Какие системы удаления дыма существуют

Воспаление слизистой, аллергии, заболевания дыхательных путей - все это развивается под воздействием задымленного воздуха.

При контакте со слизистой оболочкой даже не канцерогенные соединения способны вызвать раздражение, что становится причиной развития многих аллергических и воспалительных процессов в организме.

Для начала дымовые газы и взвешенные твердые частицы подают в очистительную систему. Для этого как раз и необходима аспирация дыма, то есть, проще говоря, всасывание через отверстие с перемещением по конструкции.

Выбор используемых материалов во многом зависит от состава и количества выбросов, а также от температуры дыма. Допустим, контакт с раскаленным газом выдержит только металлический трубопровод с толстой стенкой. А холодный дым может контактировать с поверхностями абсолютно любых видов, не нанося им никакого вреда.

Современные аппараты аспирации- это высокотехнологичные и удобные в использовании устройства. Всасывающий материал устанавливают в любом положении, что, безусловно, повышает эффективность конструкции.

Способы удаления дыма включают:

• Инерционные вихревые системы аспирации
• Скрубберы
• Рукавные фильтры

Поговорим про каждый вид в отдельности.

Инерционные вихревые системы аспирации

Вихревые пылеуловители, как способ очистки дымовых газов, появились в промышленности в 50-х годах, но тем не менее они успели получить значительное распространение.

В вихревом пылеуловителе, как и в циклоне, сепарация пыли основана на использовании центробежных сил. Основным их отличием от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока.

Этот вид наиболее применяем и затратен среди всех способов удаления дыма. Циклонные пылеуловители лидеры по количеству среди всех пылеуловителей. По сути говоря, это барьер, фильтрующий частица средней и крупной величины дисперсности.

Особенно данный метод очистки дымовых газов активно применяется в деревообрабатывающей промышленности. Их используют для очистки загрязненных воздушных масс от стружки, опилок, щепы, шлифованной пыли.

Циклон, как метод очистки дымовых газов, состоит из нескольких основных частей:

• корпус с конусовидной нижней частью
• входной и выходной патрубок
• накопительный бункер для хранения и удаления пыли

Их относят к механическим инерционным пылеуловителям, так как пыль, которая находится в воздухе, будет осаждаться на стенки при помощи центробежной силы, как говорилось ранее. Инерция в циклоне возникнет благодаря тангенциальному вводу потока воздуха через специальный входной патрубок в систему.

В этот же момент формируется поток воздуха, направленный вниз, к конической части. Как только частица осели на стенки, их захватит вторичный поток и отправит это на выпускное отверстие, через которое пыль попадет в отсек. А очищенный воздух поднимется вверх и выйдет наружу через выхлопную трубу.

Безусловно, одними из основных преимуществ являются отсутствие частей, которые способны к движению, и улавливание абразивной пыли. А также данная структура обеспечивает надежность даже при температуре 400 градусов и пыль хорошо улавливается даже и в сухом виде. Инерционные вихревые системы просты в изготовлении и применении.

Степень очистки в данном способе очистки дыма сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку газе.

Например, для частиц с условным диаметром 20 микрон - 99,5%, 10 микрон - 95%, 5 микрон - 83%.

Стоит помнить, что при увеличении диаметра циклона степени очистки уменьшится. При больших объемах газа его пропускают через несколько циклонов с маленьким диаметром. Данную конструкцию называют мультициклоном.

Но в то же время выделяют недостатки:

• высокое гидравлическое сопротивление
• низкая эффективность при улавливании частиц размером < 5 мкм.

Мокрые пылеуловители

Скруббер – это специальный способ очистки дыма, устройство как для механической, так и химической очистки газовоздушных сред.

Скруббер состоит из следующих частей:

1. вентиляторная и газоходная система;
2. камера для сатурации;
3. камера для очистки;
4. туманоуловитель;
5. насос;
6. система самоочистки;
7. выходной патрубок.

Если говорить про насадки, то каждый скруббер имеет в рабочей зоне пылегазоулавливающие наполнители(насадочный). Также существуют абсорбционные наполнители.

Сам принцип работы скруббера был разработан еще в начале 19-го века.

Мокрое пылеулавливание происходит благодаря электростатическим и диффузионным силам, возникающим, как результат турбулентности очищаемого потока.

Газовоздушная среда появляется в нижней части скруббера по входному патрубку. Она постепенно поднимается под воздействием давления. Загрязненный воздух или газ встречают сразу несколько оросительных ярусов, которые благодаря форсуночному распылению воды или химических реагентов осаждают вредные примеси. Происходит не только очистка потока, но и его охлаждение.

При увеличении скорости потока вода разбивается на мельчайшие капли, которые конденсируются на твердых частицах. Затем поток проходит в расширитель, скорость уменьшится, происходит процесс коагуляции. Тяжелые коагулянты осаждаются и попадут в приемник.

Затем чистый поток выходит через верхние отводы и направляется во внешнюю среду. А отходы в отстойнике будут повторно использоваться в цикле и утилизируются.

