Устройства очистки воздуха от загрязняющих веществ

Рулонные фильтры ФРУ снаряжаются фильтрующим материалов ФСВУ из упругого стекловолокна в виде матов длиной 15--25 м.

На одной из боковых стенок каркаса фильтра установлен механический привод с электродвигателем (V=0,27 кВт), обеспечивающий работу механизмов фильтра.

Сопротивление фильтра возрастает с накоплением в фильтрующее материале пыли. При достижении расчетной величины сопротивление материал перематывается с верхней катушки на нижнюю, в результате чего в воздушный поток вводится чистый материал и сопротивление фильтра падает. Предусмотрена ручная и автоматизированная перемотка фильтра, для обслуживания верхней катушки должна быть устроена рабочая площадка с лестницей. Рулонные фильтры устанавливают в приточных системах вентиляции и в системах кондиционирования воздуха при запыленности атмосферного воздуха до 1 мг/м³.

Фильтры ФРУ выпускаются пропускной способностью от 20 000 до 120000 м³/ч с начальным сопротивлением 39--49 Па (4--5 кгс/м²) при удельной воздушной нагрузке 10000 м³/ч на 1 м². Удельная пылеемкость при увеличении сопротивления с 39 до 137 Па (с 4 до 14 кгс/м²) может доходить до 300 г/м²_% Фильтры ФРУ могут устанавливаться секциями шириной 800, 1050 и 1600 мм в зависимости от ширины кондиционера или камеры.

Фильтры ФРУ можно использовать как сухими, так и смоченными.

Кроме фильтров ФРУ, имеются рулонные волокнистые фильтры ФРП в которых в качестве фильтрующего материала принят нетканый фильтрующий материал ФВН.

Кассеты МИОТ. Эти кассеты устанавливаются в каркас фильтра и заряжаются пористой бумагой. Кассета состоит из двух глухих стенок из листовой стали толщиной 0,3 мм, в которых имеются зубья, на которые по всему периметру клинообразных вырезов укладывается сетчатая поверхность. Стенки кассеты своей гладкой стороной прикрепляются к рамке из угловой стали. К верхней части зубцов стенок приварены стальные трубки диаметром 4 мм, удерживающие зубцы на определенном расстоянии друг от друга.

После закладки бумаги и заправки выступающих краев на зубья стенок накладываются гребенчатые планки с зубьями, имеющими обратную отбортовку; зубья своей выпуклой частью вдавливают загнутые края бумаги в углубления зубьев глухих стенок и прижимают ее.

Кассета закрепляется клиновым задвижным зажимом, для чего в глухих стенках оставляются отверстия. В зубья планок вваривают тальные скобки. Для переноски кассеты и установки ее в каркас.

Смену бумаги следует производить после того, как сопротивление фильтра возрастет на 10 кГ/м². В городской местности это составляет 2--4 месяцев. Бумагу после ее использования рекомендуется сжигать, а кассеты перед новой зарядкой следует промывать дезинфицирующим раствором.

Ячейковый губчатый фильтр ФяП представляет собой плоскую (коробчатую) ячейку высотой 85 мм, заполненную слоем модифицированного пенополиуретана толщиной 20--25 мм. Пенополиуретан обработан раствором щелочи для повышения его воздухопроницаемости.

Регенерацию фильтра осуществляют промывкой ячеек в холодной воде при сухой пыли или в теплой воде при липкой пыли. Пропускная способность фильтра при удельной воздушной нагрузке 7000 м³/ч на 1 м² составляет 1540 м³/ч. Начальное сопротивление фильтра 59 Па (6 кгс/ /м²). Удельная пылеемкость при увеличении сопротивления с 59 до 118 Па (с 6 до 12 кгс/м²) составляет 200 г/м². Эффективность очистки 80%,

Путем установки ячеек фильтров в каркасы из них образуют фильтрующие панели различной площади.

Предназначен фильтр ФяП для сухой очистки воздуха от пыли в приточных системах вентиляции при начальной запыленности воздуха не более 5--.10 мг/м³.

4.5.2 Смоченные пористые фильтры

Смачивание фильтров малоиспаряющимися вязкими жидкостями повышает их эффективность.

