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

книги / Оптимизация систем обеспыливания воздуха в промышленных зданиях

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.25 Mб
Скачать

Таблица 7

 

Результаты натурного обследования пылевой обстановки в чугунолитейных цехах

Место отбора проб

 

м^/м3

мг/м3

ж .

c= (c2/ q ) .ю о

%

кг^(м2.ч)

 

 

 

мг/м3

 

кгуЧм^.ч)

 

 

Литейный цех № I

Нококраматорского

машиностроительного завода

 

5-й цролет, рабочая зона

 

 

 

 

 

 

 

 

в районе выбивной решет­

 

 

 

 

 

 

 

 

ки на расстояний 3 м от

35,9

 

14,1

 

1,0

39,2

0,16

0,014

нее (

= 64 %)

 

 

 

5-й пролет,выбивная ре­

 

 

 

 

 

 

 

 

шетка

с гадрообе опилива­

8,7

 

2*9

 

1,0

33,3

0,16

0,011

нием,

( <рв = 84 %)

 

 

 

1-й пролет, Ш-тонная

 

 

 

 

 

 

 

 

^<девювочн|я машина,

 

11,0

 

1,8

 

1,0

16,4

0,12

0,013

 

 

 

 

 

 

 

Чугунолитейный цех машиностроительного завода

(г.Киров)

 

На рабочем месте обрубщи­

81,35

47,75

 

5,0

58,81

0,27

0,012

ка

= 77 %)

 

 

1,5-тонная выбивная решет­

36,6

 

14,3

 

1,0

39,1

0,14

0,012

ка ( ^

= 84 %)

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

I , Пробы для определения величины взвешенной запыленности

определяем

на высоте 1,5 м от пола. 2 . Условные

обозначения:

соответственно концентрации пыли в

воздухе при работающем и неработающем

оборудовании; С - доля вторичных пылеобразований в запы­

ленности воздушной

среды;

(}s -

величина

уноса пыли

с запыленных поверхностей. 3 . Системы

вентиляции во время

обследования

работали

в

режиме, близком к расчетному.

 

рошкообразных материалов /3 8 #39,5 6 ,5 7 /, а также описываются прибо­

ры для определения этих свойств;

начаты работы по изучению комплек­

са физико-химических свойств пыли

по унифицированной карте; сос­

тавляются атласы, содержащие сведения

о комплексе

физико-химичес­

ких свойств пыли /3 8 ,6 6 /; разработан

руководящий

технологический

материал по методам исследования

пылей в лабораторных условиях

(РТМ 26-14-Ю -77) •

Достаточно полно изучены свойства пылей применительно

к

тех­

нике пылеулавливания. Сведений о свойствах взвешенной пыли

в

тех­

нологическом оборудовании, аспирационных укрытиях и в воздухе

по­

мещений, о свойствах осадков пыли в трубопроводах и в помещении недостаточно, хотя эти сведения представляют наибольший интерес.

2 .3 .2 . Основные физико-химические свойства взвешенных частиц

Различают истинную, кажущуюся и объемную плотность частиц пыли. Кажущаяся плотность частиц J)q - масса единицы объема частиц, включающая и объем закрытых пор. Объемная плотность час­ тиц ш ли - масса единицы объема частиц, включая объем закрытых и открытых пор. Гладкие монолитные, как и первичные частицы, име­ ют кажущуюся плотность, практически совпадающую с истинной. Сни­ жение кажущейся плотности по отношению к истинной наблюдается у пылей, склонных к коаху лицеи или спеканию первичных частиц,на­ пример у сажи, оксидов цветных металлов и др. Значения плотности частиц непористых материалов можно брать из справочников. Плот­

ность частиц J)4 , имеющих поры, определяется экспериментально пикнометрическим или манометрическим методом. Знать плотность частиц пыли необходимо для определения их скорости витания, седиментационного диаметра, силы тяжести, обусловливающей осаждение частиц и т .д .

Приведем значения J)y (кг/м3)

для ряда цромышденных пылей:

Литейный цех, смесеподготовительное

отделение, укрытие транспортера.................

2360

Литейный цех, очистное отделение,

2486

пескоструйная к а м е р а ....................................................................

Механический цех, заточное отделение,

к св к у х .............................................................

4320

Аглофабрика, помольное отделение,

крытие

шахтной мельницы известняка.......................................................

2835

Цементный завод, площадка головок печей,

 

2960

воздухопроводов от печи обжига клинкера

 

Асфальтобетонный завод,сушильный барабан . . . .

 

2780

Цех закладных деталей завода ЖБК, укрытие

 

6468

кабины для покрытия д етал ей ................................................................

