Пылеулавливание

Виды пылеулавливания — ПЗГО

Пылеулавливание

Очистка выбрасываемого в атмосферу воздуха от пыли и других видов промышленных аэрозолей является важной составляющей мероприятий по охране окружающей среды, которые обязаны осуществлять предприятия всех отраслей.

Правильный выбор оборудования для очистки воздуха от пыли с учетом размера, плотности, абразивности, смачиваемости, дисперсного состава и других характеристик образующих её частиц – сложная задача, которую представители предприятий должны решать совместно с профильными специалистами.

Только при таком подходе заказанное и смонтированное оборудование сможет обеспечить необходимую степень очистки газовоздушной среды, работать длительно, эффективно и с минимально возможными затратами на поддержание работоспособности. Инженерный персонал нашего завода готов подготовить и обосновать предложения по оборудованию для очистки газов от пыли, учитывающие специфику производственного процесса предприятий любой специализации и масштабов деятельности.

Обзор задач, способов и технологий очистки газов от взвешенных частиц

К числу задач, которые призваны решать современные устройства и системы пылеулавливания, относятся:

  • Защита атмосферы от загрязнения мелкодисперсными твердыми частицами пыли, дыма и других побочных продуктов промышленного происхождения.
  • Технологическая подготовка газов, используемых на ответственных участках производства.
  • Извлечение из отходящего воздуха жизнедеятельности предприятий ценных продуктов.
  • Свойственная только устройствам мокрой очистки воздуха от пыли дополнительная способность охлаждения отходящих газов горячих производств.

Функции очистки газов от взвешенных частиц выполняются пылеуловителями, встроенными непосредственно в технологическое оборудование, либо выполненными в виде отдельных специализированных устройств.

Одной из основных характеристик, демонстрирующих эффективность данного оборудования, является степень очистки – показатель, равный соотношению массы твердых частиц, осажденных пылеуловителем, к начальной массе пыли, поступающей с воздушно-газовой средой на вход устройства.

Комплекс технических средств, способных решать данные задачи, включает конструкции, использующие различные методы очистки газов от механических примесей путем отделения и осаждения взвешенных в отходящем воздухе промышленного оборудования твердых частиц. В зависимости от того, на основе какого из трех основных применяющихся методов отделения пыли из потока подлежащей очистке воздушной среды функционирует то или иное оборудование, различают:

Устройства сухой механической очистки. Агрегаты мокрого механического пылеулавливания. Установки электрического способа отделения пыли

В процессе работы любого устройства очистки воздушно-газовых сред на взвешенные частицы действует разно векторный комплекс сил гравитации, инерции и других физических возмущений, обеспечивающих их осаждение на предназначенные для этого внутренние элементы конструкции. Для обеспечения высокой степени очистки воздуха от пыли нужно обеспечить условия, когда все актуальные механизмы осаждения твердых частиц будут работать наиболее эффективно.

Основные составляющие процесса осаждения взвешенных частиц

Фактический набор физических механизмов осаждения, и их вклад в результирующую эффективность работы различных по конструкции устройств для очистки воздуха от пыли может быть разным. К числу основных составляющих данного процесса относятся:

  • Гравитационное осаждение – вертикальное оседание твердых частиц на внутренние поверхности газоочистного устройства, обусловленное действием силы тяжести. Интенсивность гравитационного осаждения зависит от диаметра и плотности частиц, а также динамической вязкости и скорости газовой среды. Одной из наиболее распространенных групп устройств, построенных на основе данного принципа осаждения, являются гравитационные камеры.
  • Центробежное осаждение – процесс отбрасывания твердых составляющих на соответствующие поверхности агрегатов под действием центробежной силы, возникающей в результате движения воздушного потока по кривой или правильной округлой траектории. Расчетная характеристика интенсивности осаждения определяется геометрией тела, вдоль которого движется загрязненный воздушный поток, его скоростью, а также силой сопротивления среды. Пример преимущественного использования сил центробежного осаждения – конструкции динамических скрубберов, аппаратов вихревого типа, групповых и батарейных циклонов.
  • Инерционное осаждение – выделение из быстро движущейся газовой среды и выброс частиц в результате действия сил инерции при изменении траектории перемещения потока. Интенсивность инерционного осаждения зависит от скорости перемещения газа, кривизны обтекаемого тела, массы и объема частиц, сопротивления среды и других факторов. Данный принцип осаждение используется в работе многих систем мокрого пылеулавливания и различных фильтров.
  • Электрическое осаждение – процесс оседания на электродах содержащихся в воздушной среде заряженных частиц. Чтобы «запустить» данный механизм, выполняется ионизация потока при помощи серии электрических разрядов. За счет разности потенциалов частиц и элементов препятствий может происходить их оседание не только на твердых поверхностях, но и на каплях орошающих жидкостей, материале фильтрующих перегородок и других предварительно заряженных телах. Что позволяет использовать электрические методы очистки выбросов от пыли в конструкции самых разнообразных устройств, включая электрофильтры.
  • Диффузионное осаждение – выброс из потока газа мелких взвешенных частиц в результате множественных столкновений с молекулами газа, находящимися в состоянии броуновского движения. Данный принцип выделения пыли из воздушной среды используется при разработке эффективных фильтров.
  • Зацепление — использование эффекта фиксации твердых элементов на поверхности обтекаемого тела в результате сближения и касания под действием соответствующих физических сил.

