Аэрозоль представляет собой дисперсную систему, в которой дисперсной средой является газ, в частности, воздух, а дисперсной фазой — твердые или жидкие частицы. Наиболее мелкие (тонкие) аэрозольные

Понятие пыли

Аэрозоль представляет собой дисперсную систему, в которой дисперсной средой является газ, в частности, воздух, а дисперсной фазой — твердые или жидкие частицы. Наиболее мелкие (тонкие) аэрозольные частицы по размерам близки к крупным молекулам, а для наиболее крупных наибольший размер определяется их способностью более или менее длительное время находиться во взвешенном состоянии. Обычно речь идет о частицах размером до 100— 200 мкм, а по некоторым представлениям до 500 мкм.

Различают дисперсионные и конденсационные аэрозоли. Дисперсионные аэрозоли образуются при измельчении (диспергировании) твердых и жидких веществ. Конденсационные аэрозоли образуются при конденсации насыщенных паров, а также в результате газовых реакций.

Дисперсионные частицы обычно значительно грубее, чем конденсационные, обладают большей полидисперсностью, имеют неправильную форму. Конденсационные аэрозоли имеют часто правильную шарообразную или кристаллическую форму и при коагуляции, сливаясь, снова получают шарообразную форму.

К аэрозолям относятся пыли, туманы и дымы.

Пылями называют дисперсионные аэрозоли с твердыми частицами, независимо от дисперсности. Пылью обычно также называют совокупность осевших частиц (гель или аэрогель).

Под туманами понимают газообразную среду с жидкими частицами как конденсационными, так и дисперсионными, независимо от их дисперсности.

Дымами называют конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой или включающие частицы и твердые, и жидкие.

На практике часто приходится встречаться с аэрозолями, включающими частицы как дисперсионного, так и конденсационного происхождения, обычно ультрамикроскопического размера.

Классификация пыли

Пыль может быть классифицирована по нескольким признакам, в том числе по своему происхождению, т. е. по материалу, из которого она образована.

В зависимости от происхождения различают пыль естественного происхождения и промышленную. Первая образуется в результате процессов, не связанных непосредственно с процессом производства, хотя во многих случаях имеется взаимосвязь между этим видом пылеобразования и хозяйственной деятельностью человека.

К пыли естественного происхождения относят пыль, образующуюся в результате эрозии почвы (на этот процесс, конечно, влияет деятельность человека), а также пыль, возникающую при выветривании горных пород, пыль космического происхождения и т. д. Естественное происхождение имеют также органические пылевидные частицы — пыльца, споры растений. К образующейся в результате эрозии почвы, обветривания горных пород и т. п. близка по составу пыль, возникающая при выветривании строительных конструкций, дорог и других сооружений.

С пылью естественного происхождения приходится сталкиваться, главным образом, при решении вопросов очистки приточного воздуха перед поступлением его в вентилируемые помещения.

Промышленная пыль возникает в процессе производства. Почти каждому виду производства, каждому материалу или виду сырья сопутствует определенный вид пыли.

Многие технологические процессы направлены на получение различных материалов, состоящих из мелких частиц, например, Цемента, строительного гипса, муки и т. д. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью (например, цементной, мучной и т. д.) обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха.

Большая часть видов пыли возникает в результате процессов, связанных с обработкой материалов (резание, шлифование и т. п.), их сортировкой и транспортированием (погрузка, разгрузка и т. п.).

В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может быть органической и неорганической.

В свою очередь органическая пыль бывает растительного (древесная, хлопковая, мучная, табачная, чайная и т. д.) и животного (шерстяная, костяная и др.) происхождения.

Неорганическая пыль подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).

Значительная часть промышленных пылей — смешанного происхождения, т. е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая-Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т. д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего оборудования.

Мероприятия по очистке воздуха

Расширение производства многих видов продукции влечет за собой повышение уровня загрязнения воздушного бассейна. Развитие и совершенствование производства, внедрение новых видов продукции и технологических процессов должно сопровождаться разработкой и осуществлением мероприятий по предотвращению загрязнения воздуха производственных помещений и атмосферного воздуха.

Лишь с помощью совершенствования систем и устройств для очистки воздуха нельзя, как правило, добиться существенного снижения уровня загрязнения воздушной среды.

Мероприятия по снижению загрязнения воздуха должны быть комплексными. Наряду с применением эффективных пылеулавливающих устройств и систем, соответствующих особенностям загрязняющих веществ, и многоступенчатой очистки должны быть разработаны и осуществлены технологические мероприятия: герметизация оборудования, применение встроенных закрытых местных отсосов, замена сухих процессов мокрыми, дистанционное управление, автоматизация процессов, исключающие прямой контакт работающих с вредными веществами. Хорошие результаты дает также использование вакуумной уборки осевшей пыли, исключающее вторичное пылеобразование. Наиболее прогрессивным решением является применение замкнутых воздушных циклов, безотходного производства, при которых не допускается проникновения вредных выделений в окружающую среду. При таком решении технологического процесса может быть получен также значительный экономический эффект: вредные вещества, выбрасываемые в воздушную среду, улавливаются и используются в полезных целях.

Возможности совершенствования технологии и повышения эффективности очистки выбросов имеются практически на всех производствах.

Классификация устройств для очистки воздуха от пыли

Пылеулавливающее оборудование при всем его многообразии может быть классифицировано по ряду признаков: по назначению, по основному способу действия, по эффективности, по конструктивным особенностям. Классификация пылеулавливающего оборудования дана в ГОСТ 12.2.043-80. Оборудование пылеулавливающее. Классификация.

Оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления, а также для защиты от загрязнения пылью воздушной среды зданий, сооружений и прилегающих к ним территорий, метрополитенов, подземных и открытых горных выработок, подразделяется на следующие типы:

— оборудование, применяемое для очистки от взвешенных частиц пыли воздуха, подаваемого в помещения системами приточной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления — воздушные фильтры;

— оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха, выбрасываемого в атмосферу системами вытяжной вентиляции — пылеуловители.

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.

Цели очистки приточного воздуха

Наблюдается общая тенденция к расширению области использования воздушных фильтров для очистки воздуха, подаваемого в помещения. Это можно объяснить двумя причинами: 1) повышением требований к чистоте воздухе, что связано в значительной мере с развитием производств, требующих определенного качества воздуха (электроника, точное машиностроение и др.); 2) увеличивающимся загрязнением атмосферы.

