 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Устройства для очистки наружного воздуха от пыли. Принцип их работы
Очистка воздуха от пыли может производиться как при подаче наружного воздуха в помещение, так и при удалении из него запыленного воздуха. В первом случае обеспечивается защита работающих в производственных помещениях, а во втором — защита окружающей атмосферы.
Универсальных пылезадерживающих устройств, пригодных для любых видов пыли и для любых начальных концентраций, не существует. Каждое из этих устройств пригодно для определенного вида пыли, начальной концентрации и требуемой степени очистки.Важным показателем работы обеспыливающего оборудования является коэффициент очистки воздуха, который определяется по формуле Kф = ((q1-q2)/q1)100%, где q1 и q2 — содержание ныли до и после очистки, мг/м3.Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке воздуха задерживается крупная пыль (размером частиц > 100 мкм). Такую очистку можно использовать, например, как предварительную для сильно запыленного воздуха при многоступенчатой очистке. При средней очистке задерживается пыль с размером частиц до 100 мкм, а ее конечное содержание не должно быть более 100 мг/м3. Тонкой является такая очистка, при которой задерживается очень мелкая пыль (до 10 мкм) с конечным содержанием в воздухе приточных и рециркуляционных систем до 1 мг/м3.Обеспыливающее оборудование подразделяется на пылеуловители и фильтры.Пылеуловители. Пылеуловители — это устройства, действие которых основано на использовании для осаждения частиц пыли сил тяжести или инерционных сил, отделяющих пыль от воздушного потока при изменении скорости (в пылеосадочных камерах) и направления его движения (одиночные и батарейные циклоны, инерционные и ротационные пылеуловители).Пылеуловители применяют при содержании пыли в удаляемом воздухе более 150 мг/м3.Пылеосадочные камеры. Эти камеры применяют для осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм (рис. 11, а). Скорость пыльного воздуха в поперечном сечении камеры принимается небольшой — около 0,5 м/с для того, чтобы пыль могла осесть в камере раньше, чем она покинет ее. Поэтому габариты камер получаются довольно большими, что ограничивает их применение, несмотря на очевидные достоинства — малое гидравлическое сопротивление, дешевая эксплуатация и простота ухода.
Эффективность очистки можно увеличить (до 80—95%), если камеру выполнить лабиринтного типа (рис. И, б), хотя это влечет за собой увеличение гидравлического сопротивления.
Инерционные пылеуловители. Такой пылеуловитель (рис. 11, в) представляет собой набор усеченных конусов 1, установленных после довательно таким образом, что между ними образуются щели 2. Пыльный воздух поступает через отверстие 5. Пылеотделение основано на изменении направления движения пыльного воздуха, при этом взвешенные частицы пыли, имеющие значительно большую силу инерции, чем чистый воздух, продолжают двигаться в прежнем осевом направлении к узкому отверстию 4, а чистый воздух выходит через щели 2.
Циклоны. Их применяют для грубой и средней очистки от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли. Пылеотделение в циклонах основано на принципе центробежной сепарации. Попадая в циклон по касательной через входной патрубок 1 (рис. 11, г), воздушный поток приобретает вращательное движение по спирали и, опустившись до дна конической части 2, выходит наружу через центральную трубу 3. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и, увлекаемые воздушным потоком, опускаются на дно циклона, а оттуда удаляются в пылесборник. Эффективность очистки увеличивается (до 90%) при уменьшении размеров циклона, поскольку величина центробежной силы обратно пропорциональна расстоянию частиц пыли от оси циклона. Поэтому вместо одного циклона большого размера ставят параллельно два или более циклонов меньших размеров — так называемые батарейные циклоны.
