Сухое и мокрое пылеулавливание в современной промышленности
Завод «ПЗГО» приветствует всех и предлагает расширить свои знания в отношении принципов работы и особенностей такого индустриального оборудования как промышленные пылеуловители мокрого и сухого типа.
Мы более 30 лет вовлечены в индивидуальную разработку и производство газо- и воздухоочистных аппаратов, установок и систем, которые к текущему моменту с достоинством отрабатывают на более чем 200 предприятиях России и зарубежья, показывая средний КПД в 99%.
Особенности улавливания пыли в разных отраслях
Несмотря на тяжелые экономические условия, которыми «славится» матушка-Россия, большинство отраслей уверенно держат удары, а многие умудряются расти и развиваться. Закономерно, растет и количество газовых / пылевых выбросов, генерируемых предприятиями реального сектора, фиксируется рост запросов на изготовление промышленных пылеуловителей.
Несмотря на, казалось бы, близкое к бесконечности разнообразие технологических процессов, природа газовых и механических загрязнителей, эмитируемых в атмосферу, варьирует не так сильно – настолько, что промышленные поллютанты (от лат. polluere – загрязнять) можно разделить на несколько больших групп.
Для удобства сформируем список и отобразим типы выбрасываемых сухих твердых механических частиц соответствующими отраслями промышленности:
- энергетика – пепел, сажа, копоть, зола, коксовая / угольная пыль (на объектах, утилизирующих твердое топливо);
- металлургия – твердые дымовые выбросы после сгорания в печах и плавильных агрегатах органического топлива (мазут, газ, кокс, уголь, антрацит), а также шлаки, оксиды и иные соединения металлов, металлическая / плавильная пыль, (включая таковую с ультрамалой дисперсностью);
- механообработка – механические выбросы (древесная, металлическая, шлифовальная, полировальная, стеклянная, полимерная / пластиковая, каменная / минеральная пыль, резиновая крошка);
- производство строительных материалов и смесей – цементная, гипсовая, графитовая, кирпичная крошка, сложные минеральные взвеси, клейкие, липкие и вязкие вещества;
- добыча и переработка руды, твердых ископаемых, АБЗ, ЖБИ – широкий диапазон размеров частиц руд, пород, шлаков;
- очистные сооружения – твердодисперсные продукты сжигания флотационных шламов (опасные пылегазовые выбросы, содержащие соединения фтора, хлора);
- мусоросжигательные заводы – широкий спектр дымовых выбросов высокой токсичности, особенно – при сжигании медицинских отходов.
Методы, способы и подходы к улавливанию пылевых выбросов
Поскольку виды индустриальных выбросов в большинстве случаев известны и неизменны, это позволило разработать эффективные методы и оборудование для промышленного пылеулавливания.
На сегодняшний день существует несколько ключевых типов установок и аппаратов, которые результативно нейтрализуют даже самые сложные газопылевые выбросы.
Условно оборудование можно разделить – по принципу действия – на мокрое и сухое. И мокрые, и сухие пылеуловители, в свою очередь, градируются на подклассы.
Рассмотрим подробнее фундаментальные схемы работы устройств, нашедших широкое применение в производственной сфере.
Сухие пылеуловители
Сухой подход к пылезадержанию, как ясно из названия, утилизирует такие способы улавливания твердых частиц, где не используется жидкость (в каком бы то ни было проявлении / состоянии).
Стоит также заметить, что сухие пылеосадители используются, как правило, для задержания сухих, неслипающихся (нецементирующихся) веществ.
Циклоны
Промышленные циклонные пылеуловители являются, пожалуй, самыми простыми, (после жалюзи и решеток), аппаратами для улавливания сухой пыли крупной и средней дисперсности.
Рабочая камера агрегата представляет собой конусообразную колонну, куда тангенциально подводится запыленный поток.
Тангенциальный подвод среды обеспечивает завихрение воздухопотока внутри циклона, и центробежная сила относит пылевые частицы к стенкам камеры, о которую они стукаются, тормозятся и, теряя энергию движения, опадают в пылесборный бункер.
Вихревые циклоны – простые, недорогие и надежные аппараты для индустриального пылеосаждения, которые хорошо зарекомендовали себя в тех сферах, где идет обильный выброс сухой крупной и средней пыли нецементирующейся природы.
Несмотря на то, что циклоны нередко используют в качестве золоуловителей, они являются далеко не самыми эффективными устройствами для очистки дымовых выбросов.
Рукавные фильтры
Рукавные (мешочные) фильтры являют собой куда более продвинутый класс производственных пылеуловителей; степень воздухоочистки превышает «циклонную» на порядки.
Название происходит от главного фильтрующего элемента – т.н. рукава (мешка), которых в рабочей камере может быть установлено от нескольких единиц до нескольких сотен.
Принцип работы соотносится с традиционными волоконными фильтрами за той разницей, что в изготовлении фильтр-мешков применяют современные иглопробивные и иные, нетканым, образом сформированные микропористые текстили, которые значительно превосходят по плотности плетения любую традиционную материю.
Запыленный поток вводится в аппарат, где он контактирует с внешней поверхностью рукавов, оставляя на них весь фильтрат (т.н. пылевая шуба), в то время как чистый воздух «пробивается» внутрь мешков и проходит по ним в чистую камеру, откуда выводится в воздушный бассейн.
Для того, чтобы рукава держали форму, они установлены на металлические каркасы круглого, прямоугольного или – редко – овального сечения.
Очень подробно с особенностями, принципами работы и системами самоочистки рукавных пылеуловителей Вы можете ознакомиться, просмотрев нижеследующее видео.
Рукавный фильтр – особенности и принципы работы
Рукавные фильтры широко применяются для тонкой очистки обильно запыленных потоков воздуха от сухой неслипающейся пыли; дополнительная пропитка специальными компонентами также позволяет наделять мешки повышенной термической, химической и абразивной стойкостью.
Иные волоконные фильтры
Говоря о рукавных пылеулавливателях, стоит упомянуть и другие текстильные, волоконные и прочие микропористые фильтры, действующие по схожему принципу.
Впрочем, в «тяжелой» промышленности картриджи, кассеты, гофры, фильтр-патроны и мембраны используются редко – в силу закономерного забивания микропор / волокон улавливаемым веществом и отсутствия систем самоочистки (фильтры просто заменяют на новые).
Волоконные фильтры в форм-факторе заменяемых картриджей и кассет используют для сверхтонкой воздухоочистки (т.н. HEPA) в реанимациях, лабораториях, на участках производства микроэлектронных компонентов и в других сферах, где строго контролируется наличие даже небольших количеств пыли.
Электрофильтры
Электрофильтры (англ. electric precipitators) – одни из самых сложных пылеулавливающих устройств.
Принцип работы электрофильтров основывается на феномене взаимного притяжения разнозаряженных частиц, который реализуется через намагничивание улавливаемых примесей в сильном электрическом поле.
Простыми словами схему работы можно описать так: запыленный поток заводится в электроаппарат, где проходит через область коронного разряда; частички пыли приобретают явный заряд и сразу же «примагничиваются» к улавливающему электроду, который может быть выполнен в виде пластины, трубки или иного физического тела с высокой удельной поверхностью.
Разумеется, на электроде быстро скапливается слой пыли, а эффективность пылезахвата снижается.
Это предусматривает снабжение каждого электрофильтра системой очистки (через встряхивание, продувку или иной метод регенерации), что – вкупе с высокими требованиями по высоковольтному оборудованию – делает такие аппараты исключительно сложными и капризными.
Вместе с тем, высочайшая результативность таких фильтров в улавливании микропылевых включений делает электропреципитаторы востребованными в некоторых отраслях промышленности, (хотя, все реже от них отказываются в пользу мокрых пылеуловителей).
Гелевые вентиляционные фильтры
Если пылевые включения имеют низкую концентрацию, но избавляться от них, тем не менее, нужно, применяют специальные гелевые пластины с чрезвычайно липкой поверхностью, которые устанавливаются непосредственно в вентиляционных ходах – пыль попросту налипает на гель, подобно тому, как мухи прилипают к липкой ленте.
Пластины / модули такого рода обычно являются одноразовыми и подлежат периодической замене.
