Очистка загрязненного воздуха перед выбросом в атмосферу
В соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий СН 245—71 запыленный или загрязненный ядовитыми газами и парами воздух, удаляемый местными вентиляционными устройствами, перед выпуском в атмосферу очищают или выбрасывают в высокие слои атмосферы с учетом местных природных условий. Для очистки воздуха, удаляемого из помещений, используют инерционные и центробежные пылеотделители и фильтры различных конструкций. К инерционным пылеотделителям (рис. 12) относятся осадительные камеры простого действия, лабиринтовые и центробежные.
Простые пылеосадочные камеры применяют для осаждения тяжелой пыли (размером более 0,001 мм). Отделение пыли в камерах основано на резком уменьшении скорости движения загрязненного воздуха при входе в камеру (до 0,5 м/с), где пылинки, теряя скорость, осаждаются на дно (рис. 12,а). Если пыль взрывоопасна, ее нужно увлажнять.
Рис. 12. Пылеотделители:
а — пылеосадочная камера простая; б — пылеосадочная камера лабиринтовая; в — центробежный пылеотделитель: 1 — входное отверстие; 2 — цилиндр наружный; 3 — цилиндр внутренний; 4 — конус; 5 — выходное отверстие
Лабиринтовые пылеосадочные камеры осаждают пыль за счет внезапного резкого изменения направления движения запыленного воздуха (рис. 12,6). При этом взвешенные частички пыли, имеющие большую силу инерции, чем частичка воздуха, продолжают двигаться в том же направлении, ударяются о стенки лабиринтового пылеотделителя, притормаживаются, теряют скорость и падают в сборник пыли или бункер. Степень очистки в лабиринтовом пылеотделителе зависит от состава и концентрации пыли (0,8—0,98%).
Центробежные пылеотделители (рис. 12, в) предназначены для осаждения крупной пыли, опилок и стружек. Принцип действия циклона основан на центробежной силе, под влиянием которой взвешенные частички, прижимаясь к внешним цилиндрическим или коническим стенкам пылеотделителя, теряют скорость и опускаются через нижнюю коническую часть к выпускному отверстию — сборнику пыли. Очищенный воздух с мелкой пылью выбрасывается вверх через выходную трубу. Циклон для отходов от деревообрабатывающих станков показан на рис. 12, е. При неправильной эксплуатации пыль в циклонах может взорваться, поэтому устанавливать их в производственных зданиях запрещено.
Мультициклоны — циклоны малых размеров. Величина центробежной силы обратно пропорциональна расстоянию частицы от оси циклона, поэтому в циклонах малого диаметра величина этой силы возрастает. Кроме того, вместе с уменьшением размеров циклона уменьшается расстояние от внутренней цилиндрической до внешней стенки циклона, т. е. уменьшается путь частицы до ее осаждения. Циклоны меньшего диаметра имеют большой коэффициент очистки, поэтому их рекомендуется применять для улавливания мелкой, сухой и легкой пыли из воздуха и газов. Производительность мультициклона ограничена, поэтому несколько циклонов объединяют в группы или батареи. Такие циклоны получили название батарейных.
Промышленность выпускает несколько типов циклонов. Наибольшее распространение получили циклоны конструкции ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24 Научно-исследовательского института очистки газа НИИОГАЗ, циклоны Гипродрева, Гипродревпрома, Клайпедского ОЭКДМ и др.