1.3Классификация пылеулавливающего оборудование на группы в зависимости от механизма отделения частиц от газовоздушного потока.

В основу действия аппаратов для очистки аэрозольных выбросов положен определенный физический механизм. В улавливающих устройствах находят применение следующие способы отделения взвешенных частиц от взвешивающей среды, т. е. воздуха (газа): осаждение в гравитационном поле, осаждение под действием сил инерции, осаждение в центробежном поле, фильтрование, осаждение в электрическом поле, мокрая очистка и др.

По основному механизму отделения частиц аэрозолей и носит название пылеулавливающий аппарат.

В устройстве для очистки аэрозольных выбросов, наряду с основным механизмом улавливания, обычно используются и другие закономерности. Благодаря этому общая и фракционная эффективность аппарата достигает более высокого уровня.

Гравитационное осаждение. Частицы аэрозолей осаждаются из потока загрязненного воздуха под действием силы тяжести. Для этого необходимо создать соответствующий режим движения загрязненного воздуха в аппарате с учетом размера частиц, их плотности и т. д.

Инерционное осаждение. Инерционное осаждение основано на том, что частицы аэрозолей и взвешивающая среда ввиду значительной разности плотностей обладают различной инерцией. Аэрозольные частицы, двигаясь по инерции, отделяются от газовой среды.

Осаждение под действием центробежной силы. Происходит при криволинейном движении загрязненного воздушно-газового потока. Под действием возникающих центробежных сил аэрозольные частицы отбрасываются на периферию аппарата и осаждаются.

Эффект зацепления. Частицы аэрозолей, взвешенные в воздушной (газовой) среде, задерживаются в узких извилистых каналах и порах при прохождении воздушно-газового потока через фильтровальные материалы.

Мокрая очистка. Смачивание поверхности элементов аппаратов водой или другой жидкостью способствует задержанию аэрозольных частиц на данной поверхности.

Осаждение в электрическом поле. Проходя электрическое поле, частицы аэрозолей получают заряд. Двигаясь к электродам противоположного знака, они осаждаются на них.

В практике улавливания аэрозольных частиц находят применение и другие методы: укрупнение частиц в акустическом поле, термофорез, фотофорез, воздействие магнитного поля, биологическая очистка.

1.4 Классификация пылеулавливающего оборудование в зависимости от способа отделения пыли.

Пылеулавливающее оборудование в зависимости от способа отделения пыли от воздушного потока применяют следующих исполнений: оборудование для улавливания пыли сухим способом, при котором отделенные от воздуха частицы пыли осаждаются на сухую поверхность; оборудование для улавливания пыли мокрым способом, при котором отделение частиц от воздушного потока осуществляется с использованием жидкостей.

В с у х и х п ы л е у л о в и т е л я х используются различные механические и электрические механизмы выделения твердых частиц из пылегазового потока в сухом виде без применения воды или других жидкостей: гравитационное осаждение, инерция пылевых частиц при резком изменении направления и скорости потока, центробежного эффекта при закручива­нии потока. К ним относятся осадительные камеры, пыле­вые мешки, инерционные пылеуловители, вихревые пыле­уловители с дополнительным подводом газа, ротацион

Преимущество этих пылеулови­телей заключается в том, что они сравнительно просты и надежны в эксплуатации, не потребляют воду, очищаемые в них газы не охлаждаются и не увлажняются (что благо­приятствует их рассеиванию в верхних слоях атмосферы), уловленная пыль удаляется в сухом виде и может быть лег­ко утилизирована.

К недостаткам можно отнести сложность обеспечения высокой степени улавливания мелкодисперсной пыли.

Эксплуатационные характеристики основных типов су­хих пылеуловителей приведены в табл. 1.

Таблица1.

Типы пылеуловителей	Механизм пылеулавли­вания	Крупность улавли­ваемой пыли	Скорость потока в ра­бочей зоне, м/с	Аэродинамиче­ское сопротив­ление, Па	Степень очистки, %	Примечание
Осадительные камеры	Гравита­ ционный	Крупнодисперс­ ная >40 мкм	0,2... 3	100... 200	40... 50	В качестве I ступени очистки
Инерционные пыле­ уловители, пылевые мешки	Инерционный	Крупнодпсперс- ная тяжелая >10 мкм	1...15	150... 400	65... 98	То же
Вихревые пылеуло­ вители	Центробежный	Крупнодисперс­ ная >35 мкм	3...4 (в плане)	600... 1000	75... 90	Самостоятельно или в качестве одной из первых ступеней очистки
Ротационные пыле­ уловители	Центробежный	Мелкодисперсная и крупнодис­ персная	50... 80	—	75... 90.9	То же, при началь­ ной запыленности по­ тока до 50 г/м3
Циклоны	Центробежный	Крупнодисперс­ ная >20 мкм	2,5... 3,5 (в плане)	700... 1200	80... 95	Самостоятельно или в качестве одной из первых ступеней очистки
Фильтры:	Инерционный, броуновской диффузии, коагуляции, зацепление, электрического взаимодействия	Средние и мелкие фракции	0,01 ... 0,08	550... 2000	97... 99,9	Глубокая очистка га­ зов с запыленно­ стью 0,05... 10 г/м3
тканевые			0,1... 0,265
зернистые (слоевые насыпные, жесткие)		Мелкодисперс­ные пыли	0,01 ... 0,08	2000 ... 3000	98... 99,99	Обеспылнвание газов в цементной промыш­ ленности
волокнистые		Мелкодисперс­ные пыли <3 мкм	0.16...3	200... 2000	98...99	Очистка газов с низ­кой запыленностью
Электрофильтры		Мелкодисперсная и крупнодисперс­ная <40 мкм	0,25... 1,5 (оптималь­ное 0,8...1,25)	50... 150	96... 99,9 98 ... 99,9	Глубокая очистка га­зов с запыленностью до 50 г/м3

В основе мокрого пылеулавливания лежит контакт пылегазового потока с жидкостью, которая захва­тывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата (скруб­бера) в виде шлама. В скрубберах используются различные механизмы охлаждения и формы гидродинамического вза­имодействия пылегазового потока и жидкости, способству­ющие улавливанию взвешенных частиц, что обусловливает многообразие конструкций скрубберов. Метод мокрой очист­ки газов от пыли достаточно прост и в то же время эффек­тивен.

К достоинствам мокрых пылеуловителей относится высокая эффективность улавливания мелких фракций пыли (крупностью даже меньше 1 мкм), возможность одновремен­ной очистки газов от пыли, тумана и газообразных вредных веществ, возможность очистки газов с высокой температу­рой и высокой влажностью, а также в случае опасности са­мовозгорания или взрыва очищаемых газов или уловленной пыли, сравнительно низкая стоимость изготовления.

Основными недостатками мокрого пылеулавливания яв­ляются: значительный расход воды и необходимость орга­низации оборотного цикла водоснабжения; увлажнение улавливаемой пыли и целесообразность создания шламово­го хозяйства; необходимость осуществления мероприятий по защите аппаратов, трактов и коммуникаций от коррозии, а также сравнительно высокие затраты на очистку выбросных газов.

Из мокрых пылеуловителей наибольшее распростране­ние получили полые, насадочные, тарельчатые, центробеж­ные, механические (динамические), скоростные турбулент­ные (Вентури) и эжекторные, а также скрубберы с подвиж­ной насадкой и ударно-инерционного действия (ротоклоны). Помимо перечисленных к мокрым пылеуловителям (в ка­кой-то степени) могут быть отнесены также мокрые элект­рофильтры, орошаемые волокнистые и зернистые фильтры и аппараты конденсационного типа.

Таблица2- Эксплуатационные показатели основных типов мокрых пылеуловителей

Типы пылеуловителей (скрубберов)	Крупность улавливаемой пыли	Скорость потока,м/с	Удельный расход воды.дм3/м3	Аэродинамическое сопротивление, Па	Степень очистки, %
П олые форсуночные Насадочные Тарельчатые (пен­ ные)	Более 10 мкм Мелкодисперсная Более 3 мкм	0,5... 9 0,8... 1,5 0,25... 0,35	0,5... 10 1,3... 2,6 0,2 ... 0,9	200...1500 300... 800 1000...3500	80... 99,9 80... 90 80 ... 99
С подвижной насадкой	Полидисперсная	5...6	0,5... 0,7	700...1200	85... 95
Ударно-инерционного действия (ротоклоны)	Более 3 мкм	35... 50	С внутренней рециркуляцией	2500 2500 ... 4300	85... 95 85...99
Скоростные турбулентные (Вентури)	0... 100 мкм	20... 300	0,1 ...4,0	500... 14000	95... 99,9
Эжекторные	Более 3 мкм	10...12	7...10	0	90...95
Комбинированные АМП	0... 60	25... 35	0,1	700... 800	82... 99,8

Выбор технологической схемы, а также типов и кон­струкций пылеулавливающих аппаратов для осуществления санитарной очистки выбросных газов обычно обусловлива­ется:

• потребной степенью обеспыливания,

• качеством улов­ленной пыли и возможными направлениями ее утилизации,

• наличием на предприятии достаточного объема технической воды,

• целесообразностью организации шламового хозяй­ства.

Так, если требуется высокая степень улавливания по­лидисперсной пыли в условиях промышленного предприятия с ограниченными ресурсами технической воды при отсут­ствии или малой вместимости шламового хозяйства, а так же, если уловленная пыль может утилизироваться только в сухом виде, санитарная очистка выбросных газов от пыли может быть осуществлена сухими способами по двух- или трехступенчатой схеме.

Пылеулавливающее оборудование, в котором отделение пыли от воздушного потока осуществляется последовательно в несколько ступеней, отличающихся по принципу действия, конструктивным особенностям и способу очистки, относят к комбинированному пылеулавливающему оборудованию.

Классификация пылеулавливающего оборудования согласно ГОСТ 12.2.043-80 приведена на схеме. На схеме дополнительно показан вид пылеулавливающего оборудования – биофильтр, применяемый для очистки выбросов, от ряда органических пылей.

Лекция №2

Виды воздушных фильтров.

Вспомнить из лек№1: оборудование, применяемое для очистки от взвешенных частиц пыли воздуха, подаваемого в помещения системами приточной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления – воздушные фильтры;