Мокрые пылеуловители (скрубберы и абсорберы)
Промышленные пылегазоулавливатели мокрого типа утилизируют в роли главного фильтрующего элемента воду или жидкий активный абсорбент (слабокислый, слабощелочной, марганцевый, бромный или иной раствор). Впрочем, методы представления жидкостной преграды в этих аппаратах разнятся, об этом чуть ниже.
В зависимости от назначения, принято делить жидкостные пылегазоуловители на абсорберы и скрубберы. Несмотря на то, что фундаментальный принцип работы – сорбция нежелательных веществ в объёме жидкости – схож, обычно, тем не менее, проводят следующее условное разграничение:
- Под скрубберами, как правило, подразумеваются те мокрые агрегаты, основная цель которым именно пылеулавливание;
- Под абсорберами же чаще имеют ввиду аппараты химической газоочистки, (хотя абсорберы также способны на эффективное улавливание мелкодисперсной и мягкой пыли).
Проведенный нами анализ ключевых запросов Яндекс и Google показывает, что пользователи интернета зачастую не видят различия между скрубберными и абсорбционными аппаратами, что, в принципе, допустимо.
Как абсорберы, так и скрубберы часто называют газопромывателями.
Полый мокрый циклон (пленочный скруббер)
Мокрый циклон с падающей пленкой – по аналогии с сухим циклоном – является самым простым, (но оттого не менее эффективным для определенных целей), скруббером.
Принцип работы в базовых чертах совпадает со схемой работы циклонного пылеуловителя сухого действия, но, помимо закручивания воздухопотока в цилиндрической рабочей камере, происходит орошение внутренней полости аппарата.
На внутренних стенках камеры образуется тонкая стекающая (падающая) пленка жидкости, которая уносит с собой нежелательные включения. Улавливание идет и непосредственно в центре колонны.
Это позволяет в значительной степени увеличить КПД улавливания и дисперсность пылевых частиц. При заправке активных растворов в циркуляционный контур пленочный циклон может демонстрировать признаки оборудования химической газоочистки.
Мокрые газопромыватели – единственный тип устройств, способный на эффективную нейтрализацию пожароопасных и взрывоопасных пылей.
Скруббер Вентури
Скрубберы Вентури, названные так по имени Джованни Вентури – изобретателя трубки Вентури – также являются полыми скрубберами, и принцип их работы основывается на физическом феномене разгона среды в трубе переменного диаметра, которая является ключевым узлом пылеуловителя.
Труба Вентури представляет собой сочленение двух полых конусов, направленных друг к другу конфузорами (узкими частями).
Скруббер Вентури – презентационное видео завода «ПЗГО»
Загрязненный воздух подается в аппарат и тот, по мере приближения к наименее узкому части трубы разгоняется до высоких скоростей. В горле сопла установлен блок орошения.
Разогнанный воздухопоток разбивает распыляемую воду (или абсорбент) в ультрамикродисперсный туман, в капельках которого и происходит связывание улавливаемого загрязнителя.
Как и в других мокрых скрубберах, выходная зона Вентури оснащается каплеуловителем, что исключает брызгоунос из аппарата.
Пылеуловители Вентури являются универсальными пылеуловителями, которые, в том числе, способны – благодаря инжекторному типу конструкции сопла – на обработку липких, вязких, клейких, тягучих и иных цементирующихся веществ.
Пенный абсорбер
Пенные абсорберы, (которые также иногда называют барботажными фильтрами), дистрибутируют жидкостный функтор в виде пенного слоя.
Конструктивно аппарат являет собой колонну круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Поток подводится снизу и движется снизу вверх через рабочую камеру, в которой ярусно, друг над другом, установлены перфорированные тарелки (барботеры).
Оросительный блок подает жидкость поверх поддонов, а восходящий поток, проходя через отверстия, непрерывно вспенивает ее – таким образом, работа агрегата поддерживается автоматически, покуда идет подача воздуха в скруббер.
Обзор назначений, характеристик и преимуществ пенных пылеосадителей
Пена, которая и является активным элементом фильтрации примесей, непрерывно обновляется, излишки жидкости с захваченными загрязнителями безостановочно отводятся с поддонов через специально предусмотренные переливы.
