Меню

Вытяжные устройства очистки воздуха



Вентиляция с фильтрацией

Фильтры — предусматривают в вентиляционных системах. Их устанавливают на приточные каналы, чтобы очищать подаваемый внутрь помещений воздух. Расскажем о назначении вентиляции с очисткой воздуха и дадим классификацию фильтров, опишем преимущества и область применения каждого вида фильтрующих устройств.

Зачем фильтровать воздух в квартире

Очистка приточного воздуха необходима для формирования благоприятных условий для постоянного проживания. Естественное проветривание жилых комнат не соответствует санитарно-гигиеническим нормам. Через открытое окно вместе с воздушными массами внутрь проникают:

  • пыль;
  • пыльца растений;
  • выхлопные газы;
  • токсичные выбросы производства.

Дышать таким воздухом опасно. Но проблему можно решить, если проветривать квартиру не форточкой, а путем установки механического оборудования с фильтрами предварительной очистки. Фильтр задержит все частицы грязи и наполнит дом свежим и чистым воздухом, дышать которым будет полезно.

Нужна ли фильтрация воздуха в нежилых зданиях

Большую часть времени человек проводит дома, но примерно четверть времени ему приходится проводить на учебе или работе. Чтобы поддерживать хорошее самочувствие и здоровье сотрудников, в бизнес-центрах, учебных и медицинских учреждениях, административных зданиях также устанавливают вентиляцию с фильтрацией воздуха.

Фильтрации воздуха на производстве

На производственных объектах обычно делают не только приточную, но и вытяжную вентиляцию с фильтрацией. Это связано с образованием вредных выбросов во время производства. Это могут быть химические вещества, мелкая пыль и прочая грязь. Их нельзя отводить наружу, потому что они приведут к резкому ухудшению экологии местности. Сначала отработанный воздух фильтруют и только потом выводят на улицу.

На производстве фильтры используются в общеобменных и местных вентиляционных установках. Так, в горячих цехах над плитами монтируют мощные вытяжные зонты для отвода тепла, влаги и запахов. Но вместе с ними в вентиляцию попадают масло-жировые частицы, которые налипают на стенки каналов и лопасти вентилятора, что со временем приводит к снижению или полной утрате эффективности вытяжной системы.

Фильтровать воздух на производстве нужно не только для сохранения природы. Она необходима для поддержания безопасных условий труда. Если регулярно дышать горячим и переувлажненным воздухом, содержащим токсичные пары, развитие хронических патологий гарантировано. Избежать этого поможет грамотно организованная система воздухообмена.

Классификация воздушных фильтров по степеням очистки

Фильтры классифицируются по степеням очистки:

  • Фильтры грубой очистки. Маркируются буквой G с цифрой от 1 до 4. Задерживают крупную грязь — большие пылевые частицы, шерсть, песчинки.
  • Фильтры тонкой очистки. Маркируются буквой F с цифрой от 5 до 9. Они улавливают мелкие частицы размеров до 1 мкм.
  • Фильтры ультратонкой очистки. Маркируются буквами EU с цифрами от 10 до 14. Они задерживают частицы, размеры которых превышают 0,1 мкм.

Чаще встречается приточная система с фильтрацией воздуха грубой очистки. Ее устанавливают в зданиях, к санитарно-гигиеническим требованиям которых не предъявляются особые требования. Это могут быть склады, производственные помещения, в которых не требуется постоянное нахождение людей.

Фильтрация с тонкой очисткой исключает попадание пыли и других загрязнений. Такие вентсистемы монтируются в квартирах, частных домах, офисных и административных зданиях, торговых и торгово-развлекательных комплексов.

Вентиляционные системы с ультратонкой фильтрацией устанавливаются в помещениях, к ним предъявляют жесткие санитарно-гигиенические требования. К ним относят: поликлиники, больницы, санатории, лаборатории и помещения, в которых хранится ультрачувствительная техника, которая не должна контактировать с пылью.

Внимание! для тонкой или ультратонкой степени очистки, используют многоступенчатые фильтры. Без грубой фильтрации устройства тонкой и ультратонкой очистки быстро загрязнятся и потеряют свою эффективность.

Классификация фильтров по принципу действия

Существует сотни видов загрязняющих частиц, и каждую из них нужно отлавливать особенным способом. Те фильтры, что эффективно задерживают песчинки, неэффективны при улавливании пыльцы. А те, что улавливают пыльцу, беспрепятственно пропускают токсичные пары. Поэтому для вентиляции с фильтрацией фильтры нужно подбирать в зависимости от состава воздуха, который будет проходить сквозь них. Рассмотрим основные виды фильтров, используемых в приточных и вытяжных системах.

Масляные

Масляный очиститель воздуха применяется в приточных системах с фильтрацией в качестве грубого фильтра. По конструкции они напоминают механические аналоги: есть рамка и вставка из синтетического волокна. Вставка пропитана минеральным маслом, к которому притягиваются пылевые частицы и другая мелкая грязь. Она эффективнее очищает воздух, но быстрее загрязняется и чаще требует замены.

