5120
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
С.С. Козлов
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям по дисциплине «Методы очистки
вентиляционных выбросов» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, профиль Теплогазоснабжение и вентиляция
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
С.С. Козлов
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям по дисциплине «Методы очистки
вентиляционных выбросов» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, профиль Теплогазоснабжение и вентиляция
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК 697.9
Козлов С.С. Методы очистки вентиляционных выбросов. [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / С.С. Козлов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 39 с; ил. 27 электрон. опт. диск (CD-RW)
Ключевые слова: фильтры, пылеуловители, степень очистки
Приведены теоретические и практические материалы по методам очистки вентиляционных выбросов на основе современных достижений отечественной и мировой практики в области обеспечения микроклимата в зданиях различного назначения
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторной по направлению подготовки 08.03.01. Строительство,
профиль Теплогазоснабжение и вентиляция
© С.С. Козлов, 2016 © ННГАСУ, 2016.
3
Содержание
Основные определения и положения  | 
	4  | 
Элементы очистки приточного и вытяжного воздуха и вытяжного  | 
	
  | 
воздуха  | 
	6  | 
Классификация фильтров  | 
	7  | 
Классификация пылеуловителей  | 
	8  | 
Классификация систем очистки газовых выбросов  | 
	10  | 
Разновидность пылеуловителей  | 
	12  | 
Пылеосадительные камеры (ПОК)  | 
	12  | 
Инерционные ПУ  | 
	15  | 
Циклоны  | 
	17  | 
Жалюзийные пылеуловители.  | 
	26  | 
Центробежные ПУ.  | 
	29  | 
Вихревые ПУ  | 
	34  | 
Мокрые ПУ  | 
	34  | 
Гидрофильтры  | 
	36  | 
Пылеуловитель тонкой очистки  | 
	36  | 
Библиографический список  | 
	37  | 
4
Основные определения и положения
Вредные вещества – вещества, для которых органами СаНПиН надзора устанавливается предельно допустимая концентрация (ПДК). ПДК различают:
1)Максимально разовая
2)В рабочей зоне
3)Среднесуточная
Максимально разовая ПДК – такая концентрация вредных веществ которые отбираются в течении 20 минут с максимальным выбросом
ПДК в рабочей зоне – такая концентрация при которой при ежедневной работе (кроме выходных) в течении 8 часов в день или друной продолжительностью, но не менее 41 часа в неделю в течении всего
рабочего стажа не вызывает заболеваний или отклонения здоровья Среднесуточная ПДК – осредненное значение концентраций
вредных веществ в течении суток.
При определении ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе следует учитывать, что некоторые из них могут вступать в химические реакции между собой, образуя более токсичные вещества.
При однонаправленном воздействии необходимо соблюдать следующее неравенство:
C1  | 
	+  | 
	C2  | 
	+ ... +  | 
	Cn  | 
	≤ 1  | 
ПДК1  | 
	ПДК2  | 
	ПДКn  | 
C1 , C2 , … Cn , - концентрация вредных веществ в воздухе, мг/м3;
ПДК1 , ПДК2 , … ПДКn – предельно допустимые концентрации, мг/м3.
Все вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу с потоком воздуха называются аэрозолями.
Аэрозоль – дисперсная система, состоящая из взвешенных в газовой среде, мелких частиц. В зависимости от вида образования выделяют:
5
Пыль – это аэрозоль с твердыми частицами, полученными в
результате измельчения или взаимодействия между собой твердых тел Дым – это аэрозоль с твердыми частицами, образованные в
результате конденсации перенасыщенных паров на твердых частицах Туман – это аэрозоль с жидкими частицами, образованные в
результате конденсации перенасыщенных паров жидкости, а так же в
результате диспергирования жидкости с помощью форсунок Смог – смесь тумана и дыма.
Основными критериями вредных веществ являются:
1.Дисперсность – это совокупность размеров частиц вредного вещества, которая имеет следующую градацию:
а) Размер в свету в наименьшем отверстием сита, через которое еще
проходят данные частицы при световом определении дисперсного состава; б) Диаметр условно-сферической частицы, обладающей такой же
плотностью и скоростью падения вблизи среды при определении дисперсного состава методом воздушного просеивания. Влажная дисперсная среда также обладает скоростью.
2.Степень опасности – все вещества делятся на:
а) Вещества чрезвычайно-опасные б) Вещества взрывоопасные в) Вещества умеренно-опасные г) Вещества малоопасные
3. Классы опасности по взрывопожарности а) Наиболее взрывопожароопасные вещества с низким пределом взрываемости (до 15 г/м3)
6
б) Взрывоопасные аэрозоли с низким пределом взрываемости (16 - 65 г/м3)
в) Наиболее пожароопасные с tвосп<< 250 ˚C. г) Пожароопасные вещества с tвосп>>250 ˚C.
Воспламенение – процесс взаимодействия горения в результате нагрева пыли источником воспламенения.
В отличии от воспламенения самовоспламенение происходит в результате ускорения реакции при превышении скорости тепловыделения реакции над скоростью отвода тепла за пределы горючей смеси.
4. Самовоспламеняющиеся вещества: а) при воздействии воздуха б) при воздействии воды
в) при воздействии друг с другом
Элементы очистки приточного и вытяжного воздуха и вытяжного воздуха
Для удобства определения назначения обеспылевающего устройства их условно делят на два класса:
I. Фильтры
II. Пылеуловители
I. Фильтры – устройство, в котором с помощью фильтрующего материала
или иным способом осуществляется отделение аэрозольных частиц от фильтруемого воздуха.
II. Пылеуловители используются для очистки удаляемого воздуха, а также для рециркуляционного воздуха.
7
К основным характеристикам относятся:
Эффективность очистки (E, %) – характеристика фильтра или пылеуловителя, равная процентному отношению разности концентрации частиц до NД и после фильтра NП к концентрации до фильтра NД :
E = NД - NП ×100
NД
Пылеемкость – количество пыли, улавливаемое рециркуляционным элементом (материалом) на единицу площади.
Удельная воздушная нагрузка – это моментальный расход воздуха, проходящий через 1 м2 фильтрующего материала за единицу времени.
Сопротивление фильтра (пылеуловителя) – величина,
необходимая для подбора вентагрегата, при этом каждый фильтр (пылеуловитель) имеет начальное и конечное значения сопротивления.
Регенерируемость – показывает способность регенерации фильтра или отдельных его частей.
Классификация фильтров
Для классификации фильтров на приточном воздухе согласно ГОСТ Р 51251 – 99 «Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка» они разделяются по степеням очистки.
1.Грубой очистки
2.Тонкой очистки
3.Высокой эффективности
4.Сверхвысокой эффективности
  | 
	
