Пылеуловители — это специальные устройства, предназначенные для очистки воздуха от твердых частиц в промышленных условиях. Они часто применяются как более экономичная альтернатива масштабным газоочистным сооружениям, особенно когда объемы улавливания пыли или золы невелики или носят периодический характер.
Необходимость применения пылеуловителей
Использование этих аппаратов обусловлено несколькими критически важными факторами. Во-первых, многие виды производственной пыли представляют опасность для здоровья человека, поэтому очистка воздуха необходима для соблюдения санитарно-гигиенических норм на рабочих местах. Во-вторых, скопление пылевых отложений ускоряет износ и выход из строя технологического оборудования. В-третьих, высокая концентрация определенных видов пыли в воздухе создает взрывоопасную среду. Все эти причины и привели к активной разработке и внедрению разнообразных систем пылеулавливания.
Классификация пылеуловителей
Все аппараты для улавливания пыли можно разделить на две основные группы по принципу работы:
1. Аппараты сухой инерционной очистки:
• Пылеосадительные камеры инерционного действия.
• Жалюзийные аппараты.
• Циклоны (включая прямоточные и батарейные).
• Ротационные пылеуловители.
• Дымососы-золоуловители.
2. Аппараты мокрой очистки:
• Центробежные скрубберы.
• Мокрые аппараты ударно-инерционного действия (например, ротоклоны).
• Полые газопромыватели.
• Насадочные газопромыватели.
• Барботажные и пенные аппараты.
• Дезинтеграторы.
• Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури).
Аппараты сухой очистки: принципы и особенности
Пылеосадительные камеры
Их работа основана на осаждении частиц под действием силы тяжести (гравитации) или инерции при обтекании газовым потоком различных препятствий (завес, перегородок). Главное достоинство — простота конструкции. Недостатки — большие габариты и длительное время, необходимое для очистки.
Жалюзийные аппараты
Принцип действия заключается в сепарации потока: через жалюзийную решетку отсасывается та часть газа (10–20% от общего объема), которая содержит основную массу пыли. После очистки этот поток возвращается к основному. Аппараты компактны и просты, но эффективно улавливают лишь частицы крупнее 20 мкм, а решетки быстро изнашиваются. Часто применяются для очистки дымовых газов от сжигания торфа.
Циклоны
Это один из самых распространенных типов пылеуловителей. Очистка происходит за счет центробежной силы, возникающей при закручивании газового потока. Частицы пыли отбрасываются к стенкам и осаждаются в бункере. Циклоны эффективны для улавливания абразивной и склонной к слипанию пыли. Их главный недостаток — чувствительность к размерам бункера: его уменьшение снижает эффективность работы. Конструктивно циклоны бывают одинарными, групповыми, прямоточными и батарейными. Современные разработки направлены на использование тангенциального подвода газа и оптимизацию геометрии для снижения забиваемости.
Ротационные пылеуловители и дымососы-золоуловители
В этих аппаратах вращательное движение потоку придает рабочее колесо или барабан. Эффективность очистки зависит от соотношения центробежной силы и аэродинамического сопротивления. Дымососы-золоуловители совмещают функции транспортировки газа и его очистки. Конструктивные усовершенствования, такие как добавление рециркуляционных трактов и спиральных улиток, позволили повысить их эффективность и долговечность, хотя проблема износа рабочих колес остается актуальной.
Аппараты мокрой очистки: принципы и особенности
Центробежные скрубберы и мокрые ударно-инерционные аппараты
В скрубберах частицы пыли захватываются каплями жидкости на орошаемых стенках. Аппараты ударно-инерционного действия (например, ротоклоны) основаны на абсорбции частиц при ударе газового потока о поверхность жидкости или при его резком повороте. Оба типа просты в конструкции и позволяют регулировать производительность, но эффективны преимущественно для частиц крупнее 20 мкм.
Полые и насадочные газопромыватели
В полых промывателях очистка происходит за счет распыленной жидкости в камере. Они обеспечивают высокую степень очистки для частиц от 10 мкм. В насадочных аппаратах газ проходит через слой специальной насадки (кольца, шары), орошаемой жидкостью. Они эффективны для очистки хорошо смачиваемых газов, но насадка склонна к забиванию.
Пенные аппараты, дезинтеграторы и скрубберы Вентури
В пенных аппаратах очистка происходит на слое пены, что препятствует загрязнению рабочих элементов. Дезинтеграторы — высокоэффективные устройства, где жидкость распыляется вращающимся ротором навстречу газу. Они способны улавливать частицы от 1 мкм, но имеют сложную конструкцию. Скрубберы Вентури — одни из самых эффективных аппаратов мокрой очистки. Высокоскоростной газовый поток в горловине трубы Вентури дробит жидкость на мельчайшие капли, которые и улавливают частицы пыли. Их широкое применение связано с ужесточением экологических норм, однако они требовательны к качеству орошающей воды.