Сорбционные

Сорбционными называют фильтры, которые поглощают вещества, загрязняющие воздух. Они представляют собой корпус, заполненный сорбционным материалом. Это может быть гравий, песок или металлическая стружка, измельченный древесный уголь.

Чаще всего используются угольные фильтры. Они справляются с очищением воздуха от пыли, масло-жировых частиц. Но они плохо задерживают низкомолекулярные соединения — формальдегид, диоксид азота, табачный дым. Уголь не подходит для фильтрования влажного воздуха.

Электростатические

Фильтры с электростатическим принципом действия эффективно очищают воздушные массы от пыли, копоти и взвешенных в воздухе органических соединений. Внутри устройства есть две стороны — положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод. Пространство перед электрическим полем заполнено ионами. Когда через него проходит воздух, частицы пыли и другая грязь приобретают положительный или отрицательный заряд. Тогда при попадании в электрическое поле положительные частицы осаждаются на катоде, а отрицательные — на аноде.

Электростатические фильтры со временем теряют эффективность. По мере оседания заряженных частиц на пластинах мощность электрического поля падаем. Вместе с этим уменьшается сила притяжения пыли: ее не хватит для притягивания крупной грязи. Тогда она осядет на вентиляционном оборудовании или проникнет внутрь помещения. Чтобы этого не произошло, фильтрующее устройство нужно регулярно заменять.

Фотокаталитические

Принцип работы фотокаталитических фильтров следующий: внутри корпуса на проходящий сквозь него воздушный поток действует ультрафиолетовое излучение. По его влиянием примеси окисляются и разлагаются на простые вещества, которые не представляют угрозы для здоровья человека и работоспособности вентиляционного оборудования. Такие фильтры не требуют чистки и замены.

Процесс разложения катализирует диоксид титана. Это вещество под влиянием ультрафиолета вырабатывает химически активные радикалы. При контакте с токсичными веществами они нейтрализуют их. При нейтрализации радикалы образуют перекись водорода — она также способствует уничтожению вредных молекул, размеры которых сопоставимы с размерами вирусов.

HEPA и ULTRA фильтры

Они напоминают фильтрующие устройства механического типа, так как очищающий элемент изготавливается из синтетического волокна или бумаги, пропитанные дезинфицирующим раствором. Они предназначены для ультратонкой очистки воздушных масс и уничтожения вредной микрофлоры. Такая мера необходима для помещений, требующих стерильности: операционные, перевязочные и другие помещения больниц, поликлиник.

Механические

Механические фильтры имеют грубую степень очистки, так как они задерживают частицы грязи размером не менее 5-10 микрон. Они предназначены для очищения воздуха от шерсти животных и пыли, а также для предотвращения проникновения насекомых внутрь здания.

Такая грязь не только вредна для человека, она ускоряет изнашивание оборудования. Поэтому в приточные установки фильтры располагают перед вентилятором, чтобы через него проходил уже очищенный воздух. Если не установить механические фильтры, то быстро придут в негодность устройства более тонкой очистки: их поры забьются крупным мусором. Это приведет к уменьшению интенсивности воздухообмена и нарушению санитарно-гигиенических норм.

Виды механических фильтров:

  • Карманные. Представляют собой металлическую или пластиковую рамку, к которой присоединены множество параллельных друг другу карманов, выполненных из фильтрующего материала так, что входы в них занимают всю внутреннюю площадь каркаса. Приточный воздух вынужден сначала проходить сквозь карманы, в которых остается весь крупный мусор.
  • Кассетные. Представляют собой рамку глубиной не менее 10-15 мм с мелкой металлической или пластиковой сеткой.
  • Ячейковые (губчатые). Основа конструкции — та же рамка. В нее вкладывается фильтрующая вставка из пенополиуретана, поролона или другого пористого материала.

Карманные устройства после засорения утилизируются. Мыть их или чистить нецелесообразно. Кассетные аналоги можно мыть, поэтому заменять их не нужно. Но они задерживают только более крупные частицы грязи — мелкие проходят сквозь сетку и засоряют вентиляционное оборудование. Некоторые губчатые фильтры можно стирать. Но эффективнее их периодически заменять новыми вставками, так как в них может размножаться патогенная микрофлора.

В качестве фильтрующих вставок для механических фильтров используют:

