Пылеосадительные камеры в очистке газов

Введение

Системы очистки воздуха применяются в современном производстве по-всеместно. В химической, металлургической, деревообрабатывающей, строитель-ной, пищевой промышленности воздухоочистительные аппараты применяют для улучшения санитарно-гигиенического состояния атмосферного воздуха в произ-водственных помещениях для комфортных условий труда. Так же пылеулавлива-ющие устройства играют большую роль в пневмотранспортных установках. Пневмотранспортные установки - установки использующие воздух в качестве не-сущей среды, то есть воздух вместе с перемещаемым материалом движется по трубопроводам под разностью давлений. Такие установки часто используются при транспортировке различных строительных материалов, например, цемента, так же с помощью пневмотранспортных установок перемещаются различные пи-щевые сыпучие продукты (зерновые, злаковые, сахар). От эффективности сепара-ции воздушно-диспеной смеси напрямую зависит потери транспортируемого ма-териала.
В качестве установок, разделяющих воздух и дисперсный материал нахо-дящийся в нем могут быть использованы различные установки. Например: элек-тростатические воздухоочистители (принцип работы основан на притягивании мелких частиц к элементам имеющим статический заряд), фильтрующие воздухо-очистители (воздух просачиваясь через фильтрующий элемент оставляет дис-персное вещество в нем), инерционные воздухоочистители (используют центро-бежную силу и силу инерции криволинейно движущегося потока загрязнённого воздуха), моющие воздухоочистители (используют силу натяжения воды для прилипания частиц к мокрым элементам, так же увлажняют воздух). Среди всех вышеперечисленных воздухоочистителей самыми экономичными и простыми в использовании устройствами являются инерционные аппараты. Главным недо-статком инерционных аппаратов является низкая эффективность при наличии в воздухе дисперсных частиц размером менее 1520мкм [1]. Фильтрующие очисти-тели способны уловить даже самые мелкие частицы, однако время их эффектив-ной работы ограниченно из- за быстрого засорения, при не своевременной замене возможны разрывы фильтра. Чаще всего на производствах с необходимостью глубокого обеспыливания применяют комбинированную очистку, то есть филь-тры устанавливают после циклонных аппаратов. То есть инерционные аппараты более предпочтительны в сравнении с остальными видами воздухоочистки. Что доказывает актуальность более подробного изучения процессов в циклонных ап-паратах и разработки конструкторских решений, повышающих эффективность улавливания мелкодисперсного вещества. Эффективность очистки воздуха в цик-лонных аппаратах напрямую зависит от состава дисперсной части и влажности пылевоздушной смеси. Так эффективность одного и того же циклона может при-ближаться к ста процентам и стремиться к бесконечности. Что доказывает важ-ность экспериментального исследования каждого аппарата для данных условий использования. 
1. Раскрыть суть метода очистки и принципы очистки, заложенные в работу очистного оборудования
1.1 Классификация способов обеспыливания воздуха

Под обеспыливанием понимают удаление дисперсного материала (пыли) из газообразной среды.
Пыль -твердые частицы размером не более 0,5мм (500мкм)[8]. В зависи-мости от размера частиц пыль разделяют на:
• крупную (500100мкм);
• мелкую (10010мкм);
• тонкую (100,1мкм);
• весьма тонкую (<0,1мкм).
Обеспыливание представляет собой применение направленных внешних силовых полей или введение искусственных аэродисперсных систем. Процесс обеспыливания включает в себя три основных этапа пылеочистка, пылеулавлива-ние и рассеивание пыли. Каждый из данных этапов может быть осуществлен соб-ственным методом. Наиболее важной частью системы и объектом исследования является пылеочиститель. Главными параметрами которого являются сепараци-онные, аэропылединамические и технологические. На основе которых можно бо-лее четко классифицировать пылеочистительные аппараты:
• физические;
• химические;
• физикохимические;
• биохимические;
• физикобиохимические.
Эффективность применения зависит от дисперсного и газового составов, а также от внешних параметров. Поэтому каждый из вышеперечисленных методов очистки имеет широкое распространение с достаточной эффективностью. Однако физическое методы (мокрые, сухие, электрические) подходят к большему числу сфер применения. Что влечет за собой большее количество внимания и исследо-ваний.
Во главе сухого метода лежат центробежные, инерционные, гравитацион-ные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. Когда используют мокрый метод пылеочистки, то осуществление происходит путем тесного взаимо-действия между запыленным воздухом и капелями или жидкой пленкой. Очистка газов электрическим способом работает на электризации взвешенных частиц в газе и осаждение их на осадительные электроды.
Для тонкой и особо тонкой очистки воздуха применяют двухступенчатую очистку. На первой ступени происходит предварительная очистка, в качестве пер-вой ступени чаще всего используются инерционные аппараты либо жалюзийные решетки. В качестве второй ступени применяют пористые фильтры, электрофиль-тры, и мокрые пылеосадители. В результате двухступенчатой очистки величина проскока не превышает 12%[2].
По ГОСТ 12.2.043—89 «Оборудование пылеулавливающее. Классифика-ция.» все оборудование для очистки газов и воздуха от взвешенных дисперсных частиц подразделяется в зависимости от размеров и эффективности их улавлива-ния разделено на пять классов (таблица 1)[2].
Таблица 1 классификация пылеуловителей
Подробнее остановимся на физических аппаратах сухой пылеочистки ис-пользующих в качестве сторонних действующих сил силы гравитации и инерции, а также центробежную силу.

2. Привести технологическую схему установки (принципиальная схе-ма установки и её описание с указанием позиций; на схеме простав-ляются стрелки, указывающие направление всех потоков), отме-тить особенности конструкции применяемого оборудования (уста-новок)

Пылеосадитель простейшее пылеулавливающее устройство принцип дей-ствия которого основан на осаждении частиц под действием силы тяжести. Чаще всего пылеосадительные камеры используют в качестве первой ступени очистки, то есть улавливания наиболее крупных частиц что приводит к снижению нагрузки на последующие ступени. Одна из схем пылеосадительной установки приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема пылеосадительной установки 1 входной патрубок; 2 от-бойные перегородки; 3 выхлопной патрубок; 4 шиберы
Главным ограничением в использовании пылеосадительных камер является ограничение по скорости. При скорости выше допустимой проскок частиц будет сильно увеличиваться что приведет к бесполезности аппарата. В зависимости от группы дисперсности пыли, а также от ее плотности и формы рекомендуемая ско-рость газа может варьироваться от 1 до 7,5м/с.
Для эффективной очистки частицам для осаждения необходимо пройти путь равный высоте камеры, что влечет за собой громоздкость и большой вес конструкции.