 

№х гальванопокрытий, заточно-шлифовальное

 

 

отделение, рабочее место у шлифовального

 

3400-3780

станка ...............................................................................................

 

 

 

То же, у полировального ста н к а .......................................

 

1400-1780

Деревообрабатывающий цех, производство

 

 

мебели, укрытие ста н к а ...........................................................

 

 

Станочное отделение

инструментального

 

 

цеха,укрытие станка цри обработке тексто­

. .

1460

лита ...............................................

 

.............................................. ....

ПО "Сода", цех гипохлорида, сушильное отделе­

 

2060

ние, укрытие

супильного а г р е г а т а ...............................

 

Трубозаготовительный цех, отделение покры­

 

 

тий, воздухопроводов АУ комплекса покрытой

 

1420

порошковой краской П-ЭП-971 ........................................................

 

Мукомольный завод,

элеватор,укрытие транс­

 

1680

портера пшеницы.......................................................................................

 

 

Сушильное отделение

калийного рудоуправления,

 

2100

рабочее место у сушилки • .................................................................

 

Цех стеновых

гоне лей, арматурный пролет,рабо­

 

5720

чее место у

правильно-отрезных с т а н к о в ...................................

 

Молокозавод, цех сухого молока, укрытие су­

 

1280

шильной у ст а н о в к и

..............................................................................

 

Кабельный завод, цех резинотехнических из­

 

1480

делий, укрытие в е с о в ..................................

 

Дисперсный состав пыли можно представить в виде содержания по чисду или массе частиц различных фракций. Дисперсность взве­ шенных частиц определяется ротационным анализатором дисперсности РАД-1, струйный сепаратором (импактором НИИОГАЗ) и микроскопарованием. Результата дисперсионного анализа представляют в виде таблиц, кривых или формул, выражакщих функцию распределения или плотности распределения размеров частиц. Для использования дан­ ных о дисперсном составе пыли цри расчете обеспыливающих уста­ новок необходимо знат* вид аналитической зависимое^, выражающей

функцию распределения частиц пыли.

В практике исследования промышленных пылей широко применя­ ются закон логарифмически нормального распределения (ЛНР), а так­

же формулы Розина - раммлера - Беннета (РРБ), Ромашова и Годэнв - Андреева (экспоненциальный закон).

Нормированная функция ЛНР# изменяющаяся от 0 до 100 ft, имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

f ( S v) - Ш

)

ш-M L [ expc-xz/l)d x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

l / U

L

^

 

 

 

 

(54)

 

здесь & - (£gSy - £gSaso)/tg6Q

;

Sygj- медианный диаметр,

 

т .е . размер частиц, при котором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

масса всех частиц в анализируе­

 

 

 

2

3 4 5 6789m

 

 

мой

пыли мельче или крупнее

 

 

 

 

 

&Ц.50 составляет

50

 

 

 

 

98

 

 

т

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

средне-квадратичное

отклонение

 

97

 

 

1-

 

 

 

 

логарифмов диаметров от их стан­

 

95

 

d • J

£

 

 

 

 

 

90

 

у

 

 

 

 

дартного.

 

 

 

 

 

пыли изо­

 

85

 

 

/Г

 

 

 

 

 

Дисперсный состав

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

бражают графически

на

логарифми­

 

70

 

 

 

 

 

 

6

 

чески вероятностной координатной

 

60

 

 

I4J

 

1Л

 

 

 

 

 

 

 

сетке (рис. 16), т .е . в такой

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

прямоугольной

системе

координат,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по оси

абсцисс которой

отклады­

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

ваются

логарифмы диаметров (но

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

1/

 

 

 

 

 

 

проставляются значения диамет­

 

 

 

 

 

 

 

 

5 /

 

 

 

 

 

 

ров

§ц

), а

по

оси

ординат -

 

4

 

 

 

 

 

 

величины

Q

(но

проставляются

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

значения функции^#,) - f ( S Q)

 

1

 

2

3 4 56789Ю S

мкн

 

1

 

Величины,

отвечающие

заданным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значениям функции^(в )

, при­

Рис. 16. Дисперсный оостав

пыли:

водятся в математических спра­

/ - в

помещении литейного

цеха

вочниках. Значениям /f (S) <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< 50 ft отвечают отрицательные

= 1,0 IWTUV1,

\jq - i , U U

/ , *

-

"

 

 

значения о ,

которые

откладыващении

дробильного

цеха

гипсово-

ются вниз от начальной точки

завода

Ергачинекого

пшсавого

ютсн вниз от начальной„точки

комбината

в

Пермской

об ласта

а с-

jA d )

^ / f ( О)

= 50

ft. В тех

(-2 ,0 5 ;-1 ,2 3 ); 3

- в

системе

« . М Х ,

коща лисперснык ооо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тав

пыли

подчиняется ЛНР,его

щении участка сушки и просева

 

ггаЬик на

такой ррфкр

т_песка

Сылвенекого

стекольного

;

график га такой сетке изобразит-зав

Пермской облаоти

( - 5 , 6

ся в вида

прямой линии» Это объ— 1,18); и

-

в помещении

отделоч-

я си л ек , « я .

