Очистка газообразных выбросов от аэрозолей

|Очистка рецеркуляционного и |ФПП-70-0,5 |до 150 |99 |

|Очистка вентиляционных выбросов, |ФПП-15-1,5 |до 150 |99-99,9 |

|Стерилизация вентиляционного |ФПП-15-3 |до 150 |99,9-99,99|

|Очистка вентиляционного воздуха и|ФПП-25-3 |до 150 |99,9-99,99|

|Очистка вентиляционных выбросов |ФПА-15-4 |до 150 |99,9-99,99|

|и т.п. | | | |

|Очистка вентиляционного воздуха, |ФПП-15-4,5 |до 150 |99,9-99,99|

|содержащего аэрозоли особо | | |5 |

|* - данные по аэрозолям относятся к высокодисперсным аэрозолям с |

|размером частиц 0,1-0,2 мкм. |

Широко распространен фильтр тонкой очистки – рамочный фильтр ЛАИК

(лаборатория института Карпова). В одном м3 фильтра расположено до 100 м2

поверхности фильтрующего материала. П-образные рамки размещаются с

чередованием открытых и закрытых сторон в двух противоположных

направлениях. Техническая характеристика фильтра ЛАИК дана в табл. 4.

Таблица 4.

Характеристики фильтра ЛАИК

|ЛАИК |15,1 | |2250|240 |565*73|780| | |

|СП-6/15 | | | | |5 | | | |

|ЛАИК |17,5 |ФПП-15 |2550|150 |615*99|355| | |

|СП-3/17 | | | | |5 | | | |

|ЛАИК |17,5 | |2550|210 |615*99|355| | |

|СП-6/17 | | | | |5 | | | |

|ЛАИК |21,0 | |3150|290 |650*69|625| |Для |

|СП-3/21 | | | | |0 | | |стерилизаци|

|ЛАИК |21,0 | |3150|340 |650*69|625| | |

|СП-6/21 | | | | |0 | | | |

|ЛАИК |26,0 | |3950|400 |660*66|750| | |

|СП-3/26 | | | | |5 | | | |

|ЛАИК |26,0 | |3950|460 |660*66|750| | |

|СП-6/26 | | | | |5 | | | |

|ЛАИК СЯ |16,0 | |2400|130 |550*63|310| |Для |

| | | | | |0 | | |приточной |

Для очистки значительных количеств воздуха из отдельных фильтров

устраивается фильтровальная перегородка, в которой устанавливают несколько

десятков или более фильтров.

2.5. Электрические воздушные фильтры

Фильтры, применяемые для очистки от пыли приточного воздуха, устроены

несколько иначе, чем электрические пылеуловители, используемые для очистки

выбросов в атмосферу.

Электрический воздушный фильтр – двухзонный. Вначале поток воздуха,

подвергающегося очистке, проходит зону 1, которая представляет собой

решетку из металлических пластин с натянутыми между ними коронирующими

электродами из проволоки. К электродам подведен постоянный ток напряжением

13-15 кВ положительного знака от выпрямителя 2. Получив электрический заряд

при прохождении ионизационной зоны, пылевые частицы в потоке воздуха

направляются в осадительную зону 3. Она представляет собой пакет

металлических пластин, расположенных параллельно друг другу на расстоянии 8

– 12 мм. К каждой второй пластине подведен ток напряжением 6,5 – 7,5 кВ

положительного знака. Пыль осаждается на заземленных пластинах, к которым

ток не подведен.

Вокруг коронирующего электрода происходит электрический разряд,

сопровождающийся свечением («корона»). В результате электрических разрядов

происходит выделение атомарного кислорода (одноатомные молекулы),

образование озона O3, а также оксидов азота. При напряжении, применяемом в

воздушных фильтрах, и при наличии в нем двух зон озон и оксиды азота

выделяются в небольших количествах и опасности для людей не представляют. В

электрических пылеуловителях, применяемых для очистки выбросов, используют

ток напряжением 80-100 Вт, кроме того, в этих аппаратах к коронирующим

электродам подведен ток отрицательного знака, что по имеющимся данным

сопровождается более интенсивным выделением вредных веществ (в 8 раз).

Сила электрического тока и потребляемая мощность в электрических

фильтрах невелики и находятся в пределах соответственно 0,8 мА и 10 Вт на

1000 м3/ч очищаемого воздуха.

Фракционная эффективность электрического фильтра дана в табл. 5.

Таблица 5.

Фракционная эффективность электрического фильтра

|Размер частиц, |Число частиц в воздухе |Эффективность |

|мкм | |улавливания,% |

|0,5 |4000 |405 |89,9 |

|0,6 |2505 |107 |95,7 |

|0,7 |1000 |46 |95,4 |

|0,8 |500 |27 |94,6 |

|0,9 |180 |12 |93,5 |

|1 |140 |7 |95 |

|1,5 |45 |3 |93,3 |

|2 |28 |1 |96,6 |

Электрический фильтр ФЭ собирают из унифицированных ячеек. Основные

технические показатели фильтра ФЭ приведены в табл. 6.

Таблица 6.