Воздух, подаваемый системами вентиляции и кондиционирования, очищают от пыли в целях:

а) уменьшения запыленности приточного и рециркуляционного воздуха, подаваемого в вентилируемые помещения, если концентрация пыли в районе расположения здания, или вблизи места забора воздуха, или запыленность воздуха, используемого для рециркуляции, систематически превышает ПДК, установленную санитарными нормами;

б) защиты теплообменников, оросительных устройств, прибо-ров автоматики и другого оборудования вентиляционных камер и кондиционеров от залыления, снижающего теплотехнические показатели, увеличивающего сопротивление;

в) предохранения ценной внутренней отделки и оборудования вентилируемых помещений от запыления;

г) поддержания в производственных помещениях предприятий точного машиностроения, радиоэлектронной, фармацевтической и других отраслей промышленности заданной в соответствии с технологическими требованиями чистоты воздуха;

д) уменьшения содержания пыли в воздухе, подаваемом системами воздушного душирования, а также системами индивидуального воздухоснабжения (под шлемы, маски и щитки, защищающие работающих).

Остаточное содержании пыли в очищенном атмосферном воздухе, подаваемом в помещения, не должно превышать:

— ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов — при подаче его в помещения жилых и общественных знаний;

— 30 % ПДК в воздухе рабочей зоны — при подаче его в помещения производственных и административно-бытовых зданий;

— 30 % ПДК в воздухе рабочей зоны с частицами пыли размером не более 10 мкм — при подаче его в кабины крановщиков, пульты управления, в зону дыхания работающих, а также при воздушном душировании;

— допустимых концентраций по техническим условиям на вентиляционное оборудование.

Общие сведения о пылеулавливающих установках в системе очистки воздуха

Опыт показывает, что борьбу с пылью следует вести комплексно. Решение отдельных вопросов, как правило, не приносит ощутимого эффекта. Частные решения, не согласованные между собой, лишь приводят к затратам средств и материалов без получения ожидаемых результатов.

В комплекс мероприятий, направленных на борьбу с пылью, рекомендуется включить следующие составные части:

-технологические мероприятия по уменьшению пылеобразования и пылевыделения (применение более совершенного герметизированного оборудования, автоматизация и дистанционное управление процессами, сопровождающимися пылеобразованием, использование мокрых процессов, исключающих пылеобразование, работа под вакуумом и др.);

- эффективная аспирация источников пыления (применение встроенных аспирационных устройств, входящих в состав технологического оборудования, установка воздухоприемников совершенных конструкций у всех точек пыления; удаление запыленного воздуха с оптимальной скоростью и т. д.);

- применение эффективной очистки запыленного воздуха (использование оборудования, соответствующего свойствам улавливаемой пыли, обладающего высокой эффективностью очистки; применение многоступенчатой очистки; нормальная эксплуатация пылеулавливающего оборудования и др.);

- устройство систем централизованной вакуумной пылеуборки или применение пылесосов для удаления пыли, оседающей в помещениях (применение оборудования и устройств, обеспечивающих удаление пыли из всех точек обслуживаемых помещений и технологического оборудования; использование удобного для работы эффективного пылеуборочного инструмента; очистка воздуха). Если в этом комплексе мероприятий без технического обоснования отсутствует хотя бы одна составная часть, общая эффективность мероприятий будет незначительна.

Мероприятия по предотвращению пылеобразования и пылевыделения должны быть заложены в технологической части проекта, поскольку значительно легче предотвратить нежелательное явление, чем бороться с его последствиями.

При выборе технологического процесса нужно отдать предпочтение тому процессу, который не связан с распылением сырья и готовой продукции и выделением пыли в окружающую среду. Процесс, дающий определенный эффект, но сопровождающийся загрязнением пылью окружающей среды, должен быть, как правило, отвергнут.

Среди комплекса противопылевых мероприятий очистке воздуха принадлежит важнейшая роль. Обеспылевание воздуха выполняет не только санитарно-гигиеническую и технологическую, но и экономическую функцию, помогая вернуть в производство или использовать для других полезных целей значительное количество сырья и материалов, находящихся в распыленном состоянии. Этим не исчерпывается экономическое значение очистки воздуха от пыли. Способствуя созданию воздушной среды, благоприятной для жизни и работы человека, ведения технологического процесса, системы пылеулавливания играют большую роль в повышении производительности труда, улучшении качества продукции.

Следует иметь в виду, что при современном уровне техники пылеулавливания практически всегда можно подобрать оптимальную схему очистки и пылеулавливающее оборудование для очистки воздуха от данной пыли с соответствующими свойствами и начальной концентрацией, обеспечивающие очистку до допустимого значения остаточной запыленности.

Вопрос сводится к капитальным и эксплуатационным затратам.

Общая характеристика фильтров для очистки воздуха

Устройства для очистки от пыли приточного воздуха существенно отличаются от устройств для очистки вентиляционных и технологических выбросов. Это объясняется тем, что содержание пыли в приточном воздухе значительно ниже, чем в выбросах, а пыль, взвешенная в приточном воздухе, характеризуется меньшим разнообразием, чем пыль, находящаяся в выбросах.

По эффективности воздушные фильтры подразделяются на три класса

Эффективность очистки, соответствует запыленности, не превышающей ПДК для атмосферного воздуха согласно санитарным нормам (0,5 мг/м3)

.

Воздушные фильтры, выпускаемые в Российской Федерации в течение последних лет, приведены в табл. В настоящее время возможны определенные изменения.

Ниже рассмотрены наиболее распространенные и перспективные виды воздушных фильтров.

Очистку приточного и рециркуляционного воздуха производят в пористых воздушных фильтрах и в электрических фильтрах.

Применяют сухие и смоченные пористые фильтры. Сухие фильтры имеют заполнение из нетканых волокнистых слоев, гофрированных сеток и губчатое. Поверхность фильтрующего слоя жидкостями не покрывается. Смоченные фильтры имеют фильтрующие слои из металлических пластинок, проволочных или полимерных сеток в целях, пп. а, б, в данной главы. На первой ступени, перед фильтром II класса следует установить фильтр III класса. Фильтры I класса применяют при наличии специального обоснования, например, для обеспечения чистоты воздуха в соответствии с технологическими требованиями. Перед фильтром I класса устанавливают фильтры II или III класса.

Начальное пылесодержание очищаемого воздуха принимают на основании опытных данных по данному объекту. Если таких данных нет, начальное пылесодержание очищаемого наружного воздуха может быть принято по табл. 4.5., а начальное пылесодержание очищаемого рециркуляционного воздуха следует принимать равным ПДК в рабочей зоне производственного помещения, где имеются выделения соответствующей пыли.

Основное воздухоочистительное оборудование

Воздушные фильтры высокой эффективности с материалами ФП

Жалюзийный пылеуловитель

Инерционные пылеуловители

Пылеосадочные камеры

Рулонные фильтры

Самоочищающиеся масляные фильтры

Угольные фильтры

Электрические воздушные фильтры

Ячейковые фильтры

Фильтры для очистки воздуха высокой эффективности

Материалы ФП и процесс их получения разработаны в Физико-химическом институте им. Я. Карпова. Материалы ФП представляют собой исключительно равномерные слои ультратонких полимерных волокон.