  | 
	8  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
Группа  | 
	Класс (обозначение)  | 
	Эффективность очистки, E%  | 
||
эффективности  | 
	Отечеств.  | 
	Зарубежное  | 
||
  | 
||||
1  | 
	2  | 
	3  | 
	4  | 
|
  | 
	G1  | 
	EU1  | 
	<35%  | 
|
Грубая  | 
	G2  | 
	EU 2  | 
	35-50%  | 
|
G3  | 
	EU 3  | 
	50-60%  | 
||
  | 
||||
  | 
	G4  | 
	EU 4  | 
	60-70%  | 
|
  | 
	F5  | 
	EU 5  | 
	70-80%  | 
|
  | 
	F6  | 
	EU 6  | 
	80-90%  | 
|
Тонкая  | 
	F7  | 
	EU 7  | 
	90-95%  | 
|
  | 
	F8  | 
	EU 8  | 
	95-98%  | 
|
  | 
	F9  | 
	EU 9  | 
	>98%  | 
|
  | 
	H10  | 
	EU 10  | 
	>85%  | 
|
Высокой  | 
	H11  | 
	EU 11  | 
	>95%  | 
|
H12  | 
	EU 12  | 
	>99,5%  | 
||
эффективности  | 
||||
H13  | 
	EU 13  | 
	>99,95%  | 
||
  | 
||||
  | 
	H14  | 
	EU 14  | 
	>99,995%  | 
|
Сверхвысокой  | 
	U15  | 
	EU 15  | 
	>99,9995%  | 
|
U16  | 
	EU 16  | 
	>99,99995%  | 
||
эффективности  | 
||||
U17  | 
	EU 17  | 
	>99,999995%  | 
||
  | 
||||
Все выше приведенные данные определены опытным путем, классы G1-F9 эксперименты проводились
на атмосферной пыли
Классификация пылеуловителей.
Классификация пылеуловителей осуществляется эффективности и по принципу действия. В настоящее время наибольшее использование имеет комбинированная классификация.
Аэрозоли, характеризующиеся, большим разнообразием дисперсного состава и физико – химическими свойствами предлагается значительно большой ассортимент пылеуловителей. Пылеуловители в зависимости от размера эффективно улавливающий частицы, что характеризует эффективность.
  | 
	
