Методы и приборы контроля.
1) В промышленности и при жилищном строительстве часто сталкиваются с проблемами, связанными с очисткой воздуха от взвешенных частиц. твердых и жидких частиц.
Необходимость в очистке воздуха возникает, например, при использовании вентиляционных систем, Эти системы обеспечивают чистоту воздуха, необходимого для дыхания людей (приточные и рециркуляционные вентиляционные системы) .
В вентиляционных системах обычно применяют пылеулавливающие камеры, а также фильтры из металлических сеток, увлажненных водой или маслом. Для тонкой очистки применяют фильтры на основе фильтровальной бумаги или стеклянного волокна.
Однако пылеулавливающие камеры малоэффективны и с их помощью можно задерживать только крупные (больше 10 мкм) частицы пыли. Влажные сетчатые фильтры требуют частой промывки (ручной или механизированной) и сложны в эксплуатации. Фильтры тонкой очистки на основе фильтровальной бумаги и стеклянного волокна недолговечны, их необходимо часто продувать или заменять.
Твердые частицы, попав в пневматические приводы и газостатические подшипники, способны вызвать механические повреждения оборудования, что может привести к травмированию людей осколками шлифовальных дисков пневматических шлифовальных машин. А жидкость, например, в текстильной промышленности, попадая на пряжу или ткань, приводит к неисправимому браку в виде неудаляемых грязных и масляных пятен.
Для удаления из воздуха твердых применяют фильтры влагомаслоотделители, в основе действия которых лежит инерционный принцип (отделение частиц загрязнений происходит из-за разницы между плотностью частиц и плотностью воздуха).
Разработка эффективных средств очистки воздуха до настоящего времени остается актуальной.
Для очистки воздуха в помещениях и атмосферных выбросов от пыли. дыма и тумана специалистами МИП "Фрактал" разработаны и выпускаются воздухоочистители ВРЭ-5 (воздухоочиститель рециркуляционный электростатический » (рис. 1). Воздухоочиститель может работать автономно, так как имеет встроенный собственный вентилятор.
Очистка воздуха происходит следующим образом.
Сначала воздух проходит через фильтровальный материал и очищается от частиц пыли и наиболее крупных частиц дыма и тумана. Фильтровальный материал выбирается исходя из результатов предварительного исследования гранулометрического состава загрязнений воздуха. Хороших результатов достигают при использовании фильтровального материала "ТЕФМА" [I]. Например, для предварительной очистки подходит материал с порами размером 80 мкм, а для окончательной — с порами 2—5 мкм, что позволит улавливать даже самые малые частицы пыли.

Рис.1 Воздухоочиститель рециркуляционный электростатический.
1-каркас; 2-фильтровальный матерьял; 3-вентилятор; 4-электростатический воздухоочиститель; 5-соединительный фланец.
Затем воздух при помощи вентилятора нагнетается в электростатический воздухоочиститель, представляющий систему электродов, между которыми создается неоднородное электрическое поле напряженностью 8 — 20 МВ/м у поверхности электродов и 0.1 — 0.3 МВ/м в центре электродной системы. На поверхности электродов возникает коронный разряд, а воздух в межэлектродном пространстве оказывается сильно ионизированным. В результате попадающие в электростатический очиститель частицы пыли, захватывая аэроионы, приобретают электростатический заряд и притягиваются к одному из электродов.
Воздухоочистители ВРЭ-5 можно использовать в приточных, вытяжных и рециркуляционных вентиляционных системах (рис. 2). Размещение воздухоочистителей в рециркуляционных вентиляционных системах предпочтительно, так как отпадает необходимость в приточной вентиляции помещения и подогреве воздуха в холодное время года.
2) Пылеуловитель. Корпус 1 в котором размещен завихритель 2. выполненный в виде полого диска, состоящего из верхней 3 и нижней 4 стенок. Внутри завихрителя расположены закручивающие лопатки 5. По оси корпуса проходит патрубок ввода 6 запыленного газа, примыкающий к нижней стенке завихрителя.
Концентрично снаружи патрубка ввода установлен патрубок вывода 7очищенного газа. По наружному нижнему краю диска завихрителя расположен экран 8 в виде усеченного конуса. В нижней части корпуса находится бункер 9 для сбора пыли.
Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газ через входной патрубок 6 поступает в завихрительное устройство 2, в котором расположены определенного профиля лопатки 5, способствующие закручиванию пылегазового потока. Особое расположение входного патрубка обеспечивает сохранение высокой скорости газа (до 20 м/с) в верхней части аппарата в отличие от обычных циклонов.
Отделение частиц пыли в закрученном потоке происходит под действием центробежных сил в пространстве между корпусом / и экраном 8. установленным под завихрителем 2. Очищенный газ дважды изменив свое направление. поступает в патрубок вывода 7. Установка экрана соответствующей геометрии повышает эффективность пылеулавливания за счет лучшей аэродинамики потока в верхней части аппарата и снижает вторичный унос, предотвращая попадание отскочивших от корпуса частиц в поток очищенного газа.
Отделившаяся пыль по стенке корпуса под действием силы тяжести поступает в нижнюю часть корпуса и собирается в бункер 9.
Установлено, что основными факторами, влияющими на эффективность работы аппарата, являются скорость газового потока во входном патрубке, начальная концентрация твердой фазы, ее размеры и плотность.
С целью получения более глубоких и достоверных научных результатов испытания пылеуловителя проводились на тонкодис персных материалах, обладающих различной плотностью и размером частиц пыли, таких. как белая сажа марки БС-120 (2 — 5 мкм), технический моющий порошок (до 20 мкм), кобальто-висмутовый катализатор (15 — 40 мкм) и белково-витаминный концентрат (10 - 40 мкм).
Таким образом, разработанный пылеуловитель более эффективен в работе по сравнению с известными циклонами, особенно для мелкодисперсных материалов, и в ряде случаев может быть использован в качестве второй ступени очистки к имеющимся циклонам.
В настоящее время пылеочистные установки с разработанным пылеуловителем успешно внедряются на различных предприятиях Тульского региона (Ленинский горно-химический комбинат, Тульский машзавод, Болоховский завод строительных материалов и др.)
|