  • Полиамид. Подходят для мощных вентиляционных систем, но неэффективны, если эксплуатировать при температуре выше +90 о С. Полиамидное волокно устойчиво к щелочам, но боится сред с кислотной реакцией.
  • Полиэфир. Эксплуатируется в высокопроизводительных системах. Полиэфирное волокно устойчиво к ультрафиолету, не поражается грибками и не становится средой для размножения микроорганизмов. Сохраняет эксплуатационные свойства при температуре до +150 о С в нейтральной и кислой среде. Нельзя использовать при работе со щелочами.
  • Хлорин. Можно использовать для приточной вентиляции, работающей во влажной среде. Материал не поддерживает размножение патогенной микрофлоры, не поражается грибком. Боится света и работает при температуре до +70 о С.
  • Стекловолокно. Это материал высокой прочности. Стекловолоконные фильтры используют в кислых и щелочных средах при температуре до +600 о С. Но они быстро изнашиваются от истирания, так как это неэластичные волокна.
  • Асбест. Это натуральный огнестойкий материал, может работать в щелочных и кислых средах. Прочность асбестовых фильтров небольшая.
  • Хлопок. Используется в системах вентиляции с фильтрацией при температуре до +90 о С. Ему не страшна легкая кислая или щелочная реакция среды. Не улавливает химические выбросы производства. Подходит для использования в пищевой промышленности.
  • Шерсть. Это чешуйчатый материал, устойчивый к слабокислой, но не устойчивый к щелочной среде. Обладает малой прочностью, поэтому его часто комбинируют синтетическими волокнами. Выдерживает температуру до +90 о С.
Читайте также:  Может ли аквариум увлажнить воздух

Выбор материала зависит от условий эксплуатации вентиляционной системы. На него влияют температура, кислотность среды, а также частицы и вещества, подлежащие фильтрации, их размеры, свойства.

Приточно-вытяжная установка обычно комплектуется механическими кассетными или карманными фильтрами. Такие же конструкции применяются для общественных зданий. В производственных помещениях используют двухступенчатые системы грубой и тонкой очистки. В медицинских учреждениях принято использовать двухступенчатые и трехступенчатые системы очищения воздуха.

Источник

ОЧИСТКА ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА

Количество пыли в наружном воздухе зависит от характера техно­логических процессов на промышленных предприятиях, степени благо­устройства городов, интенсивности транспортного движения, состояния дорожных покрытий и т. п. и может колебаться в широких пределах.

Выбросы вентиляционного воздуха на промышленных предприя­тиях различны по количеству, разнообразны по содержащимся в них вредным веществам и рассредоточены по территории промышленного предприятия.

Загрязнение воздушной среды в районах размещения промышлен­ных предприятий обусловливает необходимость очистки наружного воздуха перед подачей его в помещения приточными системами венти­ляции и системами кондиционирования воздуха. В очистке приточного воздуха нуждаются помещения производств с повышенными требова­ниями к чистоте воздуха, например, отдельные помещения предприя­тий радиоэлектроники, приборостроения, точной механики, оптических и часовых заводов и др., а также помещения лечебно-профилактиче­ских учреждений, научно-исследовательских институтов, картинных галерей, музеев, некоторых общественных зданий (кинотеатров, теат­ров, концертных залов) и т. п. Очистка приточного воздуха необходи­ма также во всех случаях, когда запыленность наружного воздуха пре­вышает 30% допустимой концентрации пыли в рабочей зоне помеще­ния. Очистка приточного воздуха позволяет удовлетворить как санитар­но-гигиенические, так и технологические требования к чистоте воздуха в помещениях различного назначения.

Запыленный воздух, удаляемый из помещений, может содержать пыль, представляющую собой ценные продукты производства (цемент­ная, мучная, сахарная пыль и т. п.), улавливание которых наряду с удовлетворением требований охраны чистоты наружного воздуха име­ет экономическое значение.

Санитарные нормы регламентируют степень очистки вентиляцион­ных выбросов, содержащих пыль, в зависимости от предельно допусти­мой концентрации пыли в воздухе рабочей зоны производственных по­мещений:

Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны помещений,

Источник

Газоочистка и пылеулавливание на промышленных предприятиях Оглавление Проектирование систем газоочистки Способы очистки воздухаСухие пылеуловителиОсновное оборудование Современное производство

Очистка воздуха от пыли с целью уменьшения содержания в нем пылевых частиц — сложная, но необходимая в современных условиях задача. Решение этой задачи зависит прежде всего от правильного выбора системы пылеочистки и квалифицированной эксплуатации пылеочистных устройств.

  • Зачем нужна очистка от пыли
  • Выбор пылеочистного устройства
  • Виды пылеочистных устройств
  • Расчет степени очистки воздуха пылеочистным устройством
  • Другие значимые характеристики пылеочистных устройств

Многие производственные технологические процессы приводят к выбросу в воздух мелких твердых частиц или пыли. Пыль образуется в процессе измельчения, шлифовки, полировки, истирания, а также при транспортировке или пересыпании различных материалов.

СРФ2К Компактный фильтр Экофильтр с производительностью от 1000 до 2000 м3/ч

Зачем нужна очистка от пыли

Воздух, удаляемый местными вентиляционными установками, запыленный или загрязненный ядовитыми газами или парами, необходимо очищать перед выпуском его в атмосферу. Способ очистки удаляемого воздуха от загрязнений, высота выброса и допустимые концентрации вредных веществ в нем должны соответствовать действующим нормативным документам и стандартам. Если очистка воздуха от ядовитых газов и паров технически невыполнима, то неочищенный воздух необходимо выбрасывать в высокие слои атмосферы.