Поскольку механическая прочность слоя волокон материала ФП невелика, он нанесен на тканевую подложку (марля, бязь, перкаль), которая и обеспечивает необходимую прочность.

В большинстве материалов ФП волокна сцеплены между собой за счет сил трения, и фильтрующий слой выдерживает значительную деформацию. Удлинение при разрыве — до 30 — 50 %. Высокая пластичность обеспечивает надежную эксплуатацию фильтров, снаряженных материалами ФП.

Материалы ФП в зависимости от того, из какого полимера они изготовлены, стойки к различным химическим веществам, к высоким температурам — до 250—270°С.

Волокна ФП имеют вид ленты, ширина которой в 3—5 раз больше толщины. Материалы ФПП обычно обозначают по размеру волокон, а именно по ширине: например, ФПП-15, ФПП-25, ФПП-70 — означает фильтр Петрянова из перхлорвиниловых волокон шириной волокон соответственно 1,5; 2,5; 7,0 мкм.

Материалы ФП, изготовленные из полимеров с высокими изоляционными свойствами (перхлорвинил, полистирол), могут получать и удерживать электрические заряды. В результате повышается эффективность фильтра.

При длительном хранении, механическом воздействии, при высокой влажности, под действием ионизирующих излучений фильтровальные материалы теряют электрические заряды. Это же происходит и при накоплении в фильтре пыли в результате длительной эксплуатации. Фильтры с материалом ФП целесообразно применять, если содержание пыли в очищаемом воздухе перед фильтром не превышает 0,5 — 1 мг/м1. При такой запыленности и фильтрации со скоростью 2 см/с, что соответствует удельной воздушной нагрузке 72 м3/(ч- м2) за год на 1 м2 фильтровального материала накопится 630 г уловленной пыли. Масса же самого 1 м2 материала ФПП-15-1,5 не превышает 30 г. Вследствие осаждения пыли повышается сопротивление фильтра и уменьшается его воздушная нагрузка. В то же время эффективность фильтра не понижается, так как слой пыли является дополнительным фильтрующим слоем. В реальных условиях накопление пыли и его влияние зависит от вида пыли, ее дисперсности и влажности. Практика эксплуатации фильтров с материалами ФП показывает, что накопление пыли не должно превышать 50—100 г/м2. При этом повышение сопротивления фильтра не превысит 50—100 Па.

Жалюзийный пылеуловитель

Жалюзийный пылеуловитель ВТИ по устройству и принципу действия аналогичен ИП. Аппараты, предназначенные для очистки газов с высокой температурой, изготовляют из чугуна или жаропрочной стали. Пылеуловитель расположен в газоходе, между стенкой газохода и решеткой образуется канал с постепенно уменьшающимся сечением, в который поступает газ, обеспыленный при прохождении решетки. В конической части пылеуловителя, по мере движения потока и выхода части газа через щели в решетки, концентрация пыли возрастает. Эта пылегазовая смесь направляется затем на очистку в циклон. Очищенный газ отсасывается дымососом. Гидравлическое сопротивление жалюзийного пылеуловителя ВТИ находится в пределах 100—500 Па. О фракционной эффективности пылеуловителя (еф) свидетельствуют такие данные.

Очищаемый газ входит в корпус аппарата по центральной трубе, прямой или конической. Сепарация пыли происходит при повороте потока на ISO3 и последующем его подъеме к выходному патрубку. Скорость потока во входном патрубке 10 м/с, в цилиндрической части корпуса 1 м/с. Эффективность очистки газов с пылевыми частицами более 30 мкм находится в пределах 65—80 %. Гидравлическое сопротивление — 150—390 Па. Пылевые мешки целесообразно применять для предварительной очистки газов с высокой концентрацией пыли — несколько сот граммов на 1 м3. Используется преимущественно в металлургии.

Инерционный пылеуловитель, расположенный на прямом участке газохода диаметром более 2 м. Применяется для улавливания крупной пыли, которая осаждается вследствие отклонения потока от прямолинейного движения.

Гидравлическое сопротивление аппарата 25—100 Па. Эффективность очистки при запыленности газа 20—70 г/м3 и содержании фракций более 10 мкм 62 % составляла 80—91 %.

Инерционные пылеуловители

Действие инерционного пылеуловителя основано на том, что при изменении направления движения потока запыленного воздуха (газа) частицы пыли под действием сил инерции отклоняются от лиzнии тока и сепарируются из потока. К инерционным пылеуловителям относится ряд известных аппаратов: пылеотделитель ИП, жалюзийный пылеуловитель ВТИ и др., а также простейшие инерционные пылеуловители (пылевой мешок, пылеуловитель на прямом участке газохода, экранный пылеуловитель и др.).

Инерционные пылеуловителя улавливают крупную пыль — размером 20—30 мкм и более, их эффективность обычно находится в пределах 60—95 %. Точное значение зависит от многих факторов: дисперсности пыли и других ее свойств, скорости потока, конструкции аппарата и др. По этой причине инерционные аппараты применяют обычно на первой ступени очистки с последующим обеспыливанием газа (воздуха) в более совершенных аппаратах. Преимуществом всех инерционных пылеуловителей является простота устройства и невысокая стоимость аппарата. Этим и объясняется их распространенность. Рассмотрим основные конструкции инерционных пылеуловителей.

Инерционный пылеуловитель ИП представляет собой конус, образованный коническими кольцами постепенно уменьшающегося диаметра. Очищаемый воздух входит в основание конуса со скоростью 18 м/с и движется к основанию конуса.

По ходу движения воздух выходит через щели между кольцами, а пылевые частицы под действием сил инерции, продолжая движение в прямолинейном направлении, ударяются о стенки и отбрасываются в массу потока. По мере движения потока концентрация в нем пыли возрастает. У вершины конуса в пылевоздуш-ной смеси остается лишь 5—10 % воздуха, поступившего в аппарат. Выйдя из аппарата, пылевоздушная смесь направляется в циклон. Пыль отделяется от воздуха и поступает в бункер, а обеспыленный воздух возвращается к вентилятору.

Пылеосадочные камеры

Пылеосадочные камеры являются простейшими пылеулавливающими устройствами. Они относятся к группе гравитационного оборудования, в которую входят два вида оборудования — полое и полочное.

Пылевая частица, внесенная в камеру потоком воздуха, находится под действием двух сил: силы инерции, под воздействием которой она стремится перемещаться горизонтально, и силы тяжести, под действием которой она осаждается на дно камеры.