Из-за возможного возгорания и взрывов пыли в циклонах их устанавливают вне производственных помещений.Для очистки воздуха с большим содержанием пыли используют циклоны с водяной пленкой, создаваемой на его внутренней поверхности.Ротационные пылеуловители (ротоклоны). Эти пылеуловители представляют собой центробежный вентилятор (рис. 11, д), который одновременно с перемещением воздуха очищает его от крупных частиц пыли (> 10 мкм) благодаря силам инерции, возникающим при вращении рабочего колеса.Пыльный воздух поступает во всасывающее отверстие 1. При вращении колеса 2 пылевоздушная смесь движется по межлопаточным каналам колеса, при этом частицы пыли под действием центробежных сил и сил Кориолиса прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток колеса. Пыль с очень небольшим количеством воздуха (3—5%) поступает через зазор 8 между колесом 2 и диском колеса в кольцеобразный приемник 5, а очищенный воздух — в улитку 4 и выходной патрубок 9. Обогащенная пылью смесь через патрубок 5 поступает в бункер б, в котором пыль оседает, а освободившийся от нее воздух через отверстие 7 снова возвращается в пылеприемник 3. В бункере 6 пыль увлажняется.Ротоклоны находят применение в пыльных производствах, например в литейном. Они обеспечивают сравнительно высокую эффективность очистки: для частиц пыли от 8 до 20 мкм — 83%, а для более крупных — до 97%. Фильтры. Фильтры — это устройства, в которых запыленный воздух пропускается через пористые, сетчатые материалы, а также через конструкции, способные задерживать или осаждать пыль.В качестве фильтрующих материалов применяют стекловату, гравий, кокс, металлическую стружку, пористую бумагу или ткань, тонкую металлическую сетку, фарфоровые или металлические полые кольца. В зависимости от применяемого материала фильтры имеют соответствующее название — матерчатые, бумажные и т. п.Бумажные фильтры. Фильтрующим материалом в них является гофрированная, пористая бумага (целлюлозная вата) или так называемая шел ковка (шелковистая пористая бумага), сложенная в 4— 10 листов и закладываемая в специальные кассеты. Такие кассеты устанавливаются в ячейки металлического каркаса. Эффективность очистки бумажных фильтров очень высокая — до 98—99%. Эти фильтры используют для очистки воздуха, подаваемого в помещение.Для того чтобы кассеты периодически освобождались от части осаждаемой пыли, производят встряхивание фильтра.Матерчатые фильтры. На рис. 12, а показан рукавный самовстряхивающийся фильтр типа ФВ с обратной продувкой. Он состоит из нескольких секций, в каждой из которых размещены 18 рукавов диаметром 135 мм.Фильтр работает следующим образом: запыленный воздух через патрубок 1 поступает в корпус 2, общий для всех рукавов, откуда попадает в рукава 3, и, проходя через ткань последних, на ее поверхности оставляет пыль. Очищенный воздух через клапанные коробки 4 выходит из фильтра.Периодическое встряхивание рукавов фильтра производится механизмом 7, а обратная продувка — переменной положения клапана 8. Пыль удаляется в пылесборник 5 с выпускным клапаном 6 при помощи шнека 9. Для тонкой и практически полной очистки воздуха (99,9%) в ряде производств используются фильтры из ткани ФПП.Масляные фильтры. Такие фильтры применяют для очистки воздуха, подаваемого в помещение при малых концентрациях пыли (до 20 мг/м3).Ряд конструкций представляет собой кассету, обтянутую сеткой и заполненную фарфоровыми или медными кольцами, гофрированными сетками (рис. 12, б). Эта кассета перед установкой в сеть опускается в веретенное или вазелиновое масло.Частицы пыли, проходя с воздухом через лабиринт отверстий, образуемых кольцами или сетками, задерживается на их смоченной поверхности. Эффективность очистки достигает 95—98%. В настоящее время широкое распространение получили самоочищающие масляные фильтры (рис. 12, в), в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами 2 из металлической сетки. Нижняя часть полотна на 150 мм погружена в масло, находящееся в ванне 1.
При загрязнении масляных фильтров кольца и сетки промывают в содовом растворе.
