Слайд 2
На предприятиях цветной металлургии приходится иметь дело с
технологическими газами и вентиляционным воздухом, содержащими в себе пыль
и газообразные вещества.
Улавливание указанных веществ необходимо по техническим, экономическим и санитарно-гигиеническим соображениям.
Слайд 3
Образование пылей может происходить в результате:
а) уноса
газовым потоком мелких частиц (механический унос);
б) конденсации паров
при охлаждении газов
в) химических реакций.
Образование газообразных веществ происходит только в результате химических процессов и испарения.
Слайд 5
Наиболее важной характеристикой пыли, с точки зрения пылеулавливания,
является дисперсность и химический состав, поскольку они в значительной
степени обусловливают удельный и насыпной вес, слипаемость, электрические и другие свойства.
Слайд 6
Дисперсность пылей определяется механизмом и условиями их образования:
Пыли,
образовавшиеся за счет воздействия газового потока на
мелкие частицы, что в свою очередь, может быть сопряжено с дроблением, обжигом, пересылкой материалов, обычно называются механическим уносом. Крупность этих пылей определяется скоростью и другими параметрами газового потока и крупностью исходного материала и процессами, приводящими к его размельчению. Обычно эти пыли имеют размеры от 3—10 мкм до частиц в несколько сотен микрон и более.
Пыли механического происхождения по химическому составу часто оказываются идентичными исходному материалу или шихте, из которой они получились при воздействии газового потока.
Слайд 7
Пыли, образовавшиеся в результате конденсации паров при охлаждении
газов или при реакции газовых компонентов, при которой образуется
вещество с низкой упругостью пара, что приводит к образованию твердых частиц.
Такие аэрозоли называются дымами, а в цветной металлургии — условно возгонами.
В большинстве случаев первичные частицы таких пылей имеют размеры в десятые или сотые доли микрона и в основном монодисперсны.
По химическому составу возгоны могут значительно отличаться от шихты и обогащены более летучими компонентами.
Слайд 8
ОСНОВНЫЕ ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИЕ АППАРАТЫ
Аппараты и методы пылеулавливания могут быть
подразделены на две основные группы:
а) для улавливания более
крупной пыли с частицами, превышающими 5 мкм,
б) для частиц менее 5 мкм.
Однако эта классификация в значительной степени условна, поскольку улавливание зависит не только от размеров частиц, но и от других их свойств, а также от концентрации пыли в газовой фазе.
Слайд 9
Во всех пылеуловительных аппаратах частицы пыли и тумана
подвергаются действию сил, выводящих их из газового потока (сила
тяжести, центробежная сила, электрическая сила, броуновское движение и т. д.).
На предприятиях цветной металлургии часто целесообразно устанавливать последовательно аппараты для раздельного улавливания крупных и высокодисперсных частиц.
Слайд 10
ОСАДИТЕЛЬНЫЕ КАМЕРЫ И ЦИКЛОНЫ
Осадительные камеры вследствие их малой
эффективности, больших габаритов и трудности равномерного распределения газа по
сечению применяются для улавливания очень крупной пыли иногда при высокой температуре газов.
В этих аппаратах частицы пыли осаждаются в результате действия силы тяжести.
Слайд 11
Центробежная сила использована для выделения частиц из газового
потока в циклонах. На рисунке изображены циклоны различных типов
и показаны их основные размеры в долях диаметра аппарата (D) или диаметра входного штуцера d
Слайд 13
Для улавливания пыли крупнее 5—10 мкм циклон является
простым, дешевым относительно, малогабаритным и надежным пылеулавливающим аппаратом при
надлежащем его проектировании, изготовлении и эксплуатации.
Последнее, по сути, сводится только к поддержанию герметичности и своевременной выгрузке уловленной пыли.
Слайд 14
Поскольку частицы диаметром меньше 5 мкм в циклонах
почти не улавливаются, то их область применения ограничена.