Пенные абсорберы в большей степени относятся к химическому газоочистному оборудованию и широко используются в нефтегазопереработке, химии, фармацевтике, металлургии, а также демонстрируют высочайшую результативность в очистке дымовых / печных выбросов, одновременно нейтрализуя как газовые, так и зольные составляющие.
Скруббер с кипящим слоем
Скрубберы с подвижной насадкой относятся к агрегатам, способным на обработку наиболее сложных, высококонцентрированных пылегазовых потоков и применяются в тех областях промышленности, где имеют место комплексные выбросы – крупные энергетические предприятия (ТЭЦ, ТЭС, котельные), асфальтобетонные заводы, мусоросжигание, ЖБИ, транспортные узлы, грохоты, участки механической переработки руд, горных пород.
Принцип работы таких устройств основан на создании в рабочей камере зоны псевдоожижения.
Рабочая камера пылеосадителя содержит массив полых полипропиленовых шаров. Точный расчет входящего и противонаправленного потока, (наряду с подачей воды или активного раствора), создают в скруббере условия, в которых насадка как бы «парит», «кипит», находится в состоянии псевдоожиженности.
Такой активный двухфазный слой показывает экстремальную эффективность в абсорбции пылевых и газовых частиц.
Наглядное представление работы скруббера с кипящей насадкой – демонстрационный стенд «ПЗГО»
Насадочный абсорбер
Насадочные абсорберы относятся к категории химических очистителей воздуха от веществ особо высокой токсичности / активности, но показывают высокую результативность в захвате пылей малой дисперсности, а также мягких, неабразивных механических включений.
Главной особенностью таких аппаратов является способ распределения жидкости. Рабочая камера заполнена т.н. насадкой – массивом тел определенной топологии, которые имеют большую поверхность при малом объеме.
Насадка орошается водой или жидким сорбентом, что создает на ее поверхности микропленку с площадью до сотен м2 / м3 наполнителя. Пропускаемый сквозь насадку воздухопоток множественно контактирует с микропленочным жидкостным слоем, «теряя» на его поверхности нежелательные соединения.
Работа форсунок, орошение насадки (кольца Палля из нержавейки) в насадочном скруббере для фильтрации пиролизных газов после утилизации автомобильных покрышек (видео из категории «Выполненные проекты «ПЗГО»)
Характеристики промышленных пылеуловителей от компании «ПЗГО»
Пылеулавливающие агрегаты, проектируемые в нашем собственном бюро и изготавливаемые по собственным патентам и технологиям, могут похвастаться следующим перечнем характеристик:
- Средняя эффективность очистки воздуха от твердых и газообразных компонентов ≈ 99%;
- Производительность аппаратов / систем – от десятков единиц до сотен тысяч кубометров в час;
- Любые конструкционные материалы для точного соответствия технологическим условиям Заказчика – стали, (включая нержавеющие, жаропрочные и коррозионностойкие), полипропилен, фторопласт, стеклопластик, титан;
- Возможность процессинга горячих, взрывоопасных, пожароопасных, а также липких и цементирующихся веществ;
- Малое пневмогидравлическое сопротивление;
- Богатая комплектация поставки для быстрой наладки пылеулавливающей системы и ввода ее в эксплуатацию (заборные зонты, воздуховоды, вентиляторы, насосы, буферные баки, обслуживающие конструкции, электрокабельная продукция, документация). Опционально – продвинутые системы самоочистки (шнековые, цепные и иные транспортеры), сорбенты, холодильники, осушители, пылесборники, шламосборники;
- Доступность приобретения пылеуловителей сухого и мокрого типа даже для промышленных участков среднего и малого масштаба, быстрая окупаемость.
Заказ, изготовление, доставка и монтаж пылеуловителей
По любым вопросам, касающимся индивидуального проектирования, изготовления и приобретения надежных, компактных, эффективных и доступных промышленных пылеуловителей мокрого или сухого типа, а также их комплексных комбинаций, пожалуйста, контактируйте с нами через наш официальный сайт gas-cleaning.ru
Быстро произведем и доставим оборудование до любой точки России, СНГ, Европы, Азии. Монтаж или шефмонтаж. Обучение персонала. Гарантия.
