Очистка воздуха от пыли на предприятиях легкой промышленности

Помимо естественной очистки воздуха от пыли путем ее осаждения, в рабочих залах используют ряд искусственных устройств, задерживающих частицы пыли из воздуха.

На текстильных предприятиях применяют два основных способа очистки: сухую и мокрую.

Сухая очистка воздуха

Сухая очистка воздуха применяется, если в воздухе содержится большое количество достаточно крупной пыли, представляющей собой известную ценность (после извлечения из воздуха она поступает в дальнейшую переработку). Сухой очисткой обычно пользуются в цехах первичной обработки волокна: сортировочно-трепальных и чесальных отделах. Сухую очистку применяют в некоторых цехах отделочных фабрик, как, например в стригальных и ворсовальных отделах и т. п., а также в кондиционерах в качестве предварительной ступени очистки воздуха от пыли.

На текстильных фабриках используют ряд устройств для сухой очистки воздуха от пыли.

Пылеосадочные камеры. Пылеосадочные камеры представляют собой достаточно объемные помещения (рис. 1), в которые поступает пыльный воздух для очистки. На текстильных фабриках эти камеры часто расположены в подвальных помещениях и называются пыльными подвалами.

В пылеосадочных камерах, или пыльных подвалах, частицы пыли осаждаются под действием силы тяжести. Чтобы на возможно коротком расстоянии погасить кинетическую энергию воздушного потока, в камерах устанавливают одну или две перегородки 1.

Рис. 1. Схема пылеосадочной камеры

1 – перегородка для уменьшения скорости воздушного потока

Струи воздуха впускаются в пылеосадочную камеру таким образом, чтобы осевшая пыль не сдувалась со дна. Для этого воздух из патрубков следует выпускать в горизонтальном направлении. На концах выпускных патрубков нужно укреплять легкие клапаны — хлопушки, закрывающиеся при останове вентиляторов. Этим предупреждается возможность поступления пыльного воздуха из подвала через патрубки в рабочее помещение.

Во избежание засорения территории фабрики пылью пыльная башня в одноэтажных фабриках должна иметь высоту не менее 10м, а в многоэтажных фабриках — возвышаться над коньком крыши не менее чем на 1 м.

В пылеосадочных камерах происходит лишь первая и грубая очистка воздуха от пыли. Остаточная запыленность воздуха после такой очистки нередко составляет 30…40мг/м³, что не может быть признано удовлетворительным даже в тех случаях, когда воздух после очистки не возвращается, а выбрасывается наружу. При такой большой остаточной запыленности выбрасываемого наружу воздуха неизбежно засоряются территория и крыша фабрики, а также значительно повышается пожароопасность предприятия. В связи с этим в пылеосадочных камерах устраивают вторую ступень очистки в виде сетчатых и тканевых фильтров, которые дополнительно очищают воздух.

Сетчатые фильтры. На текстильных фабриках большое распространение получили сетчатые металлические фильтры, представляющие собой стальную раму, обтянутую металлической сеткой с числом отверстий от 25 до 100 на 1см².

Спустя некоторое время после начала работы фильтра, на поверхности сетки образуется слой пуха, или ватки, которая и составляет фильтрующую среду. С течением времени по мере увеличения толщины и плотности ватки пылезадерживающая способность фильтра возрастает, но одновременно увеличивается и его сопротивление проходу воздуха. Поэтому через известные промежутки времени (один или два раза в неделю, а в ряде случаев ежедневно в зависимости от запыленности воздуха) фильтр очищают, слегка встряхивая сетку.

Обычно рамы таких фильтров устанавливают зигзагообразно, благодаря чему увеличивается их поверхность, снижается скорость фильтрации и тем самым уменьшается сопротивление фильтра. Для обеспечения дополнительной очистки воздуха нередко ставится второй сетчатый фильтр, пройдя который очищенный воздух направляется в пыльную башню. Сетка в первом фильтре имеет обычно от 25 до 64 отверстий на 1см², а во втором — от 64 до 100 отверстий на 1см². Удельная нагрузка воздуха может составлять от 150 до 200м³/ч на 1м² сетчатого фильтра. Сопротивление двух сеток со слоями ватки составляет 300…400Па. При начальной запыленности воздуха около 50мг/м³ остаточная концентрация пыли после сеток составляет 6…12мг/м³. Такая степень очистки достаточна для выбрасывания воздуха наружу и недостаточна для рециркуляции, т. е. возврата его снова в рабочее помещение.