Слайд 16
Хорошо зарекомендовали себя батарейные циклоны Гипроцветмета с диаметром
элементов 400 мм (обычно диаметр элемента от 100 до
400 мм) и с проходами между ними, что позволяет производить их очистку.
Слайд 18
В тех случаях, когда допустимо улавливаемую пыль получать
в виде шлама, применяют прямоточные циклоны с орошаемыми стенками
(скрубберы ВТИ). На рисунке показан скруббер ВТИ, в котором газ поступает тангенциально в нижнюю часть и проходит его снизу вверх двигаясь по спирали.
В верхней части тангенциально установлены сопла, создающие пленку жидкости, стекающую по стенкам скруббера.
Во входном патрубке в шахматном порядке установлены прутки диаметром 16 мм с шагом 12 мм, орошаемые форсунками. Аппараты футеруют кислотоупорной плиткой.
Эти аппараты не могут быть применены для улавливания возгонов, но на более крупной пыли, получаемой при дроблении и сушке, дают высокую степень очистки.
Слайд 20
ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ
Одним из лучших аппаратов для наиболее полного улавливания
высокодисперсной пыли и тумана является электрофильтр.
По конструкции осадительных электродов
электрофильтры бывают трубчатыми или пластинчатыми. Разновидностью трубчатых электрофильтров являются шестигранные, более сложные в изготовлении, но более компактные и требующие меньше металла для своего изготовления.
По ходу газа пластинчатые фильтры могут быть вертикальными или горизонтальными.
Слайд 22
Электрофильтр ГК-30-Г представляет собой горизонтальный двухсекционный трехпольный аппарат
с кирпичным корпусом. Осадительные электроды — прутковые, длина каждого
поля вдоль хода газа около 2500 мм.
Активная площадь сечения обеих –секций 30 м2. Электроды отряхивают электровибраторами и механическим приводом.
Для равномерного распределения газа по сечению аппарата на входе установлены две последовательно расположенные газораспределяющие решетки.
Время пребывания газов в аппарате составляет от 10 до 20 сек. Аппарат применяется для очистки газов, не требующих подготовки (газы обжиговых печей), а также в тех случаях, когда газы (отражательных печей и т. п.) предварительно охлаждаются и увлажняются.
Для охлаждения и увлажнения газов рекомендуется устанавливать прямоточный скруббер конструкции Гипроцветмета.
Применение сухих электрофильтров с предварительной подготовкой газов сильно затрудняется при переменном режиме основного технологического процесса. В этих случаях рекомендуется устанавливать мокрые электрофильтры.
Слайд 24
Электрофильтр типа ВДМ— вертикальный двухпольный и двухсекционный аппарат.
Нижнее поле, где оседает основная масса пыли (75—90%), снабжено
устройством для непрерывного орошения осадительных электродов. Поле это укорочено и благодаря ряду люков легко доступно для обслуживания.
Слайд 26
Орошающее устройство состоит из ряда труб, расположенных над
осадительными электродами.
В трубах внизу просверлены отверстия, через которые
вытекает вода, орошающая электроды.
Слайд 28
Активная площадь сечения аппарата 12 м2. Время пребывания
газа в зависимости от условий осаждения лежит в пределах
от 6 до 12 сек.
При установке перед электрофильтром скоростного распылителя малого сопротивления скорость газа в электрофильтре может быть увеличена. На рисунке дана схема подобной установки.
Установка электрофильтров ВДМ должна включать отстойник, фильтры и насосы. Этот аппарат не предназначен для очистки кислых газов.
Слайд 30
РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Фильтрация запыленных газовых потоков через пористые среды
различного вида широко используется в технике для удаления твердых
и капельных частиц.
При этом в качестве фильтрующих пористых сред применяют:
а) кусковые материалы; кокс, кварц и т. п.;
б) керамические и железные кольца, укладываемые правильными рядами или засыпаемые навалом;
в) сплавленные керамические и металлические зерна;
г) различные волокнистые материалы неорганического (минерального) и органического происхождения, натуральные и искусственные—шерсть, хлопок, стекло, асбест, капрон, нитрон, орлон и т. п.
Слайд 31
В цветной металлургии наиболее распространена фильтрация газов через
ткани, которым придана форма рукавов, так называемые рукавные фильтры;
эти ткани изготовляются в основном из овечьей шерсти или некоторых видов синтетического волокна.
Наиболее используемыми являются многосекционные рукавные фильтры с автоматическим механическим встряхиванием рукавов и обратной продувкой фильтровальной ткани, работающие как под разрежением, так и под давлением. Устройство подобных фильтров схематично показано на рисунке.
Слайд 33
Запыленные газы подаются по общему для всех секций
газоходу 1 в нижнюю (бункерную) часть фильтра 2, закрытую
распределительной решеткой 3 с круглыми отверстиями (по числу рукавов в секции) для прохода газов; над этими отверстиями находятся патрубки 4 для закрепления нижних открытых концов рукавов 5.
Запыленные газы поступают через патрубки 4 внутрь рукавов, проходят через ткань и через клапаны чистого газа 6 поступают в патрубки 7.
Эти патрубки объединяются общим выходным коллектором, присоединенным к вентилятору 11, выбрасывающему очищенные газы в атмосферу.
Через определенные промежутки времени, обычно 5—10 мин., поочередно одна из секций фильтра (на рисунке секция II) автоматически переключается в положение для снижения гидравлического сопротивления ткани.
Одновременно с продувкой производится встряхивание рукавов.
Пыль, удаляемая с ткани, падает в бункер и шнеком выгружается через шлюзовой затвор из фильтра.
Слайд 34
На рисунке представлен широко применяющийся в цветной металлургии
многосекционный рукавный фильтр типа РФГ-У конструкции Гипроцветмета с механическим
автоматическим встряхиванием рукавов и принудительной обратной продувкой фильтровальной ткани воздухом, подаваемым вентилятором.
Фильтр состоит из следующих основных частей: корпуса фильтра и бункера с приемной и распределительной коробкой; рукавов, размещенных по 14 шт. в секции; крышки с механизмом управления, встряхивающим устройством и дросселями; коллекторов выхода газа и продувки; шнека для выгрузки пыли со шлюзовым затвором.
Слайд 36
Фильтровальные рукава данного фильтра имеют диаметр 220 мм
и длину около 3100 мм.
Фильтрующая поверхность одного рукава
равна около 2 м2 фильтрующая поверхность одной секции фильтра 28 м2.
Рабочий цикл секций данного фильтра составляет 10 мин, из которых 9 мин работы и 1 мин на встряхивание и обратную продувку.
Слайд 37
Усовершенствования в области фильтрации запыленных газов развиваются в
следующих направлениях.
Применение фильтровальных тканей, обладающих большей термостойкостью, чем шерстяные
ткани.
Укрупнение секций рукавных фильтров с увеличением числа рукавов, и применение пневмоэлектрического управления дросселями и встряхивающими механизмами.
Автоматическое определение поврежденных рукавов в секциях фильтров (путем установки фотоэлементов фиксирующих уменьшение светопроницаемости газовых потоков).
Слайд 38
СКОРОСТНЫЕ (ТУРБУЛЕНТНЫЕ) ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
Принцип их действия заключается в
подаче воды в поток газов, движущихся с большой скоростью
(до 100 м/с и более), благодаря чему вода дробится на мелкие капли.
В результате происходит коагуляция частиц пыли с каплями жидкости. Укрупненные пылежидкостные агрегаты могут достаточно полно улавливаться, например, в прямоточных циклонах.
Слайд 39
Сочетание скоростного распылителя и прямоточного циклона получило название
скоростного пылеуловителя (сокращенно СПУ).
Практика эксплуатации СПУ показала, что еще
до поступления очищаемых газов в скоростные распылители исключительно важно «подготовить газы» — возможно более глубоко охладить и полностью насытить их водяными парами, например, в скрубберах.