 

r r t * « » ,

 

 

 

 

 

? ? й ! ? 5 . да

выражать зависимость

в

от

из дробилки в грохот цеха по

 

£п Su .

котооая

как слелурт

переработке титановой 17<5ки Бе-

<*

Ч

которая, как следует

глинковского титано-магниевого

из выражения (54), является ликомбината ( - 9 ,0 ;- !,6 9 )

нейной. Величину

можно определить

из формулы

(5 4 ),

прирав­

нивая в

или +1,

или - I .

Из

справочников

находим,

что f

=84,1

при в =

+1 и J

= 15,9 /о

при

в

= - I , отсюда

 

 

 

fyu.Sty ~

t 9ц.50 =

^ 4 5 0

~ fy&4.45,9

 

ИЛИ

бц - $4.№,</$4.50~ $4.50/ £ 4.15,9

Например, в табл. 8 представлены результаты дисперсионного анализа ныли в цехе по переработке титановой губки в товарную продукцию титан о-магниевого комбината.

Таблица 8

Характеристика функции ЛНР размеров частиц титановой пыли

 

Пыль

 

S^gt,, шал

бц

При обработке блока губки отбойным мо­

11,6

1,84

лотком

 

 

 

При резке крицы на прессе

 

 

10,0

1,80

В результате механической резки

низов

13,2

1,99

У зева щековой дробилки крицы

 

 

12,1

1,83

То же, дисковой дробилки

 

 

13,0

1,92

При поступлении крицы из дробилки в

 

9 ,6

1,76

грохот

 

 

 

В месте

поступления гарниссажа в

 

10,6

1,75

грохот

 

 

 

Формула РРБ имеет вид

 

 

 

 

(8Ч) = т [ / - ехр[-6ч/SeT*4]

и

/5 (5Ч) = юоехр(§ц/6еУ^4,

где §е

по своему физическому смыслу представляет собой

такой

диаметр,

при котором масса частиц крупнее

составляет 36,

а мельче

- 63,2 %. Дважды логарифлюруя формулу

РРБ, получим

ZgCegioofc) = a5 CgSq + og

тае

og = tg(C g exp )- agtgSe

Если распределение частиц пыли отвечает формуле РРБ, то оно изо­ бразится на двойной логарифмической координатной сетке с координа­ тами tg(fy МО/уз ) у Сдбц в виде прямой линии (рис.Г7). В ряде случаев распределение частиц пыли соответствует фор­

муле Вэмашова. Чтобы избежать трудоемкого аш литического опреде­ ления по формуле Ромашова, можно рекомендовать графическое по-

85

Рис. 18. Дисперсный состав.пыли: / - в помещении механического цеха машиностроительного завода (г.Сверцловск); 2 - в помещении землеприготбвительного отделения литейного цеха Чусовского ме­ таллургического комбината (на отметке -$,2 м от пола); 3 - у зе­ ва дасковой дробилки цеха по переработке титановой губки Берез­ никовского титано-магниевого комбината; 4 - возле кольцевой пе­ чи (на отметке -Ю, 8 м от пола) завода по производству красного кирпича (пос.Оверята Пермской области); ,5* - над площадкой (от­ метка .+5,6 м от пола) в цехе по производству сухой штукатурки

завода стройдеталей (г.Пермь)

свойства пыли: изменяются электрическая проводимость слоя пыли, силы адгезионного и аутогезионного взаимодействия, сыпучесть и другие свойства, которые необходимо учитывать при проектировании обеспыливающих устройств. Если частицы пыли растворимы в воде, то во влажной воздушной среде на их поверхности образуется насы­

щенный водный раствор вещества, из которого они состоят. Если пар­ циальное давление паров воды над этим раствором меньше парциально­ го давления паров воды в окружающем воздухе, парк воды и воздуха будут поглощаться веществом (гигроскопичность). Для водонераство­ римых веществ процесс поглощения влаги вначале обусловлен адсорб­ цией молекул воды поверхностью частиц, а затем - постепенным до­ полнительным поглощением в л а т под действием капиллярных сил и диффузии. В обоих случаях поглощение в л а т продолжается до уста -

верхиости, в парах и капиллярах пыли и может быть удалена сушкой,

называется гигроскопической. Гигроскопичность

ряда пылей (пыли

при производстве калийных удобрений, поваренной

соли,

сахара,

некоторых химических реактивов, катализаторов и

т .д .)

