Задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько важен чистый воздух в промышленных условиях? В этой статье опытные инженеры-механики рассказывают о механизмах и преимуществах пылеуловителей. Узнайте, как эти устройства защищают здоровье работников и повышают эффективность работы, а также получите практические советы по выбору подходящей системы для ваших нужд.
В связи с тем, что во всем мире все больше внимания уделяется устойчивому развитию, защита окружающей среды становится первостепенной задачей, особенно для отраслей, связанных со значительным загрязнением. В последние годы строгие экологические нормы привели к закрытию множества заводов, не отвечающих этим стандартам, что подчеркивает исключительную важность эффективных мер по борьбе с загрязнением.
В свете этой тенденции мы рассмотрим основные принципы работы пылеуловителей - важнейшей технологии контроля загрязнения воздуха в промышленности. Эти системы играют жизненно важную роль в поддержании качества воздуха на производственных объектах и снижении воздействия на окружающую среду. Понимая эти принципы, инженеры и руководители предприятий смогут принимать обоснованные решения по внедрению и оптимизации систем пылеулавливания.
Кроме того, в следующих статьях мы рассмотрим практические примеры, демонстрирующие применение программируемых логических контроллеров (ПЛК) для управления различными системами пылеулавливания в промышленных условиях. Эти реальные примеры продемонстрируют, как передовые системы управления могут повысить эффективность и результативность процессов пылеулавливания, что в перспективе приведет к улучшению экологических показателей и соблюдению нормативных требований.
Мы рекомендуем профессионалам отрасли, инженерам-экологам и тем, кто занимается производством, следить за этой ценной информацией. Полученные сведения помогут сориентироваться в сложном ландшафте экологических норм, сохраняя при этом продуктивность и устойчивость производства.
Пылеуловители можно классифицировать по различным критериям, включая принципы работы, конфигурацию установки, а также наличие или отсутствие жидкости в процессе пылеудаления.
Каждый тип пылеуловителя обладает определенными преимуществами и выбирается в зависимости от таких факторов, как гранулометрический состав, свойства газового потока, требования к эффективности сбора и условия эксплуатации. Выбор пылеуловителя существенно влияет на общую производительность и эффективность систем контроля загрязнения воздуха в промышленных процессах.
Система пылеулавливания состоит из нескольких ключевых компонентов, каждый из которых играет решающую роль в эффективном удалении твердых частиц из промышленных воздушных потоков. К основным компонентам относятся:
(1) Процесс разделения захвата
① Этап захвата и переходный этап: Концентрация пыли
На этой начальной стадии частицы пыли, первоначально диспергированные или взвешенные в несущей среде, попадают в камеру пылеудаления коллектора. Внешние силы воздействуют на эти частицы, направляя их к границе раздела. По мере миграции пыли ее концентрация постепенно увеличивается, подготавливая ее к эффективному разделению твердого тела и газа.
② Фаза разделения:
Когда поток высококонцентрированной пыли достигает границы раздела, в действие вступают два основных механизма:
Во-первых, пылеемкость несущей среды приближается к пределу. Баланс между взвешиванием и осаждением пыли смещается преимущественно в сторону осаждения, что способствует отделению пыли от несущей среды путем гравитационного оседания.
Во-вторых, в потоке высококонцентрированной пыли поведение частиц переходит от диффузии к агломерации. Частицы склонны к коалесценции друг с другом или прилипанию и адсорбции на границе раздела сред, что еще больше повышает эффективность сепарации.
(2) Процесс удаления пыли
После сепарации концентрированные частицы пыли направляются через специальный патрубок для сбора или дальнейшей обработки.
(3) Процесс выхлопа
Очищенный воздушный поток, теперь уже практически свободный от твердых частиц, выходит через выпускное отверстие, завершая цикл удаления пыли.
Рукавный фильтр - это тип оборудования для удаления пыли, основанный на принципе фильтрации. В нем используется фильтрующая ткань из органических или неорганических волокон для отсеивания пыли в газе.
Конструкция рукавного фильтра с импульсной струей очистки пыли состоит из верхней коробки, средней коробки, нижней коробки и клапана управления. Пылесодержащий газ поступает через воздухозаборник в среднюю коробку рукавного пылеуловителя и попадает в тканевый мешок снаружи.
Пыль блокируется на поверхности за пределами фильтровального мешка, и очищенный воздух попадает в мешок, затем в верхний короб из верхней части тканевого мешка и, наконец, выводится через выхлопную трубу.
Чтобы предотвратить всасывание и сдувание фильтровального мешка во время фильтрации, в него устанавливается опорная рама. Импульсный клапан управляет импульсом для выброса высокоскоростного и высоконапорного потока воздуха в фильтровальный мешок, заставляя его резко расширяться и сжиматься, создавая удар и вибрацию.
Часть пыли, прикрепленной снаружи мешка, под действием силы тяжести падает в нижний зольный мешок, а часть сдувается мгновенным потоком воздуха изнутри наружу и попадает в бункер для золы. Наконец, она выводится через клапан выброса пыли.
Этот тип пылесборника может очищать золу без остановки воздуха.
В основном используется для отделения твердых частиц и мелкой пыли от промышленных отходов и широко применяется в таких отраслях, как металлургия, горнодобывающая промышленность, цемент, тепловые электростанции, строительные материалы, литье, химическая промышленность, табак, асфальтосмесители, зерно, механическая обработка и удаление котельной пыли.
Принцип работы электростатического очистителя воздуха заключается в использовании электрического поля постоянного тока высокого напряжения для ионизации молекул газа в воздухе, в результате чего образуется большое количество электронов и ионов, которые под действием силы электрического поля перемещаются к двум полюсам.
При движении эти заряженные частицы сталкиваются с частицами пыли и бактериями в потоке воздуха и заряжают их. Под действием электрического поля заряженные частицы перемещаются к полярным пластинам с противоположными зарядами. Под действием электрического поля свободные ионы в воздухе также перемещаются к двум полюсам.
Чем выше напряжение и напряженность электрического поля, тем выше скорость движения ионов.
Преимущества электростатического осадителя:
① Высокая эффективность разделения, которая позволяет эффективно удалять частицы;
② Большое количество обработанного газа и низкое сопротивление;
③ Подходит для высоких температур и агрессивных газов;
④ Низкая стоимость эксплуатации.
Недостатки:
① Высокая стоимость инвестиций, огромное оборудование и большая площадь;
② Высокие требования к производству, установке и обслуживанию оборудования;
③ Он чувствителен к свойствам пыли.
1) Основные типы электростатических фильтров
Электростатический фильтр состоит из корпуса фильтра и источника питания.
Корпус пылеуловителя включает в себя разрядный электрод, электрод для сбора пыли, устройство распределения воздушного потока, механизм очистки от золы, изоляционное устройство, корпус и другие детали.
① Однозонный (ступенчатый) электростатический осадитель
В однозонном пылеуловителе процессы зарядки и сбора пыли осуществляются в одной зоне, то есть коронный электрод и пылесборник находятся в одной зоне.
② Двухзонный (ступенчатый) электрофильтр
В двухзонном электрофильтре зарядка частиц и сбор осевшей пыли осуществляются в двух отдельных зонах.
Группа электродов установлена в первой зоне для зарядки частиц пыли, а другая группа электродов установлена во второй зоне для осаждения и сбора частиц пыли.
В основном он используется в системах кондиционирования воздуха.
Механический пылеуловитель - это устройство, использующее механическую силу, включая силу тяжести, силу инерции и центробежную силу, для отделения частиц пыли от газа.
К этому типу пылеуловителей в основном относятся гравитационные пылеуловители, инерционные пылеуловители и циклонные пылеуловители.
Механическое устройство для удаления пыли отличается простотой конструкции, низкой стоимостью, удобством использования и обслуживания, а также способностью работать с газом с высокой концентрацией частиц и большим объемом газа. Оно также может быть адаптировано к обработке высокотемпературных дымовых газов.
Однако, как правило, он используется для многоступенчатого удаления пыли или в тех случаях, когда высокая эффективность удаления пыли не требуется.
Она также известна как гравитационная осадительная камера.
Это оборудование для удаления пыли, которое использует разницу в плотности частиц пыли и газа, чтобы частицы пыли оседали и отделялись от воздушного потока естественным образом под действием силы тяжести.
Это самый простой тип оборудования для удаления пыли.
Основные характеристики:
Устройство имеет простую конструкцию и низкое сопротивление.
По сравнению с гравитационной седиментационной камерой эффективность пылеудаления выше, но она все равно относится к категории малоэффективных пылеуловителей. Как правило, он используется для первичного удаления пыли или в качестве передней ступени удаления пыли в высокоэффективном пылеуловителе.
Это оборудование подходит для улавливания металлической или минеральной пыли с размером частиц более 10~20 мкм. Однако оно не подходит для связной и волокнистой пыли, так как склонно к засорению.
Из-за взрывоопасного характера пыли все больше внимания уделяется потенциальным опасностям, которые она представляет.
В связи с этим все большее распространение получает использование мокрых пылеуловителей.
Основной принцип работы всех мокрых пылеуловителей заключается в том, чтобы способствовать контакту и объединению капель с относительно мелкими частицами пыли, в результате чего образуются более крупные частицы, которые легче улавливать.
В ходе этого процесса частицы пыли увеличиваются в размерах различными способами, включая соединение более крупных капель с частицами пыли, поглощение воды для увеличения массы или плотности, а также образование и рост конденсирующихся частиц при более низких температурах в пылесборнике.
Мокрые пылеуловители можно разделить на следующие категории в зависимости от их структуры:
Гравитационные поломоечные машины известны своей простой конструкцией, низким сопротивлением и простотой эксплуатации. Однако они имеют высокий расход воды, требуют большого количества оборудования и площади, а также имеют низкую эффективность удаления пыли.
К этой категории относятся мокрые пылеуловители с гравитационным распылением, например, аэрозольные скрубберы.
Моечный пылеуловитель распылительного типа
Циклонный скруббер подходит для удаления частиц пыли размером более 5 мкм. Для очистки субмикронной пыли его часто подключают последовательно за скруббером Вентури, чтобы он работал как дегидратор для сконденсировавшихся капель воды. Циклон также может использоваться для поглощения некоторых газообразных загрязняющих веществ.
Вертикальный циклонный пылесборник с водяной пленкой
Преимущества пылеуловителей с самовозбуждением - компактная конструкция, небольшая площадь, простота строительства и установки, хорошая приспособляемость к нагрузкам и низкое потребление воды.
Однако они относительно дороги и могут иметь высокие потери давления.
Самовозбуждающийся мокрый пылеуловитель
Упакованные мокрые пылеуловители, такие как упакованная башня и турбулентная шаровая башня.
Упакованная башня
Башня с турбулентным шаром
Пенный мокрый пылеуловитель, например, пенный пылеуловитель и циклонный пылеуловитель.
Пенное моющее средство для удаления пыли
Скруббер Вентури известен своей высокой эффективностью удаления мелкой пыли и способностью охлаждать высокотемпературный газ.
Поэтому его часто используют для охлаждения и очистки от пыли высокотемпературных дымовых газов, образующихся в доменных печах металлургических и сталелитейных электропечей. Он также используется для очистки дымовых газов в различных печах при выплавке цветных металлов и химическом производстве.
Скруббер Вентури обладает такими преимуществами, как простота конструкции, малые размеры, гибкая компоновка, низкая стоимость инвестиций, однако он может приводить к большим потерям давления.
Скруббер Вентури
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO