных помещений

Создание циклона для пылесоса — схемы для строительного и бытового

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Как устроен пылесос и что с его помощью можно делать

Как выбрать автомобильный пылесос по мощности всасывания

Источник