Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Экология. Энергосбережение. Экономика

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
14.32 Mб
Скачать

параторов для обеспыливания* сыпучих материалов. Предложено;обеспыливание сыпучих материалов проводить перед основной технологической обработкой для устранения пылевыделений и снме-г ния запыленности воздуха в производ­ ственных помещениях. Разработана кон­ струкция пневмосепаратора(Позволяюще­ го полностью обеспыливать гранулиро­ ванные минеральные удобрения, медные и металлические порошки.

При интенсивном пылевьщелении приходится сооружать громозд­ кие, многоступенчатые системы пылеуловителей или устанавливать отдельные аспирационные устройства /6/. Обеспыливающая вентиля­ ция малоэффективна, если источники пылевыделения непрерывно пере­ мещаются по технологической линии, как например, при .загрузке подсыпочным материалом камер обжиговых печей электродных заводов, при сушке, классификации и охлаждении гранулированных минераль­ ных удобрений, классификации медных и металлических порошков, сжи­ гании угольной пыли. Пылевыделение в данных случаях можно устра­ нить или существенно снизить, если из сухого дисперсного материа­ ла, выделяющего при обработке и транспортировке пыли, предвари­ тельно удалить высокодислерсные и мелкие фракции, которые легко переходят во взвешенное состояние и уносятся газовым потоком.

Анализ и сравнительные испытания различных конструкций пнев­ мосепараторов показали, что обеспыливание сыпучих материалов це­ лесообразно выполнять в гравитационных полочных аппаратах /4,8/. Достоинством аппаратов с наклонными перфорированными полками яв­ ляется обеспыливание и классификация сыпучих материалов широкого фракционного состава без забивания решеток и при малых гидравли­ ческих сопротивлениях, не превышающих 1500 Па. Благодаря пульси­ рующей разгрузке в результате перераспределения воздуха из пер­ фораций в пространство между концом полки и стенкой аппарата достигается более четкое обеспыливание и классификация сыпучих материалов при нагрузках 50-80 т/(м^«ч), значительно превышающих нагрузки и эффективность обеспыливания пневмосепараторов других типов (зигзагообразных, пневмотрубных, кипящего слоя, гра­ витационных со сплошными полками).

Данные для разработки рациональных конструкций пневмосепара­ торов получены на основании опытов по обеспыливанию хлорида калия, аммофоса, суперфосфата, отходов феррохрома, подсыпочных материалов и медных порошков в лабораторных моделях и при.испытании промьшлен-

них установок производительностью 1-10 т/ч в заводских услови­ ях (таблица). Анализ опытных данных по изучению зависимости вели­ чины уноса мелких частиц от режимных (скорости воздушного пото­ ка, расхода материала) и конструктивных (числа живого сечения и угла наклона полок, величины расстояния от конца полок до стенок аппарата) параметров /4,8/, а также анализ зависимостей предель­ ной несущей способности газового потока и высоты зоны сепарации

Результаты испытаний и эксплуатации гравитационных полочных аппаратов для обеспыливания материалов

Материал

Размеры

Содержание извлекаемой Гидрав­

Ско­

-

извлекаемой

в исход­ в уно­ в про­

лическое рость

фракции 0*%

ном ма­

се

вале

сопро­

потока

 

мм

териале

 

 

тивле­

1#с'

 

 

 

 

ние ^ Р,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Па

 

Хлорид калия:

 

 

 

 

 

 

мелкозер­

 

 

 

 

 

1,53

нистый

- О Д

7,5-10

60-80 |,2-

1500

крупно­

 

 

 

5,0

 

 

 

 

 

 

 

 

зернистый

-0,1

4,5-10

58-65 2-5

1500

2,3

Аммофос

-1,0

13,4

97,5

4,0

1000

2,1

Суперфосфат

-1,0

53,0

91,5 14,0

650

2,1

Релит

-0,180

25,0

82-85 2-3

1000

3,45

Феррохром

.-0,068

55,0

92,0

8-12

1000

1,52

(отходы)

 

 

 

 

 

 

Подсыпочный

 

 

 

 

 

 

материал

-0,500

50,0

98,0 1,5-3,0

1000

1,3

Медный поро­

 

 

 

 

 

 

