Расчет вентиляции на ассимиляцию вредных веществ

Одним из состояний твердых веществ является пыль. Пыль − измельченное состояние твердого вещества, характеризующееся дисперсностью и фракционным составом и спо-собное некоторое время находиться в воздухе или промышленных газах во взвешенном состоянии. Дисперсность − степень измельчения пыли, состав которого может быть пред-ставлен в виде суммы частиц определенных размеров, выраженных в % от общей массы. При этом масса всей пыли разделяется на отдельные фракции. Фракция − доля частиц, размеры которых находятся в определенном интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов.

Для удаления пыли из воздуха применяются пылеуловители и фильтры. Фильтры представляют собой устройства, в которых отделение частиц пыли от воздуха производит-ся путем фильтрации через пористые материалы. Аппараты, основанные на иных принци-пах пылеотделения, принято называть пылеуловителями.

В зависимости от природы сил, действующих на взвешенные в газе пылевые частицы для их отделения от газового потока, все типы пылеулавливающей аппаратуры делятся на:

сухие механические пылеуловители (пыль отделяется от воздуха при помощи внешней механической силы);

мокрые пылеуловители (пыль отделяется от воздуха путем промывки ее жидкостью, захватывающей ее частицы. КПД пылеулавливания составляет не менее 99 %);

электрические пылеуловители (частицы пыли отделяется от воздуха под действием статического электрического поля высокой напряженности и улавливаются частицы лю-бых размеров. КПД пылеулавливания достигает 99, 9 %, при возможности очистки газов с температурой до 450 º С);

фильтры (пористые перегородки, материалы, задерживающие частицы пыли при про-дувании через них запыленного воздуха, например, рукавные фильтры КПД, которых сос-тавляет 90÷ 99 %);

комбинированные пылеуловители (используют несколько различных принципов очис-тки).

По функциональному назначению пылеулавливающее оборудование подразделяется на два вида:

для очистки приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования;

для очистки воздуха и газов, выбрасываемых в атмосферу системами промышленной вентиляции.

Основными технико-экономическими показателями, характеризующими промышлен-ную эксплуатацию пылеуловителей и фильтров, являются:

производительность (пропускная способность аппарата) − объем воздуха, очищаемый от пыли за единицу времени, м³/ч;

аэродинамическое сопротивление − сопротивление оказываемое аппаратом проходя-щему через него воздуху, Па

р = р_ВХ − р_ВЫХ, (3)

где р_ВХ − полное давление воздушного потока на входе в аппарат, Па;

р_ВЫХ − полное давление воздушного потока на вsходе из аппарата, Па;

общий коэффициент очистки или общая эффективность пылеулавливания (КПД) − определяется отношением массы пыли, уловленной аппаратом G_УЛ, к массе пыли, посту-пившей в него с загрязненным воздухом G_ВХ, выраженный в относительных единицах или в %

η = (G_УЛ / G_ВХ) 100; (4)

фракционный коэффициент очистки − эффективность улавливания различных фрак-ций пыли, выраженный в относительных единицах или в %

η _Ф = [Ф_ВХ − Ф_ВЫХ (1 − η)] / Ф_ВХ, (5)

где Ф_ВХ, Ф_ВЫХ − соответственно, фракционное содержание пыли в воздухе на входе и вы-

ходе из пылеуловителя, %;

стоимость очистки воздуха − эксплуатационные расходы, руб/1000 м³ очищаемого воздуха.

Наиболее простыми по устройству и эксплуатации аппаратами являются пылеосади-тельные камеры, в которых отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием силы тяжести при прохождении воздуха через камеры различной формы с перегородками и без них. Такие устройства применяются для грубой очистки, эффективность пылеулав-ливания составляет 50÷ 60 %. Скорость воздуха в расширительной камере не более 0, 8 м/с. Широкое применение находят центробежные пылеотделители − циклоны, которые при сравнительно простой конструкции обладают высокой степенью обеспыливания воздуха 80÷ 90 %. Конструктивно циклон состоит из цилиндрического корпуса вертикально уста-навливаемого, к которому тангенциально подведен входной патрубок; нижней конической части с прикрепленным бункером для сбора пыли и выпускного патрубка, размещенного внутри корпуса соосно с ним. На входе в циклон со скоростью 16÷ 20 м/с, запыленный воз-дух приобретает вращательное движение и опускается вниз. При этом частицы пыли под действием сил инерции отбрасываются к стенкам аппарата и, скользя по ним вниз, попа-дают в бункер. Очищенный поток воздуха поворачивается вверх и через выпускной патру-бок выходит из циклона. При скорости воздуха на входе более 20 м/с увеличивается тур-булизация потока и эффективность пылеулавливания падает. На эффективность влияет и диаметр циклона: с его увеличением эффективность падает, поэтому диаметр циклонов принимается не более1 м.