Система очистки воздуха

Циклоны-промыватели  применяют для очистки воздуха от различных видов пыли, кроме цементирующихся и волокнистых. Их следует устанавливать на всасывании.

Действие пылеуловителя Вентури (турбулентного промывателя) основано на использовании энергии газового потока для распыления впрыскиваемой воды. Газовый поток, имеющий высокую степень турбулентности, способствует коагуляции частиц. Крупные капли жидкости, содержащие частицы пыли, легко улавливаются в устанавливаемых вслед за трубой Вентури мокрых циклонах, циклонах-каплеуловителях и т. п.

Достоинство трубы Вентури  с подачей воды к горловине  состоит в возможности укрупнения пылевых частиц до размера 10 мкм  в результате соударений их с каплями  жидкости, чем и объясняется высокая  степень очистки, достигающая 99,9%.

Капли жидкости после  трубы Вентури могут улавливаться в пылеуловителе мокрого типа (рис. XII 1.13,6) или в мощных электрических фильтрах. Агрегаты пылеуловителя Вентури могут содержать одну или несколько труб. Укрупнение частиц пыли в трубе Вентури в результате коагуляции происходит под воздействием сил инерции движения частиц, броуновского движения, турбулентной и поляризационной диффузии, электростатических сил и в большой степени под влиянием конденсации водяных паров, возникающей при адиабатическом расширении газа.

От скорости движения газа в большой степени зависит также эффективность очистки. Увеличение диаметра капель с увеличением удельного расхода воды приводит к увеличению сопротивления труб Вентури и повышению эффективности их работы. Расход воды в больших трубах может достигать 0,5—I кг/м³.

При всех своих достоинствах трубы Вентури имеют существенный недостаток — большое аэродинамическое сопротивление пылегазового тракта—10 000 Па (1000 кгс/м³ и больше), а следовательно, и большой расход энергии.

Пылеуловители Вентури  используют главным образом для очистки газов на предприятиях металлургической, химической и других отраслей промышленности, а также для улавливания пыли из вентиляционных выбросов.

Пенные пылеуловители. В качестве пенных пылеуловителей используют пенные газоочистители ПГС-ЛТИ и ПГП-ЛТИ. Пенные газоочистители применяют для очистки от пыли нейтральных газов с температурой до 100° С, которые не образуют в процессе промывки водой кристаллизующихся солей, забивающих отверстия решеток или отлагающихся на поверхностях аппарата. Очищаемые газы должны иметь плотность не менее 0,6 кг/м³ и высокую начальную запыленность. Степень очистки при размерах частиц 15—20 мкм составляет 96—90%, при размерах частиц 3—5 мкм падает до 80%.

Мокрые пылеуловители  следует устанавливать в отапливаемых помещениях во избежание выхода их из строя в зимнее время года. Необходимо периодически проверять соответствие расхода и распределения воды по отдельным насадкам или форсункам по паспортным данным.

 

1.3 Тканевые пылеуловители

 

При применении тканевых пылеуловителей степень очистки воздуха может составлять 99% и более. При пропускании запыленного воздуха через ткань содержащаяся в нем пыль задерживается в порах фильтрующего материала или на слое пыли, накапливающейся на его поверхности.

Тканевые пылеуловители по форме фильтрующей поверхности выполняют рукавными и рамочными. В качестве фильтрующего материала применяют хлопчатобумажные ткани, фильтр-сукно, капрон, шерсть, нитрон, лавсан, стеклоткань и различные сетки.

Тканевые рукавные пылеуловители получили большое распространение для улавливания тонких и грубых фракций пыли.

В Приложение И показана конструкция рукавного пылеуловителя  — фильтра РФГ-УМС-4, который служит для улавливания пыли из технологических  газов и вентиляционного воздуха. Изготовляются рукавные пылеуловители одинарными и сдвоенными. Одинарные рукавные пылеуловители состоят из четырех, шести, восьми или десяти секций, а сдвоенные — из удвоенного числа секций. В каждой секции в шахматном порядке установлено по 14 матерчатых рукавов в три ряда. Площадь фильтрующей поверхности каждого рукава составляет 2 м², а одной секции — 28 м².

Во избежание конденсации  влаги на ткани и стенках рукавов  при установке пылеуловителей следует  учитывать температуру и влажность  очищаемого воздуха. Рукавный пылеуловитель РФГ состоит из корпуса 1, бункера 2, газораспределительного короба 3, фильтровальных рукавов 4, крышки с механизмом встряхивания рукавов и переключения дроссель-клапанов 5, коллектора очищенного воздуха 6, вентилятора для продувки рукавов 7, шпека для выгрузки пыли 8 и шлюзового затвора 9.

