14. 2. Пылеулавливающие камеры
Камерные пылеуловители применяют для улавливания мелкозернистого материала и крупной пыли (>100 мкм).
Для улавливания крупной пыли используют пылеулавливающие камеры, обычно большого размера, и не обладают высокой эффективностью улавливания пыли. В камерах на пути запыленного воздуха устраивают различные перегородка типа жалюзи рис. 14.2.
Принцип действия камерных пылеуловителей состоит в том, что запыленный газ поступает в камеру, поперечное сечение которой позволяет двигаться потоку при ламинарном движении. Под действием силы тяжести крупная пыль оседает в бункер, а освобожденный от нее воздух (газ) вместе с тонкой пылью уносится за пределы камеры.
Производительность такой камеры определяется:
Q= 3600 ∙ в ∙ h ∙ υ, м2/ч. (14.2)
где в – ширина камеры; h – высота камеры; υ – скорость потока.
Эффективность очистки газов в пылеосадительных камерах составляет 40 – 60 %, скорость движения газа принимают в пределах 1 – 3 м/с.
Рис. 14.2 Пылеулавливающая камера
1 – камера; 2 – перегородки
14.3. Центробежные циклоны
Ц
ентробежные
циклоны относятся к инерционным
пылеуловителям, которые используют для
улавливания пыли в поле центробежных
сил. На обогатительных фабриках широкое
распространение получили циклоны
конструкции Ленинградского института
охраны труда (ЛИОТ), Научно-исследовательского
института очистки газов (НИИОгаз),
Свердловского института охраны труда
(СИОТ).
Принцип действия циклонов (рис. 14.3) следующий. Пылегазовая смесь по трубопроводу поступает в цилиндрическую части циклона, при вращении потока возникают центробежные силы, заставляющие частицы пыли двигаться к внутренней поверхности циклона по спирали и оседать вниз в коническую часть, откуда выгружаются через патрубок. Освобожденный от пыли газ уходит в центральную часть циклона и направляется по внутренней трубе в атмосферу.
Циклоны предназначены для улавливания пыли крупностью 10-30 мкм. Как правило используются на второй стадии очистки запыленного воздуха.
Скорость потока запыленного воздуха (газа) во входном патрубке 18 – 25 м/с, скорость потока воздуха на выходе из выхлопной трубы 6 м/с.
Температура газов на входе в циклон должна быть на 30 – 50 0 С выше точки росы в противном будет налипание частиц на стенки и патрубки циклона, но не выше 400 0 С. Допустимая начальная запыленность газов очищаемых в циклонах – 400 г/м 3 на выходе из циклона 40 г/м3. Обычно цилиндрические циклоны считают высоко производительными, но малоэффективными. Для увеличения эффективности и производительности используются батарейные циклоны (d = 200 – 400 мм). Эффективность батарейных циклонов до 90 – 95 %, но они не удобны в работе и часто забиваются в виду малого диаметра.
14.4. Мокрое пылеулавливание
Мокрое пылеулавливание основано на взаимодействии частиц пыли с водой, которое зависит от смачиваемости пыли. Используют для улавливания частиц более 0,3 мкм из запыленных газов.
По принципу действия мокрые пылеуловители разделяют на четыре группы:
- пленочные, в которых вода стекает по стенкам в виде водяных пленок, в них пыль оседает и движется вместе с водой (шламы);
- орошаемые, в которых жидкость образует при стекании водяную завесу, через которую проходит запыленный поток воздуха;
- комбинированные, совмещающие два первых способа;
- мокрые фильтры, в которых запыленный воздух пропускают через слой воды или пены.
Сущность мокрого пылеулавливания – это столкновение частиц с капиллярами воды, слипание и удаление их. Столкновение может происходить под действием сил инерции и броуновского движения для тонких частиц.
К преимуществам мокрого пылеулавливания относят высокую эффективность улавливания пыли, незначительные затраты на процесс, возможность очистки газов с высокой начальной температурой, а также взрывоопасных газов.
Недостатки мокрого пылеулавливания – образование шламов и влажных отложений в отходящих газоходах, засорение труб мокрыми продуктами.
Рассмотрим пленочный пылеуловитель (рис. 14.4). Запыленный газ продвигается по пылеосадительной камере встречает на своем пути вертикальные колонки, по которым стекает вниз пленка воды. Колонки расположены в шахматном порядке, что заставляет движущиеся частицы, ударятся о них, погружаться в пленку воды и двигаться вместе с ней в виде шлама в бункер. Сверху над аппаратом установлен резервуар, в котором при помощи поплавкового устройства поддерживается определенный уровень воды. Из резервуара вода поступает в чугунные диафрагмы, а затем заполняет трубки, с тем что бы выйдя из трубок создать слив тонкого слоя по наружной стенки последних. Эффективность 97 – 99 %, скорость газа в камере 1 – 1,5 м/с. Расход воды до 0,5 литра на 1 м3 запыленного воздуха.
Основными направлениями интенсификации процесса мокрого пылеулавливания являются: увеличение разностей скоростей движение капель и частиц в зоне контакта; коагуляционное укрупнение мельчайших частиц; подача в жидкость поверхностно-активных веществ (ПАВ); предварительное наведение электрического заряда на частицы.
Рис. 14.4 Пленочный пылеуловитель
1 – бачок, в который подается вода; 2 – поплавок; 3 – пылеосадитальная камера; 4 – вертикальные колонки; 5 – диафрагма, которая регулирует подачу воды в трубки
При применении ПАВ, снижаются поверхностное натяжение воды, существенно улучшается смачивание пыли. В качестве ПАВ применяют: ОП-7, ОП-10 и ДБ.