Логотим Метталум
Проектирование, изготовление, монтаж, запуск, паспортизация
+38 (048) 706 26 73
+38 (097) 743 69 84
metallum_office@ukr.net

Проектирование систем обеспыливающей вентиляции - аспирации

Проектирование систем обеспыливающей вентиляции - аспирации

Опыт проектирования различных вентиляционных установок показывает, что имеется много случаев очень часто газоочистное оборудование выходит из строя преждевременно, а также неэффективно работает.

Зачастую это происходит еще на этапе проектирования через неправильный побор пылеуловителей, несоответствие конструкции и типоразмера, не соблюдение условий в которых работает аспирационная установка. Также не учитывается концентрация пыли в аспирационных газах.

Иногда очищенный от пыли воздух (газ) имеет повышенную влажность, а это не учитывается. Например, на выбивке опок, заливаемых «по-сырому», имели место случаи установки матерчатых фильтров ДИЗ или сухих циклонов, быстро выходящих из строя под действием влаги.

На одном из заводов для очистки дымовых газов от пыли и пылеобразных продуктов были установлены инерционные пылеотделители без учета того обстоятельства, что сушилка топилась ящиками, при сгорании которых выделялись смолистые вещества. Через несколько часов после пуска установки в работу инерционные пылеотделители засмолились и их пришлось снять.

Был случай, когда металлические, смоченные маслом фильтры, пришлось снять, так как они были установлены на расстоянии приблизительно 600мм от калорифера; облучаемые нагретым калорифером фильтры испаряли масло, придававшее неприятный запах приточному воздуху.

Во всех перечисленных случаях неполадки были вызваны не качеством пылеуловителей, а их неправильным применением.

Бывают случаи применения такого пылеуловителя, который при данной дисперсности пыли не может обеспечить требуемую эффективность очистки воздуха. Например, применяют циклоны большого диаметра для очистки воздуха, содержащего тонкие фраками пыли. Есть случаи применения пылеуловителей без учета воспламеняемости и взрываемости пылевоздушной смеси, в результате чего фильтры сгорают или разрушаются при взрыве.

Поэтому выбор пылеуловителя или его проектирование должны вестись на основании правильно и полно составленного технического задания, в котором указываются:

1)         температура и влажность воздуха, поступающего в пылеуловитель, а также наличие в нем других примесей, кроме пыли;

2)         физико-химическая характеристика пыли: материал, из которого она образована, дисперсный состав, гигроскопичность, склонность к коагуляции и способность цементироваться, воспламеняемость и взрываемость, электрические свойства, а также другие свойства данной пыли;

3)         запыленность очищаемого воздуха.

При колебаниях некоторых из перечисленных величин, а также изменяемости некоторых свойств пыли необходимо указать пределы колебаний и промежутки времени, в которые они наблюдаются (часы, дни, зимний или летний период и т. п.), или характерные фазы производственных операций, вызывающие колебания (например, периоды загрузки очистных барабанов в литейных цехах, промежутки выгрузки золы из топок и т. п.);

4)         объем очищаемого воздуха и пределы его изменения; следует иметь в виду, что занижение производительности (по сравнению с нормальной) для таких пылеотделителей, как циклоны, батарейные циклоны и инерционные пылеотделители, вызывает понижение эффективности пылезадержания; перегрузка таких аппаратов может быть допущена в определенных пределах и обычно лимитируется гидравлическим сопротивлением;

5)         общее располагаемое давление в вентиляционной установке и часть его, которая может быть израсходована в пылеуловителе;

6)         требуемая степень очистки воздуха или предельная остаточная концентрация пыли в очищенном воздухе;

7)         способы удаления задержанной пыли и периодичность удаления;

8)         особые требования к пылеуловителю в условиях его работы в проектируемой вентиляционной установке; к ним можно отнести: работу вентилятора на пыльном или очищенном воздухе; место расположения фильтра в приточной установке;

9)         сколько часов в сутки и дней в неделю будет работать пылеуловитель; место, где может быть установлен пылеуловитель (если внутри помещения, то на каком этаже; если во дворе, то на каком расстоянии от ближайшего цеха и какого именно); особенности климата местности и т. п.;

10)       возможно ли применить по условиям предприятия мокрую очистку; какое количество воды и какой температуры и давления может быть израсходовано в установке; имеется или может ли быть учтена регенерация осветленной воды.