Электрические фильтры. Фильтры применяют для очистки воздуха и газа от мелкодисперсной пыли. Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (50— 100 кВ), подводимого к коронирующим электродам (рис. 13, а). При прохождении пыльного газа или воздуха через фильтр происходит ионизация частиц пыли, т. е. образование положительных и отрицательных ионов. Пыль, получившая заряд от отрицательного коронирующего электрода, стремится осесть на положительном электроде, которым являются заземленные стенки фильтра и специальные осадительные электроды. Эти электроды периодически встряхиваются при помощи специального механизма, а осевшая пыль собирается в бункере, откуда удаляется.Ультразвуковой фильтр. В таких фильтрах (рис. 13, б), применяемых для тонкой очистки, под влиянием ультразвука высокой интенсивности происходит коагуляция мельчайших частиц пыли. Образующиеся крупные частицы затем осаждаются в обычных пылеуловителях, например в циклонах. Эффективность очистки составляет 90% при действии ультразвука в течение 3—5 с.Если требуемая эффективность очистки, достигается в одном пылеуловителе или фильтре, то такая очистка называется одноступенчатой. При большой начальной запыленности воздуха для получения требуемой чистоты используют двухступенчатую очистку. Например, если первой ступенью очистки воздуха является циклон, то в качестве второй может служить матерчатый фильтр и т. д.Правильная эксплуатация фильтров (своевременная очистка, промывка и т. п.) имеет большое значение для эффективной работы вентиляции.
63.Устройство типовой приточной камеры. Конструкция. Конструктивно в климатической камере можно выделить 4 части: рабочий объём, щит автоматического управления, холодильный агрегат и парогенератор.Рабочий объём выполнен в виде шкафа с размещенными внутри теплообменниками для обеспечения режимов испытаний. Рабочий объём снабжен распашной дверью со смотровым окном и системой защиты от обмерзания. Для предотвращения попадания атмосферной влаги в рабочий объём камеры следует максимально ограничить продолжительность открытия двери при работающих холодильных агрегатах.Корпус камеры, как правило, устанавливается на жесткую колесную раму из стального профиля. Для предотвращения самопроизвольного перемещения камеры во время работы на колесах имеются тормозные колодки. Камеры объёмом более 500л. устанавливаются стационарно.Холодильный агрегат выполняется на съемной монтажной плите, находящейся внутри рамы. Снаружи агрегат закрыт кожухами, обеспечивающими свободный доступ воздуха для охлаждения устройств холодильной машины.На боковой стенке рабочего объёма устанавливается щит автоматического управления, в котором располагается основное электрооборудование и элементы автоматики. Органы управления находятся на верхней панели камеры, как правило, над дверью рабочего объёма.
Простейшие приточные камеры служат для подогрева чистого наружного воздуха и подачи его в помещение при помощи вентилятора. Прежде чем приступить к монтажу санитарно-технического оборудования, необходимо проверить строительные конструкции приточной камеры с точки зрения тщательности их выполнения. Особое внимание следует обращать на место примыкания оборудования к перегородкам (калориферов, фильтров и др.). Качество присоединения конфу- зора из стали с вставкой из просмоленного брезента, соединяющего вентиляторы с отделением для забора воздуха, должно особенно проверяться, так как в монтажном отношении это место является наиболее слабым.Монтаж оборудования ведут с разметки расположения оборудования приточной камеры согласно проекту. Прежде всего определяют местоположение вентилятора и электромотора, которые предопределяют расположение всех остальных элементов оборудования камеры. После этого намечают положение калориферов с обводными клапанами, а затем остального оборудования. Разбивка осей оборудования (шкивов вентилятора и мотора и оси кожуха) производится на полу камеры намеленным шнуром. В том же порядке ведется сборка оборудования. Вначале устанавливают сбалансированный вентилятор и электромотор.После пригонки гребенок от теплоносителя осуществляют сборку трубопровода с калориферами. В нижней точке обратной линии устанавливают спускную пробку. Для выключения калориферов на гребенке имеется запорная арматура. Затем монтируют фильтр и производят опробование установки.Приточная камера (рис. 231), расположенная в подвальном помещении, состоит из воздухозаборной шахты 1, откуда воздух через утепленный откидной клапан 2 поступает в помещение 3, затем через масляные фильтры 4 в помещение 5. Очищенный воздух подогревается в зимнее время в калориферах б, а в летнее из помещения 5 поступает через обводной клапан 7 в помещение 8, откуда забирается вентилятором и поступает в воздуховод или в подшивные распределительные короба.Все помещения имеют герметические двойные двери 9 (люки) размером 800×800 мм, которые служат для прохода на случай ремонта. Для утепления и звукоизоляции стены и перекрытие от> деланы сухой штукатуркой толщиной в10 ммс воздушным зазором в 6—8 см. Вентилятор с электромотором 10 соединен на одной оси и установлен на одной железобетонной плите с пружинными амортизаторами И. Для глушения вибрации между воздуховодом и вентилятором устанавливают вставки 12. Подвод пара к калориферам осуществлен по трубе 13, а отвод конденсата — по трубе 14.;Монтаж кондиционеров. Из отечественных кондиционеров чаще всего приходится монтировать центральные кондиционеры КД. Домодедовский механический завод и Харьковский завод кондиционеров выпускают кондиционеры КД производительностью 10, 20, 40, 60, 80, 120, 160, 200 и 240 тыс. мъ воздуха в час. Эти кондиционеры собирают из типовых секций. Комплект секций и последовательность их установки при сборке кондиционера определяются проектом. Секции кондиционеров КД-10, 20, 40, 60 и 80 изготовляются в металлическом исполнении; кондиционеров КД-120 — в железобетонном и как исключение — в металлическом исполнении, кондиционеров КД-160, 200 и 240 — только в железобетонном исполнении.