Равнодействующую сил можно получить из параллелограмма сил. В горизонтальном направлении частица проходит путь I, м:

в вертикальном h, м:

где t — время пребывания частицы в камере, с;

Уг — скорость движения частицы в горизонтальном направлении, м/с; v, — скорость движения частицы в вертикальном направлении, м/с. Из приведенных выше зависимостей получена формула для определения длины камеры, необходимой для того, чтобы пылевая частица, совершая движение в камере, осела на дно.

Для осаждения тонких фракций пыли в камере должно быть обеспечено ламинарное движение воздуха, при котором не было бы перемещения воздуха поперек потока. Для этого пришлось бы устраивать камеры громадных размеров, что практически неосуществимо.

В реальных условиях в пылеосадочных камерах наблюдается турбулентный или переходный режим. Для увеличения эффекта осаждения за счет использования сил инерции применяются камеры, к потолку которых подвешены цепи, стержни.

В. В. Батурин предложил камеру лабиринтного типа. В этой камере происходит быстрое затухание скоростей в струе, настилающейся на щит, так как струя растекается во все стороны. В результате проведенных испытаний установлено, что эффективность очистки в камере лабиринтного типа выше, чем в обычных пылеосадочных камерах. Известны также пылеосадочные камеры, в которых осуществляется мокрая очистка. Так, для улавливания пыли, растворимой в воде, например, сахарной, применяют пылеосадочную камеру, в которой нижняя часть заполнена горячей водой. Осаждающаяся сахарная пыль поглощается водой, которую по достижении высокой концентрации в ней сахара периодически возвращают в производство и заменяют новой.

Рулонные фильтры для очистки воздуха

Промышленность до недавнего времени изготовляла рулонный фильтр ФРУ, предназначенный для счистки приточного и рециркуляционного воздуха с запыленностью менее 0,5 мг/м*. Возможно применение фильтра и при большей запыленности при технико-экономическом обосновании. Серийно выпускались фильтры производительностью 20—120 м3/ч. Фильтры могут устанавливаться в вентиляционных камерах и в кондиционерах.

Фильтр собирают из двух или трех секций в зависимости от требуемой производительности (рис. 4.10.). Секция состоит из сварного корпуса, подвижной решетки. Решетка натянута между нижним и верхним валами. Нижний вал — ведущий. В верхней и нижней частях каркаса установлены катушки с фильтрующим материалом. Перемещение решеток и вращение катушек осуществляется с помощью электродвигателя мощностью 0,25 кВт через редуктор. По мере загрязнения материал перематывается с верхних катушек на нижние. В фильтре применяют фильтрующий материал типа ФСВУ. Он представляет собой слой из стеклянного волокна толщиной 30—50 мм, промасленный и пропитанный в процессе изготовления связующими веществами. Слой обладает рыхлостью и упругостью. Материал изготовляется в виде полотнищ длиной 15 м. Подвижная решетка обеспечивает необходимую жесткость и прочность фильтрующего слоя.

Перемотка катушек производится периодически при достижении определенного значения гидравлического сопротивления в результате накопления пыли. Скорость перемещения материала при перемотке около 0,5 м/мин. Включение привода для перемотки производится вручную или автоматически по показаниям приборов, контролирующих гидравлическое сопротивление. В качестве фильтрующих материалов могут быть использованы также НФМ (нетканый фильтрующий материал), волокнистый, губчатый и др.

Самоочищающиеся масляные фильтры для очистки воздуха

Самоочищающиеся фильтры лишены основного недостатка ячейковых фильтров — необходимости выполнения трудоемкой операции по ручной промывке запыленных панелей. Кроме того, они компактны, допускают большую удельную воздушную нагрузку, чем ячейковые фильтры.

Применяют два вида самоочищающихся масляных фильтров — с фильтрующим слоем, образованным пружинной сеткой, и слоем из сетчатых шторок.

Самоочищающиеся масляные фильтры с пружинной сеткой. Очистка воздуха производится при его последовательном прохождении через две движущиеся бесконечные пружинные сетки, смоченные маслом (воздух проходит через четыре плоскости, смоченные маслом). Каждая сетка приводится в движение с помощью двух пар валов, получающих вращение от электродвигателя через редуктор. Необходимо обеспечить равномерное движение воздуха по всему сечению фильтра со скоростью до 3 м/с.

При движении пружинных сеток их нижние части погружаются в масляную ванну и при этом очищаются от осевшей на них пыли. Масло в ванне периодически сменяется. Применяют масло висциновое, веретенное, трансформаторное, турбинное и др. Сорт масла должен соответствовать времени года согласно рекомендации завода-изготовителя фильтров.

Так как в самоочищающихся фильтрах регенерация производится непрерывно, величина гидравлического сопротивления, удельная воздушная нагрузка и эффективность очистки изменяются незначительно. Описанный фильтр устанавливают в качестве секции очистки кондиционеров Кт. Фильтры изготовляются производительностью от 10 до 250 тыс. м3/ч.

Самоочищающийся масляный фильтр с сетчатыми шторками. Фильтрующий слой создают сетчатые шторки, прикрепленные к втулочным цепям, надетым на приводные шестеренки. На вертикальных участках движения цепей шторки перекрывают друг друга. В нижней и верхней частях фильтра шторки разъединяются. При прохождении шторок через масляную ванну они промываются, и слой масла обновляется. Шторки движутся периодически — через 12 минут.

Фильтрующая панель проворачивается за 12 — 20 с (в зависимости от размеров фильтра). Удельная воздушная нагрузка фильтра 8350 м3/(ч-м2). Установка фильтров снабжается системой маслоснабжения с его подогревом, циркуляцией и очисткой

Угольные фильтры для очистки воздуха

Угольные фильтры применяются для очистки приточного воздуха от паров, газов, дыма — носителей неприятных запахов. Очистка в фильтре предотвращает проникновение нежелательных запахов в помещение. Если источник неприятного запаха находится в самом помещении, то применяя рециркуляцию, пропуская воздух через фильтр, можно этот запах устранить. Рециркуляция воздуха в холодное время года обеспечивает значительную экономию теплоты.

Фильтр представляет собой емкость в форме панели, наполненную активированным углем, подвергнутым специальной обработке с целью повышения его адсорбирующей способности.

Потребителям по их желанию одновременно с фильтром поставляют запас активированного угля для периодической замены отработанного либо использованные фильтры заменяет обслуживающая фирма.

По отношению к носителям неприятных запахов активированный уголь обладает различной адсорбционной способностью. При отличной способности (например по отношению к анилину, камфаре, хлороформу и др.) уголь поглощает пары и газы до 33,3 %
Насыщение фильтра и необходимость его замены определяют по результатам лабораторных исследований воздуха. О насыщении фильтра свидетельствует также появление неприятного запаса в помещении. В США выпускается несколько типов угольных фильтров размером 600x600 и 600x300 мм производительностью 850— 3400 м3/ч. Начальное гидравлическое сопротивление фильтра 90 Па.

