книги / Оптимизация систем обеспыливания воздуха в промышленных зданиях

Ftoc. 74. Зависимость скорости движения воздуха, обеспечивающей полный унос пыли с поверхности, от времени контакта: т - пыль карбонильного же­ леза ( Ъсл - 3 мм, подложка - бетон ); 2 - пыль, собранная в конвертерном цехе (3 мм; стекло);

3 - в сортопрокатном цехе (2 мл: дерево); 4 - корундовый порошок (2 мл; металл); 5 - пыльнобранная в заливочном отделении литейного цеха

литейного цеха-(2 мл; металл); 10 - карбокорундо-

б/=1,195 (0,5 мм; стекло); 13 - кварцитовая пыль (0,5 мм; металл); W - пыль, собранная в цехе су­

хой штукатурки (0,5 мл; стекло)

Рассмотрим основные закономерности процесса денудации пыли. При небольших скоростях потока наблюдается движение отдельных частиц пс поверхности слоя денударующихся пылей. Это те частицы, которые не попали в углубления между другими частицами. При этом заметного уноса пыли из слоя не происходит. Со временем слой уп­ лотняется, его профиль становится обтекаемым и движение частиц прекращается. Возобновление их движения не наблюдается даже при больших скоростях. При дальнейшем увеличении скорости из слоя вырываются целые агрегаты частиц, его поверхность делается все более неровной, что облегчает дальнейший унос частиц. При так на­

рывается как одно целое. Заметим, что разделение пылей на эрозирующиеся и денударующиеся носит весьма условный характер. Один и тот же вид пыли при определенных условиях может эроэировать или денудировать. Например, после тонкого потока кварцевого песка и кар­ борундового порошка получаются пыли, которые денударуют. Слежав­ шийся, увлажненный слой керамзитовой пыли уносится агрегатами, хо­ тя в обычных условиях сыпучая керамзитовая пыль была типичным пред­ ставителем эрозирующихся пылей. Интересно, что влияние вида матери­ ала подстилающей поверхности на процесс денудации невелико. Преиму­ щественно все денударующиеся пыли с таких поверхностей, как сталь нормальной обработки, дерево, обычное стекло, уносятся примерно

ли соответственно с металлической, деревянной, стеклянной (рифле­ ное стекло) и бетонной поверхности.

Таблица 19

в формулах (143), (148) и (149)

от вида и характера очищаемой поверхности

иКСЛ • МЛ

R J C . 75, Опытные данные и аппроксимирующая зависимость про­ цесса денудации пыли в зависимости от массы слоя и подстила­ ющей поверхности: 1 - подложка - металл; 1 - дерево; 5 - риф­

леное стекло; 4 - бетон

4 .5 . Оптимизация основных рабочих процессов систем вакуумной пылеуборки

4 .5 .1 . Общие сведения

Самыми совершенными из установок вакуумной пылеуборки явля­ ются центральные пылесосные установки (ЦПУ). Они используются в общественных и промышленных зданиях. В производственных условиях их можно использовать при любой интенсивности выделений и осажде­ ний пыли на поверхность. ЦПУ устраивают прежде всего там, где убор­ ку производят систематически. Эти установки отличаются большой про­ изводительностью по воздуху, очищаемой площади и убираемой пыли. Они, по сравнению с местными установками, дают высокий гигиеничес­ кий эффект при меньшем штате обслуживающего персонала, надежны в работе, удобны в эксплуатации. Об этом говорит многолетний опыт эксплуатации ЦПУ, смонтированных в большом количестве общественных,

195

административных и промышленных зданий. ЦПУ действуют на целом ряде щебеночных заводов, в литейных цехах Министерства путей со­ общения, на теплоэлектроцентралях, горнообогатительных комбинатах, текстильных и табачных фабриках, предприятиях промышленности стро­ ительных материалов, машиностроительных заводов я предприятий пи­ щевой промышленности, широко используются ЦПУ и за рубежом /2 7 /.

Принцип действия, устройство, классификация и характеристики основных элементов и оборудования ЦПУ рассмотрены в роботах /1 3 , 17,21,26,27,52/.

При работе наиболее распространенных всасывающих ЦПУ после­ довательно протекают следующие процессы: всасывание потоком воз­ духа, осадка пыли с поверхности; транспортирование пыли в аэрозоль­ ном состоянии по сети трубопроводов; очистка запыленного воздуха в пылеуловителях; удаление очищенного воздуха в атмосферу, рабо­ чие процессы ЦПУ определяют ее технико-экономические показатели.

Для их повышения необходимо обеспечить минимальные расходы воздуха

струкций оборудования и деталей установки, а также от свойств уби­ раемой пыли и очищаемых поверхностей.

Процесс всасывания пыли с поверхности отсасывающимся потоком воздуха через пылесосный насадок - сложный процесс, зависящий от скорости потока воздуха в насадке, времени контакта потока с осад­ ком пыли или производительности уборки по площади, физико-химичес­ ких свойств убираемой пыли, характера осадка пыли, вида и характе­ ра очищаемой поверхности и конструкции и размеров насадка. Это са­ мый энергоемкий процесс, определяющий производительность установки по воздуху, очищаемой площади и убираемой пыли, т .е . обусловливаю­ щий эффективность работы всей системы.

Процесс транспортирования пыли по трубопроводам определяет потери давления в сети и тем самым - расход электроэнергии, а также интенсивность износа труб, поэтому правильное понимание ме­ ханизма движения частиц в трубопроводах имеет большое технико-эко­ номическое значение. Сеть трубопроводов может иметь горизонтальные, наклонные и вертикальные участки, а также различного рода местные сопротивления.

4 .5 .2 . Результаты исследований процесса всасывания пыли пылес осними насадками

Процессы воздействия потока воздуха но осадки пыли имеют некоторые особенности. При этом расход воздуха, обеспечивающий очистку поверхности, обусловливает конструктивные особенности и размеры насадка, а также производительность уборки по площади Oyj-. которая определяется скоростью перемещения насадка (уборщи­

рующего с потоком, к времени их взаимодействия, обеспечивающему

пыли в углах помещений и труднодоступных местах, а скорость его перемещения оз^аничена физическими способностями человека. Следо­

вательно, производительность пылеуборки по площади при данном насадке ограничена скоростью движения уборщика.

Очистка слабозапыленной поверхности происходит очень быстро, т .е . t 04 очень мало и производительность уборки по площади дости­ гает довольно больших значений. Таким образом, для очистки в дан­ ном случае можно применять как насадки с полками, так и щелевые

из вариантов, нами рекомендуется насадок с одной полкой размерами

такой насадок воздуха отсасывать требуется в два раза больше,чем через насадок с одной полкой. Иногда вместо второй полки использу­ ют густую жесткую щетку, удаляющую части up в углублениях неровнос­ тей очищаемой поверхности. Это происходит за счет механического воздействия щетки на частицы и подсасываемого через нее воздуха.

и скоростью потока в ней. Она тем меньше, чем меньше масса слоя, контактирующего с потоком, т .е . чем меньше площадь контакта или длина слоя (насадка). Следовательно, для уборки денудирующихся лылей рациональнее применять насадки со щелью. Для предотвращения подтекания воздуха к щели с задней стороны.по ходу движения насад­ ка, щель необходимо делать в полуцилиндрической поверхности.кото­

при очистке елабозапыленных поверхностей и-уборке денудирующихся пылеосаждений расход воздуха через насадок не зависит от произво­

учетом подсоса воздуха согласно формуле (141) расход воздуха че­ рез насадок с полкой

соответственно металлической, деревянной и стеклянной (обычное

при уборке пыли соответственно с металлической, деревянной, стек­ лянной (рифленое стекло) и бетонной поверхности.

Результаты испытаний насадка с полкой для уборки эрозирую-

где iftf - производительность насадка по площади, м2/^ . Результаты промышленных испытаний насадков приведены на

рис. 76. При Uyg = l/'Cyg , где Tyg - время очистки I м^ поверх­ ности, уравнение (148) можно записать в виде

По уравнениям (146) - (149) можно определить производитель­ ность ЦПУ по воздуху и очищаемой площади, чиоло одновременно ра­ ботающих насадков (уборщиков), время, необходимое для очистки

данного помещения, режимы работы системы и ее технико-экономичес­ кие показатели..

Пример I . В "цехе по производству керамзита площадь бетонно­ го пола, подлежащего очистке, Syg =* 720 м2. Толщина эрозирующегося пылеосадка hCA = I мм. Интенсивность осаждения 2 0с =

« п .7 кг/(м 2чО , Определить основные технические показатели раз­

рабатываемой ЦПУ.

Рис. 76. Результаты промышленных испытаний насадки с полкой

хе по Цроизводству керамзита (2560; 45; 2,194); 3 - в марте­

щадь очищаемых поверхностей (в том числе бетонного пола) составля­

4 .5 .3 . Транспортирование шли по трубопроводам ЦПУ

По принципу действия ЦПУ аналогичны системам всасывающего пневмотранспорта. При этом в конечной точке сети трубопрсводов создается разрежение и вся система находится в вакууме. Особен­ ностью работы ЦПУ является нестадаонарность аэродинамического ре­ жима. По размеру транспортируемых частиц ЦПУ трудно отнести к тому или иному виду пневмотранспорта, так как они, помимо шли, оседающей из воздуха, могут убирать и более крупные частицы,по­ падающие в помещение из оборудования в виде просыпей и т .п . Раз­ мер этих частиц достигает иногда нескольких миллиметров. В зави­ симости от концентрации частиц в потоках ЦПУ можно отнести к

пневмотранспорту низкой (0,03 -0,04 м3/м3 ) и средней (0,03 -0,12 м3/м 3) концентрации. Направление транспортирования в ЦПУ может быть верти­ кальным, горизонтальным и наклонным. При этом вертикальное и наклон­ ное транспортирование может осуществляться как с нисходящим прямо­ точным, так и восходящим противоточным движением воздуха и шли.