является

их основным отличительным свойством. Процесс смачивания пыли про­ исходит в результате сложного взаимодействия молекул на границе твердой, жидкой и газообразной фаз и приводит к образованию на поверхности частиц тонкой жидкостной пленки, из которой влага проникает в частицы. Смачивание пыли всегда сопровождается умень­ шением поверхностной энергии частиц. Чем сильнее понижается по­ верхностная энергия частиц, тем полнее и лучше смачивается пыль. Смачивание частиц пыли капельками распыленной воды лежит в осно­ ве процессов мокрого обеспыливания. Смачиваемость пыли водой вли­ яет на процессы гидро- и парообеспыливания оборудования, а также определяет пригодность мокрых способов обеспыливания воздушной среды и пылеуборки в помещениях.

Склонность пыли к смачиванию оценивают методом пленочной флотации /3 8 /. По смачиваемости промышленная пыль разделяется на три группы (в скобках указана доля затонувших частиц, %):

плохо смачиваемую ( 4 3 0 ), среднесмачиваемую (30-80) и хорошо смачиваемую ( > 80). Например, смвчиваемость ваграночной пыли, пыли очистки чугунного литья дробью и порошка эпоксидной крас­

ки марки П-ЗП-219 равна соответственно 92,3, 34,8 и 0

Для нормальной работы

обеспыливающих установок важно

прогнозирование мер по предупреждению износа поверхностей их

деталей и

оборудования. В практике эксплуатации обеспыливающих

установок

можно достаточно

часто наблюдать истирание стенок раз­

личных аппаратов и воздуховодов вплоть до образования сквозных отверстий. Интенсивный износ стенок характерен для укрытий, су­ хих инерционных пылеуловителей и воздуховодов в местах поворота запыленного воздушного потока. Исследования процесса абразивного

воздействия частиц

пыли показали,

что в первом приближении износ

пропорционален концентрации

пыли

С ,

времени воздействия

^илн

и третьей степени

скорости

воздушного

потока tlu3H . Износ

также

зависит от абразивных свойств пыли /3 8 /. Способами повышения изно­ состойкости являются нанесение на изнашиваемую поверхность износо­ стойких покрытий (футеровка диабазовыми, базальтовыми, кислотоупор­ ными или ситалловыми плитками; защита броневыми листами, покрытие корундовым торкретом, тонкомолотым и зернистым белым корундом,

гуммирование износостойкой резиной и т .п .); применение материа­ лов» более стойких к износу в заданных условиях (чугуна, неметал­ лических износостойких материалов и д р .); изменение конструкций устройств» приводящее к уменьшению износа.

Знак электрического заряда частиц зависит от способа их об­ разования, химического состава» а также свойств вещества, с ко­ торым они соприкасаются. Электрическая заряженность частиц оказы­ вает влияние на их поведение в воздухопроводах, укрытиях и поме­ щениях, определяет эффективность СЭО. Кроме того, электрическая заряженность частиц влияет на взрывоопасность и адгезионные свойства частиц. Электрическая заряженность частиц определяется их относительной диэлектрической проницаемостью^^ . Например, для тгроскопических пылей она зависит от влажности пыли п . Эта зависимость может быть описана уравнением линейной зависимости вида:

 

а3 0 = % % + °E Z

Зависимость £30

некоторых гагроскопических пылей от их дисперсно­

го состава также

носит линейный характер:

$эо

здесь QEi , оВ2 , О# 0 °В2 “ 0ПЫТНЬ1е постоянные, численные зна- чения которых даны в табл. 9 /4 4 /.

Таблица 9 Значения опытных постоянных QB^ , QB2 , o'Ei , 0В2

Постоянная

°Е1

°Е2

°Е1

°В2

Значения опытных постоянных для пыли

 

кернали-

I

оильвинит-кар-

СИЛЬВИки­

Г8 ЛИ ТОБОЙ

товой

1

налитовой

товой

 

5,0

 

4,52

4,0

3,0

-0,5

 

-

0,8

1.3

0,0004

 

0,0003

0,00018

0,00015

1,41

 

1,39

1,37

1,34

Пожаровзрывоопасность промышленной пыли рассмотрена в рабо­

тах /9 ,

13, 28, 36, 38, 50, 5 1 /.

 

 

 

Разнообразные формы взвешенных частиц целесообразно разбирать

по сравнительной протяженности частиц

в трех измерениях на три

группы:

I - изометрические частицы,

в

которых все три

измерения

имеют примерно одинаковую величину:

шар или правильные

многогран­

Соседние файлы в папке книги