Для смачивания фильтров рекомендуется применять следующие сорта масел:

в холодный период года - висциновое (при минимальной температуре-- 15 °С), индустриальное 12 или веретенное 2 (при --20 ^СС), трансформаторное (при --35 °С), приборное МВП (при --50 °С), водно-глицериновый раствор; парфюмерное;

в теплый период года -- висциновое, индустриальное 20 или веретенное 3, водно-глицериновый раствор; парфюмерное.

Все эти масла обладают большой вязкостью, хорошо удерживаются на смоченных ими поверхностях, мало испаряются и не замерзают.

В самоочищающихся масляных фильтрах Кд-10006 (см. Приложение Л) и Кд-20006 воздух очищается от пыли в процессе его прохождения через две бесконечные непрерывно движущиеся сетки, смоченные маслом. Скорость первой по ходу воздуха сетки 16 см/мин, второй -- 7 см/мин.

Фильтр состоит из металлического корпуса 1, бака для масла с ручной мешалкой для взмучивания осадка при сливе отработанного масла 2 и двух бесконечных проволочных сеток 3 и 4. Каждая сетка натянута между двумя валиками. Верхний валик -- ведущий - закреплен в подшипниках и приводится во вращение электродвигателем 5 через двухступенчатый червячный редуктор и зубчатую передачу 6, а нижний -- натяжной 7-- установлен в подшипниках, которые перемещаются при помощи натяжных винтов. При движении сетки проходят через масляную ванну, где смывается осевшая на них пыль.

Для нормальной работы фильтра очищаемый воздух должен поступать равномерно но всему сечению фильтрующей поверхности со скоростью, не превышающей 3 м/с.

Фильтры Кд-10006 и Кд-20006 имеют соответственно номинальную пропускную способность 10 000 и 20 000 м³/ч при удельной нагрузке 10000 м³/ч на 1 м² и сопротивлении по воздуху 98 Па (10 кгс/м²). Эффективность улавливания частиц размером более 10 мкм составляет 95%.

Эти фильтры устанавливают для очистки воздуха от пыли в приточных системах вентиляции и системах кондиционирования воздуха.

Кроме перечисленных фильтров, промышленность выпускает масляные самоочищающиеся сетчатые фильтры для кондиционеров Кт 04.2000.0, Кт 06.2000.0, Кт 08.2000.0, Кт 16.2000.0 и Кт 25-.2000.0 производительностью соответственно от 40 000 до 250 000 м³/ч.

Фильтры ячейковые масляные ФяР системы инж. Е.В. Рекка выполнены в виде ячейки коробчатого типа (см. Приложение К), заполненной 12 гофрированными металлическими сетками. Из ячеек могут быть собраны фильтрующие панели различной площади.

Перед применением фильтры промасливают висциновым маслом № 2 или 3 путем погружения их в ванну с маслом. Затем, после стенания излишков масла, фильтры устанавливают на место. Регенерацию фильтров осуществляют промывкой ячеек в горячем (60°С) 5%-ном содовом растворе, а затем в горячей чистой воде. После сушки ячейки фильтров снова смачивают маслом.

Наряду с фильтрами ФяР применяются фильтры ФяВ, которые при той же конструкции и размерах заполняются гофрированными винипластовыми "сетками" (пленками) и двумя металлическими сетками. Фильтры ФяВ можно использовать как в замасленном, так и в сухом виде.

При удельной воздушной нагрузке 7000 м³/ч на 1 м² пропускная способность фильтров ФяР и ФяВ составляет 1540 м³/ч. Начальное сопротивление их соответственно равно 39 Па (4 кгс/м²) и 49 Па (5 кгс/м²), а удельная пылеемкость у фильтра ФяР при увеличении сопротивления с 39 до 78,5 Па (с 4 до 8 кгс/м²) составляет 1500 г/м², у фильтра ФяВ при увеличении сопротивления с 49- до 98 Па (с5 до 10 кгс/м²) --2000 г/м². Эффективность очистки 80--95% (частицы размером более 10 мк:л). Эти фильтры применяют в приточных системах вентиляции для очистки атмосферного воздуха с начальной запыленностью более 5-- 10 мг/м³. В практике очистки воздуха в приточных системах вентиляции находит применение и ячейковый масляный фильтр с кольцами Рашига, заполнителем в котором являются керамические кольца (4400 шт. на одну ячейку размером 520X520X140 мм), смоченные маслом. Пропускная способность ячейки 1000 м³/ч при начальном сопротивлении 78;5 Па (8 кгс/м²), а удельная пылеемкость при увеличении сопротивления вдвое 2000 г/м². Степень очистки 95--98%.