При выборе скруббера стоит обратить внимание на производительность, степени очистки, мощность одного вентилятора, а также объем емкости для очистки.

Классификация скрубберов по гидравлическому сопротивлению:

Скрубберные установки подразделяются на 3 мощностных категории:

1. жекторные-гидравлическое сопротивление менее 1200 Ра
2. низконапорные- сопротивление до 3700 Ра
3. высоконапорные-более 3700 Ра

Также выделяют несколько видов скрубберов:

• Форсуночный скруббер, который представляет собой колонну с круглым сечением, в котором хорошо осуществляется контакт между газами и каплями жидкости.
• Пенный скруббер — принцип работы которого заключается в поливании тарелки жидкостью. Затем образовавшаяся пена захватит частицы пыли. Удаление из пенного скруббера произойдет в виде шлама.
• Скруббер Вентури — это специальное устройство, состоящее из труб, в которые под высоким напором поступают газы и жидкости. Капли жидкости захватывают частицы и оседают.

Небольшие размеры установки, удобность в использовании, низкая стоимость, отсутствие ограничения температурных данных, высочайшая безопасность во взрывоопасном предприятии-все это основные преимущества скруббера.

Степень очистки скруббера составляет 96-99%, что является очень высоким показателем.

Недостатков, безусловно, мало, но к ним можно отнести:

• Дополнительный расход электроэнергии на компрессоры, подачу воды и газа.
• Вытекающие из принципа работы. Стоит понимать, что происходит быстрый разгон очищаемого газовоздушного воздуха, тогда вся твердая фракция соприкасается со стенками трубы. Это наносит ущерб внутренней поверхности. Конструкция скруббера может быстро изнашиваться. Иногда даже внутренние поверхности специально футеруются карбидом кремния-это продлит срок службы устройства.

Рукавные фильтры

Среди всего оборудования по пылеулавливанию выделяют рукавные фильтры, которые получили широкое распространение благодаря эффективности очистки и специальным характеристикам.

Стоит помнить, что устройство и технические характеристики рукавных фильтров зачастую отличаются у различных производителей. Но все же можно представить принципиальную схему конструкции, которая состоит из следующих элементов:

• Камера для грязного и чистого газа;
• Корпус рукавного фильтра;
• Разделительная плита;
• Рукава фильтрованные;
• Регенеративная система с ресиверами, продувочными трубами;
• Бункер для выгрузки пыли;
• Система автоматики управления.

При фильтрации взрывоопасной пыли фильтры изготавливают во взрывозащищенном исполнении, которое предполагает использование их с антистатическим покрытием, это предотвращает возникновение статического заряда на поверхности. Так же специальным образом устанавливают взрыворазрывные мембраны, высвобождающие избыточное давление при взрыве.

Принцип работы рукавных фильтров основывается на прохождении грязного воздуха через специальные поры нетканного фильтрующего материала. Затем воздух с пылью по газоходу направится в камеру с грязным газом и пройдет через поверхность с фильтрами. Пыль осядет на фильтре, а очищенный воздух направится в камеру для чистого газа, затем удалится из фильтра.

Как только пыль накопится, то возрастет сопротивление движению воздуха и снизится пропускная способность фильтра. Именно поэтому для очистки рукавов выполняют регенерацию сжатым воздухом. Затем сброшенная пыль попадет в накопитель и удалится.

К основным преимуществам можно отнести то, что они легко встраиваются в технологическую линию и хорошо адаптируются под условия стесненных габаритов.

Если их сравнивать с другими пылеуловителями сухого типа, то можно сделать вывод, что они имеют наиболее высокую степени очистки-практически 100%. Данный вид систем хорошо функционирует и в условиях плохой погоды с температурой ниже 50 градусов, и в условиях тепла.

Но к недостаткам относят небольшой срок эксплуатации, так как часто приходится менять материалы устройства.

Выделяют важную систему репарации, которая используется при нарастании налета загрязняющих частиц, то есть при уменьшении пропускной способности и эффективности работы фильтра. Для предотвращения проблем с фильтром его каналы регулярно очищают.

Виды рукавных фильтров

Выделяют несколько разновидностей по типу корпуса: круглые либо плоские и квадратные либо прямоугольные.

Выбор устройства зависит от того, под разрежением или под напором они работают. Напорные рукавные фильтры являются тканевыми цилиндрами, которые усиливали антиколлапсными кольцами на всю длину.

Если рукавной фильтр действует под разрежением, то это цилиндры, состоящие из плотной ткани, которые имеют дно и горловину разного строения с учетом крепежа к корпуса самого фильтра. Каркас необходим для того, чтобы увеличить рабочую площадь и объем, предотвратить схлопывание ткани. Фильтры с округлыми каркасами используют при высокой степени запыленности.

Стоит отметить, что многие методы и технологии очистки дымовых газов имеют как свои преимущества, так и свои недостатки. Материал необходимо подбирать качественно и обдуманно, чтобы уменьшить затраты на технику.

Сейчас во всем мире разрабатываются и выпускаются много очень эффективных и многофункциональных пылеуловителей. Это делает экологию помещения более чистой и здоровой.