  | 
	
  | 
	Эффективность по массе пыли %  | 
	
  | 
||
Класс  | 
	Размер, мкм  | 
	
  | 
	при классификации по дисп.  | 
	
  | 
||
  | 
	
  | 
	I  | 
	II  | 
	III  | 
	IV  | 
	V  | 
1  | 
	2  | 
	3  | 
	4  | 
	5  | 
	6  | 
	7  | 
I  | 
	0,3 - 0,5  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
	80 - 99,9  | 
	< 80  | 
II  | 
	< 2  | 
	-  | 
	-  | 
	92 - 99,9  | 
	45 - 92  | 
	-  | 
III  | 
	< 4  | 
	-  | 
	99,9  | 
	80 - 99  | 
	-  | 
	-  | 
IV  | 
	< 8  | 
	> 99,9  | 
	95 - 99  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
V  | 
	< 20  | 
	> 99  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
9
Из приведенной таблицы видно, что для высокодисперсной пыли IV и V классов более или менее эффективно возможное использование пылеуловителей I класса.
Класс пылеуловителя характеризует степень очистки поэтому имеет место следующая классификация:
  | 
	Пылеуловители  | 
	
  | 
	Гравитационные  | 
	
  | 
	Пылеосадочные  | 
	простые  | 
  | 
	грубой очистки  | 
	
  | 
	
  | 
	камеры  | 
	лабиринтовые  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Инерционного  | 
	
  | 
  | 
	Пылеуловители  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	действия  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Циклоны  | 
	
  | 
|
Пылеуловители  | 
	средней  | 
	
  | 
	Инерционные  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	Жалюзийные  | 
	
  | 
|||
сухой очистки  | 
	очистки  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	Центробежные  | 
	
  | 
||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Вихревые  | 
	
  | 
  | 
	Пылеуловители  | 
	
  | 
	Волокнистые  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	Рукавные  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	тонкой очистки  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	Электрические  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	Пылеуловители  | 
	
  | 
	Гидрофильтры  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	средней  | 
	
  | 
	Скрубберы  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	очистки  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	Насадочные  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
Пылеуловители  | 
	
  | 
	
  | 
	Тарельчатые  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	Ударно-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
мокрой  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	инерционные  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
очистки  | 
	Пылеуловители  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	тонкой очистки  | 
	
  | 
	(струйные)  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	Турбулентно-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	скоросные  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	промыватели  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	Ротационные  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
В ниже следующей  | 
	таблицу  | 
	приводятся характеристики  | 
||||
пылеуловителей, используемые для очистки вентиляционных выбросов.
  | 
	
  | 
	Класс  | 
	Область целесообразного  | 
	
  | 
|||||
Тип  | 
	Вид  | 
	прим. класс группы пыли по  | 
	Сопротивл,  | 
||||||
ПУ по  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	эфф.  | 
	
  | 
	дисперсности  | 
	
  | 
	Па  | 
|||
  | 
	
  | 
	I  | 
	II  | 
	III  | 
	IV  | 
	V  | 
	
  | 
||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
1  | 
	2  | 
	3  | 
	4  | 
	5  | 
	6  | 
	7  | 
	8  | 
	9  | 
|
Гравитац.  | 
	Гравитац  | 
	-  | 
	+  | 
	+  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
	100 - 200  | 
|
  | 
	Циклон с  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	большой  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
Инерцион.  | 
	пропускной  | 
	V  | 
	+  | 
	+  | 
	-  | 
	-  | 
	-  | 
	400 - 600  | 
|
  | 
	способностью  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	Цн-15, Цн-24  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