Фильтр ФТ-1 (рис. 2) состоит из медленно вращающегося сетчатого барабана 1 диаметром 750мм и длиной 1350мм, заключенного в спиралеобразный металлический кожух 2. Пыльный воздух поступает по трубе 3 в нижнюю часть кожуха 2 в направлении по касательной к поверхности кожуха. Волокнистая пыль задерживается на внешней поверхности барабана, образуя слой пуха — ватку, толщину которой регулируют, изменяя скорость вращения барабана. Барабан может совершать один оборот в течение 54…296мин. Чем медленнее вращается барабан фильтра, тем толще образуется слой ватки и тем большей становится пылезадерживающая способность фильтра.

Рис. 2. Схема фильтра ФТ-1

1 – медленно вращающийся сетчатый барабан; 2 – спиралеобразный металлический кожух; 3 – входящий входа пылевоздушного потока; 4 – торцевые отверстия для выхода воздуха из фильтра; 5 – конусы для отражения воздушного потока; 6 – валик для съема ватки; 7 – отверстие для выпадения ватки; 8 – пылесборный ящик (мешок); 9 – электродвигатель

Воздух, пройдя слой ватки, поступает внутрь барабана, откуда через круглые торцовые отверстия 4 выходит из фильтра в осевом направлении.

При установке нескольких фильтров в ряд в выходную часть отверстия вставляют конусы 5 для отражения воздушного потока, который может сдувать ватку со смежного фильтра.

Съемным валиком 6 под действием избыточного давления внутри барабана ватка снимается и через узкое отверстие 7 падает в сборный ящик или мешок 8.

Сетчатый барабан приводится во вращение от индивидуального электродвигателя 9 мощностью 0,6кВт через редуктор, эксцентрик и храповой механизм.

Полная поверхность сетчатого барабана составляет 3,19м², а полезная поверхность (от места входа воздуха до съемного валика), через которую проходит воздух, — 2,9м².

Пропускная способность фильтра 7500м³/ч при удельной нагрузке на сетку 2580м³/ч на 1м² и сопротивлении около 1500Па.

Фильтры ФТ-1 преимущественно применяют на хлопчатобумажных фабриках для очистки воздуха, поступающего от трепальных машин; они снабжаются автоблокировкой, останавливающей барабан фильтра при прекращении подачи хлопка на трепальную машину.

К фильтру ФТ-1 подведены три воздуховода 10, идущих от каждого вентилятора трепальной машины.

Преимуществами фильтра ФТ-1 являются: компактность, механизированная очистка фильтрующей поверхности и сравнительно небольшое сопротивление проходу воздуха. Однако эти фильтры недостаточно эффективны — их пылезадерживающая способность составляет около 85…95%; остаточная запыленность воздуха, по данным испытаний, составляет при переработке хлопка средних сортов 8мг/м³, низких сортов — до 10…20мг/м³. Недостаточная эффективность фильтра ФТ-1 объясняется тем, что слой ватки, лежащей на поверхности барабана, неравномерен по толщине. После съемного валика сетка становится почти чистой, и здесь эффективность пылезадерживания минимальна. По ходу движения барабана толщина ватки увеличивается, достигая своего максимума при подходе к съемному валику. Эффективная очистка воздуха происходит только в той части поверхности сетки барабана, которая покрылась достаточно толстым слоем ватки.

Из сказанного следует, что после фильтра ФТ-1 воздух непригоден для рециркуляции, особенно при переработке низких сортов хлопка, поэтому фильтры ФТ-1 могут служить лишь первой ступенью очистки воздуха от пыли.