Основные технические показатели фильтров типа ФЭ

|Площадь рабочего сечения |1 |3 |5 |8 |10 |14 |13 |

|мм: 758 |7 |14 |- |24 |- |- |- |

|965 |- |- |18 |12 |36 |54 |72 |

|Потребляемый ток, мА |7 |14 |24 |42 |54 |81 |110 |

|Потребляемая мощность, Вт|100 |200 |350 |600 |600 |1100 |1500 |

|Масса, кг |205 |367 |583 |963 |1120 |1640 |2125 |

|А |820 |1580|2090|2625|3125 |3125 |4125 |

|Н |1840| | | |3098 |4598 |4598 |

| | |1840|2344|3098| | | |

Электрический фильтр может быть снабжен противоуносным фильтром,

который представляет собой разъемную рамку с заполнением фильтрующим

материалом ФСВУ или пенополиуретаном. На входе в фильтр установлена

защитная проволочная сетка.

Уловленную пыль удаляют с помощью промывки водой. Расход воды 0,5 м3

на 1 м3 входного сечения фильтра, 0,08 м3 на 1000 м3 очищаемого воздуха,

при давлении воды 300 кПа. Продолжительность промывки 3 – 5 мин. Промывка

обычно производится раз в 1 – 2 мес., а при отсутствии противоуносного

фильтра – 1 раз в неделю. Полная очистка ячеек фильтра производится 1 - 2

раз в год.

Раздел 3. Пылеуловители для очистки выбросов в атмосферу

3.1. Общая характеристика пылеуловителей

Пылеуловители, применяемые для очистки воздуха, удаляемого системами

вытяжной вентиляции, делятся на пять классов в зависимости от размеров

эффективно улавливаемых частиц пыли, отнесенной к соответствующей группе по

дисперсности (табл. 7).

Таблица 7.

Классификация пылеуловителей

|Класс |Размеры эффективно |Эффективность по массе пыли, % |

|пылеулов|улавливаемых частиц, |при классификационной группе пыли |

|ителей |мкм |по дисперсности |

|II |Более 2 |- |- |99,9-9|92-45 |- |

| | | | |2 | | |

|III |Более 4 |- |99,9-9|99-80 |- |- |

| | | |9 | | | |

|IV |Более 8 |>99,9 |99,9-9|- |- |- |

| | | |5 | | | |

|V |Более 20 |>99 |- |- |- |- |

Под эффективным улавливанием понимают улавливание с эффективностью

более 95%. Однако, эффективность улавливания частиц данной группы пыли,

приведенная в табл. 7 является в основном ориентировочной, поскольку

зависит от концентрации пыли в очищаемом воздухе, от ее слипаемости,

волокнистости, которые значительно влияют на коагуляцию пыли.

Разработаны и эксплуатируются значительное количество пылеуловителей

во всех отраслях промышленности. Число конструкций составляет тысячи.

Имеется возможность рассмотреть здесь лишь наиболее распространенные,

характерные и перспективные. Будут рассмотрены аппараты, применяемые

преимущественно для очистки вентиляционных выбросов, а также устройства,

используемые главным образом в системах очистки технологических выбросов.

Четкой границы провести нельзя. Например, циклоны широко применяются, как в

системах вентиляции, так и в технологических установках. В то же время

некоторые аппараты преимущественно служат для технологической очистки

(пылеуловители Вентури, электрофильтры и др.). Это подтверждает

необходимость изучения будущими специалистами по теплогазоснабжению и

вентиляции основных видов оборудования, применяемого для очистки воздуха и

газов в системах различного назначения.

3.2. Пылеосадочные камеры

Пылеосадочные камеры являются простейшими пылеулавливающими

устройствами. Они относятся к группе гравитационного оборудования, в

которую входят два вида оборудования – полое и полочное.

Пылевая частица, внесенная в камеру потоком воздуха, находится под

действием двух сил: силы инерции, под воздействием которой она стремится

перемещаться горизонтально, и силы тяжести, под действием которой она

осаждается на дно камеры.

Равнодействующую сил можно получить из параллелограмма сил. В

горизонтальном направлении частица проходит путь l, м

[pic];

в вертикальном h, м

[pic];

где [pic] – время пребывания частицы в камере, с;

[pic]– скорость движения частицы в горизонтальном направлении, м/с;

[pic]– скорость движения частицы в вертикальном направлении, м/с.

Из приведенных выше зависимостей получена формула для определения

длины камеры, необходимой для того, чтобы пылевая частица, совершая

движение в камере, осела на дно.

[pic] (1)

Из формулы (1) видно, что длина камеры прямо пропорциональна ее

высоте, т. е. чем ниже камера, тем быстрее пылевая частица при своем

движении в камере встретит дно камеры. Из этого следует, что для уменьшения

высоты целесообразно разделить камеру на несколько параллельных каналов с

помощью горизонтальных перегородок. По этому принципу устроена полочная

пылеосадочная камера. Для удобства удаления пыли полки устраивают

наклонными или поворотными.

Для осаждения тонких фракций пыли в камере должно быть обеспечено

ламинарное движение воздуха, при котором не было бы перемещения воздуха

поперек потока. Для этого пришлось бы устраивать камеры громадных размеров,

что практически неосуществимо.

В реальных условиях в пылеосадочных камерах наблюдается турбулентный

или переходный режим.

Для увеличения эффекта осаждения за счет использования сил инерции

применяются камеры, к потолку которых подвешены цепи, стержни.

В. В. Батурин предложил камеру лабиринтного типа. В этой камере

происходит быстрое затухание скоростей в струе, настилающейся на щит, так

как струя растекается во все стороны. В результате проведенных испытаний

установлено, что эффективность очистки в камере лабиринтного типа выше, чем

в обычных пылеосадочных камерах. Известны также пылеосадочные камеры, в

которых осуществляется мокрая очистка. Так, для улавливания пыли,

растворимой в воде, например, сахарной, применяют пылеосадочную камеру, в

которой нижняя часть заполнена горячей водой. Осаждающаяся сахарная пыль

поглощается водой, которую по достижении высокой концентрации в ней сахара

периодически возвращают в производство и заменяют новой.

Для нормальной работы пылеосадочной камеры необходимо, чтобы воздух

равномерно двигался через камеру. Для этого при входе в камеру

устанавливают сетки, решетки и другие устройства для выравнивания потока

воздуха. Максимальная скорость движения воздуха через пылеосадочную камеру

обычно не превышает 3 м/с.

Преимуществом пылеосадочной камеры является простота устройства,

несложность эксплуатации, долговечность. Пылеосадочные камеры могут быть

изготовлены из кирпича, бетона и других неметаллических материалов,

устойчивых к коррозии. Потери давления в пылеосадочных камерах обычно не

превышают 20 – 150 Па. В то же время пылеосадочные камеры имеют

существенные недостатки, из-за которых применение этого вида пылеуловителей

значительно сократилось.

В пылеосадочной камере, даже усовершенствованной конструкции, можно

осуществить осаждение наиболее крупных фракций пыли преимущественно со

значительной плотностью. Мелкие фракции выносятся из камеры воздушным

потоком. Пылевые камеры занимают много места. Степень очистки воздуха в

пылеосадочных камерах не превышает 50 – 60 %. Это устройство может

применяться лишь для предварительной очистки воздуха от крупнодисперсной

пыли со значительной плотностью. Для осаждения взрывно- и пожароопасной

пыли устройство пылеосадочных камер не допускается.

3.3. Инерционные пылеуловители

Действие инерционного пылеуловителя основано на том, что при изменении

направления движения потока запыленного воздуха (газа) частицы пыли под

действием сил инерции отклоняются от линии тока и сепарируются из потока. К

инерционным пылеуловителям относится ряд известных аппаратов:

пылеотделитель ИП, жалюзийный пылеуловитель ВТИ и др., а также простейшие

инерционные пылеуловители (пылевой мешок, пылеуловитель на прямом участке

газохода, экранный пылеуловитель и др.).

Инерционные пылеуловители улавливают крупную пыль – размером 20 – 30

мкм и более, их эффективность обычно находится в пределах 60 – 95 %. Точное

значение зависит от многих факторов: дисперсности пыли и других ее свойств,

скорости потока, конструкции аппарата и др. По этой причине инерционные

аппараты применяют обычно на первой ступени очистки с последующим

обеспыливанием газа (воздуха) в более совершенных аппаратах. Преимуществом

всех инерционных пылеуловителей является простота устройства и невысокая

стоимость аппарата. Этим и объясняется их распространенность. Рассмотрим

основные конструкции инерционных пылеуловителей.

Инерционный пылеуловитель ИП представляет собой конус, образованный

коническими кольцами постепенно уменьшающегося диаметра. Очищаемый воздух

входит в основание конуса со скоростью 18 м/с и движется к основанию

конуса.

По ходу движения воздух выходит через щели между кольцами, а пылевые

частицы под действием сил инерции, продолжая движение в прямолинейном

направлении, ударяются о стенки и отбрасываются в массу потока. По мере

движения потока концентрация в нем пыли возрастает. У вершины конуса в

пылевоздушной смеси остается лишь 5 – 10 % воздуха, поступившего в аппарат.

Выйдя из аппарата, пылевоздушная смесь направляется в циклон. Пыль

отделяется от воздуха и поступает в бункер, а обеспыленный воздух

возвращается к вентилятору.

Таким образом, в установке ИП-циклон воздух подвергается

двухступенчатой очистке, общая эффективность которой порядка 90 %. При

улавливании пескоструйной пыли эффективность, как показывали испытания,

находилась в пределах 92,5 – 95,9 %.

Преимуществом ИП является компактность и простота устройства. Аппарат

может применяться в качестве первой ступени при очистке воздуха от

крупнодисперсной пыли. Разработано несколько номеров ИП, рассчитанных на

различную производительность.

Жалюзийный пылеуловитель ВТИ по устройству и принципу действия

аналогичен ИП. Аппараты, предназначенные для очистки газов с высокой

температурой, изготовляют из чугуна или железнопрочной стали. Пылеуловитель

расположен в газоходе, между стенкой газохода и решеткой образуется канал с

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

МЕНЮ

Очистка газообразных выбросов от аэрозолей