Выбор оборудования для очистки выбросов от пыли в зависимости от её состава

Знание основных механизмов физического осаждения содержащейся в воздушном потоке пыли позволяет точнее подобрать оборудование очистки с учетом дисперсного состава, размеров и геометрии улавливаемых частиц.

Приволжский завод газоочистного оборудования специализируется на выпуске эффективных систем пылеудаления различной производительности и способов очистки.

У нас можно заказать компактные пылеуловители для отдельных технологических процессов и комплексные сооружения газоочистки с пропускной способностью в сотки тысяч кубических метров воздуха в час.

Всю необходимую дополнительную информацию и копии технической документации вы можете заказать, связавшись с нами по многоканальному номеру +7 (800) 234-85-87, или отправив предварительную заявку на E-mail: info@gas-cleaning.ru

Пылеулавливание

Пылеулавливание

Существенно ужесточившиеся в последние десятилетия стандарты в области охраны окружающей среды заставляют постоянно искать пути усовершенствования систем очистки дымовых газов в энергетике и промышленности.

Пылеулавливание — это очистка воздуха, а также других газов от взвешенных в них твердых частиц. Пылеочистка необходима в металлургической, деревообрабатывающей, горнодобывающей, химической, пищевой, текстильной, газовой промышленности и энергетике.

Пылеулавливание осуществляется с помощью специальных устройств, которые могут быть встроены в основное оборудование или вынесены за пределы технологического процесса.

Существует большое число пылеуловителей, отличающихся друг от друга конструкцией и принципом действия.

Отношение массы пыли, осажденной в уловителе, к массе загрязненной пыли, поступающей в аппарат, определяет эффективность действия пылеуловителя.

По способу отделения пыли от газа различают следующие методы пылеулавливания:

  1. Механический метод:
    • пылеосадительные камеры;
    • сухое инерционное пылеулавливание;
    • мокрое пылеулавливание;
    • фильтрация.
  2. Физический метод:
  3. Физико-химический метод:
    • абсорбция;
    • адсорбция;
    • хемосорбция;
    • катализация;
    • термический метод.

При выборе метода пылеулавливания в котельной, а соответственно, вида пылеуловителя необходимо учитывать следующие факторы:

  • способ сжигания и вид топлива;
  • количество удаляемой пыли;
  • эффективность пылеуловителя;
  • технико-экономические показатели (стоимость аппарата, сложность обслуживания).

1. Механический метод

Принцип работы пылеуловителей механического типа основан на силе тяжести, инерции, центробежной силе, диффузии и захвате.

Пылеосадительные камеры

Первые установки — пылеосадительные камеры — появились еще в 19 веке, их работа основывалась на элементарной силе тяжести. Частицы пыли загрязненного воздуха, собранного в камере, будучи тяжелее воздуха, осаждались на дно, откуда потом и удалялись. Конструкции камер постоянно усложнялись, но они оставались громоздкими и при больших мощностях производства малоэффективными.

Сухое инерционное пылеулавливание

Инерционные пылеуловители работают на основе действия инерционных сил. Они предназначены для удаления достаточно крупных частиц пыли. Подаваемый в аппарат загрязненный газ, встречая препятствие в виде перегородки, ударяется об нее и меняет свое направление. Частицы пыли, будучи тяжелее воздуха, теряют скорость и падают в пыленакопитель.

Циклоны

Самым распространенным аппаратом инерционного типа является циклон. Циклоны составляют более 90% от всех используемых уловителей. Качество воздуха на всей планете зависит от работы этих пылеуловителей.

Циклон был изобретен более 100 лет назад, но конструкция его не претерпела существенных изменений. Подав загрязненный воздух сбоку по касательной в камеру в форме цилиндра, инженеры получили действие центробежной силы, расслаивающей воздух. Это было гениальным изобретением.

