УДК 536.248.2

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

А. А. Звягин1, Д. А. Жигалкин2, П. А. Солженикин3

1Студент, гр. мПТ-201,alexandr22zv@mail.ru 2Студент гр. мПТ-191,zhigalld@mail.ru

3Канд. техн. наук, доцент,scorpion-050806@yandex.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

В данной работе представлена полезная модель для очистки промышленных газовых потоков и выбросов. Рассмотрена конструкция и принцип работы конденсационного фильтра. Даны рекомендации по применению фильтра в промышленности.

Ключевые слова: экология, выбросы, аэрозоль, фильтр.

Проблемы, связанные с загрязнением, становятся актуальнее с каждым годом. Первоначально, онирассматривались на региональномуровне, после этого, обернулись в проблему мирового масштабас появлением таких явлений, как озоновый слой, кислотные дожди и парниковые явленияТак. как, эта проблемав промышленно развитых регионах угрожает здоровью человека и ухудшению экологического баланса, это потребовало принятия различных мер на национальном и на международном уровне.Загрязнение определяется нахождением вредоносных веществв жидкой и газообразной форме в концентрированном виде,окторые могут быть вредными для человека,нарушая приэтом экологическое равновесие. Воздействие загрязнения воздуха на людей, животных, растения иконструкции может быть разным. Кроме того, этот эффект может варьироваться. Время нахождения загрязнённых частиц в воздухеимеет важное значение, некоторых загрязнители могут нанести значительный ущерб экологии за короткое время.

В системах кондиционирования воздухаего чистота важна для здоровья человека, а также для промышленных процессов. В этих применениях, как правило, количество пыли в воздухе составляетминимум 0,2 мг/м3, максимум - 2 мг/м3. Однако в промышленных вытяжных системах количество пыли в выпускаемом воздухе достигает высоких значений– от 200 до 40 000 мг/м3. Данные показания были определены для выбора свойств и характеристик очищающих фильтров. В проведённых исследованиях было установлено– загрязнённые частицы можно распределить по классификациям.Типы частиц в воздухе должны

102

определяться в соответствии со свойствами области применения, а тип фильтра должен выбираться в соответствии с желаемым ровунем очистки.

Эффективность фильтра определяется различными методами:

a) оценка в соответствии с весом удерживаемой пыли,вес пыли, уловленной за единицу времени при фильтрации, состоящего из различных частиц в определённыхпропорциях;

б) определение эффективности путём эксперимента «грязного» и отфильтрованного воздуха по интервалам времени;

в) определения пылеулавливающей способностии оценка проникновения DOP (диоктилфталата). Он используется для определения эффективности фильтров. Так же тестируетсяиспытание на герметичность.

Если диаметр частицы слишком мал,она может следовать по траектории вокруг нити волокна с воздухом. Однако, если эта траектория проходит через место ближе к волокну, чем радиус частицы при движении вокруг волокнаона, захватывается и прилипает к нему. Этот эффект усиливается по мере увеличения диаметра частиц и уменьшения расстоянияними. Чем меньше диаметр фильтрующего волокна близкогок диаметру частицы, удерживаемой в фильтрующем волокне, тем сильнее этот эффект захвата.

Возникновение и решение проблемы загрязнения воздуха тесно связано со многими отраслями техники, такие как: формирование и устранение загрязнения воздуха, (особенно приобретает все большее значение с точки зрения машиностроения и монтажа. С практической точки зрения инженеры-механики и монтажники, работающие над проблемами загрязнения воздуха).

Именно количество и плотностьзагрязнённых частиц в воздухе отрицательно сказываются на здоровьечеловечества, животных и растений, причняя при этом материальный ущерб.

Можно разделить загрязнение воздуха на3 части в зависимости от его источников:

а) вызванное отоплением: широкое использованиеэнергетических и высокосернистых углей и ихнеправильныеметодысжигания;

б) вызванное промышленностью: неправильный выбор места,отсутствие необходимых мер с точки зрения защиты окружающей средытакже, не все предприятия используют необходимые технологии в установках сжигания топлива, несоблюдение правилсжигания отопительного котла;

в) загрязнение воздуха автотранспортными средствами. Параллельно с увеличением населения и уровня доходов, выхлопные газы автотранспортных средств являются важным фактором загрязнения воздуха, при этом, их количество с каждым годом увеличивается.

103

Мировое энергоснабжение – одна из важнейших проблем современности. Например, 30% от общегообъёма производства энергии в мире приходится на гидравлическое оборудование и атомные электростанции, аоставшиеся 70% производства доля угля, нефти, газа и их синтетических производных, называемых ископаемым топливом. Газы и частицы возникают в результате сжигания топлива. В частности, дымовые газы, образующиеся в результате сгорания в угольных котлах, очень грязны в зависимости от зольности топлива. Хотя эта зола уменьшается с помощью конструктивных мер в котле, дымовыми газамиона и выходит из задней части котла в виде летучей золы.