шок

—0,045

87,0

98,0 6,0-8,6

1000

1,0

Угольная пыль

-0,09

55-60

95-96 2,0

800

0,37

частиц от скоростей потока и витания частиц /5/, позволили раз­ работать оптимальные конструкции пневмосепараторов для обеспы­ ливания сыпучих материалов различной крупности. Например, грави­ тационный полочный аппарат для обеспыливания (рисунок) представля­ ет собой вертикальный канал в виде расширяющихся кверху конусов. Внутри аппарата на определенных уровнях установлены контактные элементы. В зависимости от типа контактных устройств производит­ ся обработка в различных гидродинамических режимах. В нижней части пневмосепаратора исходный сухой дисперсной материал осво­ бождается от мелкой фракции на наклонных перфорированных полках

112

в режиме гравитационно падающего

 

К циклону

 

слоя. Наибольшая степень обеспыли-.

 

 

 

 

вания достигается при живом сечении

 

 

 

полок 5 %от площади проема для гра­

 

 

 

нулированных зернистых материалов

 

 

 

 

крупностью 0-4 мм, и 15 %для порош­

 

 

 

кообразных продуктов, крупностью

 

 

 

 

0-0,5 мм. Пневмосепаратор с наклон­

 

 

 

ными перфорированными полками 'приме­

 

 

 

няется при обеспыливании полидис-

 

 

 

 

персных материалов, содержащих не

 

 

Пыль

более 15-20 %мелких частиц разме­

 

 

 

 

ром менее -I мм.. Так, обеспыливание

 

 

 

гранулированных суперфосфата и ам­

 

 

 

мофоса позволило удалить до ТО-

 

 

Вода

 

15 %пылящей фракции /I/, что устра­

Пыль

 

нило пылевыделение при транспорти­

Цеходный

ровании и.грохочении продуктов.

 

 

^ продукт

 

 

 

 

Одновременно с обеспыливанием, в

 

 

 

 

.нижней части пневмосепаратора мож­

Воздух

 

 

но проводить /1,4,8/ термообработ­

 

 

ку продукта (охлаждение, сушку,на­

 

 

 

грев). Эксплуатация охладителя-

 

 

 

 

пневмосепаратора показала, что на

 

 

 

 

одной полке подсыпочный материал,

,

Обеспыленный

 

содержащий куски размерами до

 

 

 

 

 

 

100 мм, охлаждается нй 50-60°С и

 

продукт

 

 

практически полностью1обеспыливает­

 

 

 

ся /2/.

 

Рис. Схема аппарата для обес-

В верхнюю часть пневмосепарато-

пыливания

 

 

ра газовый поток поступает через

каналы (сопла), образованные

на­

клонными. отражательными полками,

в результате чего из

потока

вы­

падают мелкие частицы, которые переходят во взвешенный

слой на

горизонтальной решетке. Этот слой является своеобразным фильтром

для остальной части

газопылевого потока, который проходит через

.

■* •

%

отверстия решетки.

При необходимости

внутрь сопла из форсунки

распыляется вода для повышения влажности потока до 2-3 %. Обте­ каемые потоком отражательные полки целесообразно устанавливать

о сепарационной части аппарата

в тех случаях, когда полидисперс-

кый материал содержит до 50-60

%мелких частиц /4/.

 

И З

Последней ступенью очистки воздушного потока от пыли явля­ ются контактные'устройства в виде нескольких параллельно распо­ ложенных клиновидных элементов, равномерно распределяющих поток газа по сечению аппарата, что увеличивает четкость выделения из высокодисперсных порошков частиц размером менее 40-?50 мкм, содер­ жание которых в исходном продукте более 50 %, Аппарат с одной та­ релкой из клиновидных элементов успешно применяется для обеспы­ ливания медного порошка /7/. При просеве обеспыленного медного порошка производительность механических грохотов резко возраста­ ет, устраняется пылевцделение, С помощью аппарата с двумя клино­ видными элементами из воздушно-проходных сепараторов, применяе­ мых при производстве угольной пыли, выделяли высокодисперсную фракцию, направляемую на сжигание в топку /3/.

Таким образом, обеспыливание в гравитационных полочных ап­ паратах сыпучих дисперсных материалов перед их основной техноло­ гической обработкой позволило снизить до допустимых концентраций запыленность воздуха в обжиговых цехах электродных заводов, в.по­ рошковом цехе медноэлектролитного завода и на других предприятиях.

