Отсасывающие воронки на укрытии надо располагать таким образом, чтобы отсос материала был минимальным. Это достигается путем отдаления мест установки отсоса от мест поступления материала в укрытие, устройства укрытий с двойными стенками и установки отбойных щитков.
4.1.1 Вибрационная дезинтеграция - универсальная технология для переработки материалов
При производстве сухих строительных смесей, состоящих из тонкодисперсных порошков с максимальной крупностью частиц, эквивалентной цементной, ставят следующие задачи:
— обеспечить максимальную плотность изделия:
— достичь высокой прочности каркаса изделия;
— улучшить обрабатываемость изделия;
— снизить водопоглошение;
— сократить затраты на производство.
Сущность процесса в этих машинах заключается в принудительном самоизмельчении материала внутри собственного слоя под действием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала до величины предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Разрушение осуществляется коническими телами с гладкими поверхностями. Намол металл мелющих тел в продукт не превышает 12 г на 1 т. в отличие от 1-2 кг намола металла на 1т продукта в шаровых мельницах.
Вибрационная дробилка-мельница универсальна для переработки материала любой прочности и может по желанию владельца производить щебень, цемент, порошки мрамора, керамики, пигментов и т.д. Процесс измельчения может осуществляться всухую или с подачей воды. Если требуется получить очень тонкие частицы, то измельчение ведут в замкнутом цикле с пневмосепаратором или гидроциклоном. Степень измельчения плавно регулируется от 4 до 100, причем перенастройка машины осуществляется немедленно и плавно с помощью тиристорного преобразователя частоты тока в цепи приводного электродвигателя.
Промышленная эксплуатация КИД-300 для измельчения материалов, применяемых в производстве электротехнического фарфора, позволяет сделать вывод о целесообразности широкого применения таких дробилок для упомянутых целей и для получения сухих строительных смесей. Так, при замене существующих традиционных линий переработки с применением шаровой мельницы на схему, базирующуюся на КИД-300, достигнуты следующие эффекты [7]:
— более чем в 1,5 раза увеличивается производительность;
— на 6 единиц оборудования сокращается технологическая линия дробления;
— более чем в 7 раз снижаются общие энергозатраты и т.д.
4.2 Основные типы современных аппаратов для улавливания пыли
Аппараты, применяемые для очистки воздуха от пыли, подразделяются на два основных вида: воздушные фильтры и пылеуловители. Такое разделение оборудования несколько условно, но позволяет довольно четко обозначить область его применения. Воздушные фильтры служат для очистки наружного воздуха, подаваемого в производственные помещения, пылеуловители – для очистки воздуха, удаляемого системами аспирации, от пыли перед выбросом его в атмосферу.
Современная техника пылеулавливания позволяет добиться практически полного осаждения пыли. Однако следует иметь в виду, что с увеличением эффективности пылеулавливающей установки возрастают затраты на очистку воздуха. Требования к очистке вентиляционных выбросов устанавливаются в зависимости от степени вредности выбрасываемой пыли и экономических соображений.
Эффективность пылеосаждения определяется, прежде всего, величиной осаждаемых частиц. Чем крупнее пыль, содержащаяся в запыленном воздухе, тем легче ее осадить, применив даже простейшие аппараты. Кроме того, на эффективность пылеулавливания влияют и другие свойства пыли: слипаемость, влажность, удельный вес, геометрическая форма пылинок и др. Учесть столь многочисленные факторы при расчете эффективности пылеуловителей – задача чрезвычайно сложная. В конструкциях всех известных аппаратов используются немногочисленные принципы осаждения пылевых частиц. Пылевые частицы могут выделяться из воздушного потока под действием гравитационных сил. Эти силы невелики, поэтому пылеуловители, основанные на использовании этих сил, не могут удовлетворить современным требованиям, предъявляемым к очистке газов. Широкое применение нашли пылеуловители, основанные на действии инерционных и электрических сил, а также пылеулавливание с помощью фильтрации запыленного воздуха через пористые материалы и осаждения пыли на смоченные поверхности.
Силы молекулярной диффузии при выделении частиц из воздуха проявляются в большей мере при уменьшении их крупности. При размере частиц d£ 0,2 мкм молекулярная диффузия является основным фактором, определяющим их осаждение. Турбулентная диффузия оказывает большое влияние на осаждение частиц размером до 30 мкм. Такие частицы полностью увлекаются турбулентными пульсациями. Поэтому при диффузионном осаждении частиц силы инерции играют важную роль, а в практике обеспыливания запыленного воздуха являются определяющими.
Инерционное отделение частиц в криволинейных воздушных потоках происходит под действием центробежной силы.
Инерционное отделение частиц в прямолинейных потоках происходит при обтекании препятствий. Осаждение пылевых частиц в этом случае обусловливается отклонением воздушных потоков при соприкосновении с перфорированными поверхностями, волокнами, каплями жидкости и т. п. Эффективность осаждения определяется соотношением числа частиц, соударяющихся с препятствием, с числом частиц, которые пересекли бы контур препятствия, если бы последнее не отклоняло воздушный поток. Выделение частиц объясняется торможением потока, несущего частицы, вблизи передней критической точки обтекания - точки застоя, образующейся у препятствия. Скорость частиц замедляется, они теряют инерцию и в результате действия поперечных составляющих скорости потока выносятся параллельно поверхности.
Осаждение частиц на препятствии происходит в случае их соприкосновения. Эффект осаждения существенно увеличивается, когда размеры частиц соизмеримы с размерами препятствия. В высокоэффективных матерчатых и нетканых пылеуловителях диаметр волокон является величиной одного порядка с размерами улавливаемых частиц. Это не относится к крупным частицам, которые в этом случае улавливаются как ситом.
Существенное влияние на осаждение частиц оказывает способность их к смачиванию. Если частицы плохо смачиваются, то поверхность жидкости около частицы приобретает вогнутую форму, т.е. силы поверхностного натяжения жидкости препятствуют погружению в нее частицы. Для снижения сил поверхностного натяжения воды и улучшения смачивания вводят специальные вещества – ингибиторы. Смачиваемость пылевых частиц уменьшается с уменьшением их крупности. Даже такой гидрофильный минерал, как кварц, в виде порошка трудно смачивается водой. Независимо от вида материала частицы менее 5 мкм относятся к несмачиваемым.
Пленками воды в мокрых пылеуловителях удерживаются частицы, движение которых характеризуется значением Re >5. Частицы пыли, погружающиеся в пленку воды на глубину, меньшую своего радиуса, при плохом смачивании водой могут быть снова вынесены воздушным потоком. При значении Re > 1000 и толщине пленки воды менее 10 диаметров частиц возможен отскок частиц от твердой поверхности, покрытой водяной пленкой, и их унос воздушным потоком [1].
Осаждение частиц пыли в пористых слоях происходит в результате одновременного действия всех рассмотренных механизмов пылеосаждения. Теория фильтрации в пористых слоях разработана недостаточно полно, так как учесть многочисленные факторы, влияющие на осаждение пыли, - задача чрезвычайно трудная. Расчет эффективности пылеуловителей производится главным образом на основе опытных данных.
Методы обеспыливания с помощью звуковых генераторов требуют дальнейших исследований. Существенным недостатком акустических методов обеспыливания являются значительная стоимость оборудования и большие эксплуатационные издержки. В нашей стране эти методы пока не нашли широкого применения и в настоящей работе не рассматриваются.
Выбор метода очистки и пылеуловителя в основном зависит от дисперсного состава и свойств пыли, а также требований, предъявляемых к полноте осаждения частиц. В зависимости от размеров эффективно улавливаемых частиц пыли пылеуловители подразделяются на пять классов
Системы аспирации дымовых и леточных газов производства карбида кальция
Широко применяемые в строительстве и при реконструкции инженерных систем маний и сооружений процессы газопламенной резки и сварки металлов основаны на использовании ацетилена, для получения которого требуется значительное количество карбида кальция.
Технологический процесс производства карбида кальция состоит из следующих стадий: подготовка, транспортировка и хранение сырья; приготовление и транспортировка шихты; получение карбида кальция; охлаждение, кристаллизация и упаковка карбида кальция; очистка реакционного газа; очистка дымовых газов; утилизация реакционного газа с получением пара.
Обожженная известь из известково-обжигательных печей по ленточному транспортеру поступает в двухситовой грохот, где происходит рассев ее на три фракции: 0-20 мм, 20-80 мм и свыше 80 мм. Известь грануляции с размерами свыше 80 мм из грохота поступает на доработку, дробится до 80 мм и поступает в бункер, где хранится фракция с размерами 20-80 мм. При необходимости фракция 20-80 мм дозируется лотковыми электровибраторами. Дозировка шихты производится автоматически весами-дозаторами: на 100 кг извести подается 670-800 кг кокса. Процесс образования карбида кальция осуществляется в карбидной электрической печи с рядовым расположением электродов. Ванна печи имеет вид прямоугольника с закругленными краями. Именно она является одним из основных источников пылевыделения. Над ванной печи установлен зонт, из которого пылегазовая смесь отсасывается и направляется в дымовую трубу.