Очищаемый воздух подводится воздуховодом к входному фланцу газораспределительного короба бункера (с передней или задней торцовой стороны пылеуловителя) и  опускается под влиянием направляющей перегородки в нижнюю часть бункера, где поворачивается на 180° и поступает в рукава. Проходя через ткань рукавов, воздух очищается от пыли, которая оседает на внутренней поверхности рукавов. Очищенный воздух поступает в межрукавное пространство секций и далее в предназначенный для него коллектор.

Регенерация ткани осуществляется одновременным встряхиванием рукавов  и их обратной продувкой. В этом случае регенерируемая секция отключается  от коллектора очищенного воздуха.

Каждая половина сдвоенного пылеуловителя имеет свой механизм встряхивания и переключения клапанов. Встряхивание и переключение клапанов на продувку осуществляется электродвигателем через редуктор. Продолжительность встряхивания одной секции составляет 1 мин при длительности процесса фильтрования 9 мин, а весь рабочий цикл составляет 10 мин.

Для продувки рукавов  используется вентилятор, установленный  на одном валу с электродвигателем. Одновременно продувают только одну секцию. Продувочный воздух поступает  в секцию из коллектора продувочного воздуха, проходит через ткань рукавов в направлении, обратном потоку очищаемого воздуха, и поступает во внутреннюю полость рукавов. В процессе регенерации ткани пыль с поверхности рукавов сбрасывается в бункер, а из последнего транспортируется шнеком к шлюзовому затвору, через который и удаляется.

Допускаемая нагрузка запыленного  воздуха на 1 м² фильтрующего материала и общая пропускная способность пылеуловителя зависят от дисперсного состава пыли и первоначальной запыленности воздуха и могут быть определены по данным ГПИ Сантехпроекта.

Из других тканевых пылеуловителей в настоящее время применяют  фильтры рукавные всасывающие ФВ.К-30. ФВК-60, ФВК-90, ФВ-30, ФВ-45, ФВ-60, ФВ-90; фильтры  рукавные ФР-10, ФРМ1-6. ФРМ1-8, ФРМЫО и  т. д.

 

1.4 Электрические пылеуловители

 

Эффективность электрического пылеуловителя зависит от свойств очищаемого газа (воздуха) и улавливаемой пыли, загрязнения пылью осадительных и коронирующих электродов, электрических параметров пылеуловителя, скорости движения газа и равномерности его распределения в электрическом поле.

В электропылеуловителях содержащиеся в воздухе частицы пыли приобретают  заряд и осаждаются на осадительных электродах. Эти процессы происходят в электрическом поле, образованном двумя электродами с разноименными  зарядами. Один из электродов является одновременно и осадителем.

Приобретение частицами пыли электрического заряда в электропылеуловителе вызвано  как их бомбардировкой ионами под  действием электрического поля —  частицы пыли размером более 1 мкм, так  и тем, что с ними приходят в  соприкосновение ионы (тепловое — броуновское движение молекул) — частицы пыли размером менее 1 мкм.

Предельный заряд частиц размером более 1 мкм пропорционален напряженности  электрического поля и квадрату радиуса  частицы.

Каждая секция электропылеуловителя имеет электрическое поле высотой 8,5 м с поперечным сечением 2,8X4,3 м. Скорость вертикального перемещения  запыленного воздуха составляет 1,75—2 м/с. Пропускная способность одной  секции 75 000—100 000 м³/ч очищаемого воздуха.

Осадительные электроды, выполненные в виде металлических  пластин 1, опираются на балки корпуса. Система коронирующих электродов представляет собой раму из труб с натянутыми между ними горизонтальными проводами 2 из проволоки сечением 4X4 мм. Тяги, на которых подвешены рамы коронирующих электродов, проходят через изоляторы 3.

Для удаления пыли с осадительных и коронирующих электродов предусмотрены  механизмы встряхивания. При встряхивании электродов пыль осыпается по пылевым  желобам в сборные бункера 4, откуда и удаляется.

Расход электроэнергии данным пылеуловителем 0,2 кВт на 1000 м³/ч очищаемого воздуха. Сопротивление 98 Па (10 кгс/м²). При комбинации пылеуловителя ДВП с батарейными циклонами эффективность его достигает 98%.

 

1.5 Фильтры

 

Воздушные фильтры могут быть разделены на три класса, из которых фильтры I класса задерживают пылевые частицы всех размеров (при низшем пределе эффективности очистки атмосферного воздуха 99%), фильтры II класса — частицы размером более 1 мкм (при эффективности 85%), а фильтры III класса — частицы размером от 10 до 50 мкм (при эффективности 60%).

Фильтры I класса (волокнистые) задерживают пылевые частицы всех размеров в результате диффузии и соприкасания, а также крупные частицы в результате их зацепления волокнами, заполняющими фильтр.

В фильтрах II класса (волокнистых с более толстыми волокнами) частицы мельче 1 мкм задерживаются неполностью. Более крупные частицы эффективно задерживаются в результате механического зацепления и инерции. Задержание частиц крупнее 4—5 мкм в сухих фильтрах этого класса малоэффективно.

В фильтрах III класса, заполненных более толстыми волокнами, проволокой, перфорированными и зигзагообразными листами и т.п., в основном действует инерционный эффект. Для уменьшения пор и каналов в заполнении фильтров последние смачиваются.

Эффективность и сопротивление  фильтров внутри каждого из классов  неодинаковы.

         Сухие пористые фильтры

Рулонный волокнистый  фильтр ФРУ выполнен в виде коробчатого каркаса, через сечение которого протекает очищаемый воздух. Каркас в верхней и нижней частях имеет катушки-барабаны , На верхнюю катушку наматывается в виде рулона фильтрующий материал, полотнище которого пропускается через живое сечение фильтра и закрепляется на нижней катушке. Воздух, проходя через полотнище, оставляет в нем пыль.

Рулонные фильтры ФРУ  снаряжаются фильтрующим материалов ФСВУ из упругого стекловолокна в  виде матов длиной 15—25 м.

На одной из боковых  стенок каркаса фильтра установлен механический привод с электродвигателем (V=0,27 кВт), обеспечивающий работу механизмов фильтра.

Сопротивление фильтра  возрастает с накоплением в фильтрующее  материале пыли. При достижении расчетной  величины сопротивление материал перематывается с верхней катушки на нижнюю, в  результате чего в воздушный поток  вводится чистый материал и сопротивление фильтра падает. Предусмотрена ручная и автоматизированная перемотка фильтра, для обслуживания верхней катушки должна быть устроена рабочая площадка с лестницей. Рулонные фильтры устанавливают в приточных системах вентиляции и в системах кондиционирования воздуха при запыленности атмосферного воздуха до 1 мг/м³.

Фильтры ФРУ выпускаются  пропускной способностью от 20 000 до 120000 м³/ч с начальным сопротивлением 39—49 Па (4—5 кгс/м²) при удельной воздушной нагрузке 10000 м³/ч на 1 м². Удельная пылеемкость при увеличении сопротивления с 39 до 137 Па (с 4 до 14 кгс/м²) может доходить до 300 г/м²_% Фильтры ФРУ могут устанавливаться секциями шириной 800, 1050 и 1600 мм в зависимости от ширины кондиционера или камеры.

Фильтры ФРУ можно использовать как сухими, так и смоченными.

Кроме фильтров ФРУ, имеются рулонные волокнистые фильтры ФРП в которых в качестве фильтрующего материала принят нетканый фильтрующий материал ФВН.

Кассеты МИОТ. Эти кассеты устанавливаются в каркас фильтра и заряжаются пористой бумагой. Кассета состоит из двух глухих стенок из листовой стали толщиной 0,3 мм, в которых имеются зубья, на которые по всему периметру клинообразных вырезов укладывается сетчатая поверхность. Стенки кассеты своей гладкой стороной прикрепляются к рамке из угловой стали. К верхней части зубцов стенок приварены стальные трубки диаметром 4 мм, удерживающие зубцы на определенном расстоянии друг от друга.

После закладки бумаги и  заправки выступающих краев на зубья  стенок накладываются гребенчатые планки с зубьями, имеющими обратную отбортовку; зубья своей выпуклой частью вдавливают загнутые края бумаги в углубления зубьев глухих стенок и прижимают ее.

Кассета закрепляется клиновым задвижным зажимом, для чего в глухих стенках оставляются отверстия. В зубья планок вваривают тальные скобки. Для переноски кассеты и установки ее в каркас.

Смену бумаги следует  производить после того, как сопротивление  фильтра возрастет на 10 кГ/м². В городской местности это составляет 2—4 месяцев. Бумагу после ее использования рекомендуется сжигать, а кассеты перед новой зарядкой следует промывать дезинфицирующим раствором.

Ячейковый губчатый фильтр ФяП представляет собой плоскую (коробчатую) ячейку высотой 85 мм, заполненную слоем модифицированного пенополиуретана толщиной 20—25 мм. Пенополиуретан обработан раствором щелочи для повышения его воздухопроницаемости.