64.Местная приточная вентиляция. Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения. К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы и завесы.
Воздушное душирование применяется в горячих цехах на рабочих местах, характеризуемых воздействием лучистого тепла интенсивностью 300 ккал/ч*м2 и более. Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха. Скорость обдува составляет от 1 до 3,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Действие воздушного душа основано на увеличении отдачи тепла человеком при возрастании скорости движения обдувающего воздуха.
Установки воздушного душирования бывают стационарные (рис. 14, а), когда воздух на фиксированное рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижные (рис. 14, б), в которых используется осевой вентилятор. Эффективность таких душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.
Местная приточная вентиляцияРис. 14 Местная приточная вентиляция:а — стационарные и б — передвижные установки воздушного душирования; в — воздушные завесы с нижней подачей воздуха; г — воздушные завесы с боковой подачей воздуха.Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая для этого отделяется со всех сторон легкими передвижными перегородками и затапливается воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом.
Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах.Работа завес основана на том, что подаваемый завесой воздух к воротам или проемам через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до 10—15 м/с) под определенным углом, навстречу врывающемуся холодному потоку, и смешивается с ним. Полученная смесь более теплого воздуха поступает на рабочие места или (при недостаточном нагреве) отклоняется в сторону от них. При работе завес создается дополнительное сопротивление проходу холодного воздуха через ворота.
В зависимости от места выпуска воздуха завесы устраивают: с нижней подачей воздуха (рис. 14, в) и боковой подачей (рис. 14, г) воздуха по высоте ворот.Местная вытяжная вентиляция. Применение ее основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образования, на предотвращении их распространения по всему помещению. Так, если борьба с пылью при помощи общеобменной вентиляции дает малый эффект, то местная вентиляция позволяет полностью устранить запыленность помещения.Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов.Количество воздуха L (м3/ч), которое необходимо удалить от укрытий и отсосов, определяют по формулеZ=Fv3600,
где F — площадь открытых проемов, отверстий, неплотностей, через которые засасывается воздух, м2; v — скорость воздуха в этих проемах и отверстиях, величина которой зависит от типа вытяжного устройства и характера вредных веществ, м/с.Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредностей находится внутри них; они могут быть выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично заключающие в себя оборудование, вытяжные шкафы, витринные укрытия, кабины и камеры. Внутри укрытий создается разрежение, благодаря чему вредные вещества не могут попасть в воздух помещения. По отсасывающим воздуховодам они удаляются из укрытия. Такой способ предотвращения вредных выделений в помещение называется аспирацией. Аспирационные системы обычно блокируют с пусковыми устройствами технологического оборудования.Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредности, — это наиболее совершенный и экономичный способ предотвращения их попадания в воздух помещения. Важно еще в стадии проектирования разрабатывать технологическое оборудование таким образом, чтобы такие вентиляционные устройства органически входили бы в общую конструкцию, не мешая технологическому процессу и одновременно полностью решая санитарно-гигиенические задачи.При интенсивных пылевыделениях, например при приготовлении смесей в литейном производстве, наиболее рациональное укрытие — это кожухи с отсосом пыли, которые полностью закрывают очаг пылеобразования.Защитно-обеспыливающими кожухами оборудуются станки, на которых обработка материалов сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму (рис. 15, а). Это шлифовальные, обдирочные, полировальные, заточные станки по металлу, деревообрабатывающие станки и др.
