для чего необходим пылеулавливающий аппарат

19.05.202320.05.2023 admin 0 Comments

Пылеуловители: назначение, принцип действия и классификация

Компания «РуСтан» предлагает пылеулавливающие промышленные установки практически на любой расход воздуха (газа). Поставляемая нами продукция способна удовлетворить производственные потребности предприятий различных отраслей народного хозяйства.

Назначение пылеулавливающих устройств

Пылеуловители используют для удаления взвешенных частиц из потока воздуха и технологических газов во время работы вытяжек, систем аспирации, газоочистительных и пневматических установок. Пылеулавливающие устройства также широко востребованы на предприятиях, где применяется станочное оборудование различного назначения. Они помогают удалять микрочастицы, которые попадают в воздушное пространство во время металлообработки и выполнения других технологических процессов.

Устройство и принцип работы пылеуловителей

На современном рынке представлен широкий ассортимент пылеуловителей, как зарубежных, так и отечественных производителей. При этом большинство установок имеют схожий конструктив. Зачастую, пылеулавливающее устройство имеет цилиндрический корпус с уступами (для создания вихрей), которые располагаются по периметру. В областях, где формируются завихрения, возникают условия для коагуляции взвешенных частиц.

Отделение пылевых частиц и газа происходит в рабочей камере пылеулавливающего устройства. После очистки газ подается на выходной воздуховод эжекторного всасывания и перфорированный клапан регулировки сопротивления. В итоге скорость осаждения и количество отделенных взвешенных частиц намного увеличиваются (они оседают в бункере пылеуловителя). Для обеспечения воздушной завесы в нижнем отделе выходного патрубка и дополнительной очистки на выходе используют агрегат для подсоса воздуха извне.

Особенности работы пылеулавливающих установок напрямую зависят от их разновидности. Подробная информация приведена ниже.

Классификация пылеулавливающих агрегатов

Принцип действия – основной классификационный признак пылеулавливателей. В соответствии с ним пылеулавливающие установки подразделяют на:

Гравитационные обеспыливающие устройства. Простейший представитель этой категории – пылеосадочная камера. При поступлении в нее скорость загрязненного воздушного потока снижается, а твердые частицы осаждаются под действием силы тяжести.

Работа инерционных устройств основана на использовании силы инерции, которая возникает при изменении вектора движения запыленного воздуха.

В контактных пылеулавливающих устройствах поток воздуха, насыщенный взвешенными частицами, проходит через мокрый или сухой пористый материал (металлическая сетка, ткань, синтетическое волокно, бумага и так далее), на котором они и задерживаются.

Электропылеуловители обеспыливают воздух при прохождении его через электрическое поле, которое образуется 2-мя разноименно заряженными электродами. Один из них выполняет функцию осадителя (на нем оседают пылевые частицы).

Для чего необходим пылеулавливающий аппарат

Пылеулавливающий агрегат – устройство для промышленной очистки воздуха от механических примесей

Пылеулавливающий агрегат крайне необходим в производственной сфере. Их изготовление и монтаж производят обычно после персонализированного химико-механического расчета. Методика действия может сильно отличаться. Наиболее распространенное решение — это использовать сухое задержание пылевых частиц.

Однако вентиляционный пылеулавливающий агрегат может иметь иные принципы действия. Инженеры научились пользоваться мокрым захватом грязи, электростатическими явлениями, инерцией, турбулентностью и так далее. Вот уже свыше 100 лет идет активное усовершенствование процессов очистки воздуха. Разнообразные типы пылеулавливающих агрегатов могут использоваться:

С их помощью можно:

Виды улавливаемых пылей.

Требования по пылеочистке законодательно выдвигаются практически для всех сфер современного производства, но в некоторых отраслях промышленности выбросы регламентируются с особой строгостью. Рассмотрим в таблице основных поставщиков аэромеханических суспензий и соотнесем их с наиболее рациональными типами пылефильтровального оборудования.

Отрасль	Тип генерируемого поллютанта и соответствующий ему пылеулавливающий агрегат
Металлургия Скрубберы Вентури, барботажные абсорберы	Металлическая пыль, в том числе, цементирующаяся, высокотемпературная и химически активная. Абразивные частицы после шлифовки заготовок, окалина / ржа. Твердые аэрозоли / суспензии после электродуговой сварки
Деревообработка Сухие циклоны, рукавные фильтры	Механовоздушные взвеси после таких операций как шлифовка, распиловка, фрезерование, сверление и иной механообработки деревянных заготовок
Добыча и переработка руды, установки грохочения, элеваторы, АБЗ, ЖБИ Скрубберы с псевдоожиженным слоем, рукавные ПУ (для только для неслипающихся воздухосмесей с температурой до + 200 Цельсия)	Объемные воздушные потоки обильной запыленности (минеральные композиции)
Мусоросжигание Скрубберы с кипящей насадкой, насадочные колонны	Сложные пыледымовые составы высокой токсичности
Порошковая покраска Скрубберы Вентури, барботажные абсорберы	Твердые аэрозоли порошковых пигментов
Точильные станки и иное заточное оборудование Скрубберы Вентури (рабочая емкость может быть оснащена скребковым транспортером для исключения цементации микрочастиц; рабочая камера может быть усилена абразивостойкой футеровкой)	Абразивная металлическая пыль, микростружка, образующаяся в результате операций точения и изготовления / заточки инструмента
Стеклообработка В зависимости от условий процесса и объема выбросов – сухой или пленочный циклон, нетканый фильтр или скруббер	Чрезвычайно опасный кристаллический твердый аэрозоль после резки, сверления, шлифовки и других операции на кремниевых стеклах, стеклопластике (фиберглассе), стеклотекстолите, оргстекле
Цементные и угольные производства, сухие строительные смеси, кирпичная / каменная крошка Для нецементирующихся смесей – рукавный фильтр, для липких компонентов – пылеулавливатели Вентури	Мелкая минеральная / сложносоставная пыль, в том числе физио- или хемотоксичная
Зернопереработка Сухие / пленочные циклоны, мешочные волоконные фильтры с импульсной продувкой	Мучка, мелкая пыль, шелуха, лузга и мелкие растительные волокна после мукопросеивателей, молотилок, мельниц, веялок

Пылеулавливающий агрегат. Типы и виды устройств.

Как видно из таблицы, максимальную эффективность в пылезахвате проявляют циклоны (для крупных и средних частиц), рукавные и скрубберные фильтры.

Простота установки, наладки и эксплуатации, надежность, неприхотливость и доступная цена делают эти ПУА куда более привлекательными, чем электростатические преципитаторы или картриджные / кассетные исполнения.

Рассмотрим подробнее характеристики и принципы действия вышеописанных ПУ.

Пылеулавливающий агрегат — Фильтр Циклон.

Вихревые инерционные циклоны просты в конструкции. Ключевой узел аппарата – конусообразная, (как правило, стальная), колонна, воздушный поток в которую подводится тангенциально, через верхний патрубок.

Такой подвод среды заставляет запыленный воздухопоток закручиваться внутри рабочей камеры; центробежная сила относит частички к стенкам корпуса, о который они ударяются и теряют кинетическую энергию, опадая в пылесборный бункер.

Рабочая колонна циклона

Агрегаты предназначены для фильтрации сухих пылемеханических композиций неслипающейся природы.

Мокрые пленочные рециркуляционные ПУ типа СИОТ оперируют схожим образом, но, в дополнение ко всему, содержат в рабочей камере форсуночный блок и вентилятор, позволяющие увеличить КПД захвата частиц, а также наделяющие установку способностью к увлажнению и значительному охлаждению горячих газопотоков.

Скрубберные ПУА

Скрубберы представляют широкую группу пылеулавливающих и газоочистных устройств, где фильтрация осуществляется в слое воды / абсорбента. Для наглядности сгруппируем пылегазоочистители в таблицу.

Тип ПУ скруббера и представление мокрой преграды	Принцип действия и особенности
Вентури	Принцип действия основывается на законе Бернулли – при сужении диаметра трубы скорость потока возрастает. В этих ПУ загрязненная среда разгоняется до десятков м/с и, сталкиваясь с капельной завесой, разбивает ее в ультрамикродисперсный туман, в котором происходит эффективная очистка воздуха, (в том числе от липких, вязких, тягучих и маслянистых веществ) Микрокапельная завеса
Пенные ПУ	Воздухопоток проходит через агрегат вертикально (снизу вверх) через перфорированные тарелки, орошаемые водой или активным раствором. Запыленная воздушная среда вспенивает жидкость и автоматически поддерживает слой метастабильной пены, эффективно задерживающей мелкодисперсную и мягкую пыль / пепел / золу / сажу Слой водяной или абсорбентной пены
Скрубберы с подвижной насадкой	Загрязненная газовоздушная композиция нагнетается в рабочую камеру, содержащую массив шаровой насадки, орошаемой сорбентом. Тонкое равновесие сил входящего и противонаправленного потоков обеспечивает т.н. псевдоожижение / кипение массива твердых тел. Высокоактивный подвижный слой демонстрирует высочайший КПД в обеспыливании поступающей на обработку среды Двухфазный кипящий слой

Взрывобезопасное и взрывозащищенное исполнение

Статистика показывает, что пользователи поисковых систем часто дополняют свои запросы, связанные с пылеулавливающими агрегатами, такими определениями как «взрывозащищенное» или «взрывобезопасное» исполнение.

Такие уточнения актуальны для аппаратов сухой пылегазоочистки. Например, под этим может подразумеваться усиленный корпус или – напротив – вставка в кожух агрегата специальных облегченных противовзрывных пластин и иных элементов / секций, которые во время детонации первыми разрушаются, предотвращая создание в устройстве экстремального давления, способного причинить более серьезный ущерб и разрыв всего пылеуловителя.

Взрыв пыли на фармацевтической фабрике

Что же касается мокрых ПУА, то они «по умолчанию» способны без какого-либо риска обрабатывать взрыво- и пожароопасные пыли – непрерывное смачивание воздухопотока приводит к ≈ 100% исключению вероятности возгорания или детонационного подрыва пылевой взвеси.

Рукавные пылеосадители.

Другим важным типом обеспыливающего оборудования являются рукавные (мешочные) фильтры, которые показывают высокую эффективность в удалении из воздушных потоков больших объемов механических примесей неслипающейся природы.

Принцип работы этих аппаратов заключается в пропускании среды через камеру с установленными в ней каркасами, на которых, в свою очередь, закреплены мешки из нетканого иглопробивного материала.

Фильтровальные рукава на каркасах круглого сечения

Пылевзвесь оседает на внешней стороне рукавов, а чистый воздух проходит сквозь микропоры и отводится во внутреннюю атмосферу предприятия или выбрасывается во внешний воздушный бассейн.

Следует упомянуть и про необходимость очистки рукавов от оседающих на них слоях пыли. Регенерация мешков может быть реализована через физическое встряхивание (всей рамы или блоков рукавов), продувку нормальным давлением или аэродинамическую продувку.

Пылеосадительные камеры. Пылеулавливающий агрегат.

Пылеулавливающие агрегаты с фильтр кассетами используются для очищения воздуха и воздушных смесей, не имеющих агрессивных свойств. С их помощью успешно удаляют мелкодисперсную пыль, которая не слипается и не имеет абразивных свойств. Стружку такие пылеулавливающие агрегаты улавливают также неплохо. Подобная техника подходит для деревообрабатывающей и мебельной отраслей. Использовать пылеулавливающие агрегаты с фильтр кассетами УВП можно в отливке стали и других сферах металлургии, в производстве и утилизации пластмасс, керамики и различных марок стекла.

Пылеосадительные камеры — удобные сепараторы твердых взвешенных частиц. Внутри поток газа передвигается с небольшой скоростью. В таком случае происходит гравитационное осаждение перемещаемой взвеси. Осаждающие пыль камеры и мешки имеют крайне низкое гидравлическое сопротивление. Оно составляет от 50 до 300 паскалей. Иногда на помощь гравитационной силе приходит инерция, и тогда на потолок рабочей камеры крепится вертикальный экран.

Очиститель должен быть расположен на расстоянии максимум 2 метра от обслуживаемого станка. Корпуса таких изделий весьма прочны и долговечны. На выходе концентрация пыли не будет превышать 0,5 г на 1 м³ воздуха. Промышленный аппарат способен сдерживать загрязнение длительное время без замены кассет. Он отлично заменяет обычные рукавные фильтры — но только при условии грамотного подбора, толкового проектирования и добротного монтажа.

Пылеулавливающий агрегат для станков

Продвинутые пылеулавливающие агрегаты ПУ выступают стационарной техникой, подходящей для очистки воздуха от сухой, не подлежащей слипанию пыли со средней и крупной дисперсностью. Фильтрация идет с эффективностью минимум 92%. В основном такие аппараты применяются в:

По умолчанию предусматривается поддон для накопления отходов. Потери тепловой энергии сводятся к минимуму. Обеспечивается отличная перспектива при работе с образующими искры веществами.

Рециркуляционный пылеулавливающий агрегат в основном применяется с целью обеспыливания на объектах со стационарным технологическим оборудованием, использующим материалы температурой до 100˚C, в том числе склонные к активному испарению. Продвинутые модели подходят для очистки воздуха даже от пыли 4-й категории опасности.

Пылеулавливающие агрегаты для заточных станков обычно имеют рециркуляционный характер. При их применении гарантируется очистка воздуха на 99,9%. Внутри содержится специальный пылевой вентилятор. Работа устройства оказывается эффективнее благодаря циклонному блоку. Кроме пластин в циклоне содержится еще искрогаситель. Этот гаситель предотвращает проникновение больших разогретых частиц в узлы тонкой очистки.

Тонкая очистка производится картриджным фильтром. Он сдерживает частицы размером до 5 микрометров. Если на заточном участке производства обрабатываются сильно искрящие материалы, то рекомендовано применение особой искрогасящей ткани, доставляемой из Германии. Для регенерации фильтров прибегают к ручному встряхиванию. Пылеуловители такого типа подходят также для отрезных и шлифовальных станков, для металлургии и производства пластмасс, керамики, для перерабатывающих производств и ряда машиностроительных объектов.

Все агрегаты очистки входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).

Источник

Пылеулавливающее оборудование в современной промышленности

Пылеулавливающее оборудование в современной промышленности особо актуально в настоящие дни. Различные технологические процессы на производстве требуют хорошей аспирации и очистки воздуха от пыли.

Пылеулавливающее оборудование, классификация и виды.

Современная промышленность генерирует огромные количества твердодисперсных пылевых выбросов. Важно понимать, что, в зависимости от типа производства, сильно варьируют и свойства пылевых эмиссий – их компонентный состав, концентрация, влажность, температура.

Государственные регламенты (ГОСТ, СанПин, ГН и другие нормативы) четко определяют ПДК различных веществ в производственной атмосфере и внешнем воздушном бассейне, и достижение установленных законом параметров может реализовываться через использование различных типов и классов пылеулавливающего оборудования.

Виды промышленных пылеосадителей: слева направо по часовой стрелке – циклон, скруббер, электростатический фильтр, рукавный пылеуловитель

Классифицировать пылеулавливающее оборудование можно по нескольким фундаментальным базисам (мы постарались сделать данную классификацию максимально широкой, поэтому некоторые пункты закономерно пересекаются):

Впрочем, большинство источников на просторах сети Интернет классификацию дают крайне скудную – мокрые и сухие аппараты, изредка выделяют жидкостные фильтры в подклассы. И это с учетом того, что в источниках указывается широчайший по содержанию ГОСТ 25199-82 (Стандарт Совета Экономической Взаимопомощи CT СЭВ 2145-80).

Дисперсность пыли и соответствующие классы пылеулавливающего оборудования

Пыль, для удобства расчетов, также часто делят на 5 групп, согласно дисперсному размеру. Так:

Эффективность работы пылеосадительных систем и аспирационных установок в отношении улавливания пылей определенной дисперсности, таким образом, определяет и класс самого пылеулавливающего оборудования:

Пылеулавливающее оборудование. Отраслевое применение.

Как упоминалось выше, каждый тип пылеуловителя демонстрирует свою максимальную эффективность в строго определенных условиях. Эти технологические условия, (а также особенности принципов работы аппаратов), и диктуют отраслевое применение устройств.

Сведем основные типы пылеуловителей в таблицу и укажем их наиболее рациональное отраслевое применение.

_{Легенда таблицы: цифрами указан класс (или диапазон классов) частиц, в отношении которых эффективно пылеуловительное оборудование, цветом – фундаментальный принцип работы (голубой – мокрые пылеуловители и пылегазоуловители, песочный – сухие). Названия пылеосадителей являются} _{ссылками}_{, ведущими на соответствующие страницы нашего сайта, где Вы в детальных подробностях можете ознакомиться с тонкостями работы, характеристиками, параметрами и преимуществами агрегатов. Аббревиатура ДЫМ указывает на возможность аппаратов и систем работать в режиме дымоочистителя и / или золоуловителя.}

Тип оборудования, принцип работы, класс обрабатываемой пыли, способность к дымоочистке	Сферы применения и пояснения
Вихревой циклон, 1-2	Деревообработка, механическая обработка металлов, сплавов, полимеров, минералов и иных материалов (сухая мелкая стружка, крупная и средняя пыль, крошка), растительные волокна
Завихрение среды в рабочей камере приводит к соударению твердых частиц со стенками рабочей камеры, потере ими энергии и опаданию в пылесборник под силой тяжести
Рукавные фильтры (ФРИП), 4-5	Улавливание сухих тонкодисперсных частиц высоких концентраций: АБЗ, ЖБИ, участки грохочения породы, перевалки, транспортировки сухого сырья. Высокоскоростная механическая обработка (шлифовка, полировка, резка, фрезерование, пилка и т. д.)
Тонкая фильтрация обильных пылевых потоков через нетканый текстиль (иглопробивной или иной материал, полученный без использования ткачества). Импульсная регенерация рукавов
Электрофильтр, 5, ДЫМ	Область применения – промышленные объекты, генерирующие большие объемы ультрамикродисперсного партикулята: энергетика, металлургия, нефтехимия
Осаждение пыли на электродах (пластинах или трубках) с предварительным прохождением потока через коронный разряд (для электрического намагничивания частиц и обретения ими заряда, противоположного электроду)
Орошаемые циклоны, 1-4, ДЫМ	Сферы: пылеулавливание после механообработки, дымоочистка известковым молоком, улавливание липких и цементирующихся пылей, мелких волокон
Принцип работы схож с сухим циклоном, но рабочая камера, вдобавок, оснащена распылительным блоком. Возможна циркуляция в контуре активного абсорбента
Скрубберы Вентури, 2-5, ДЫМ	Энергетика, металлургия (дымоочистка и пылеулавливание), производство строительных смесей, пищепром, (вкл. мясную и молочную промышленность), нефтехимия, тонкая механическая обработка
Скоростные инжекторные пылегазоуловители, использующие в качестве основного узла т.н. трубку Вентури переменного диаметра. Разогнанный пылевой или газовый поток разбивает абсорбент в микротуман, в котором и идет сорбция твердых и химических компонентов
Пенные (барботажные) пылеуловители, 3-5, ДЫМ	Энергетика (улавливание золы, пепла, копоти, сажи), металлургия (газы, плавильная микродисперсная пыль), нефтехимия, ЦБК, гальваника, мусоросжигание и другие генераторы микродисперсных выбросов сухой, влажной и смешанной природы
Улавливание частиц идет в слое нестабильной пены, образующейся на ярусно расположенных перфорированных тарелках (бароботерах) при прохождении загрязненного потока через перфорацию (при параллельной подаче воды или жидкого сорбента)
Насадочные пылегазоуловители, 5+, ДЫМ	Области применения: нейтрализация ультрамикродисперсных примесей (газовых, аэрозольных, пылегазодымовых) с исключительно высокой химической активностью и токсикологической опасностью
Принцип работы заключается в контакте загрязненной среды с обширной жидкостной микропленкой (от 50 до 100 и более м 2 на м 3 наполнителя), образующейся на орошаемой форсуночным блоком насадке, которой заполнена камера абсорбера (кольца Палля, Рашига, седла, хорды и др.)
Скрубберы с кипящим слоем, 2-5, ДЫМ	Широкопрофильные пылеуловители, способные к работе в наиболее нагруженных режимах: асфальтобетонные, битумные участки, цементная, каменная, кирпичная пыль, добыча, переработка, транспортировка сырья любой природы
Принцип работы основан на создании в рабочей камере зоны т.н. псевдоожижения, при котором полые шары – в результате точного уравновешивания входящего потока и сопротивления скруббера – начинают «кипеть» (см. демонстрационное видео на Youtube), создавая зону исключительно активного контакта сред

Недостатки сухих пылеуловителей.

В рамках данной страницы нельзя не затронуть и недостатки, характерные сухим типам аппаратов:

Сухое пылеулавливающее оборудование в принципе непригодно для фильтрации токсичных, пожаро- и взрывоопасных пылепотоков. Токсичные выбросы иногда можно обрабатывать электрофильтрами, но это скорее исключение, чем правило.

Всех вышеперечисленных недостатков лишены мокрые пылеуловители – скрубберы и абсорберы. Среди прочих характеристик и преимуществ:

Пылеулавливающее оборудование входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).