Классификация пылеулавливающего оборудования

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципиальных особенностях механизма отделения твёрдых частиц от газовой фазы. Пылеулавливающее оборудование весь­ма разнообразно и может быть разделено на 4 типа (рис. 12).

Наиболее простыми и широкораспространёнными являются аппараты сухой очистки воздуха и газов от крупной неслипающейся пыли. К их числу относятся разнообразные по конструкции циклоны, принцип действия которых основан на использовании центробежной силы, воздействующей на части­цы пыли во вращающемся потоке воздуха (рис. 13).

 

 

 

 

 

 

Газы, подвергаемые очистке, вводятся через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса. За счёт тан­генциального подвода происходит закрутка газопылевого пото­ка. Частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и по ней ссыпаются в бункер. Газ, освободившись от пыли, поворачива­ет на 180° и выходит из циклона через трубу. Циклон такой конструкции разработан НИИОГАЗом и предназначен для ула­вливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавли­вать перед фильтрами или электрофильтрами. Для очистки газа

от пыли используются цилиндрические (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-2) и конические (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М и СДК-ЦН-33) циклоны.

Для очистки больших масс газов используются батарейные циклоны, состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов, расположенных в одном корпусе и имеющих общий подвод и отвод газов. Эффективность работы батарейных циклонов на 20-25% ниже, чем у одиночных, что объясняется перетоком газов между циклонными элементами.

Для разделения газового потока на очищенный и обо­гащённый пылью газ используются жалюзийные пылеотделители (рис. 14).

Очищенный газ, Q —

Обогащенный пылью газ, Q,

 

 

Рис. 14. Рис. Жалюзийный пылеотделитель: 1 — решетка

 

На жалюзийной решётке поток газа, подаваемого на очист­ку, с расходом Q разделяется на два потока: очищенный с рас-ходом Qj=(0,8-0,9)Q и обогащённый пылью Q₂=(0,1-0,2)Q. От­деление частиц пыли от основного газового потока на жалюзийной решётке происходит под действием инерционных сил, которые заставляют частицы пыли двигаться вдоль жалюзий­ной решётки, а также за счет отражения частиц от поверхности решетки при соударении. Очищенный от пыли поток воздуха проходит через отверстия жалюзийной решётки. Обогащённый пылью газовый поток направляется в циклон, где очищается от пыли, и подводится в очищенный поток газа за жалюзийной решёткой. Жалюзийные пылеотделители отличаются просто­той конструкции, хорошо компонуются в газоходах и обеспечивают эффективность очистки, равную 0,8 для частиц размером более 20 мкм. Они применяются для очистки дымовых газов от крупнодисперсной пыли при температуре до 450-600°С.

Ротационные пылеуловители предназначены для очистки воздуха от частиц размером более 5 мкм и относятся к аппара­там центробежного действия, которые одновременно с перемеще­нием воздуха очищают его от пыли. Принципиальная конструк­ция простейшего ротационного пылеотделителя представлена на рис. 15. Вентиляторное колесо обеспечивает подачу содержаще­го пыль воздуха или газа, причём частицы пыли, обладающие большей массой, под действием центробежных сил отбрасыва­ются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся вдоль неё в направлении пылеприёмного отверстия, через которое они отво­дятся в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в отводя­щий патрубок. На этом же принципе действия основаны и более сложные противопоточные ротационные пылеотделители. Аппа­раты ротационного типа отличаются компактной конструкцией, так как вентилятор и пылеуловитель совмещены в одном корпу­се, и обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха или газа, содержащих сравнительно крупные частицы пыли размером более 20-40 мкм.

 

 

Очищенный газ

 

 

Пыль

 

 

Рис. 15. Пылеотделитель ротационного типа: 1 — вентиляторное колесо;

2 — спиральный кожух; 3 — пылеприёмное отверстие;

4 — отводящий патрубок

 

 

 

Аппараты мокрой очистки газов или скрубберы имеют широкое распространение, так как характеризуются вы­сокой эффективностью очистки от частиц мелкодисперсной пы­ли с размером более 0,3-1,0 мкм, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. Принцип их действия основан на осаждении частиц пыли на поверхности капель или пленки жидкости, в качестве которой используется либо вода (при очистке от пыли), либо химический раствор (при улавли­вании одновременно с пылью вредных газообразных компонен­тов). Такая комплексная очистка газов является важным до­стоинством аппаратов мокрой очистки — полых форсуночных скрубберов (рис. 16).

 

 

Очищаемые газы проходят через систему коронирующих и осадителыных электродов. К коронирующим электродам под­ведён ток высокого (до 60000 В) напряжения, благодаря ко­ронному разряду происходит ионизация частиц пыли, которые приобретают электрический заряд. Заряженные частицы двигаются в электрическом поле в сторону осадительных электродов и оседают на них. Осевшая пыль удаляется из электрофильтров встряхиванием электродов в сухих электрофильтрах или про­мывкой в мокрых. В однозонных электрофильтрах (рис. 22 а, б) ионизация и осаждение частиц осуществляется в одной зо­не. Для тонкой очистки газов наиболее эффективными являются двухзонные электрофильтры, в которых ионизация частиц про­исходит в специальном ионизаторе. Электрофильтры могут со­стоять из одной или нескольких секций, в каждой из которых создаётся своё электрическое поле. Аппараты с последователь­ным расположением таких секций называются многопольными, а с параллельным — многосекционными или многокамерными.

 

 

Рис. 23. Туманоуловитель УУП; 1 — корпус; 2 — блок электродов; 3 — высо­ковольтные электроизоляторы с клеммами; 4 — источник напряжения; 5 — каплеуловитель; 6 — воронка; 7 — сетка; 8 — распределительная решетка

Для очистки вентиляционных выбросов от пыли, туманов минеральных масел, пластификаторов и т. п. разработаны элек­трические туманоуловитеяи типа УУП (рис. 23). Они состоят из корпуса, в котором установлен блок электродов типа ФЭ (двухзонный электрофильтр), который питается от источника напряжением 13 кВ. Подвод питания к электродам осуществля­ется через высоковольтные электроизоляторы с клеммами. За­грязнённый воздух через входной патрубок, распределительную решётку и сетку поступает к блоку электродов, очищается от примесей и, пройдя каплеуловитель, подаётся на выход. Приме­си загрязнений, отделённые от воздуха, собираются в воронках и сливаются через гидрозатворы. Туманоуловители УУП отли­чаются высокой эффективностью и низким гидравлическим со­противлением.

Условием эффективной работы электрофильтров является герметичность камер, исключающая подсос воздуха, приводящий к вторичному уносу загрязнений. Достоинством электро­фильтров является высокая эффективность очистки при соблюдении оптимальных режимов работы, сравнительно низкие за траты энергии, а недостатком — большая металлоёмкость и крупные габариты.