4.5.3 Фильтрующие материалы ФП

Фильтрующий материал ФП (ткань акад. И.В. Петрянова) предназначен для тонкой и сверхтонкой очистки воздуха и газов от твердых сухих частиц радиоактивных, токсичных, бактериальных и других высокодисперсных аэрозолей с начальной концентрацией не более 0,5 мг/м³. Этот материал представляет собой слой ультратонких волокон, нанесенных на подложку (перхлорвинил, ацетилцеллюлоза). Материал при прохождении через него воздуха приобретает электрический заряд, что улучшает его фильтрующие свойства.

Фильтрующее действие тканей ФП со степенью очистки 99,9%

4.5.4 Фильтры для тонкой и сверхтонкой очистки воздуха от пыли, микроорганизмов и радиоактивных аэрозолей

Фильтры с материалом ФП обеспечивают практически абсолютную очистку воздуха. Эти фильтры имеют рамочную конструкцию в виде набора П-образных рамок, между которыми уложен фильтрующий материал ФП .

Для увеличения продолжительности эксплуатации фильтров с. фильтрующим материалом ФП перед ними могут устанавливаться фильтры грубой очистки, в которых в качестве фильтрующего элемента используется слой штапельного волокна -- лавсана.

Фильтры с фильтрующим материалом ФП рассчитаны на разовое использование и регенерации или перезаряжению не подлежат. Фильтры собираются в виде панелей или устанавливаются одиночно с горизонтальным либо вертикальным подводом очищаемого воздуха.

Фильтр ЛАИК (см. Приложение М) выполнен из фильтрующей насадки, помещенной в корпусе -- коробе прямоугольной формы, открытом со стороны входа и выхода воздуха. Внутри короба уложены рамки, огибаемые фильтрующим материалом ФП-15 (ткань Петрянова), между двумя слоями которого прокладывается сепаратор из алюминиевой фольги. Короб выполнен из 10-миллиметровой фанеры.

Фильтр обеспечивает полную очистку от микроорганизмов воздуха, подаваемого в помещение, а также воздуха, удаляемого из помещений, 3 которых проводятся работы с болезнетворными микробами.

Эффективность очистки воздуха при нагрузке 36--50 м³/ч на 1 м² составляет: для фильтров, снаряженных фильтрующим материалом ФПП-15-1,5, до 99,9%, ФПП-15-3 до 99,99% и ФПП-15-6 до 99,995%. Цифры 1,5; 3 и 6 в обозначении материала соответствуют сопротивлению при нагрузке 36 м³/ч: 15, 30 и 60 Па (1,5; 3 и 6 кгс/м²).

Нагнетаемый воздух до фильтра с фильтрующим материалом ФП должен обязательно пройти предварительную очистку в масляных фильтрах или фильтрах другой конструкции.

Фильтры рамочные бумажные ВЦНИИОТ-К-53 (см. Приложение Н) предназначены для тонкой очистки воздуха с начальной запыленностью не более 1--3 мг/м³. Фильтрующим материалом является алигнин, который в шесть слоев укладывается на поверхность поддерживающего зигзагообразного каркаса -- сетки. При заполнении фильтра шестью слоями алигнина и двумя слоями шелковки его эффективность при сопротивлении 98 Па (10 кгс/м²) составляет 95--96%, а при сопротивлении 147 Па (15 кгс/м²) --94--95%. Тот же фильтр, заполненный только шестью слоями алигнина, при тех же сопротивлениях имеет эффективность соответственно 86--87 и 84--86%.

Воздушная нагрузка фильтра равна 600 м³/ч на 1 м², а пропускная способность одной кассеты--1140 м³/ч. Фильтрующий слой не регенерируется, а после накопления предельного количества пыли заменяется новым.

4.6 Индивидуальные агрегаты для очистки воздуха от пыли

Пылеулавливающий вентиляционный агрегат ЗИЛ-900 применяют для очистки от сухой пыли воздуха, отсасываемого от абразивных кругов заточных, обдирочных и шлифовальных станков. В агрегате происходит двухступенчатая очистка воздуха (в сухом циклоне и рукавном фильтре) и выброс его в помещение на рециркуляцию.

Аппарат состоит из корпуса , в котором размещены сухой циклон и матерчатый семирукавный фильтр , из вентилятора с электродвигателем , встряхивающего механизма и бункера с совком для сбора выпадающей пыли.

Пропускная способность агрегата ЗИЛ-900 по чистому воздуху 900 м³/ч, а по запыленному воздуху, содержащему абразивную пыль. 700 м³/ч. Эффективность агрегата 99,5%,

5. Методы очистки от вредных примесей

Методы, применяемые для очистки воздуха от пылевых и газообразных загрязнителей, и требуемая эффективность очистки определяются в первую очередь санитарными и технологическими требованиями и зависят от физико-химических свойств самих примесей, от состава и активности реагентов и от конструктивного решения устройств, применяемых для очистки. В связи с этим применяемые методы очистки весьма разнообразны и отличаются как по конструкции аппаратов, так и по технологии обезвреживания.

Промышленные газообразные отходы, содержащие токсичные элементы в виде пыли или тумана, очищают в механических, пылеуловителях (сухих и мокрых), фильтрах или электрофильтрах. Для тонких аэрозолей (древесная, табачная, мучная и угольная пыль) кроме механических пылеуловителей применяют адсорбционную очистку или сжигание.

Промышленные газообразные отходы, содержащие токсичные элементы в виде паров и газовых примесей, очищают в специальных промывных камерах или адсорбционных очистителях с последующим дожиганием. Для обезвреживания этих же видов вредных выделений применяют конденсационную очистку, каталитическое дожигание и другие методы очистки.

Аппараты для очистки выбросов от газов и паров по принципу действия резко отличаются от обеспыливающих установок. Метод обработки воздуха выбирают в зависимости от физических и химических свойств вредных газов, их концентрации. Эти методы основаны на трех |основных принципах: дожигании, абсорбции и адсорбции. Существуют также методы конденсационный и электрический.

Метод сжигания (дожигания) примесей применяют в тех случаях, когда их возвращение в производство невозможно или нецелесообразно.

Термическое дожигание применяют главным образом при высокой концентрации примесей (превышающей пределы воспламенения) и значительном содержании в газах кислорода. Температура горения 800-- 1100^е С.

В последнее время получило развитие каталитическое дожигание. При этом методе обработки воздуха температура окисления не превышает 250--300° С. Каталитическая очистка в 2--3 раза дешевле высокотемпературного дожигания при более высокой эффективности процесса Наличие теплообменника снижает расход энергии обеспечивает непрерывность процесса. Каталитическое дожигание целесообразно использовать при низких концентрациях вредных веществ, близких к пределу воспламенения. Присутствие катализатора обеспечивает экзотермическое окисление органических соединений при более низкой температуре, чем температура самовоспламенения.

В качестве катализаторов используют металлы или металлические соединения (платину и металлы того же ряда, окись меди и др.). Так как каталитическое горение является поверхностным, для его осуществления достаточно незначительного количества катализатора, расположенного так, чтобы обеспечивалась максимальная поверхность контакта. Например, тонкий слой платины, нанесенный на ленту хромированного никеля или на фарфоровые пластинки. Эффективность реакции возрастает с повышением температуры. Для каждой реакции характерна определенная температура, называемая температурой начала реакции, ниже которой катализатор становится неактивным. Верхним пределом является температура, при которой катализатор разрушается.

Каталитические способы окисления примесей широко применяют в лакокрасочном производстве, при эмалировке, прокаливании литейных стержней, в типографском производстве, в химическом производстве, на нефтеперерабатывающих заводах, для нейтрализации окислов азота и т.д.

Абсорбционный метод очистки газообразных выбросов основан на поглощении жидкими реагентами токсичных газов и паров из их смесей с воздухом. Эффективность данного метода колеблется в широких пределах в зависимости от вида поглощаемого вещества и поглотительного раствора. В качестве абсорбента чаще всего используют воду. Имеются нереагирующие растворители, которые растворяют газы без химических реакций, и реагирующие, т. е. удаляющие вредные газы путем химической реакции с ними и нейтрализации их. В качестве аппаратов могут использоваться скрубберы, трубы Вентури, циклонные промыватели, оросительные камеры.

Адсорбционный метод основан на поглощении вредных газов и паров с помощью твердых сорбентов (активированных углей, силикагелей, цеолитов и др.). Наиболее часто этот метод применяется для улавливания и возвращения в производство паров органических растворителей (рекуперация).

Здесь используются физические свойства некоторых пористых твердых тел с ультрамикроскопической структурой, которая делает их способными выборочно извлекать газы из воздушной смеси и удерживать их на своей поверхности. Наиболее распространенный адсорбер -- активированный уголь.

Этот метод очистки воздуха широко применяется для уничтожения запахов, выделяемых предприятиями пищевой промышленности, кожевенными и текстильными фабриками или же установками по переработке природного газа, а также при производстве пестицидов, клеящих веществ, удобрений, фармацевтических продуктов и т. п. При чистом сорбенте эффективность очистки достигает 98%, при загрязненном снижается до 90%.

Заключение

Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Загрязнение воздушной среды промышленными выбросами оказывает вредное действие на людей, животных, растения, почву, здания и сооружения, снижает прозрачность атмосферы, повышает влажность воздуха, увеличивает число дней с туманами, уменьшает видимость, вызывает коррозию металлических изделий.

Большую опасность для здоровья представляет пыль промышленных предприятий, содержащая главным образом металлические частицы. Так, в пыли медеплавильных заводов содержится окись железа, сера, кварц, мышьяк, сурьма, висмут, свинец или их соединения.

В последние годы стали появляться фотохимические туманы, возникающие из-за воздействия интенсивной ультрафиолетовой радиации на выхлопные газы машин. Исследование атмосферы позволило установить, что воздух и на высоте 11 км загрязнен выбросами промышленных предприятий.

К трудностям очистки газов от загрязнителей относится в первую очередь то, что объемы промышленных газов, выбрасываемых в атмосферу, огромны. Например, крупная теплоэлектроцентраль способна в один час выбросить в атмосферу до 1 млрд. куб. метров газов. Поэтому даже при весьма высокой степени очистки отходящих газов количество загрязняющего вещества, поступающего в воздушный бассейн, будет оцениваться значительной величиной.

Увеличение масштабов загрязнения атмосферы требуют быстрых и эффективных способов защиты её от загрязнения, а также способов предупреждения вредного воздействия загрязнителей воздуха. Атмосфера может содержать определённое количество загрязнителя без проявления вредного воздействия, т.к. происходит естественный процесс её очистки.

Первым шагом в установлении вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха, а также стандартов качества.

Как правило, на промышленных предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить или предотвратить величину выброса. Процессы газоочистки могут также разрушить или менять его химические или физические свойства так, что он становится менее опасным.

Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применения передовых технологических процессов, замена вредных материалов безвредными, применение мокрых способов обработки сырья вместо сухих.

Стандарты качества определяют уровни качества воздуха и предельно допустимые выбросы (ПДВ), которые необходимо выдерживать для обеспечения безопасности жизни.

Список использованной литературы

1. Отопление и вентиляция/под ред. В.Н. Богословского. М.: Стройиздат, 1976. - 433 с.

2. П.Н. Каменев. Отопление и вентиляция. Часть 2. М.: Стройиздат,

1964. - 472 с.

3. К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко. Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.

4. Дроздов В.Ф. Промышленная вентиляция. М.: 1988. - 263 с.

Приложение А

Схема циклона (1 - входной патрубок; 2 - цилиндрическая часть; 3 - коническая часть; 4 - выхлопная труба)

Приложение Б

1 - Циклон СИОТ. 2 - Циклон ВЦНИИОТ

Приложение В

Приложение Г

Циклон Клайпедского ОЭКДМ

Приложение Д

Ротационный пылеуловитель (ротоклон)

Приложение Е

Скруббер ВТИ Промстройпроекта ЦС-3

Приложение Ж

Циклон-промыватель

Приложение И

Рукавный пылеуловитель-фильтр РФГ-УМС-4

Приложение К

Ячейка фильтров ФяП и ФяР

Приложение Л

Самоочищающийся фильтр Кд-10006

Приложение М

Фильтр ЛАИК

Приложение Н

Бумажный фильтр рамочный

Размещено на Allbest.ru