Методы обеспыливания воздуха. Основные технические показатели пылеуловителей.

Для очистки от пыли используют сухие и мокрые пылеуловители, а также сухие и мокрые электрофильтры. Выбор метода и аппарата для улавливания аэрозолей зависит от дисперсного состава (размера частиц, находящихся в воздухе), эффективности, расхода или производительности аппарата.

Эффективность улавливания или степень очистки - выражается количеством уловленного материала, поступившего в газоочистной аппарат с газовым потоком за определенный период времени. (G₁, G₂- массовый расход (концентрация) частиц пыли, содержащихся в газе на входе и на выходе из аппарата [кг/ч]).

В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. К основным аппаратам сухой очистки относятся: пылеосадительные камеры, циклоны, фильтры, электрофильтры.

«+»- температура выбросов после очистки достигает до 50()°С (есть возможность утилизации):

- при выбросе горячих газов улучшается их рассеивание в атмосфере;

- отсутствие потребления воды и образования сточных вод;

- возможность возвратить уловленную пыль обратно в производство.

«-» - возможная конденсация паров на стенках аппарата, что приводит к коррозии стенок и образование трудно улавливаемых отложений пыли;

- трудности с удалением уловленной пыли (возможность вторичного загрязнения воздуха).

 

Пылеосадительные и инерционные пылеуловители.

К ним относятся (по методам осаждения частиц): гравитационный (пылеосадительная камера) и инерционные (камеры, осаждение в которых происходит в результате изменения направления движения газового потока).

Гравитационные пылеосадительные камеры (d>=50мкм, очищение 47-75%). Такие установки используют для предварительной очистки воздуха от крупных частиц пыли.

Эффективность очистки зависит от скорости воздушного потока и от длины пути прохождения возд. потока внутри камеры.

(-): -большие габатитные размеры (как по длине так и по ширине); скорость потока должна быть меньше чем 1м/с.

-улавливаются только крупнодисперсеая пыль.

Инерционные пылеуловители. При резком изменении направления движения газового потока, частицы пыли под действием инерционной силы будут стремиться двигаться в прежнем направлении и после поворота газового потока осаждаться в бункер.

Камера с плавным поворотом газового потока. Обладает небольшим гидравлическим сопротивлением, η=65-85%, d>25мкм.

Пылеуловители с перегородкой.

Пылеуловители с расширяющимся конусом. η=65-85%, d>25мкм.

 

 

Центробежные пылеуловители.

К ним относятся различные типы циклонов и вихревые пылеуловители.

Циклон. Получили наибольшее распространение в промышленности (для улавливания золы на ТЭС, на деревообрабат-их заводах). η=90%, d>10мкм.

«+» -отсутствие движущихся частей в аппарате;

-надежность работы при высоких температурах (до 500°C)-при работе с более высокими °t изготовляются из спец. материалов;

-возможность улавливания абразивных материалов (внутренняя поверхность циклона обрабатывается спец.покрытием);

-постоянное гидравлическое сопротивление;

-хорошая работа при высоких давлениях газа;

-простота изготовления.

«-» -низкая эффективность при улавливании частиц меньше 5мкм;

-высокое гидравлическое сопротивление (1,2-1,5кПа).

1-входной патрубок

В циклоне происходит спиралеобразное закручивание потока, в результате чего частицы отбрасываются к стенкам и постепенно опускаются в бункер 2. ОВ через выходное отверстие 3 выбрасывается в атмосферу. Частицы аэрозоли движутся вдоль результирующей силы Fp и прижимаются к внутренним поверхностям корпуса (трубы) и по этой поверхности скользят вниз и попадают в пылесборник. Периодически нижняя часть пылесборника открывается и таким образом удаляется пыль, на это время заслонку на патрубке закрывают. Эффективность улавливания частиц пыли в циклоне прямо пропорциональна скорости газа в степени ½ и обратно пропорциональна диаметру аппарата.

Для увеличения центробежной силы Fц необходимо (для повышения эффективности):

- увеличивать скорость пылевоздушной струи;

- уменьшать диаметр циклона.

Из практики известно, что скорость струи должна быть от 15 до 18 м/с. Отношение высоты циклона к D д.б. 2/3.

При больших расходах очищенных газов применяются групповые/батарейные циклоны – это позволяет не увеличивать D циклона. Запыленный газ входит в общий коллектор и распределяется по циклонам (работают параллельно).

Вихревые пылеуловители. Η<90%, d>2мкм.

Основным отличием от циклонов является наличие вспомогательного закручив-ся потока. В аппарате соплового типа запыленный газовый поток подается снизу аппарата и закручивается при помощи лопаточного завихрителя. Закрученный газовый поток движется вверх, при этом подвергаясь действию нескольких струй вторичного газа. Вторичный газ подается из тангенциально расположенных сопел вверху аппарата. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к периферии корпуса аппарата, а оттуда в создаваемый струями поток вторичного газа, направляющий их вниз в кольцевое межтрубное пространство. Кольцевое межтрубное пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой, обеспечивающей спуск пыли в бункер.

1-камера; 2-выходной патрубок; 3-сопла;

4-лопаточный завихритель; 5-входной патрубок; 6-подпорная шайба;

7-пылевой бункер.