Электрические фильтры для очистки воздуха

Схема электрического воздушного фильтра дана на рис.. Фильтры, применяемые для очистки от пыли приточного воздуха, устроены несколько иначе, чем электрические пылеуловители, используемые для очистки выбросов в атмосферу.

Электрический воздушный фильтр — двухзонный. Вначале поток воздуха, под- i вергающегося очистке, проходит зону 1, которая представляет собой решетку из металлических пластин с натянутыми между ними коронирующими электродами из проволоки. К электродам подведен постоянный ток напряжением 13—15 кВ положительного знака от выпрямителя 2. Получив электрический заряд при прохождении ионизационной зоны, пылевые частицы в потоке воздуха направляются в осадительную зону 3. Она представляет собой пакет металлических пластин, расположенных параллельно друг другу на расстоянии 8—12 мм. К каждой второй пластине подведен ток напряжением 6,5—7,5 кВ положительного знака. Пыль осаждается на заземленных пластинах, к которым ток не подведен.

Вокруг коронирующего электрода происходит электрический разряд, сопровождающийся свечением («корона»), В результате электрических разрядов происходит выделение атомарного кислорода (одноатомные молекулы), образование озона Оз, а также оксидов азота. При напряжении, применяемом в воздушных фильтрах, и при наличии в нем двух зон озон и оксиды азота выделяются в небольших количествах и опасности для людей не представляют. В электрических пылеуловителях, применяемых для очистки выбросов, используют ток напряжением 80—100 Вт, кроме того в этих аппаратах к коронирующим электродам подведен ток отрицательного знака, что по имеющимся данным сопровождается более интенсивным выделением вредных веществ (в 8 раз).

Сила электрического тока и потребляемая мощность в электрических фильтрах невелики и находятся в пределах соответственно 0,8 мА и 10 Вт на 1000 м3/ч очищаемого воздуха.

Ячейковые фильтры для очистки воздуха

Ячейковые фильтры являются старейшим видом воздушных фильтров. В настоящее время применяют унифицированные ячейковые фильтры с фильтрующим слоем из различных материалов. Ячейка фильтра показана на рис.. Она представляет собой разъемную металлическую коробку. В корпус ячейки укладывается фильтрующий слой. Рамка ячейки имеет ручки для установки и извлечения из панели.

Фильтр ФяР (фильтр Река). Фильтрующим слоем являются металлические гофрированные сетки. Сетки промасливаются специальными маслами (висциновым и др.). Регенерация осуществляется путем промывки запыленных ячеек фильтра в содовом растворе.

Фильтры ФяВ заполнены гофрированными винипластовыми сетками. По эффективности и пылеемкости идентичны фильтрам ФяР. Могут применяться как в замасленном, так и сухом виде. При применении в сухом виде эффективность несколько ниже.

В фильтрах ФяП в качестве фильтрующего материала применен губчатый пенополиуретан, обработанный в растворе щелочи для придания ему воздухопроницаемости. Фильтр обладает меньшей пылеемкостью, чем ФяВ. Регенерация производится промывкой водой. Простота регенерации облегчает эксплуатацию фильтра. Фильтр ФяУ заполнен стекловолокнистым упругим фильтрующим материалом ФСВУ. Пылеемкость фильтра меньше, чем ФяВ и ФяР. Запыленный материал подлежит замене. Ячейки фильтров устанавливают в плоские или в У-образные панели

Теория очистки воздуха

Гидравлическое сопротивление слоя пыли

Гравитационное осаждение

График для определения скорости осаждения частиц пыли

Инерционное осаждение

Мокрая очистка

Осаждение под действием центробежной силы

Осаждение частиц пыли в электрическом поле

Основные закономерности движения и осаждения пыли

Термоферез

Фильтрация через пористые материалы

Основные закономерности движения и осаждения частиц пыли

В основу действия пылеулавливающего аппарата положен определенный физический механизм. В пылеулавливающих 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 пыли и носит название пылеулавливающий аппарат.

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

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

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

Осаждение под действием центробежной силы. Происходит при криволинейном движении пылегазового потока. Под действием возникающих центробежных сил пылевые частицы отбрасываются на периферию аппарата и осаждаются.

Эффект зацепления. Пылевые частицы, взвешенные в воз-Душной (газовой) среде, задерживаются в узких извилистых каналах и порах при прохождении пылегазового потока через фильтровальные материалы. Осаждение в электрическом поле. Проходя электрическое поле, пылевые частицы получают заряд. Двигаясь к электродам противоположного знака, они осаждаются на них.

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

Гидравлическое сопротивление слоя пыли

Гидравлическое сопротивление слоя осевшей пыли толщиной I мм в зависимости от дисперсного состава можно определить по графику. При осаждении тонких фракций, как видно из графика, сопротивление значительно выше.

Приведенные зависимости дают в основном качественную картину процесса осаждения в фильтрах и позволяют судить о роли основных факторов, влияющих на процесс. В реальных условиях процесс осаждения пылевых частиц в фильтрах сопровождается коагуляцией частиц и соответствующим изменением проницаемости слоя и, следовательно, эффективности фильтра.

Из-за сложности процесса в фильтрах практически невозможно определить влияние всех факторов на параметры фильтрации.

Обычно при определении эффективности очистки и гидравлического сопротивления фильтра пользуются данными, полученными на основе обобщения результатов экспериментальных исследований.

Гравитационное осаждение пыли в воздухе

Работа гравитационных пылеулавливающих устройств основана на законах гравитационного осаждения, т. е. осаждения пылевых частиц под действием силы тяжести. В аппаратах, действие которых главным образом основывается на использовании других сил, также имеют место явления осаждения.

Рассмотрим прямолинейное равномерное движение частицы, подчиняющееся закону Ньютона. Возможные конвективные токи не учитываются.

При движении частица встречает сопротивление среды, которое может быть определено:

проекция поперечного сечения частицы на направление ее движения (площадь миделева сечения), м2; плотность среды, кг/м3; скорость частицы, м/с;

Mr - аэродинамический коэффициент сопротивления частицы.

Коэффициент сопротивления частицы С, зависит от числа Рейнольдса. Для шаровой частицы

Определение скорости осаждения частиц пыли

График для определения скорости осаждения
частиц пыли различных размеров и плотности в неподвижном воздухе.

Инерционное осаждение частиц пыли в воздухе

При инерционном осаждении запыленный поток, перемещающийся со значительной скоростью, изменяет направление движения. Движущиеся в потоке пылевые частицы вследствие большой инерции не следуют за потоком, а стремятся сохранить первоначальное направление движения, двигаясь в котором оседают на стенках, перегородках, сетках и др. элемен тах аппарата.

Коэффициент эффективности инерционного осаждения определяется долей частиц, покинувших поток при изменении им направления вследствие обтекания им различного рода препятствий.