Сегодня в нашей стране на многих действующих производствах существующие системы аспирации (пылеудаления) и вентиляции не справляются с задачами пылеудаления или делают это с недостаточным качеством. В основном, это происходит:

  • в связи с износом действующего аспирационного и технологического оборудования,
  • при подключении новых точек пыления к существующей системе аспирации, не рассчитанной на такое увеличение нагрузки.

Чтобы довести содержание пыли в удаляемом из производственных помещений воздухе до уровня, соответствующего действующим санитарным нормам, используются пылеочистные или газоочистные устройства.

На многих действующих производствах существующие системы аспирации и вентиляции не справляются с задачами

Выбор пылеочистного устройства

Пылеочистное устройство выбирают в зависимости от ряда параметров, к числу которых относят: степень требуемой очистки воздуха, величину пылинок, свойства частиц пыли (пыль сухая, волокнистая, липкая, гигроскопичная и т.д.), начальное пылесодержание, а также температуру очищаемого воздуха и ценность частиц пыли.

Пылеочистные устройства делятся на:

  • устройства грубой очистки воздуха,
  • устройства очистки воздуха средней степени,
  • устройства очистки воздуха тонкой степени.

Дмитрий Захаров, Генеральный директор «Экофильтр»

«Рукавные фильтры не очищают от газовой составляющей, только от пыли. Рукавные фильтры работают с температурой не более 250°С на входе в фильтр. При более высоких температурах требуется охлаждение газов или применение электрофильтров, которые имеют более низкую эффективность очистки по сравнению с рукавными (в 2 и более раз)».

Чтобы эффективно удалить пыль, следует знать ее классификацию. По размеру частиц (дисперсности) бывает:

  • мелкая пыль (частицы менее 100 мкм в диаметре);
  • средняя пыль (частицы более 100 мкм, но менее 200 мкм);
  • крупная пыль (частицы более 200 мкм).

Устройства грубой очистки воздуха применяют чаще всего на стадии предварительной очистки при многоступенчатой очистке воздуха. Они задерживают главным образом частицы крупной пыли.

Устройства средней степени очистки воздуха находят свое использование в тех случаях, когда воздух выбрасывается в атмосферу, при этом остаточное содержание пыли в нем должно быть не более 150 мг/куб. м.

Установка пылеочистки готова к работе

Устройства тонкой степени очистки воздуха применяются для обеспечения остаточного пылесодержания очищенного воздуха на уровне не более 2 мг/куб. м. Они могут задержать пылевые частицы величиной до 10 мкм. Такие устройства следует использовать как для очистки приточного, так и рециркуляционного воздуха, а также для улавливания ценной пыли (например, частиц цветных металлов, муки, цемента и т.п.).

Методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли

В АТМОСФЕРУ

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ

1. Техника защиты окружающей среды от пыли. Принцип действия аппаратов обеспыливания газов (пылеосадительные камеры, циклоны, фильтры, скрубберы).

2. Техника защиты окружающей природной среды от техногенных газообразных и парообразных загрязнений. Общая характеристика методов, процессов и аппаратов.

Аэрозоли воздушных выбросов промышленных предприятий характеризуются большим разнообразием дисперсного состава и других физико-химических свойств. В связи с этим разработаны различные методы очистки и типы пылеуловителей — аппаратов, предназначенных для очистки выбросов от пыли (и других аэрозолей).

Методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли можно разделить на две группы: методы улавливания пыли «сухим» способом и методы улавливания пыли «мокрым» способом

. Аппараты обеспыливания газов включают: пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры, электрофильтры, скрубберы и др.

Сухие механические обеспыливающие аппараты. К таким аппаратам относятся пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры. Применение того или иного аппарата обуславливается свойствами и группой дисперсности пыли:

І — очень крупнодисперсная пыль, d50 > 140 мкм,

ІІ — крупнодисперсная пыль, d50 = 40-140 мкм,

ІІІ — среднедисперсная пыль, d50 = 10-40 мкм,

IV — мелкодисперсная пыль, d50 = 1-10 мкм,

V — очень мелкодисперсная пыль, d50 Читайте также: Подведены первые итоги нацпроекта «Экология»

Пылеосадительные камеры. Аппарат этого типа представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во внутренней полости короб, в нижней части которого имеется бункер для сбора пыли (рис.1). Поток запыленного газа вводится в камеру через отверстие сравнительно небольшого диаметра, но при этом газ должен полностью заполнять поперечное сечение камеры.

Для соблюдения этого условия в конструкции камеры предусматриваются специальные устройства (полки, перегородки).

Рис.1. Пылеосадительная камера

Загрязненный пылью газ (1) пропускается через камеру со скоростью 0,2 – 1,5 м/с, частицы пыли оседают под действием силы тяжести в нижней части аппарата. Степень очистки газа в камерах не превышает 40 – 50%.

Обеспыленный газ (2) выводится из камеры и далее либо выбрасывается в атмосферу, либо подается в другие аппараты для более глубокой очистки.

Циклоны различных типов получили широкое применение для сухой очистки газов. Это механические обеспыливающие устройства, в которых очистка газа основана на использовании инерционных свойств частиц пыли.