Принцип работы циклона основан на центробежной силе, силе инерции и силе тяжести. Циклон состоит из цилиндрической и конической части.

На цилиндрической части установлен прямоугольный патрубок, который направляет поток запыленного воздуха внутрь цилиндра.

Отверстие в нижней части конуса является выходным отверстием для пыли, которая собирается в пылеприемнике. В верхней части цилиндра располагается выхлопная труба для выхода очищенного газа.

Способы подводки загрязненного газа

Существуют два способа подведения запыленных газов в циклон. Тангенциальный – под углом к корпусу и спиральный. Циклоны со спиральным подводом являются более эффективными. Кроме того, по направленности газового потока различают правые циклоны (поток идет по часовой стрелке) и левые (против часовой стрелки).

Движение газов

Поступая в цилиндр со скоростью 15-20 м/сек, загрязненные газы начинают под воздействием центробежной силы сложное поступательно-вращательное движение.

Частички пыли отбрасываются к стенкам цилиндра и под воздействием силы тяжести, будучи тяжелее воздуха, скользят вниз и попадают в пылеприемник.

Поток воздуха, очищенный от крупных частиц, из-за возникшего низкого давления поднимается вверх и уходит из циклона в атмосферу или к потребителю.

Некоторые частицы, не попавшие на стенки, могут продолжить движение по кривым линиям потока и устремиться вверх в выхлопную трубу. Очень мелкие частицы, обладающие малой инерцией, плохо улавливаются в циклонах. С трудом захватываются легкие и пушистые частички отходов легкой и текстильной промышленности, отходы литейного производства.

Пылеудаление

Уловленная пыль, попадающая в бункер, удаляется с помощью пылевых затворов. Главное требование, предъявляемое к затвору, — это его герметичность. Разгерметизация пылевого затвора приводит к подсасыванию воздуха и, соответственно, к снижению степени очистки и к нарушению всего технологического процесса пылеудаления.

Циклоны ЦН

Сегодня производители предлагают различные типы циклонов. Наибольшее распространение получили циклоны, разработанные НИИОГАЗ (ЦН). Установки ЦН применяются для очистки газов в объеме от нескольких сотен кубометров в час до нескольких тысяч кубометров в час.

В зависимости от типа, циклоны ЦН имеют разные углы наклона патрубка, разное соотношение диаметра к размерам патрубка, высоте конической и цилиндрической частей, диаметру трубы и другим размерам.

Все эти соотношения определяют технические характеристики циклонов: производительность, эффективность пылеулавливания, энергозатраты, потери давления в аппарате и другие.

Цилиндрические циклоны НИИОГАЗ выпускаются следующих типов: ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24. У этих моделей удлинена цилиндрическая часть. Угол наклона крышки и входного патрубка соответственно имеет 11°, 15°, 24°. Индекс «У» циклона ЦН-15У означает «укороченный». Этот тип циклона устанавливается там, где высота помещения невелика.

Циклоны НИИОГАЗ типа СДК-ЦН-33, СДК-ЦН-34, СДК-ЦН-34М, СДК-ЦН-40 относятся к коническим циклонам с удлиненной конической частью и спиральным входным патрубком, имеющим угол наклона соответственно 33°, 34°, 40°.

Для изготовления циклонов ЦН применяется углеродистая сталь в случае эксплуатации при температуре окружающей среды до -40 °С. При температуре ниже -40 °С используют низколегированные стали.

Циклоны ЦН применяются для удаления:

  • пыли из вентиляционных установок;
  • золы из газов котельных установок;
  • пыли из сушилок;
  • на пневмотранспорте.

Эффективность работы циклона напрямую зависит от диаметра цилиндра и размеров входного патрубка. Чем больше диаметр цилиндра, тем больший путь проходят пылинки и теряют свою инерцию и наоборот.

Чем меньше входной патрубок, тем больше центробежная сила, возникающая в цилиндре. Таким образом, эффективнее использовать циклоны малых диаметров.

Для очищения больших объемов газа решением стало объединение таких циклонов в группы или батареи.

Циклоны ЦН объединяют в группы из 2, 4, 6, 8 циклонов одинакового внутреннего диаметра. Они могут быть с камерой очищенного воздуха в виде сборника (вентилятор установлен перед циклоном) или в виде «улитки» (вентилятор установлен после циклона).

Батарейные циклоны

Батарейные циклоны БЦ — это аппараты, составленные из большого числа маленьких циклонов (от 6 до 100 и более), объединенные одним корпусом и имеющие общий вход загрязненных газов, отвод чистого воздуха и общий бункер для пыли. Обычно используют единичные циклоны диаметром до 250 мм.