Интенсивность инерционного осаждения характеризует в со ответствующей области критерий Стокса, учитывающий соотно шение сил инерции и сопротивления среды:

где I — геометрическая характеристика аппарата.

Критическое значение критерия Стокса Sf крит., показывает состояние пылегазовой системы, при котором инерция частицы до статочна для преодоления сил увлекающего ее потока и частица может осесть на расположенной на ее пути поверхности. Следовательно, осаждение частицы возможно, если

St >St крит..

Мокрая очистка воздуха

В зависимости от метода контакта очищаемого газа с жидкостью мокрые аппараты делятся на аппараты с распылением жидкости, барботажные, пенные и пленочные. В некоторых аппаратах сочетаются несколько методов.

Рассмотрим основные зависимости, характеризующие осаждение пылевых частиц на каплях. Этот процесс весьма распространен при мокром пылеулавливании.

При обтекании газопылевым потоком шаровой капли жидкости траектории движения газа и пылевых частиц расходятся вследствие различной величины сил инерции, действующих на газ и на частицы с разной массой.

Крупные частицы в меньшей мере, чем газ, изменяют свое направление при подходе к капле и осаждаются на ней. Схема близка к схеме, изображающему процесс осаждения частиц на элементах волокнистого фильтра, имеющих цилин дрическую форму. Объясняется это тем, что в обоих случаях рас сматривается двухфазный поток и действуют силы инерции
Мелкие частицы, следуя вместе с газом, огибают каплю и уходят с потоком газа. У этих частиц инерция недостаточна для преодоления сопротивления газа.

Эффективность инерционного осаждения пылевых частиц на капле жидкости зависит от критерия Стокса. Действие сил инерции реально проявляется в отношении частиц диаметром свыше 1 мкм. Кроме инерционного осаждения, на каплях имеет место осаждение диффузионное, под действием электростатических сил. Однако роль их по сравнению с инерционным осаждением очень незначительна, а для частиц более 0,2 мкм может не учитываться.

Осаждение частиц пыли под действием центробежной силы

Этот метод отделения пыли от воздуха (газа) значительно эффективнее гравитационного осаждения, так как возникающая центробежная сила во много раз больше, чем сила тяжести. Центробежная сепарация может применяться по отношению к более мелким частицам.

Скорость центробежного осаждения шаровой частицы можно определить, приравняв центробежную силу Fц, возникающую при вращении пылегазового потока, силе сопротивления среды по закону Стокса:

где m — масса частицы, кг;

— скорость вращения потока вокруг неподвижной оси, м/с;

г — радиус вращения потока, м. где

Таким образом, скорость осаждения vc взвешенных частиц в центробежных пылеуловителях прямо пропорциональна квадрату диаметра частицы.

Скорость осаждения vc под действием центробежной силы vw больше, чем скорость у, гравитационного осаждения, в V2/V1 раз. Отношение скорости ис осаждения в центробежном пылеуловителе к скорости vw вращения потока:

Правая часть уравнения представляет собой критерий Стокса, характеризующий режим осаждения:

г — линейный параметр — радиус вращения потока, м.

В аппаратах, основанных на использовании центробежной сепарации, могут применяться два принципиальных конструктивных решения: пылегазовый поток вращается в неподвижном корпусе аппарата; поток движется во вращающемся роторе. Первое решение применено в циклонах, второе — в ротационных пылеуловителях.

Осаждение частиц пыли в электрическом поле

Принцип очистки воздуха (газов) от взвешенных частиц заключается в зарядке частиц с последующим их выделением из взвешивающей среды под воздействием электрического поля.

При обычных условиях большая часть молекул газа нейтральна, т. е. не несет электрического заряда того или иного знака; вследствие действия различных физических факторов в газе всегда имеется некоторое количество носителей электрических зарядов. К таким факторам относится сильный нагрев, радиоактивное излучение, трение, бомбардировка газа быстродвижущимися электронами или ионами и др.

Если в электрическом поле между электродами создать определенное напряжение, то носители зарядов, т. е. ионы и электроны, получают значительное ускорение, и при их столкновении с молекулами происходит ионизация последних. Ионизация заключается в том, что с орбиты нейтральной молекулы выбивается один или несколько внешних электронов. В результате происходит превращение нейтральной молекулы в положительный ион и свободные электроны. Этот процесс называется ударной ионизацией.

Вокруг коронирующего электрода наблюдается голубовато-фиолетовое свечение (корона). Коронный разряд сопровождается также тихим потрескиванием. При коронном разряде происходит выделение озона и оксидов азота.

Образовавшиеся в результате ударной ионизации ионы и свободные электроны под действием поля также получают ускорение и ионизируют новые молекулы. Таким образом, процесс носит лавинообразный характер. Однако по мере удаления от коронирующего электрода напряженность электрического поля уже недостаточна для поддержания высоких скоростей, и процесс ударной ионизации постепенно затухает.

Носители электрических зарядов, перемещаясь под действием электрического поля, а также в результате броуновского движения, сталкиваются с пылевыми частицами, взвешенными в газовом потоке, проходящем через электрофильтр, и передают им электрический заряд.

Термоферез в теории очистки воздуха

Термофорезом называют явление отталкивания частиц нагретыми телами. Происходит под действием сил со стороны газообразной фазы на взвешенные в ней неровно нагретые частицы. Действие сил в значительной мере зависит от отношения размера частиц d к средней длине свободного пробега молекул газа.

Термофоретическая сила возникает вследствие того, что от более нагретой стороны частицы молекулы газа отлетают с большей скоростью, чем от менее нагретой стороны, и таким образом сообщают частице импульс в направлении понижения температуры.

Термофорез не имеет применения в промышленных целях. Иногда используется в исследованиях. Однако действие термофо-реза мы наблюдаем. Так, происходит осаждение пыли на наружных стенах против приборов центрального отопления. Нежелательным является осаждение частиц, взвешенных в горячих газах, на холодных стенках котлов и теплообменников. Образовавшийся слой обладает низкой теплопроводностью, что приводит к ухудшению теплотехнических характеристик аппаратов.

Частным случаем термофореза является фотофорез, который возникает вследствие неравномерного освещения сторон тел, а, следовательно, их нагрева.

Фильтрация через пористые материалы

Фильтрация заключается в пропуске аэрозоля через фильтровальные перегородки, которые допускают прохождение воздуха, но задерживают аэрозольные частицы.

Процесс фильтрации в наиболее распространенных фильтра можно представить, как движение частиц вблизи изолированного цилиндра (из волокнистого материала), расположенного поперек потока. Влиянием соседних волокон пренебрегают. Считают, что поток имеет безвихревое движение, а частицы — сферическую форму, частицы при соприкосновении с цилиндрическими волокнами на их поверхности задерживаются силами межмолекулярного взаимодействия. Расстояния между цилиндрическими волокнами весьма значительны по сравнению с размерами частиц (в 5—10 раз превышают размеры частиц).

