Пылеуловитель — что это такое, каким может быть

Современная эпоха научно-технической революции, которая стартовала в начале 50-х годов прошлого столетия, наряду с развитием энергетики, ракетостроения, электроники, создания новых конструкционных материалов, принесла невиданные ранее объемы загрязнений окружающей среды. Чтобы воспрепятствовать этому явлению, на вредных производствах стали устанавливаться пылеуловители.

Сегодня их применяют не только на промышленных объектах, но и в быту. В торговой сети продаются пылеочистные насадки для болгарки и перфоратора, а также домовые пылеуловительные системы, позволяющие защитить жителей от опасного промышленного смога в крупных населенных пунктах. Промышленные пылеуловители бывают электрические, химические и механические.

Какие пылеуловители бывают

Пылеуловители — это установка, состоящая из одного или нескольких взаимосвязанных агрегатов, выполняющих функцию по улавливанию пыли и мелкодисперсных частиц, разнообразных видов вредных включений, находящихся в воздушных средах промышленных предприятий. В этом случае — это пылеуловители промышленные. Сегодня в домах крупных населенных пунктов, которые имеют высокие показатели атмосферного загрязнения также стали в системах воздухоочистки применять бытовые устройства.

Пылеуловители чаще всего размещаются там, где должны работать станки и производственное оборудование, перед дымовыми трубами или иными источниками технологических выбросов. Их устанавливают для того, чтобы максимально уловить образованные в процессе производства микрочастицы, тем самым предотвратить их попадание в воздух.

Сегодня во всем мире разрабатываются и выпускаются достаточно много эффективных и многофункциональных пылеуловителей, которые классифицируются по принципу работы и назначению.

Описание, как устроены пылеуловители

На рынке очистительного климатического оборудования имеется объемный ассортимент пылеуловительных систем как зарубежного, так и российского производства. Большая часть агрегатов обладают схожим принципом действия. Они чаще всего имеют цилиндрический корпус со ступенчатыми устройствами, расположенными по периметру для образования вихревого движения воздушного потока. В зонах завихрения, создаются условия для коагуляции взвешенной пыли.

Выделение из воздуха пылегазовых частиц протекает в рабочей камере пылеуловителя. После очищения воздух поступает в выходную часть воздуховода с помощью эжекторного всасывания и перфорированного клапана, регулирующего аэродинамическое сопротивление воздушного тракта.

В результате скорость выпадения и объем выделенных взвешенных частиц значительно увеличивается, и они под действием силы тяжести оседают в пылеуловительном бункере. С целью создания воздушной завесы нижнего отдела выходящего патрубка и для обеспечения вспомогательной очистки используют агрегат, который должен устроить подсос воздуха из внешней среды.

Особенности функционирования пылеуловителей зависят от разновидности конструкций. Основной признак подразделения этих устройств — принцип действия, в соответствии с чем, они классифицируются на гравитационные и инерционные пылеуловители, электрического или контактного способа очистки.

Сухие и сухие механические

К сухим пылеуловителям относят устройства 2-х типов: центробежно-циклонный и инерционный жалюзийный пылеуловитель. Сухие инерционные пылеуловительные системы действуют на базе центробежной силы и работают с использованием технологии работы вентиляторов.

Сухие пылеуловители выпускаются в трех модификациях:

• Пылеосадительные камеры, использующие для очистки принцип действия силы тяжести.
• Инерционные использующие силу инерции.
• Вертикальные циклоны, используют центробежную силу.

Чаще всего в промышленности устанавливают циклонные сухие механические пылеуловители, их эффективность улавливания пыли тем выше, чем меньше диаметр циклона, хотя при этом снижается суммарная пропускная способность системы очистки. Поэтому производительность таких систем будет заключаться в комплектации нескольких ступеней циклонов.

Мокрые

К мокрым пылеуловителям относят скрубберы. Они работают с использованием принципа центробежной силы. Загрязненный пылевыми частицами воздух нагнетается в скруббер, где происходит его увлажнение при проходе сквозь водяную пленку. Затем ставшие тяжелыми частички загрязнений направляют в специально отведенный шламоприемник, где грязь оседает.

Циклонные, центробежные

Циклонные пылеуловители самые популярные и эффективные системы очистки как в России, так и за рубежом. Они относятся к инерционному типу и широко применяются в промышленности не только для очистки воздуха, но и уходящих газов от вредных веществ, перед выбросом в атмосферу.

Работа циклонных пылеуловительных систем состоит из двухступенчатой схемы очистки. Первая обеспечивает центробежную очистку высококонцентрированного потока в пристенной граничной зоне устройства с выводом собранных твердых частиц в индивидуальный бункер, называемый пылесборником. А вторая — очистку газовоздушных сред в цилиндрической и конической областях циклонного газоочистителя.

Масляные

Масляный пылеуловитель для газа выпускается в виде сосуда, состоящего из 3-х секций: нижней промывочной с постоянным уровнем солярного масла, средней осадительной, в которой грязная воздушная среда очищается от присутствия масла, и верхней отбойной, где газовоздушная среда освобождается от следов масла.

Основные конструкционные элементы масляного пылеуловительного аппарата:

• Маслопатрубки для удаления и подачи масла;
• индикатор уровня масла;
• импульсные трубки;
• разделительная перегородка;
• выходной и входной газовые патрубки;
• секция с жалюзями;
• отбойный щиток;
• трубки для дренажа грязной среды;
• люк-лаз, для проведения ремонтных и обслуживающих операций.

Очищаемая газовоздушная среда поступает через входной патрубок и попадает на отбойный щиток, изменяя движение. В этот момент в масло попадают особо крупные частички из газового потока. Далее он следует в контактные трубки, под которыми расположена на уровне 30 мм маслянистая жидкость, смачивающая пыль и тем самым промывающая газ.

Дальше газ попадает в осадительную секцию, разбитую перегородками, из-за чего скорость газа резко уменьшается, тем самым создавая условия для выпадения пылегазовых составляющих, которые по дренажной системе опускаются в нижнюю часть устройства. Завершающий очистительный процесс протекает в осадительной насадке, загрязненную жидкость время от времени дренируют из пылеуловителя, заменяя на чистое масло.

Инерционные

Принцип функционирования инерционных пылеуловительных агрегатов основан на резкой смене направления движения грязного воздушного потока. Частички пыли двигаясь по инерции, когда встречают на своем пути препятствие, падают в сепаратный бункер.

Инерционные силы в разы превосходят силы тяжести, что и позволяет таким пылеуловительным устройствам быть более эффективными, чем функционирующим на пылеосадительном принципе. Частицы взвесей до 30 мкм улавливаются в диапазоне от 65 до 95%, при скорости в свободных проходах – 1 м/с. Эти устройства наиболее часто устанавливаются на 1 ступени очистки в мощных производственных пылеуловительных системах.

Гравитационные

Гравитационные пылеуловители функционируют с использованием силы тяжести, конструкционно заставляя пыль выпадать из объема грязного воздушного потока. К этим классам можно отнести специализированные пылеосадочные камеры, располагающиеся внутри установок производственной вентиляции и в газоочистительных агрегатах.

Резкое падение высоты осаждения создают полочные камеры, в которых полки выполнены наклонными, чтобы обеспечить сбор пыли, а по оси камеры размещен шнек для выгрузки осевшей грязи. Для реализации эффективного процесса удаления накоплений на наклонных полках установлены вибраторы либо иные встряхивающие приспособления эпизодического действия.

Коллектор Петерсона

Эта изысканная разработка Петерсона стала использоваться в системах пылеочистки сравнительно недавно и имеет широкую область применения. Коллектор может выполнять очистку воздушных сред в виде туманов кислот или масел, а также от микроскопических твердых элементов, например, окрашивающих пигментов.

Коллектор Петерсона относится к пылеуловителям, выполненным в форме спиральной пружины, с закрытым одним концом. Витки пружины имеют такую форму, что ее отдельные витки сцеплены друг с другом, тем самым вызывают смену движение газовой среды.

Жалюзийный коллектор использует принцип, когда при внезапной смене направления воздушного пылевые частицы сохраняют первоначальное прямолинейное движение. Данный коллектор работает с невысоким перепадом давления, применяется в системе подготовительного пылеуловителя и ставится перед циклонами либо рукавными фильтрами.

Назначение пылеуловителей

Пылеуловитель в промышленном производстве — это воздухоочиститель для очистки окружающей среды от выбросов взвешенных частиц в уходящих газах или вентилируемом воздухе. Может использоваться в помещениях закрытого типа для внутренней очистки газовоздушных сред, а все собранные пылеуловителем вещества собираются в специализированном резервуаре.

Важным показателем таких систем является эффективность очистки воздуха, которая зависит от модификации пылеуловителей и характеристики дисперсного состава загрязняющих частиц. Современный уровень очистки воздуха от пыли достигает показателя 99.9 % с условным ее диаметром 20 мкр.

Чем отличаются от промышленных пылеуловителей

Пылеулавливающее оборудование, при всем своем многообразии классифицируется по ГОСТ 12.2.043-80 и подразделяется на воздушные фильтры и пылеуловители. Первые имеют существенные отличия от промышленных пылеуловителей по главному показателю – эффективности очистки, она значительно ниже, в диапазоне от 60 до 85 %.

У данного оборудования разные области применения. Фильтры устанавливаются для очистки воздуха внутри производственных помещений, для поддержания заданной чистоты воздуха, не превышающей допустимые концентрации ПДК, а промышленные пылеуловители размещают, чтобы обеспечить чистоту воздуха, выбрасываемого в атмосферу после производственного процесса.

В отличие от воздушных фильтров пылеуловители промышленного назначения способны устранять частички пыли и вредных газов с КПД, который достигает 99%. Это самый главный отличительный параметр между модификациями и является преимуществом таких систем. Промышленные пылеуловители имеют более широкую область удаления различных вредных веществ и газов. Они  могут быть использованы в системах рециркуляции воздуха в промышленных цехах.

Какой тип пылеуловителя считается одним из лучших

В настоящее время одним из лучших пылеуловителей является устройство центробежного типа — циклон. Однако из-за значимого гидромеханического сопротивления и небольшой эффективности при улавливании тонкодисперсных загрязнений, область их использования ограничена.

Таблица основных видов пылеуловителей

Пылеулавливающие устройства, функционирующие по технологии фильтрации, — рукавные фильтры, способны обеспечить наиболее высочайшую степень очистки в сравнении с прочими индустриальными пылеуловителями.

При равной эффективности пылеуловительных устройств различных классов преимущество отдают аппаратам низшего класса. Так, например, если по составу и объему загрязнений существует возможность использовать и мокрые, и сухие, предпочитают последние. Из агрегатов 4 и 5 класса делают выбор в пользу мокрого пылеуловителя с наименьшим расходованием воды.