Библиографический список

1.Донат Е.Б. и др. Аппарат для охлаждения и обеспыливания гранулированных и зернистых материалов // Химическая промышлен­ ность. 1964. № 9. С. 180-181.

2.Донат Е.Б. и др. Аппарат с наклонными перфорированными полками для обеспыливания подсыпочных материалов // Цветные ме­ таллы. 1977. № 4. С. 44-46.

3.Донат Ё.В. и др. Аппарат для обеспыливания порошкообразных материалов // Изв.вузов. Химия и химическая технология. 1970. Т..ХШ, Выл. I. С. 122-125.

4.Донат.Е.В., Голобурдин А.И. Аппараты со взвешенным слоем для интенсификации технологических процессов. М . : Химия, 1993.

5.Донат Е.В., Юхименко Н.П. Оптимизация системы очистки воздуха при обеспыливании и пневмоклассификации зернистых ма­ териалов // Оптимизация, систем очистки воздуха и вентиляции про­

мышленных зданий / Пермский госуд.техн.ун-т. Пермь, 1993. С.9-14.*

6.Коузов П.А., Мальгин А.Д,, Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. Л . : Химия, 1962.

7.Павлов А.А., Пономарев Г.С., Донат Е.В. Опыт эксплуата­ ции классификатора медных порошков // Цветные металлы. 1962.

»II. С. 34-36.

8. Юхименко Н.П. Охлаждение и пневмоклассификация гранулиро­ ванных и зернистых материалов в* гравитационном полочном аппарате: Автореф. дис. ... канд.техн.наук. М., 1968. 16 с/

Получено 20.01.94

ЭДК 72.04:535.686.4

А.И. МАКОВЕЦКИЙ, Ю.Н.РАЗИН0ВА-МАХ0ВИК0ВА

(Пермский государственный технический университет)

УСКОРЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НАРУЖНЫХ (ЩЕЛОЧНЫХ СЛОЕВ КРУПНОПАНЕЛЫШХ ЗДАНИЙ

В МОДЕЛИРОВАННЫХ УСЛОВИЯХ В02ДУШ0-КЛИМАТИЧЕСК0Й СРЕДЫ

Приведены результаты исследования влия­ ния ряда параметров воздушно-климатичес­ кой среды на процесс старения.наружных отделочных слоев, выявлены закономернос­ ти увлажнения, сушки и запыления- в зави­ симости от вида наружных отделок.

Воздействие на покрытие отделочных слоев зданий климатичес­

ких факторов - солнечной

радиации, кислорода, температуры,

вла­

ги (дожди, росы, высокой

относительной влажности воздуха)

и ве­

ществ, загрязняющих атмосферу (пыль), - затрудняет моделирова­ ние процесса старения Отделочных покрытий. Только длительные натур­

ные испытания дают надежные результаты по оценке качества отделоч­ ных слоев, но ко времени их получения они зачастую морально уста­ ревают. Одним из путей сокращения продолжительности* испытаний яв­ ляется интенсификация воздействия.климатических факторов и созда­ ние ускоренных лабораторных методик, имитирующих различные клима­ тические условия (I). В этом случае изменение свойств покрытий

при старении в природных условиях и при ускоренных лабораторных методах испытаний, проходит аналогично. Разработанные методики испытания атмосферостойкости покрытий предусматривают как быст­ рые (исчисляется минутами), так и длительные воздействия (в тече­ ние часов, суток) отдельных климатических факторов.

Согласно составленным циклограммам воздействия климатичес­ ких факторов, старение лакокрасочных покрытий ускоряют увлажнение, осушение, запыление и облучение солнечной радиации. Выделены сле­ дующие циклы:

период увлажнения, чередующийся с периодом осушения; период увлажнения,- чередующийся о периодом осушения при

одновременном влиянии эапыления; период увлажнения и период осушения, с одновременным солнеч­

ным облучением; период эапыления и одновременное действие солнечного облу­

чения. Бремя увлажнения определялось влагопоглощением различных лакокрасочных покрытий, поскольку в природных атмосферных усло­ виях существенное влияние на старение покрытий оказывает влага (дождь, снег, роса, повышенная относительная влажность воздуха).