Фильтрация запыленного потока через слой пористого материала — весьма сложный процесс, включающий действие ситового эффекта, инерционного столкновения, броуновской диффузии, касания, действия гравитационных и электрических сил.

Возможности осаждения за счет ситового эффекта, особенно при прохождении потока через чистую ткань, ограниченны, т. к. в большинстве случаев размеры частиц значительно меньше размеров пор.

Пыль при фильтровании в основном задерживается в результате столкновения частиц с волокнами и нитями фильтровального материала и прилипания частиц к волокнам.

При движении потока через фильтровальный материал газ огибает волокна, более крупные частицы пыли под действием сил инерции сохраняют прежнее прямолинейное направление движения и, сталкиваясь с волокнами, прилипают и ним. Мелкие частицы, обладающие малой инерцией, могут вместе с газовым потоком обогнуть волокно. Самые мелкие частицы могут столкнуться с волокном, участвуя в броуновском движении, и прилипнуть к поверхности волокна.

Проектирование установок для очистки воздуха

Экономические показатели пылеулавливающих установок

Мероприятия по предотвращению пожаров и взрывов

Механизация процесса удаления уловленной пыли

Нормативные документы

Общие сведения

Применение рециркуляции воздуха

Разработка устройств для очистки выбросов

Разработка устройств для очистки приточного воздуха

Рациональный выбор пылеуловителя

Реконструкция и модернизация пылеулавливающего оборудования

Экономические показатели пылеулавливающих установок в процессе очистки воздуха

Важнейшим экономическим показателем пылеулавливающей установки является удельная годовая стоимость очистки (на единицу производительности, обычно 1000 м3/ч). Указанный расход складывается из амортизационных отчислений от стоимости оборудования и стоимости помещений, занимаемых установкой, расходов на эксплуатацию. Эксплуатационные расходы включают стоимость электроэнергии, стоимость воды и расходы на ее очистку (при мокром пылеулавливании), зарплату, расходы, связанные с удалением уловленной пыли, стоимость затрачиваемых материалов и др.

Из эксплуатационных затрат вычитают стоимость уловленной пыли, если она может быть использована, стоимость сэкономленной теплоты, если применяется рециркуляция воздуха.

К экономическим показателям относятся также затраты электроэнергии и воды на единицу производительности установки, себестоимость очистки 1000 м3 воздуха. Данный показатель изменяется в широких пределах в зависимости от применяемого оборудования, числа ступеней очистки (это связано с требованиями к очистке).

Сравнение экономических вариантов систем очистки производится по разности приведенных затрат. Экономический эффект (в руб. в год) может быть определен по формуле:

Э = (Сi +Е„-К1)-(С2 + Ен-К2)

где Ci; — годовые эксплуатационные расходы базового варианта (аналога) и сравниваемого варианта;

К1; К2 — капитальные затраты базового варианта (аналогу) и сравниваемого варианта;

Е„ — нормируемый отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений (принимают 0,12; 0,15).

Мероприятия по предотвращению пожаров и взрывов в процессе очистки воздуха

Многие виды пылей являются взрывоопасными и горючими, поэтому при проектировании систем и устройств для очистки воздуха от этих пылей обеспечение взрыво- и пожаробезопасности является первоочередной задачей.

Эти свойства пылей должны быть учтены при проектировании систем и устройств для пылеулавливания.

Согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок) производственные помещения, в которых по условиям технологического процесса могут образовываться взрывоопасные смеси, а также используются или хранятся горючие вещества, относятся к определенным классам по пожаро- и взрывоопасности. Согласно ПУЭ, взрывоопасными являются установки (в помещениях и наружные), в которых по условиям технологического процесса могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом или кислородом, а также с другими газами-окислителями (например, с хлором); горючих пылей или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние.

Пожароопасными являются установки (в помещениях и наружные), в которых используются или хранятся горючие вещества. Эти производственные помещения относятся к следующим классам (по уменьшающейся степени пожароопасности): П-I, YI-II, П-2а.

Согласно ПУЭ камеры вытяжных вентиляторов, обслуживающие взрывоопасные помещения и изолированные от них, относятся к взрывоопасным помещениям соответственно на один класс ниже, за исключением камер аварийной вентиляции, для которых принимается класс обслуживаемого помещения. Камеры приточных вентиляторов, обслуживающих взрывоопасные помещения, относятся к невзрывоопасным помещениям. Помещения для оборудования систем местных отсосов взрывоопасных пылевоздуш-ных смесей с пылеуловителями мокрой очистки, размещенными перед вентиляторами, допускается при обосновании относить к помещениям категории Д.

Помещения для оборудования приточных систем следует относить к категории В, если в них размещены фильтры с маслом вместимостью 75 л и более (массой 60 кг и более) в одной из систем.

Помещения с пылеуловителями для сухой очистки взрывоопасных смесей не допускается размещать под помещениями с массовым (кроме аварийных ситуаций) пребыванием людей. Вентиляционные установки, обслуживающие производственные участки, отнесенные к соответствующим категориям по пожаро- и взрывоопасности, должны отвечать определенным требованиям в части применяемого оборудования (вентиляционного и электрического), компоновки устройств, их расположения, управления ими, режима работы и т. д.

Эти требования изложены СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания. Нормы проектирования», СНиП 2.04.05-91 * «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Механизация процесса удаления уловленной пыли в процессе очистки воздуха

Пылеулавливающие установки задерживают значительное количество пыли, исчисляемое сотнями килограммов в сутки. Уловленная пыль должна регулярно удаляться. Накопление пыли в бункерах пылеулавливающих устройств нарушает их работу и повышает пожаро- и взрывоопасность.

Пыль удаляется от пылеуловителей через течки бункеров посредством клапанов. Назначение клапанов состоит в обеспечении регулярного вывода пыли из бункеров пылеулавливающих устройств без ощутимых подсосов воздуха из окружающей среды в пылеуловители.

Подсос воздуха приводит к ряду неблагоприятных последствий: вызывает вторичный вынос пыли; затрудняет, а иногда и полностью нарушает процесс сепарации пыли в аппарате; увеличивает нагрузку на вентилятор; нарушает процесс удаления пыли из бункеров.

Устройства для выгрузки пыли из пылеулавливающих аппаратов подразделяются на сухие и мокрые. Применение того или иного типа устройств зависит от вида пылеуловителя и способа транспортирования уловленной пыли. Устройства для сухой выгрузки пыли по характеру работы бывают непрерывного и периодического действия.

Применение рециркуляции в системах очистки воздуха

Еще в 1972 г. на конкретном примере нами было показано, что во многих случаях экономически выгоднее подвергать вентиляционный воздух двух- и даже трехкратной очистке, доведя в нем содержание пыли до значения, допускаемого нормами, чем выбрасывать этот воздух в атмосферу, теряя теплоту. Был приведен расчет, показывающий, что даже трехкратная очистка запыленного воздуха обходится дешевле, чем теплота, идущая на нагрев этого же количества воздуха.

В настоящее время в связи с возрастанием стоимости топлива значение применения рециркуляции воздуха увеличивается.

СНиП 2.04.05-91* устанавливает основные нормы применения рециркуляции воздуха в помещениях различного назначения. Они сводятся к следующему:

Рециркуляция не допускается:

— из помещений, для которых максимальный расход наружного воздуха определяют по массе выделяющихся вредных веществ 1-го и 2-го класса опасности;

— из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки концентрациями, превышающими нормы, установленные Минздравом, или резко выраженные неприятные запахи;

— из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;

— из помещений категории А и Б (кроме тепловых завес у наружных ворот и дверей);

— из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В, Г, Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом;

— из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;

— из тамбур-шлюзов.

Рециркуляция воздуха допускается из систем местных отсосов пылевоздушных смесей (кроме взрывоопасных пылевоздушных смесей) после их очистки от пыли.

В лабораторных помещениях научно-исследовательского назначения, в которых могут производиться.работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями, рециркуляция воздуха не допускается.

Рециркуляция воздуха ограничивается:

— пределами одной квартиры, номера в гостинице или дома, занимаемого одной семьей;

— пределами одного или нескольких помещений, в которых выделяются одинаковые вредные вещества 1-го и 2-го классов опасности.

При решении вопросов, связанных с рециркуляцией воздуха, очищенного от пыли, следует также учитывать положения, содержащиеся в «Рекомендациях по проектированию очистки воздуха от пыли в системах приточной вентиляции и кондиционирования».

Разработка устройств для очистки выбросов

Воздух, удаляемый вентиляционными системами, перед выбросом в атмосферу должен очищаться с максимально возможной по технико-экономическим соображениям полнотой.

Эффективность очистки воздуха от пыли определяется исходя из допустимого остаточного содержания пыли в воздухе после очистки, а также из технико-экономических соображений (учитывается то обстоятельство, что пыль может представлять определенную ценность и быть использована для полезных целей, что полностью или частично окупает расходы на очистку воздуха).

Воздух, выбрасываемый в атмосферу из систем местных отсосов и общеобменной вентиляции производственных помещений, содержащий загрязненные вещества (пылегазовоздушная смесь), следует, как правило, очищать.

Эффективность очистки должна быть такой, чтобы концентрация вредных веществ в атмосфере от вентиляционных выбросов после рассеивания с учетом фоновых концентраций от других выбросов не превышала:

— предельно допустимых максимальных разовых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов (ПДКн), установленных Минздравом, или 0,8 ПДКн в зонах сани-тарно-защитной охраны курортов, крупных санаториев, домов отдыха и в зонах отдыха городов, или меньших величин, установленных для данного объекта; для вредных веществ с неустановленными Минздравом максимально разовыми концентрациями в качестве ПДКн следует принимать среднесуточные продельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест;

— 0,3 предельно допустимых концентраций вредных веществ для рабочей зоны производственных помещений (ПДК рабочей зоны) в воздухе, поступающем в помещения производственных и административно-бытовых зданий.
При проектировании пылеулавливающих уст1юйств следует учитывать возрастающие требования к сохранению важнейшего элемента окружающей среды — воздушного бассейна, от которого в первую оче-[>едь зависит само существование человека.

Устройства, которые еще некоторое время назад могли нас удовлетворять, так как обеспечивали определенную очистку воздуха, например, пылеосадочные камеры, циклоны большого диаметра и другие, в настоящее время, как правило, не могут быть приняты к установке.

Устройства, которые обеспечивают высокую эффективность очистки, позволяют улавливать мелкодисперсную пыль, обычно требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат (электрофильтры, рукавные фильтры, циклоны малого диаметра и др.) по сравнению с более простыми, но в то же время менее эффективными устройствами (пылеосадочные камеры, циклоны большого диаметра, жалюзийные пылеуловители и др.)-

При выборе пылеулавливающего оборудования предпочитают устройства, которые в данных условиях при данном виде пыли могут обеспечить наиболее эффективную очистку воздуха.

Разработка устройств для очистки приточного воздуха

Очистку воздуха от пыли, подаваемого системами приточной вентиляции и кондиционирования, производят в целях:

— уменьшения пылесодержания наружного и рециркуляционного воздуха, подаваемого в вентилируемые помещения, если концентрация пыли в районе расположения здания или вблизи места забора воздуха или запыленность внутреннего воздуха, используемого для рециркуляции, систематически превышает предельно допустимые величины, установленные санитарными нормами;

— защиты оборудования вентиляционных камер и кондиционеров от запыления, снижающего теплотехнические показатели, увеличивающего сопротивление и т. п.;

— предохранения внутренней отделки и оборудования вентилируемых помещений от загрязнения отложениями мелкодисперсной пыли, содержащейся в воздухе, подаваемом в помещения;

— поддержания в производственных помещениях чистоты воздуха в соответствии с технологическими требованиями (точное приборостроение, радиоэлектроника, фармацевтическая промышленность, пищевая промышленность и др.).

Согласно СНиП 2.04.05-91* очистку воздуха от пыли в системах с искусственным побуждением следует проектировать так, чтобы содержание пыли в подаваемом воздухе не превышало:

— ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов — при подаче его в помещения жилых и общественных зданий;

— 30 % ПДК в воздухе рабочей зоны — при подаче его в помещения производственных и административно-бытовых зданий;

— 30 % ПДК в воздухе рабочей зоны с частицами пыли размером не более 10 мкм — при подаче его в кабины крановщиков,

При разработке устройств для очистки приточного воздуха необходимо получить техническое задание со следующими данными:

1. Количество очищаемого воздуха, м3/ч.

2. Расчетное начальное содержание пыли в приточном воздухе, мг/м3.

3. Особенности пыли, содержащейся в приточном воздухе, если они имеются.

4. Предельно допустимое содержание пыли в приточном воздухе после очистки, мг/м3.

5. Указания относительно типа оборудования для очистки воздуха.

6. Место установки воздушных фильтров, а также площадь и высота помещения.

7. Если очищаемый приточный воздух предназначен для использования в технологических установках, необходимо указать режим работы этих установок (количество смен, сезонность и т. д.).

Рациональный выбор пылеуловителя для очистки воздуха

Для рационального выбора пылеулавливающего оборудования и решения других вопросов, связанных с разработкой систем очистки воздуха, должно быть составлено техническое задание, содержащее следующие сведения.

Дата добавления: 2015-08-29