Кроме соблюдения этих условий, предъявляемых заказчиком или разрабатываемых проектировщиком совместно с заказчиком (но подписываемых последним как техническое задание), проектировщик должен принять сам ряд решений, обеспечивающих наибольший эффект пылеулавливания при выбранном типе и конструкции пылеуловителя.

В проекте необходимо предусмотреть контрольно-измерительную аппаратуру и устройство для сигнализации о ненормальной работе пылеуловителя и о необходимости выгрузки задержанной пыли. При проектировании надо выбрать способ восстановления нормальной пылезадерживающей способности и производительности (по воздуху) пылеуловителя: ручной, механический, автоматический, со сдуванием слоя пыли, или с обратной продувкой фильтрующего слоя, или с промывкой его водой и т. п.

В соответствии с местом установки пылеуловителя и давлением, под которым он будет работать, а также способом удаления пыли и другими особенностями его работы следует установить необходимую степень герметичности элементов установки и определить размеры утечки или присоса воздуха. Это касается, в основном, пылеуловителей, работающих под давлением.

Вопросы удобного, безопасного обслуживания пылеочистных установок далеко не всегда рассматриваются проектировщиками. Иногда отсутствуют площадки с перилами, постоянные лестницы; электродвигатели располагают так, что к ним нельзя подойти, вентиляторы располагают так, что не только нельзя сменить колесо без съема всего вентилятора целиком, но невозможно и осмотреть в каком состоянии находится колесо вентилятора; не учитывается освещенность установки. Не всегда проектируются люки, лазы, необходимые отключающие клапаны. Нередко проектировщик не предусматривает клапаны для выгрузочных устройств.

Чтобы устранить случаи неудовлетворительной работы пылеочистных устройств, обеспечить их постоянную бесперебойную работу, удобное и безопасное обслуживание, необходимо проектировать их на основании описанного выше типового технического задания, дополнив его пунктами, отражающими специфические особенности конкретного объекта.

Техническое задание на проектирование пылеуловителей является частью общего технического задания на проектирование вентиляционной установки.

Выбор пылеочистного устройства должен производиться по показателям его технической характеристики, удовлетворяющим требованиям санитарных норм.

Основным требованием санитарных норм является предельнодопустимое весовое содержание пыли (концентрация) в 1 м3 очищенного воздуха в мг/м3. Поэтому пылеочистной аппарат подбирается в зависимости от начального пылесодержания в очищаемом воздухе, гигиенической вредности и дисперсности пыли и в соответствии с этим предельно допустимого остаточного пылесодержания в очищенном воздухе, выпускаемом в атмосферу или в рабочее помещение.

В табл. 1 приводятся основные технические характеристики наиболее распространенных в нашей вентиляционной технике пылеотделителей. Этими данными проектировщик может воспользоваться при выборе типа конструкции и размера пылеотделителей и фильтров, которые удовлетворяют основному санитарному требованию — эффективности пылезадержания.

В дальнейших этапах проектирования уточняются конкретные местные условия, экономические показатели, конструктивные, монтажные и эксплуатационные особенности выбранных пылеочистных устройств и выбирается наиболее оптимальное по всем показателям.

Помещенные в табл. 1 краткие описания принципов действия пылеотделителя или фильтра, условий их работы и эксплуатации могут служить отправными моментами для оценки их соответствия техническому заданию.

Основные технические показатели дают возможность определить необходимые размеры и расход мощности на очистку воздуха в данном пылеочистном устройстве.

Табл. 1 Сухие инерционные пылеотделители

Наименование пылеотделителя

Принцип действия

Основные технические показатели (характе­ристики)

Рекомендации по применению; условия работы; требования к эксплуатации

Характеристика пыли

Рекомендуемое начальное пылесодержание в г/м3

Сопротив­ление в Па

Эффективность пылезадержания в %

Размер фракций

<5мк

5— 10мк

Пылеосадочные камеры

Поток в камере турбулентный.