Чтобы обеспечить необходимое качество и узаконенную норму очистки на промышленных предприятиях, следует обеспечить их в надлежащими для этого установками. Данным вопросом озадачены большинство стран.

Для урегулирования проблемы, подготовлен первоначальный список необходимых задач:

1)рассчитатьпараметры дистилляции потоков газа;

2)определить действие осадкообразования аэрозольных частиц, значительно воздействующих на производительность работы;

3)провести исследование, разработку и детальный анализ конструкции

установки;

4)усовершенствовать степень очистки газовых потоков для модернизации и совершенствования в целях преимущества над похожими моделями.

Выяснив, что данный проект является ктуальным и приоритетным, в целях предотвращения прогрессивного загрязнения окружающей среды от токсичных отходов, спроектирована и разработана экспериментальная установка.

Важной особенностью фильтрации большинства газов является относительно низкая концентрация загрязняющих веществ во входящем воздухе, часто сочетающаяся с высокими расходами подаваемого газа. Таким образом, функция большинства газовых фильтров заключается в осветлнии, и, хотя в большинстве случаев пыль не рассматривается как продукт, темне менее важным фактором при фильтрации воздуха и газа является обращение с образующейся пылью.Как

ив случае со всеми формами фильтрации, почти во всех применениях фильтрации воздуха и газа растут требования в отношении тонкости частиц, которые должны быть удалены фильтрацией, и допустимого количества твёрдых частиц. Наше понимание важности качества атмосферной среды растёт, и требования к качеству воздуха, а также фактическое качество воздуха, как правило, намного выше, чем они были даже 20 лет назад а(звесьма заметными исключениями в Китае и других развивающихся странах). Фильтрация – это процесс, который в первую очередь отвечает за эти улучшения.

104

Системы вентиляции и кондиционирования являются частью технического строительства зданий и сооружений форма. Благодаря этим системам вы можете получить чистый воздух, необходимый вам в жилых районах. аКчество воздуха должно создаваться в элементах, используемых в этих системах, где улучшается качество жизни. играет важную роль. В вентиляционных системах фильтры являются решающим фактором для качества воздуха. спользуетсяи. Несмотря на простую конструкцию этих фильтрующих элементов, которые гирают важную рольв определении качества воздуха.Это должно быть сделано в очень точных измерениях и стандартах.В приточно-вытяжной и вентиляционной системах частички наружного воздуха, пыли, почвы и т.д. они нежелательны.

На рис.1 изображена установка,задача которой является фильтрация газопотока от аэрозольных частиц. Главная часть этой установки– разнотемпературный конденсационный фильтр, которыйизображён на рис. 2. Уникальность и ключевая особенность фильтра – универсальность по потребительным и темпратурным характеристикам рабочих сред.

Он (фильтр) компактнее, в меньшей степени энергозатратен, по сравнению с используемыми фильтрами. Так же, его работа может содержаться благодаря определённому свойству переработки энерговыделения. Одной из важнейших возможностей конденсационных фильтров это очищение неблагоприятных выброс с помощью высоких температур. Если, правильно выполнитьрасчёт параметров рабочей камеры, то существенным служит установка нашего продукта на предприятии. Очистка газа имеет первостепенное значение во многих перерабатывающих отраслях промышленности для контроля выбросовтвёрдых частиц, поддержания рабочей атмосферы и извлечния ценных частиц.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки:

1–компрессор;2–ресивер; 3,4 –увлажнители;5–подогреватель; 6–разнотемпературная камера;7–влагоотделитель;

10,11–измерительные узлы

105

Литература

1.Шахлина,Н. А. Интенсификация теплообмена в газотрубных котлах с использованием профилированных поверхностей тепло-обмена: автореф. дис. … канд. техн. наук (05.14.04– энергетика, теплоэнергетика, тепловые машины и аппараты) / Н.А. Шахлина; рук. работы В.А. Мунц–А. : УПИ, 2007. –11 с.

2.Раменский, М. П.Снижение выбросов оксидов азота в окружающую среду при сгорании топлива в котлах: автореф. дис. канд. техн. наук (05.14.16– технические средства и методы защиты окружающей среды) / МП. . Раменский; рук. работы А.Д. Грига –Д.: ВПИ ВолгГТУ, 2000. –8 с.

3.Верещака, Е.Г. Тонкая очистка воздуха и аспирационных выбросов методом конденсационного улавливания: автореф. дис. … канд. техн. наук (05.04.16 – технические средства и методы защиты окружающей среды) / ЕГ. . Верещака; рук. работы Г.К. Иванхюк –К.: СПГТИ, 2000. –69 с.

4.Аксенов, В.Л. Разработка и исследование систем термического обезвреживания газовых выбросов в топкахкотлов: дис. канд. техн. наук (05.14.13 комплексное энерготехнологическоеиспользование топлива) / В.Л. Аксенов; рук. работы И.Я. Сигал –Я.: Институт Газа, 1985. –15 с.

107