Циклоны являются наиболее характерными представителями сухих инерционных пылеуловителей. Они, как правило, имеют простую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации. Общая схема одной из конструкций циклона представлена на рис. 2. Запыленный воздух вводится тангенциально в верхнюю часть циклона. Здесь формируется вращающийся поток, который затем опускается по кольцевому пространству, образованному цилиндрической частью циклона и выхлопной трубой. Продолжая вращаться, воздушный поток выходит из циклона через выхлопную трубу.

Читайте также:  Увлажнитель воздуха в форме домика

Отделение загрязнений происходит следующим образом. При входе в циклон частицы дисперсной фазы по инерции движутся прямолинейно. Затем центробежные силы искривляют траекторию их движения. Те из частиц, масса которых достаточно велика, достигают стенок циклона, под действием силы тяжести опускаются в нижнюю часть аппарата, далее через пылевыпускное отверстие проходят в бункер, где и оседают. Для очистки больших объемов воздуха циклоны могут компоноваться в группы, объединенные общим пылесборником и коллектором очищенного воздуха.

Фильтры с пористыми перегородками различных типов широко используют для очистки загрязненных газовых выбросов. Процесс фильтрования состоит в пропускании аэродисперсной системы (газа, загрязненного пылью или частицами аэрозолей) через пористый материал фильтра. Частицы дисперсной фазы, размеры которых превышают диаметр пор фильтровального материала, отделяются от газового потока. В промышленности используются фильтры различных конструкций с различными фильтрующими элементами.

По типу фильтрующей перегородки фильтры бывают:

1) с зернистыми неподвижными слоями, состоящими из свободно насыпанных зернистых материалов;

2) с зернистыми псевдоожиженными слоями;

3) с гибкими пористыми перегородками из ткани, войлока, полимерных материалов, губчатой резины и т.п.;

4) с полужесткими пористыми перегородками из вязаной и тканой сетки, стружки;

5) с жесткими пористыми перегородками из пористой керамики, пористых металлов и других подобных материалов.

Фильтрующие зернистые слои используют для очистки газов от крупнодисперсных частиц загрязнений. Для очистки газов от пылей механического происхождения ( от дробилок, сушилок, мельниц) часто используют фильтры из гравия.

Для тонкой очистки газов от аэрозолей и мелкодисперсной пыли применяют войлоки из синтетических волокон (лавсана, ПВХ, капрона). Хорошими фильтрующими свойствами обладают хлопчатобумажные и шерстяные ткани, но они менее прочны и химически стойки, чем синтетические. Проволочные сетки, изготовленные из специальных марок сталей, меди, латуни, бронзы, никеля могут работать в широком интервале температур (0ОС–800ОС), в химически агрессивных средах. Фильтрующие элементы из пористой керамики, пористых металлов обладают высокой прочностью, коррозионной и термостойкостью.

Рис.3. Схема фильтра с пористым фильтрующим элементом

Конструкционное оформление газовых фильтров может быть различным.

Наибольшее распространение получили рукавные фильтры. Поток загрязненного газа проходит через фильтрующие тканевые рукава, пыль задерживается на внутренней поверхности рукавов. Отделение пыли и регенерация фильтров может проводиться одним из следующих методов: механическим встряхиванием, обратной продувкой воздухом, импульсной продувкой сжатым воздухом.

Главным достоинством рукавных фильтров является высокая эффективность очистки для всех размеров частиц.

Электрофильтры. В основе работы электрофильтра лежит явление электризации взвешенных в газе частиц дисперсной фазы с последующим осаждением их на электроде с зарядом, противоположным по знаку заряду частиц загрязнений (осадительном электроде). По конструкции электрофильтры подразделяют на трубчатые и пластинчатые. В трубчатых

электрофильтрах загрязненный газ пропускается по вертикальным трубам диаметром 20–25 см, по центру которых натянута проволока. Скорость движения газа в трубке составляет 0,5-2 м/с. Газ находится в трубке 6–8 с. Постоянный ток напряжением 50–100 кВ подается на электроды. Электродами являются стенки трубки (осадительный электрод) и проволока (каронирующий электрод).

Рис.4. Схема элемента трубчатого электрофильтра

электрофильтрах осадительными электродами являются пластинки, между которыми натянута проволока – коронирующий электрод.

Для увеличения степени очистки электроды могут смачивать водой. В таком случае электрофильтр будет относиться к мокрым.

Процесс очистки газа от частиц пыли происходит следующим образом.

Молекулы газов воздуха, проходящего в пространстве между двумя электродами (рис.4), при определенной напряженности электрического поля между электродами ионизируются. Образующиеся ионы движутся к соответствующему электроду (стенке трубки), сталкиваются при движении с частицами пыли (или жидкими частицами аэрозоля), передают им свой заряд – ионизируют частицы. Далее заряженные частицы пыли движутся к электроду с противоположным по знаку зарядом (к стенке трубки), осаждаются на поверхности этого электрода. Очищ енный газ выводится из трубки. Накапливающийся на поверхности осадительного электрода слой пыли периодически удаляют сухим (вибрация) или мокрым (отмывка) способом. Пыль собирается в бункера в виде сухого порошка или в виде пульпы (взвеси) в нижней части аппарата. Электрофильтры применяют для тонкой очистки газов от частиц аэрозолей. Выбор той или иной конструкции электрофильтра определяется условиями работы: составом и свойствами очищаемых газов, требуемой эффективностью очистки.