Определяли длительность периода увлажнения лакокрасочных покрытий, нанесенных на образцы из мелкозернистого бетона марки 200 (В15) размером 70x70x24 мм (рис. 1-3, где й - при шерохова­ тости структуры с высотой‘рельефа < 0,1 ш%5-> 0,1 мм, 5 - 4

4 3 мм). При анализе полученных данных выяснилось, что через 6 мин. после нанесения покрытия наблюдается интенсивное влаго-

поглощение, затем процесс влагонасыщения,замедлялся и объем погло­ щенной влаги постепенно уменьшался.

Именно в период медленного поглощения влаги происходит ак­ тивное загрязнение покрытия атмосферной пылью. Процесс оседания пыли на поверхность отделок обусловлен многими факторами. Так, в результате трения или вследствие адсорбирования ионов частицы пыли могут нести электрические заряды. Такие частицы, приближа­ ясь к поверхностям стен, прочно прилипают на участках с зарядами

противоположного знака.. Другим фактором является, адсорбция поверх­ ностью материала увлажненных (обводненных) пылинок, которые под действием сил притяжения плотно "приклеиваются” . Чередование ув­ лажнения и высыхания.содействует наращиванию адсорбированного слоя пыли. Существует так же явление фотофореза, при котором частицы пыли приобретают направленное движение под действием света /3/. Кроме того, пыль механически перемещаясь с потоками воздуха оседает в углублениях поверхности Наружных отделок.

Процесс сцепления пыли с поверхностью отделки весьма сло­ жен и зависит от химической активности самой пыли (строения мо­ лекул, электрической заряженности) и от характеристики контактируемой поверхности (пористости, водопоглощения, адсорбции, сма­ чиваемости, шероховатости и др.). В большинстве случаев процесс сцепления пыли с материалом определяется одновременным действи­ ем нескольких факторов. Осевшая пыль хорошо удерживается поверх­ ностью наружной отделки зданий и с течением времени постепенно

116

Рис. I. Временная зависимость влагопоглощения.лакокра­ сочных покрытий ( 1 - композиция фасадная бутил-каучу- ковая, 3313. эеденого цвета; 2 - состав фасадный "Анто-^ лат" гларки ЯЛ ” зеленого цвета) от шероховатости фактуры

х'ис. 2. Временная зависимость влагопоглощения лакокра­ сочного покрытия (эмаль - ПФ-115) от шероховатости фактуры: / (— о — ) - белый цвет: / (— • — ) - корич­

невый; 3 (— о — ) - голубой; ц (-Д-) - зеленый

Рис. 3. Временная зависимость влагопоглощения лакокра­ сочного покрытия (эмаль КО-174) от шероховатости

структуры: 1 - жёлтый цвет; 2 - белый цвет

накапливается. *В сочетании с-физико-климатическими воздействия-, ми оседание пыли приводит к постепенному изменению цвете' (потем­ нению) наружных отделок зданий /2/.

Анализируя полученные данные, можно сделать выврд, что лучш­ ие других противостоят'разрушающим, воздействиям покрытия, имею­ щие гладкую фактуру- (см. рис. 1,2,3, & ), так как капли влаги при этом быстрее-стекают и поверхность быстрее -высыхает.' *

Величина влагопоглощения в большой степени зависит от вели-

.

’ •

»

<

.

чины шероховатости фактуры.

 

Таким образом, ускоренные лабораторные

испытания позволяют

моделировать воздействие всего комплекса природно-климатических' и атмосферных факторов, в том числе запыление, и прогнозировать долговечность отдельных покрытий для фасадов .современных .жилых- и общественных зданий.

Библиографический список_

1.Карякина М.И.- Физико-химические основы процессов фор­ мирования и старения, покрытий. М.: Химия, 1980.. 216 с.

2.Маковецкий А.И. Исследование сроков службы наружной от­ делки гражданских зданий: Автореф. дис.'... канд.техн.наук /

МИСИ. М., 1969. /

,5. IМЬег РеИ, Вег аЬто&ркдг&сНл 31ааб. Уеб с/еиЬзскег' Уегйад детШкепеско}Ъп, ВегСш, 1958 .

Подучено 20.01.94