Эффект пылеотделения обеспечивается гравитационными и инерционными силами

Скорость входа воздуха 6—7м/сек.

Коэффициент местного сопротивления по входной скорости 2,5

Для предварительного осаждения наиболее крупной пыли перед очисткой воздуха (газа) другими более эффективными пылеочистными устройствами

Грубая, сухая

До 200

980—1960

10

25

Циклоны

Закрученный винтообразно спускающийся поток запыленного воздуха (газа) выделяет пылинки на стенки циклона с которых пыль скатывается вниз, а очищенный воздух (газ) поворачивается вверх и уходит через трубу в атмосферу

Некоторые циклоны имеют производительность до 5000—8000м3/ч;

скорость входа воздуха 16—20м/сек;

коэффициент местного сопротивления:

Циклон ЦОЛ – 4,0

Циклон 4БЦШ – 5,0;

Циклон УЦ-38 – 20хД

Циклоны НИИОГАЗ:

- ЦН-11 – 6,5

- ЦН-15 – 7,8

- ЦН-15у – 10,1

- ЦН-24 - 4,1 – 12,5

- СДК-ЦН-33 –

- СК-ЦН-34 – 20,1

- СЦН-40 – 24,0

Циклон СИОТ-4,2 – 3,9;

Циклон РИСИ – 5,6

Циклон ЦМ – 6,1

Циклон ЦОК – 5,6

Циклон ОЭКДМ-К – 5,0

Циклон ЛТА – 4,1

Циклон Ц – 5,4

При сухой неслипающейся пыли.

Для пыли, склонной к зависанию, рекомендуются

циклоны ВЦНИИОТ; конструкция СИОТ не рекомендуется для отделения абразивной пыли.

Сухая, неслипающаяся

Максимальное до 106

Не рекомендуется

<200

То же

55

80

Жалюзийный пылеотделитель ВТИ

Отделение пыли от воздуха (газа) происходит в результате совместных упругих отражений и отброса частиц центробежными силами при

резком повороте воздушного потока в щель, а также вследствие соударений частиц между собой

Шаг лопаток из угловой стали 50мм угол к оси потока 7—8; угол полки 30°; отбираемого газа 5—10%; температура воздуха 400°С и выше, скорость входа воздуха 12—15м/сек.

Коэффициент местного сопротивления 2,75

Для сухой, неслипающейся пыли.

Не рекомендуется для пыли с сильными абразивными свойствами, наличием волокнистых липких частиц.

Упругая, с небольшим содержанием фракций размером

<10мк.

Не обладающая абразивными свойствами.

Неволокнистая

До 200

То же

15

38

Конический инерционный пылеотделитель

Твердые частицы сохраняют направление движения вдоль оси инерционного пылеотделителя

Шаг колец 16 мм;

угол конуса 14°;

угол конусности колец 60°; отбираемый воздух – 5…7%;

скорость входа воздуха 16—20м/сек; коэффициент местного сопротивления 1,7—2,0;

коэффициент сопротивления циклончиков 3,6

При эксплуатации необходимо следить и своевременно устранять засорения отверстия и трубы, отводящей сгущенную пылегазовую смесь в циклончик

Нелипкая некомкующаяся

То же

53

68

Плоский пылеотделитель МИОТ

Отделенная пыль с небольшим количеством воздуха (газа) направляется в циклончик

Шаг плоских лопаток 12,5мм;

Угол конусности 7°;

наклон лопатки 30°,

отбираемого воздуха 7—11%;

скорость входа воздуха 23—25м/сек;

коэффициент местного сопротивления 1,75

 

То же

50

66

Ротационные пылеотделители

Пыль центробежной силой выбрасывается через щель в пылесборник, а очищенный воздух из кожуха пылеотделителя — в атмосферу.

Грубая очистка воздуха от пыли.

Окружные скорости колеса 60м/сек.

Скорость входа запыленного воздуха соответствует транспортной скорости. Зазоры между стенками пылеотводного и воздушного кожухов 1мм

При необходимости располагать пылеотделитель непосредственно около места отсасывания пыли.

Целесообразно усиливать эффект пылеотделения впрыскиванием воды

То же

40

65