Мокрые пылеулавливающие аппараты работают по принципу улавливания частиц пыли поверхностью или объемом жидкости (воды). Эти аппараты характеризуются высокой степенью очистки от мелкодисперсной пыли. С их помощью можно очищать от пыли горячие и взрывоопасные газы. Эффективность работы аппаратов мокрой очистки зависит от смачиваемости пыли, площади соприкосновения запыленного потока газа с поверхность жидкости. Если пыль плохо смачивается водой, то в воду добавляют поверхностно активные вещества (ПАВ). Для увеличения поверхности контакта в аппараты мокрой очистки вводят специальные насадки из материалов инертных по отношению к воде и загрязнениям (в промывных башнях) или воду распыляют при помощи форсунок (форсуночные скрубберы). На рис.5 приведены схемы двух аппаратов мокрой очистки – промывной башни (А) и форсуночного скруббера (Б).

является простейшим аппаратом мокрой очистки газов от пыли. Она представляет собой колонну, заполненную кольцами Рашига или каким-либо другим инертным материалом.

Рис.5. Схема аппаратов мокрой очистки газов

Промывную воду и запыленный газовый поток подаются в колонну противотоком. По мере продвижения газового потока снизу вверх колонны пыль захватывается водной поверхностью, вода загрязняется твердыми частицами, растворимыми веществами и в виде шлама выводится из нижней части колонны.

В форсуночных скрубберах запыленный газовый поток подается через патрубок в нижней части скруббера и направляется на зеркало воды, где отделяются наиболее крупные частицы пыли. Далее газовый поток, содержащий мелкодисперсную пыль, распределяется по всему сечению аппарата, поднимается вверх навстречу потоку капель воды, подаваемых через форсуночные пояса. По мере продвижения газового потока снизу вверх аппарата пыль захватывается каплями воды, опускается в нижнюю часть аппарата и выводится в виде шлама.

К недостаткам мокрых пылеулавливающих аппаратов относятся

: образование шлама, требующего дополнительных специальных систем для его переработки; вынос в атмосферу водяных паров; повышенная коррозия аппаратов и газоходов; ухудшение условий рассеивания загрязнений через заводские трубы.

Виды пылеочистных устройств

По принципу действия различают следующие виды пылеочистных устройств:

  • Механического типа: Сухие: Гравитационные,
  • Инерционные,
  • Центробежные,
  • Вихревые,
  • Фильтрующие.
  • Мокрые (скрубберы):
      Капельные,
  • Пленочные,
  • Барботажные.
  • Электрического типа:
      Сухие горизонтальные,
  • Сухие вертикальные,
  • Мокрые,
  • Двузонные.

    К инерционным очистным устройствам относятся пылеосадительные камеры, в которых частицы загрязнения удаляются из потока газа под действием инерционных сил. Центробежные пылеотделители — это циклоны, мультициклоны и другие аппараты, работа которых основана на использовании сил инерции, выделении частиц пыли при изменении направления потока очищаемого газа.

    Схема работы вихревого пылеуловителя

    Одним из самых эффективных мокрых пылеуловителей является скруббер Вентури, в котором турбулентный поток загрязненного газа пропускают через воду. При этом происходит захват каплями воды частиц пыли, коагуляции (слипание в более крупные комья) этих частиц с последующим осаждением в каплеуловителе инерционного типа.

    В фильтрующих устройствах улавливание частиц пыли происходит при прохождении газа через пористые материалы. Различают тканевые (к ним относятся каркасные и рукавные фильтры), волокнистые (ячейковые, панельные, рукавные) и зернистые (ячейковые, барабанные) фильтры.

    В мокрых электрофильтрах вода подается в виде пленки на осадительные электроды. Применение пылеулавливающих устройств мокрой очистки ограничивается теми случаями, когда допустимо увлажнение очищаемого газа.

    Небольшая подсказка. Для эффективной очистки от пыли с размерами частиц до 4 мкм применяют главным образом рукавные фильтры и электрофильтры. Если размеры частиц лежат в диапазоне 4-8 мкм, то для очистки лучше применять циклоны с мокрой пленкой или скрубберы. Циклоны чаще всего используются для очистки от пыли с размерами частиц более 8 мкм.

    Способы очистки воздуха

    Для очищения загрязненного воздуха применяют различные методы газоочистки:

    • сухая очистка газов от пыли;
    • мокрая очистка газов;
    • с применением химических реагентов и катализаторов.

    Сухие пылеуловители

    Сухая или механическая газоочистка предполагает наличие в системе циклонов, осаждающих камер или фильтров. Принцип работы циклонов и камер основан на оседании твердых частиц пыли из загрязненного потока в нижний накопительный бункер под действием центробежной и инерционной сил. Вращательное движение потоку задает входной патрубок спирального типа, а выходная вертикальная труба обеспечивает смену направления очищенного воздуха и вывод его в атмосферу. Такие аппараты газоочистки обеспечивают степень очистки воздуха от частиц размером от 5 мкм до 98% и имеют большое применение.

    Конструкция, размеры, степень очистки, производительность циклонов и осаждающих камер зависят от технологии производства, условий эксплуатации и характеристик запыленного воздуха. Фильтры в аспирационных системах применяются для более полного улавливания загрязняющих частиц с размером от 0,1 мкм и характеризуются высокой степенью очистки, которая достигает показателя 99,9%. Наибольшее распространение в системах аспирации и газоочистки получили рукавные фильтры, принцип действия которых основан на задержании пылевых частиц при прохождении загрязненного потока через материал рукава.

    Читайте также:  В ванной держатель для освежителя воздуха

    Для исключения снижения очистки при забивании материала рукава пылью применяются механические встряхивающие устройства или импульсная продувка сжатым воздухом. Еще одним эффективным способом улавливания пыли и частиц продуктов горения является электрический фильтр, принцип действия которого основан на притягивании тел с различным зарядом. Частицы загрязнений с одним зарядом притягиваются и оседают на специальных электродах, которые имеют другой заряд. При чрезмерном накоплении пыли на электродах происходит их встряхивание и частицы оседают в накопительный бункер.

    Электрические фильтры применяются в системах для очистки большого объема газов, имеют низкое гидравлическое сопротивление (около 0,2 кПа), могут работать в широком диапазоне температур (до 450 ℃) и улавливают частицы с размером от 0,01 мкм. Производство фильтров для газоочистки является очень серьезным и ответственным процессом, который может осуществлять только специализированное предприятие, имеющее конструкторский и эксплуатационный опыт, а так же штат высококвалифицированных специалистов.

    Мокрая очистка газов происходит с помощью башен орошения (трубы Вентури), скрубберов и барботажных пылеуловителей. Принцип действия такого оборудования основан на смачивании загрязняющих частиц, их коагуляции и оседании на мокрых поверхностях. Контакт частиц происходит на поверхности пленки жидкости или при перемешивании воздушного потока с мельчайшими каплями влаги, разбрызгиваемыми специальными стационарными или поворотными форсунками. Направление воздушного и водного потоков в различных устройствах может быть параллельным, перпендикулярным или встречным.

    Основными преимуществами оборудования для мокрой очистки воздуха и газов являются высокая степень очистки (до 99,9%) и улавливание частиц с размером от 0,1 мкм. Большим недостатком такой технологии считается образования большого количества шлама, для удаления которого требуются специальные лотки или трубопроводы. Наличие в устройствах влаги затрудняет их применение при отрицательной температуре.

    Очистка загрязненных газов с помощью химических реагентов или катализаторов может проходить как сухим, так и мокрым способом. В первом случае весь объем загрязненного газа проходит через специальные материалы, при контакте с которыми происходит химическая реакция с образованием нейтральных или безопасных соединений и веществ.

    Материалы-реагенты могут применяться навалом в виде специальных гранул с определенными размерами или в виде кассет, заполненных определенным реактивом. Во втором случае вместо воды применяются жидкие химические вещества или соединения. В этом случае не только улавливаются пыль и взвешенные частицы, но и нейтрализуются опасные газы. Очень часто в производстве применяется комплексный подход к системе очистки образующихся газопылевых потоков. В этом случае используется многоступенчатая очистка, состоящая, например, из циклонов, рукавного фильтра и фильтра с химическими реагентами. При производстве стали конвертерным способом применяются несколько ступеней очистки, состоящих из орошаемых труб Вентури с последующим дожиганием опасного угарного газа (СО) до получения безвредного СО2.

    Расчет степени очистки воздуха пылеочистным устройством

    Существует формула, по которой можно рассчитать эффективность устройств пылеочистки. Эффективность характеризует, насколько устройство способно очистить воздух и измеряется в процентах:

    N0 = ((A1 — A2)/A1)*100%,

    • N0 — степень (эффективность) очистки воздуха,
    • A1 — концентрация пыли в воздухе после очистки,
    • A2 — концентрация пыли в воздухе до очистки.

    При многоступенчатой очистке воздуха используют специальную формулу, в которой учитывается эффективность очистки на каждой ступени. К примеру, для двухступенчатой очистки эта формула такова:

    N0 = N1 + N2 — N1*N2,

    • N0 — общая степень (эффективность) очистки воздуха,
    • N1 — степень (эффективность) очистки воздуха на первой ступени,
    • N2 — степень (эффективность) очистки воздуха на второй ступени.

    Рукавный фильтр GEA ECOpuls

    Чтобы сравнить эффективность разных пылеочистных устройств, пользуются такой формулой:

    N = (100% — N1) / (100% — N2),

    • N — сравнительная степень (эффективность) очистки воздуха,
    • N1 — степень (эффективность) очистки воздуха первого устройства,
    • N2 — степень (эффективность) очистки воздуха на второго устройства.

    Пусть N1 = 90%, а N2 = 95%. Воспользуемся формулой и получим, что эффективность второго устройства в 2 раза превышает степень очистки первого. А не на 5%, как думают некоторые.

    На заметку

    «Для эффективной очистки от пыли с размерами частиц до 4 мкм применяют главным образом рукавные фильтры и электрофильтры. Если размеры частиц лежат в диапазоне 4-8 мкм, то для очистки лучше применять циклоны с мокрой пленкой или скрубберы. Циклоны чаще всего используются для очистки от пыли с размерами частиц более 8 мкм».

    Если нужно рассчитать эффективность очистки для каждой фракции пыли, то концентрация измеряется только по исследуемой фракции. Но поскольку частицы пыли имеют разнообразную форму (шарики, палочки, пластинки, иглы, волокна и т.д.), то для них понятие размера условно. В общем случае принято характеризовать размер частицы величиной, определяющей скорость ее осаждения, — седиментационным диаметром. Т.е. фактически приводят частицы неправильной формы к некоему абстрактному шару, скорость осаждения и плотность которого равны скорости осаждения и плотности исследуемых частиц, а потом определяют диаметр этого шара и пользуются им для отнесения частиц к той или иной фракции.

    Современное оборудование для очистки воздуха на предприятиях: типы и свойства

    Так или иначе, каждое промышленное предприятие сталкивается с проблемой очистки воздуха в помещении. Загрязнение атмосферы на производстве может быть чревато проблемами не только для здоровья сотрудников, но и для работы машин и техники. Современные требования СЭС к выбросам, которые угрожают загрязнению атмосферы и окружающей среды, также заставляют руководства фабрик и заводов все более тщательно продумывать эффективную систему очистки воздуха на предприятии. Одними из таких систем являются установки аспирационные. Само их название характеризует принцип действия системы, который состоит в отсасывании воздуха от оборудования. В связи с тем, что удаление из воздуха довольно крупных частиц (например, древесной стружки) не представляет особой сложности, то основная задача подобных систем очистки сводится к обеспыливанию атмосферы в рабочей зоне помещений производства с учетом минимальных затрат. Как правило, существует два основных типа источников выделения пыли. К первому типу относится оборудование, при эксплуатации которого пыль и другие, более крупные частицы образуются после механической обработки производственных материалов. В таком случае задача по предотвращению попадания пыли в производственные помещения решается просто – путем отсоса воздуха режущих органов оборудования с более полноценным уносом мелких отходов точно в момент их образования. Вторым типом источника загрязнения являются технологические станки, в которых измельченные материалы принимают вид полуфабрикатов. Здесь вопрос решается путем отсоса воздуха от заводского оборудования при минимальном уносе измельченного материала, иными словами, система аспирации лишь поддерживает определенную величину разрежения в оборудовании. В настоящее время большинство станков для заводов выпускаются без комплектации надлежащим оборудованием очистки, а паспорта более старых станков не имеют информации о таких очистных системах даже в том случае, если они имеются. Все очистные системы, предназначенные для эксплуатации на производствах, состоят из нескольких основных частей: — сети трубопровода; — тягодутьевые машины; — аппараты для улова пыли. Последние, в свою очередь, делятся на два типа: Циклоны. Здесь отделение вредоносных частиц осуществляется путем использования центробежной силы, которая развивается при вращательно-поступательном движении потока. При таком воздействии частицы теряют всю свою кинетическую энергию и благодаря силе тяжести опускаются в выгрузное отверстие. Фильтры. Как и понятно из названия, очистка происходит за счет процесса фильтрации или осаждения частиц пыли на поверхности пористых сред.

    Другие значимые характеристики пылеочистных устройств

    Помимо эффективности очистки, при выборе пылеочистных устройств нужно учитывать и другие их характеристики. К их числу относят:

    • производительность устройства (единица измерения — куб. м/ч);
    • стоимость очистки воздуха (руб.);
    • энергоемкость, измеряется как расход электроэнергии, требуемый на очистку 1000 куб. м воздуха (кВт*ч);
    • скорость фильтрации (куб. м/кв. м);
    • аэродинамическое сопротивление (Па);
    • пылеёмкость (измеряется только для матерчатых и пористых фильтров), — количество пыли, повышающее сопротивление фильтра до определенной пороговой величины (г или кг).

    Последние три показателя характеризуют главным образом фильтрующие устройства. Скорость фильтрации (ее еще называют нагрузкой по газу) рассчитывается, как отношение объемного расхода очищаемого газа к площади фильтрующей поверхности. Аэродинамическое сопротивление определяется как разность давлений газа на входе и на выходе в очистное устройство. А пылеёмкость равна массе пыли, которая накапливается на фильтре в промежутке между очередными процессами регенерации. Регенерацию фильтра следует проводить, когда аэродинамическое сопротивление очистного устройства возрастает в 2-3 раза от начального уровня.

    Источник