Количество воздуха L (м3/ч), удаляемого от заточных, шлифовальных и полировальных станков, определяется в зависимости от диаметра круга по формуле L = kdкр,где dкp — диаметр круга, мм; к — размерный коэффициент, величина которого зависит от диаметра круга (к = 1,6 ÷ 2 м3/ч*мм соответственно для заточных и шлифовальных станков с dкр = 600 и 250 мм; для полировальных станков с войлочным и матерчатыми кругами к = 4 ÷ 6).Укрытия и кожухиРис. 15. Укрытия и кожухи: а — местный отсос-кожух от шлифовального станка; б — вытяжной шкаф; в — вытяжной зонт.Удаляемый от станков запыленный воздух проходит затем соответствующую очистку, например в циклонах.Вытяжные шкафы (рис. 15, б) находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров.
По своей конструкции вытяжной шкаф представляет собой кол-пик большой емкости, внутри которого происходит выделение вредных веществ при проведении каких-либо работ. Выделяющиеся газы и пары, попадая в колпак, собираются и поступают во всасывающий воздуховод.Скорости воздуха, засасываемого в шкаф через рабочее отверстие, принимаются равными 0,5—0,7 м/с при удалении паров и газов, обладающих малой токсичностью (пары кислот, спиртов и др.), и 1—1,5 м/с — при удалении особенно опасных паров и газов (пары свинца, ртути, цианистые соединения и др.).Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема, внутри которых производятся работы, связанные с выделением вредных веществ (пескоструйная и дробеметная обработка, окрасочные работы и т. д.).Расчетный воздухообмен определяется по кратности воздухообмена, которая в зависимости от объема камеры составляет 30—100.При невозможности полного или частичного укрытия делают местные отсосы, располагаемые рядом с источником вредностей. К ним относятся вытяжные зонты, всасывающие панели, бортовые отсосы, воронки и т. д.Вытяжные зонты (рис. 15, в) применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх, а именно, при тепло- и влаговыделениях; любых вредных веществ (исключая очень токсичные) с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток, но при отсутствии постоянного рабочего места у источника выделения вредных веществ.Зонты делаются открытыми со всех сторон (без свесов) и частично открытыми — с одной, двух или трех сторон — со свесами. В последнем случае конструкция зонта является более совершенной.По форме сечения зонты делают прямоугольными или круглыми, стационарными или поворотными.Размеры прямоугольного зонта в плане определяются в м из выражения А =а + 0,8h,где а — стороны перекрываемой поверхности, м; h — расстояние от перекрываемого оборудования до низа зонта, м.Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта β менее 60°.При удалении тепла, влаги скорость воздуха в горизонтальном сечении зонта принимается v = 0,15 ÷ 0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ и = 0,5 ÷ 1,25 м/с.Для улавливания газов у проемов печей устанавливают зонты-козырьки. Когда устройство стационарных укрытий невозможно, делают поворотные зонты, которые отводятся в сторону во время загрузки и разгрузки оборудования.Всасывающие панели. Местная вытяжная вентиляция, удаляя вредные вещества из помещения, должна препятствовать их попаданию в зону дыхания рабочего. Местный отсос можно считать удовлетворительно работающим, когда он удаляет вредности по принципу «от рабочего».Нередко источник выделения вредных веществ — ванна, печь, стол для сварки и т. п. — укрывают зонтом, под которым находится рабочий (рис. 16, а), что совершенно недопустимо, так как через зону дыхания в этом случае проходят все вредные вещества. Естественно, что правильной конструкцией отсоса будет такая, при которой поток воздуха минует рабочего (рис. 16, б).Эффективным местным отсосом, устроенным по этому принципу, является панель Чернобережского (рис. 17, а), применяемая при таких ручных операциях, как электросварка, газовая сварка, пайка и т. п.
Поиск по сайту: