ПЫЛЕОЧИСТНЫЕ УСТАНОВКИ
Наиболее простым аппаратом является пылеосадительная камера, работающая на гравитационном принципе (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Пылеосадительная камера Рис. 3.6. Лабиринтная пылеосадительная камера
Недостаток этих устройств – большая занимаемая площадь и невысокая эффективность очистки. С целью сокращения площади и повышения эффективности применяют пылеосадительные камеры лабиринтного типа (рис. 3.6). Камеры лабиринтного типа имеют перегородки, которые заставляют поступающий газ периодически менять направление. Следовательно, в этих камерах в дополнение к гравитационному принципу очистки добавляется инерционный. Основным условием хорошей работы пылеосадительной камеры является равномерное движение газа через камеру, так как всякое увеличение скорости будет способствовать выносу частиц пыли из камеры. Для предупреждения этого явления перед входом в камеру устанавливают сетки, перегородки и т.д.
Следует отметить, что воздуховоды с небольшой скоростью движения также работают как пылеосадительные камеры, поэтому для лучшей очистки их следует располагать наклонно. Пылеосадительные камеры просты в изготовлении, требуют незначительных эксплуатационных затрат, потеря давления воздушного потока вследствие малой скорости незначительна, но из-за невысокой эффективности их применяют для предварительной очистки. В инерционных пылеосадителях воздушной поток резко изменяет направление движения. Инерционные камеры различной конструкции при-ведены на рис. 3.7.
а) б)
Рис. 3.7. Инерционный пылеосадитель
Эффективность инерционных пылеосадителей невелика, поэтому их так же, как и пылеосадительные камеры, применяют для предварительной очистки с последующей очисткой в каком-либо другом аппарате. Центробежные пылеосадители – циклоны наиболее широко применяются в промышленности. Преимущества циклонов заключается в высокой эффективности очистки и сравнительно небольшой занимаемой площади. Схема циклона приведена на рис. 3.8. Запыленный воздух поступает в верхнюю часть циклона по касательной к цилиндру, и поэтому воздушный поток начинает вращаться. Пылевые частицы
центробежной силой отбрасываются к стенкам циклона и ссыпаются в нижнюю часть аппарата, а очищенный воздух удаляется через центральную трубу. Для нормальной очистки воздушному потоку достаточно сделать 3-5 оборотов. Эффективность удаления пыли увеличивается с уменьшением диаметра циклона, что следует из уравнения:
(3.6)
где F – центробежная сила, кг; G – вес частицы пыли, кг; U 2 – окружная скорость, м/с; r – радиус вращения, м. Но уменьшение диаметра циклона приводит к уменьшению его пропускной способности. Поэтому необходимо устанавливать несколько небольших циклонов в один аппарат. Такие очистные устройства, содержащие несколько циклонов небольшого диаметра, называются мультициклонами (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Мультициклон Рис. 3.10. Насадка мультициклона
На рис. 3.10. показано устройство небольшого циклона, он содержит спиральную поверхность, проходя которую воздушный поток начинает вращаться, и центральную трубу, через которую удаляется очищенный воздух. Важнейшим условием нормальной работы мультициклона является равномерность подачи воздуха к каждому циклону. Эффективность мультициклона достигает 95%. Основным недостатком мультициклонов является то, что они легко забиваются пылью из-за небольшого диаметра циклонов. Поэтому необходимо выдерживать температурный режим, чтобы избежать образования конденсата и налипания пыли. Температура подаваемого на очистку воздуха должна быть на 10 0С ниже температуры циклона, для этого корпус циклона накрывают теплоизоляцией или устанавливают его в теплом помещении. Мокрое пылеулавливание осуществляется в скрубберах.
Скруббер – это пылеочистительный аппарат, основанный на взаимодействии очищаемого газа с водой (рис. 3.11). Мокрое пылеулавливание осуществляется также в башнях орошения, различных камерах, мокрых циклонах. При удалении частиц пыли с помощью воды основная задача - получить максимальный контакт частиц пыли с каплями воды.
Рис. 3.11. Скруббер
Эту задачу успешно решает скруббер Вентури, основная часть этого аппарата – сопло Вентури. На рис. 3.12 приведена схема этого аппарата.
Рис. 3.12. Скруббер Вентури: 1 – сопло Вентури; 2 – подача воды; 3 – каплеуловитель
Запыленный воздух поступает в сопло со скоростью 15-20 м/с и в узкой части сопла разгоняется до скорости 60-150 м/с. В результате увеличения скорости резко возрастает турбулентность потока, что способствует лучшему перемешиванию капель воды и частиц пыли, с последующим их удалением. В дальнейшем скорость потока уменьшается, и воздух поступает в каплеуловитель. Эти устройства просты, надежны в работе, занимают мало места и характеризуются высокой эффективностью, которая достигает 98%.
В электрофильтрах (рис. 3.13) частицы пыли получают заряд у электрода с напряжением 40-100 кВ и осаждаются на другом электроде, где они теряют заряд и ссыпаются в нижнюю часть аппарата. Коэффициент очистки составляет 89-95%. Более тонкая очистка достигается в масляных, бумажных и тканевых фильтрах. На рис. 3.14. приведена схема рукавного фильтра. Их коэффициент очистки достигает 99%. Запыленный воздух поступает в аппарат и проходит через батарею матерчатых рукавов, где пыль остается, а очищенный воздух удаляется из аппарата. Рукава, чтобы не забивались пылью автоматически, стряхиваются. Пыль ссыпается в нижнюю часть аппарата, откуда удаляется шнеком.
Рис. 3.14. Рукавный фильтр:
|
