Методы очистки воздуха от пыли

Защита от пыли осуществляется посредством размещения складов сыпучих материалов, камнедробильных установок, грохотов и другого пылящего оборудования изолированно от других рабочих мест с под­ветренной стороны. Эффективными методами защиты от пыли является внедрение комплексной механизации и автоматизации производствен­ных операций с автоматическим или дистанционным контролем и управ­лением, герметизация оборудования, приборов и коммуникаций, размещение опасных узлов и аппаратов вне рабочих зон, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми; применение местных отсосов от оборудования и аппаратуры; автоблокировка пуско­вых устройств технологического и санитарно-технического оборудова­ния, гидрообеспыливание. Все эти средства относятся к общим методам защиты работающих и оборудования от пыли. Для обеспечения чисто­ты воздушной среды в рабочей зоне (пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих) предусматривают обычно ряд мер обеспыливания: при сухом размоле материалов устанавливают улавливатели взвешенной в воздухе пыли; применяют пневматическое транспортирование полученного продукта; обеспечивают отсасывание (аспирацию) пыли из-под укрытий в местах ее образования, например у шнековых камнедробилок в местах подачи камня в зев, на ленточных транспортерах в местах перегрузки сыпучих материалов с одного транспортерах на другой (рис. 7.2) и т. д. Создаваемое при аспирации разреже­ние вскрытии, соединенном с воздуховодом вытяжной вентиляции, не позволяет загрязненному воздуху поступать в воздух рабочей зоны (рис. 7.3). Отсосы от оборудования и аппаратуры выполняют конструк­тивно встроенными сблокированными с пусковым устройством основ­ного оборудования.

б а

Рис. 7.2. Схема перегрузочных конвейеров:

а — с отбивными плитами; б — с отсасывающей воронкой; 1 — подающий конвейер; 2 - верхнее укрытие; 3, 7 — отбойные плиты; 4 — отсасывающие воронки; 5 — уплотняющий фартук;6—нижнее укрытие; 8 — принимающий конвейер; 9 — уплотняющая полоса

Рис. 7.3. Схема аспирации молотковой дробилки:

1 — отсасывающая воронка; 2 — аспирационное - укрытие; 3 — отводная труба: 4 — уплотняющий фартук; 5 — питатель; 6 — отражатель; 7 — приемное отверстие дробилки; 8— укрытие места загрузки конвейера; 9 — ленточный конвейер; 10 — карман; 11—молотковая дробилки

Перед выбросом в атмосферу или в рабочее помещение запыленный воздух подвергают предварительной очистке.

Универсальных пылезадерживающих устройств, пригодных для лю­бых видов пыли и для любых начальных концентраций, не существует. Каждое из этих устройств пригодно для определенного вида пыли, начальной концентрации и требуемой степени очистки.

Важным показателем работы обеспыливающего оборудования явля­ется коэффициент степени очистки воздуха, который определяют по формуле:

V₁ m₁ − V₂ m₂

k_оч = ――――――100%,

V₁ m₁

где m₁ и m₂—содержание пыли в воздухе до и после очистки, мг/м³; V₁ и V₂ —объем воздуха до и после очистки, м³.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке задерживается крупная пыль (размером частиц более 100 мкм). Такую очистку можно использовать, например, как предварительную для сильно запыленного воздуха при многоступенча­той очистке. При средней очистке задерживается пыль с размером частиц менее 100 мкм, а ее конечное содержание не должно быть более 100 мг/м³. Тонкой является такая очистка, при которой задерживается очень мелкая пыль (до 10 мкм) с конечным содержанием в воздухе при­точных и рециркуляционных систем до 1 мг/м³.

Обеспыливающее оборудование подразделяют на пылеуловители и фильтры.

Пылеуловители — это устройства, действие которых основано на использовании для осаждения частиц пыли сил тяжести или инерцион­ных сил, отделяющих пыль от воздушного потока при изменении ско­рости (в пылеосадочных камерах) и направлении его движения (одиноч­ные и батарейные циклоны, инерционные и ротационные пылеулови­тели).

Пылеосадочные камеры применяют для осаждения крупной и тяже­лой пыли с размером частиц более 100 мкм.

Скорость активного воздуха в поперечном сечении камеры прини­мается небольшой — около 0,5 м/с, для того чтобы пыль можно было осадить в камере. Поэтому габариты камер получаются довольно боль­шими, что ограничивает их применение, несмотря на очевидные до­стоинства — малое гидравлическое сопротивление, дешевую эксплу­атацию и простоту обеспыливания. Эффективность очистки можно уве­личить (до 80—95%), если использовать камеру лабиринтного типа.

Циклоны выполняют в виде полого металлического цилиндра, пере-ходящего в нижней части в конус (рис. 7.5). Они имеют значительно меньшие объемы при высокой эффективности. Их называют также и центробежными пылеотделителями, так как просасываемый через них воздух движется по спирали. Вниз он движется между кожухом циклона и выходной трубой, а вверх — по выходной трубе. Принцип действия такого пылеотделителя состоит в том, что пылинки под действием центробежной силы ударяются о стенки циклона и, потеряв скорость, выпадают на его поверхность, а затем следуют за поступательным движением воздуха вниз, в коническую его часть. Пыль из конической части циклона поступает в приемный бункер, а воздух по выходной трубе движется вверх по спирали.

Рис. 7.5. Схема циклона:

1 − входной патрубок; 2 − дно конической части; 3− центробежная труба.

Рис. 7.6. Фильтры:

а − электрический; б — ультразвуковой; 1 — изолятор; 2 — стенки фильтра; 3 - коронирующий электрод; 4 — заземление; 5—генератор ультразвука; 6 — циклон

При необходимости очистки воздуха от пылевидных частиц разме­ром менее 25 мкм применяют циклоны с водяной пленкой, в которых отбрасываемая центробежной силой к стенкам циклона, пыль непрерыв­но смачивается и уносится в бункер. Циклоны весьма эффективны для очистки воздуха от пыли размером не менее 10 мкм, так как применение увлажнения внутренних поверхностей циклона не приведет к заметному повышению их эффективности из-за образования на высокодисперсных пылинках газовой пленки, не смачивающейся водой.

Для очистки воздуха от высокодисперсных пылей применяют элек­трический и ультразвуковой методы.

Работа электрофильтров основана на создании сильного электриче­ского поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (50—100 кВ), подводимого к коронирующим электродам (рис. 7.6, а). При прохождении запыленного воздуха через фильтр происходит иони­зация воздуха, т. е. образование положительных и отрицательных ионов. Пыль, получившая заряд от отрицательного коронирующего электрода, стремится осесть на положительном электроде, которым являются за­земленные стенки фильтра и специальные осадительные электроды. Эти электроды периодически встряхиваются при помощи специального механизма, а осевшая пыль собирается в бункера, откуда удаляется.

В ультразвуковом агрегате, через который пропускается воздух,

подлежащий очистке (рис. 7.6, б), укрупнение частиц высокодисперсной пыли достигается за счет их столкновения друг с другом под действием различных по интенсивности и частоте ультразвуковых колебаний. Однако очистка воздуха от пыли в этом случае не является полной и достигает лишь порядка 95%.

Для дальнейшей очистки воздуха от высокодисперсной пыли после центробежных пылеотделителей монтируют матерчатые масляные или бумажные фильтры, а также фильтры с фильтрующей средой из стеклян­ной ваты, стекловолокна и др. Кроме того, используют поляризацион­ные насадочные фильтры, которые позволяют получить наиболее вы­сокую степень очистки воздуха от пыли.

В некоторых случаях применяют водяные или орошаемые гравий­ные пылеуловители, в которых очищаемый воздух проходит через ряд завес из распыленной воды, чем и достигается эффект очистки воз­духа от пыли.