Многие конструкции батарейных циклонов выполнены с разделением на секции с раздельными бункерами пыли и общей камерой очищенного газа. Это позволяет отключать одну из секций при уменьшении нагрузки и сохранять хорошее качество очистки газов.

Наиболее распространенные виды батарейных циклонов:

  • Батарейные циклоны БЦ-2 — количество циклонных элементов от 20 до 56, предназначены для улавливания золы, уносимой из топок паровых котлов паропроизводительностью 6,5-25 т/ч и водогрейных котлов теплопроизводительностью 4-10 Гкал/ч.
  • Батарейные циклоны БЦ- 259 — количество циклонных элементов от 6 до 48, устанавливают перед дымососами паровых котлов производительностью 2,5-25 т/ч и водогрейных котлов производительностью от 1-10 Гкал/ч.
  • Батарейные циклоны БЦ-512 — количество элементов от 16 до 144, предназначены для улавливания золы из топок паровых котлов паропроизводительностью 25-512 т/ч и водогрейных котлов теплопроизводительностью 10-50 Гкал/ч.
  • Батарейные циклоны ЦБ — количество циклонных элементов от 16 до 56, предназначены для очистки запыленных газов с размером частиц более 5 мкм.

Мокрое пылеулавливание

В процессе эксплуатации циклонов выяснилось, что в некоторых случаях пылинки, коснувшись стенок, прилипают и не могут оторваться. Для устранения этих недостатков были созданы аппараты мокрого пылеулавливания, где в процессе пылеочистки задействована жидкость — вода или пена.

Принцип мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с водой. Поступая в цилиндр в виде брызг или тумана, вода захватывает частицы пыли и уносит их с собой в виде шлама. А очищенный поток газа уходит по выхлопной трубе вверх.

Скрубберы

Самые распространенные аппараты мокрого пылеулавливания — это скрубберы. В зависимости от конструкции различают насадочные скрубберы, полые скрубберы, скрубберы Вентури, мокропрутковые скрубберы. Под действием центробежной силы частицы отбрасываются к стенке, орошаемой водой, захватываются ею и уносятся в виде шлама в выпускную воронку.

Эффективность очистки газов повышается при применении мокропрутковых скрубберов. В них загрязненные газы проходят двойную очистку.

На входное отверстие патрубка с запыленными газами устанавливается прутковая металлическая решетка, посредством орошения которой достигается прилипание крупных частиц.

Газы, освободившиеся от крупных пылинок, устремляются в цилиндр, где проходят второй этап очистки по обычному типу.

Часто скрубберы используются для предварительной очистки перед аппаратами других модификаций

Мокрые пылеуловители имеют ряд достоинств: конкурентоспособная стоимость, возможность улавливать частицы до 1 мкм, высокая эффективность. Но их самый существенный недостаток — продукт выделяется в виде шлама и должен подвергаться дополнительной очистке, что ведет к удорожанию всей системы мокрого пылеулавливания.

Фильтрация

Третьим методом механического пылеулавливания является фильтрация. Запыленный газовый поток пропускается через фильтрующий материал. Фильтрация применяется для очистки воздуха от золы, сажи, частиц металлов и их оксидов, ангидридов, а также от древесной, абразивной, асбоцементной пыли. Фильтры делятся на тканевые, волокнистые, пористые и зернистые.

В тканевых фильтрах используются и нетканые материалы, такие как фетр и войлок. Для фильтрации нейтральных и щелочных газов применяют хлопчатобумажные ткани.

Волокнистые фильтры имеют в своей основе натуральные или синтетические волокна, шлаковату, металлическую или полимерную стружку, фильтровальную бумагу, картон.

Распространение получили фильтры из синтетического материала и стекловолокна, так как их отличает прочность и термостойкость.

2. Физический метод

К аппаратам, основанным на физическом методе, относятся электрофильтры. Электростатическая очистка газов может происходить как в горизонтальных, так и вертикальных электрофильтрах.

Загрязняющие частицы размером до 0,1 мкм электризуются и выделяются из газа под воздействием электрического поля, которое создается специальными электродами и на которые они и осаждаются.

Удаление пыли — механическое.

Различают сухие и мокрые электрофильтры. Сухие предназначены для удаления сухой пыли. Мокрые электрофильтры служат для очистки газов от паров кислот: серной, соляной, азотной.

3. Физико-химический метод

Физико- химические методы используются в основном для очистки газов от вредных химических соединений путем абсорбции, адсорбции, катализации и других реакций.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть