2. Техника и технология удаления взвешенных веществ из атмосферных выбросов Сухие механические пылеуловители

К сухим механическим пылеуловителям относятся аппараты, использующие различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительные камеры), инерционный (инерционные пылеуловители) и центробежный (одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители).

Пылеосадительные камеры. Пылеосадительные камеры являются простейшими пылеулавливающими устройствами, применяемыми для предварительной очистки газов. Принцип работы пылеосадительной камеры основан на использовании действующей на частицы пыли силы тяжести. Приемлемая эффективность достигается при длительном нахождении частиц в пылеосадительной камере. Осадительные камеры используются для осаждения пыли из горизонтальных и вертикальных газовых потоков.

Инерционные пылеуловители. Действие инерционных пылеуловителей основано на резком изменении направления движения газопылевого потока. Частицы по инерции движутся в первоначальном направлении и попадают в сборный бункер, а очищенный от крупных частиц пылегазовый поток выходит из пылеуловителя.

Инерционные пылеуловители применяют обычно на первой стадии очистки с последующим обеспыливанием воздуха в более совершенных аппаратах.

Центробежные пылеуловители. К устройствам, использующим центробежные механизм осаждения (центробежные пылеуловители), относятся одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители.

Циклоны. Выделение пыли в циклонах происходит под действием центробежных сил, возникающих в результате вращения газового потока в корпусе аппарата.

Циклоны различаются по способу подвода газов в аппарат, который может быть спиральным, тангенциальным обычным и винтообразным, а также осевым.

В промышленной практике принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Аппараты первого типа отличаются более высокой эффективностью очистки, но требуют больших затрат на осуществление процесса. Циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, отличаются большой производительностью, но хуже улавливают мелкие частицы.

Применяют циклоны правые (вращение потока запыленного воздуха по часовой стрелке, если смотреть сверху) и левые (вращение против часовой стрелки).

По форме циклоны подразделяют на цилиндрические (высота цилиндрической части больше высоты конической части) и конические (высота цилиндрической части меньше высоты конической части). Строение конической части определяет особенности движения пылевоздушного потока в этой части циклона и оказывает существенное влияние на процесс осаждения, а также на коагуляцию некоторых видов пыли в аппарате, на устойчивость его работы при улавливании различных видов пыли.

Прямоточные циклоны. Особенностью таких циклонов является прямоточное (без изменения направления) движения газового потока. Ввод и вывод газа в таких аппаратах осуществляется с противоположных концов. Недостатком такого циклона является малая эффективность очистки. Поэтому прямоточные циклоны могут использоваться как первая ступень для грубой очистки газов от крупных частиц. Закрутка газа в прямоточных циклонах может осуществляться как за счет тангенциального ввода запыленного газа, так и за счет установки в циклоне различных направляющих аппаратов. Применение циклонов оправдано при очистке газов от крупнодисперсной пыли.

Групповые циклоны. С увеличением диаметра циклона, при постоянной тангенциальной скорости потока, центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается, и эффективность пылеулавливания снижается. В связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклоны. В групповых циклонах несколько циклонов компонуют в группу; при этом они имеют общий коллектор для подачи запыленного и отвода очищенного газа, а также общий бункер для сбора пыли.

Батарейные циклоны. Батарейный циклон представляет собой пылеулавливающий аппарат, составленный из большого числа параллельно включенных циклонных элементов, которые заключены в один корпус, имеющий общий патрубок и отвод газов, а также сборный бункер. Количество циклонных элементов может достигать нескольких сотен.

В отличие от обычных циклонов, сообщение газовому потоку вращательного движения, необходимого для выделения пыли, в элементах батарейного циклона достигается не подводом к ним газов по касательной, а установкой в каждом циклонном элементе направляющего аппарата.

Вихревые пылеуловители. Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока.

Вихревые пылеуловители имеют следующие преимущества: более высокую степень очистки от высокодисперсной пыли, отсутствие абразивного износа активных частей аппарата, возможность обеспыливания газов с более высокой температурой за счет использования вторичного воздуха, возможность регулирования процесса сепарации пыли путем регулирования расхода вторичного воздуха.

К недостаткам вихревых пылеуловителей можно отнести: необходимость дополнительного вентилятора; увеличение за счет вторичного газа общего объема газов, проходящих через аппарат; сложную эксплуатацию аппарата.

Динамические пылеуловители. В динамических (ротационных) пылеуловителях, кроме центробежных сил, на пылевые частицы оказывает воздействие сила Кориолиса. Основная особенность динамических пылеуловителей — совмещение функций побудителя движения воздуха и пылеуловителя. Благодаря этому аппарат более компактен и потребляет меньше энергии, чем вентилятор и пылеулавливающее устройство.

Простейшие пылеуловители ротационного действия представляют собой механизм, состоящий из рабочего колеса и кожуха (пылеприемника). Пылегазовый поток приводится во вращательное движение рабочим колесом, при этом под действием развивающихся сил (центробежной и Кориолиса) из очищаемого газа выделяется пыль.