3. Методика определения концентрации пыли в вентиляционных выбросах и оценка эффективности работы очистной установки

Методы измерения концентрации пыли делятся на две группы: 1) основанные на предварительном осаждении частиц пыли и иссле­довании осадка; 2) без предварительного осаждения.

К методам первой группы относятся: весовой, денситометриче- ский, пьезоэлектрический, а также метод, основанный на измерении перепада давления на фильтре.

Весовой метод является общепринятым, и все существующие и вновь разрабатываемые пылемеры, основанные на других методах из­мерений, градуируют, используя весовой метод. Весовой метод дает погрешность порядка 10%, величина погрешности в значительной степени зависит от класса применяемого оборудования и контрольно- измерительных приборов.

Денситометрический метод включает все операции весового ме­тода, кроме взвешивания пробы, которое заменено определением оп­тической плотности пылевого осадка.

Пьезоэлектрический метод основан на измерении собственной частоты колебаний пьезокристалла во время осаждения частиц пыли на его поверхности.

К методам второй группы относятся: электрические методы, основанные на способности частиц пыли электризоваться; акусти­ческий метод, основанный на измерении параметров акустическо­го поля при наличии частиц пыли между источником и приемни­ком звука; оптические методы, основанные на явлении поглоще­ния света движущимся пылегазовым потоком и рассеяния света движущимися частицами пыли.

При весовом методе измерения концентрации пыли в газовом по­токе отбор проб производится с помощью внутренней или внешней фильтрации (рис. 5.2).

ill is

Рис. 5.2. Схема отбора проб: а - внешняя фильтрация; б - внутренняя фильтрация;

1 - заборная трубка; 2 - фильтр; 3 - воздуходувка с ротаметром;

4 - стеклянный алонж; 5 - воздуховод; 6 - трансформатор 220/12

При внешней фильтрации фильтрующее устройство располагает­ся вне воздуховода, при внутренней - внутри его.

Для получения достоверных результатов необходимым условием является выполнение ряда требований:

а) носик пылезаборной трубки должен быть направлен навстречу газовому потоку соосно с основным его направлением; отклонение не должно превышать 5°;

б) скорость газа во входном отверстии наконечника пылезаборной трубки должна быть равна скорости пылегазового потока в измеряе­мой точке (изокинетический отбор пробы газа);

в) допускается превышение скорости отбора пробы над скоро­стью газового потока не более 10%.

Если скорость отбора превышает скорость газового потока, более крупные частицы пыли из внешней части отбираемого объема газа по инерции пройдут мимо входного отверстия пробоотборного устройст­ва. Полученная величина концентрации пыли окажется заниженной, а отобранная пыль будет более мелкой. При отборе с пониженной ско­ростью произойдет обратное явление - полученная величина запы­ленности окажется завышенной, а отобранная пыль будет более круп­ной. Отклонение входного отверстия пробоотборного устройства от положения, перпендикулярного направлению газового потока, даже при соблюдении изокинетичности, дает заниженные результаты запы­ленности, а отобранная пыль будет более мелкой.

Достоверность результатов зависит также от места расположения пылезаборной трубки в газоходе. Измерения желательно проводить на вертикальных участках газоходов, так как на горизонтальных участ­ках большой протяженности концентрация пыли в нижней части се­

чения газохода выше, чем в верхней, а пыль более грубодисперсна. Участки круглого сечения предпочтительнее квадратных, а квадрат­ные - прямоугольных. Скорость газа в измеряемом сечении трубопро­вода должна быть не менее 4 м/с.

Даже при соблюдении всех перечисленных требований сохраня­ется некоторая неравномерность в распределении пылегазового пото­ка, поэтому пробы следует отбирать в различных местах сечения. От­бор проб производят в тех же точках, где проводятся измерения ско­рости газового потока.

Рекомендуется одинаковое время отбора пробы в каждой точке газохода. Его рассчитывают, деля общее время отбора одной пробы на число точек измерения вдоль диаметра газохода.

Для обеспечения изокинетичности отбора пробы диаметр отверстия наконечника пробоотборной трубки d, мм, определяется расчетом

d = 10³

(5.16)

\4W nV

3

где W - расход газа через заборную трубку, м /с; V - скорость отбора пробы (равна скорости газового потока в точке отбора пробы), м/с.

4

5

6

12 16 20 24 26

8

20 16

12 8 4

d = 8 мм

4

Зная скорость газа в газоходе и диаметр наконечника пробоот- борной трубки, расход газа при отборе пробы можно определить по номограмме (рис. 5.3).

е
р
о
б
т о	н и
и
р	м/
п	ч
а	,
аз	ы б
г	о
д	р
о	п
х
с
а
Р

0

Скорость движения газа в газоходе, м/с

Рис. 5.3. Номограмма равных скоростей движения газа в газоходе и носике пробоотборного устройства

Конструкция пробоотборных трубок должна отвечать условиям работы. При работе с горячими газами (300-400°С) трубку следуе

т

охлаждать водой или воздухом, а в случае возможной конденсации в трубке водяного пара ее нужно обогревать.

Перед проведением измерений фильтры высушивают в сушиль­ном шкафу при температуре 80°С в течение 20-30 мин или выдер­живают в эксикаторе с плавленым хлористым кальцием в течение 2-3 ч и взвешивают.

Запыленность Z, г/м³, рассчитывают по формуле

Z ₌ (5.17)

V ■ t

где д - привес пыли на фильтре после отбора пробы, г; а - количество пыли, осевшей в заборной трубке, г; в - поправка на изменение массы контрольного фильтра, г; V - расход газа при отборе пробы, л/мин; t - время отбора пробы, мин.

Весовой метод используется также при определении эффективно­сти очистки газов в пылеулавливающих аппаратах.

Эффективность очистки газов может быть определена по содер­жанию пыли в газах до поступления в газоочистной аппарат и на вы­ходе из него:

ОХРАНА ТРУДА 2

Лабораторный практикум 2