Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом (стр. 5 из 16)
1.3.2. ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ ДЕРЕВООБРАБОТКИ
Пылеулавливание при производстве древесностружечных плит (ДСП). Источники загрязнения атмосферного воздуха в технологии производства ДСП: операции транспортирования, загрузки и выгрузки щепы, сырой и сухой стружки; процессы сушки и сортирования стружки; операция обработки (шлифования) плит. Кроме того, источниками загрязнения воздуха являются операции переработки отходов (стружки, опилок, пыли), которые осуществляются на различных стадиях технологического процесса с целью максимального использования отходов для производства ДСП.
Для транспортирования щепы и стружки применяют механические и пневматические транспортные устройства. В качестве механических устройств используют ленточные и скребковые конвейеры. Образование пыли при таком способе транспортирования незначительно и не превышает 0,1—0,3 % от массы щепы или стружки. Система пневмотранспорта является более компактной, позволяет исключить многочисленные перегрузочные операции, характерные при применении механических транспортных устройств, значительно сократить расходы на обслуживание, уменьшить неорганизованные источники выбросов. К недостаткам пневмотранспортных установок, с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха, относятся: необходимость разгрузки транспортируемого материала через циклон (группу циклонов), что приводит к образованию организованных источников выбросов в атмосферу, так как абсолютно полное улавливание в циклоне дисперсной фазы практически не достигается; возможность аварийных выбросов пыли при разрыве пневмопроводов, забивании выпускных отверстий циклонов, переполнении бункеров-сборников; более высокая интенсивность пылеобразования по сравнению с механическим транспортом (до 1 % от 319
Рис. 4. Схема пылеулавливания при производстве ДСП:
1 — приготовление сырой стружки; 2 - линия пневмотранспорта;
3 — циклоны; 4 — сушка стружки; 5 — сортирование стружки;
6 — шлифование готовых плит.
массы щепы или стружки). Следует отметить также значительные энергозатраты на пневмотранспорт.
На рис.4 приведена принципиальная схема пылеулавливания при производстве ДСП при транспортировании щепы и стружки пневмотранспортом. Основными являются три линии приготовления и пневмотранспорта — щепы, сырой и сухой стружки. Транспортируемые материалы подаются в пневмотранспорт барабанными шлюзовыми затворами, винтовыми или камерными питателями; стружка может отсасываться вентиляторами непосредственно из циклонов. Количество воздуха в системе пневмотранспорта определяется условиями транспортировки материалов, исключающими их осаждение в воздуховодах. Скорость воздуха в воздуховодах должна составлять 23—26 м/с для щепы, 16—22 м/с—для стружки, минимальные диаметры воздуховодов составляют для стружки— 125 мм, для щепы— 160 мм.
Для пневмотранспорта щепы и стружки применяются нагнетательные и всасывающе-нагнетательные воздуходувки и вентиляторы. В первом случае в качестве побудителей тяги используются воздуходувки типа ТВ-80-1,6, ТВ-50-1,6 (производительностью соответственно 80 и 50 м3/мин), во втором — вентиляторы высокого давления (до 8000 Па).
Данные по дисперсному составу пыли, содержащейся в транспортируемых щепе и стружке, различны. Применяемые для улавливания щепы из системы пневмотранспорта циклоны Гипродрев выполняют свои основные функции. Однако вследствие выделения пыли из этих циклонов они заменяются на предприятиях на циклоны типа «К». Эти циклоны получили широкое распространение и для улавливания стружки, так как имеющиеся в циклонах типа «Ц» жалюзийные сепараторы имеют склонность к забиванию стружкой. В большинстве случаев достигаемая в циклонах типов «К» и «Ц» степень очистки 96—98 % соответствует требуемым значениям.
Обычно на линиях перекачки стружки пневмотранспортом устанавливают группы циклонов, имеющие общий бункер. Для таких групп необходима внутренняя перегородка в бункере на всю его высоту, так как при остановке одной из линий внутри бункера будут возникать перетоки между циклонами через их выпускные отверстия, отрицательное действие которых аналогично подсосам воздуха из атмосферы в бункер при расположении циклона на всасывающей стороне вентилятора.
Количество газов, поступающих вместе с высушиваемой стружкой из сушилки на циклонную установку, зависит от количества сжигаемого в топке топлива (мазут, древесная пыль, мазут+древесная пыль), количества рециркулирующих газов, влаги, испаряемой из стружки, и плотности газового тракта. Для улавливания сухой стружки и пыли из газов применяют циклоны типов «К» или «Ц», а также другие типы цилиндрических циклонов.
Наиболее мелкая пыль образуется при шлифовании готовых плит на калибровочно-шлифовальных станках. Интенсивность образования пыли в данном случае аналогична, как и на шлифовальных деревообрабатывающих станках. Расход отсасываемого воздуха составляет 6000—8000 м3/ч. Для очистки воздуха следует устанавливать конические циклоны, например типа УЦ-38, так как цилиндрические циклоны в данном случае не позволяют достигнуть требуемой степени очистки (hтр==92—96 %). Уловленная пыль используется в производстве или направляется на сжигание в топки сушильных установок.
Пылеулавливание при механической обработке древесных материалов. При механической обработке древесных материалов в результате воздействия на них режущего или шлифовального инструмента образуются древесные частицы — кусковые, отщепы, стружка, опилки, пыль. Во всех процессах деревообработки, кроме шлифования и полирования, вращающийся режущий инструмент станка сообщает древесным частицам значительную скорость вылета, что приводит к загрязнению рабочего места и воздуха в рабочей зоне. Для предотвращения травматизма и создания требуемых санитарно-гигиенических условий деревообрабатывающие станки снабжаются местными отсосами-пылеприемниками, через которые вместе с отсасываемым воздухом удаляются древесные частицы. Стремление максимально удалить древесные частицы от мест их образования приводит к тому, что в отсасываемом воздухе находятся во взвешенном состоянии древесные частицы с размерами от нескольких сантиметров до нескольких десятков микрон. В большинстве процессов деревообработки (пилении, строгании, фрезеровании, сверлении) собственно пыль, т. е. частицы с размерами dч > 200 мкм, составляют небольшую долю от общей массы образующихся частиц. Преобладание весьма крупных, с точки зрения пылеулавливания, фракций древесных частиц нередко приводит к неверному выводу о простоте решений по пылеулавливанию. При этом не учитывается, что из-за высокой интенсивности пылеобразования содержание наиболее мелких фракций может быть настолько значительным, что использование обычно применяемых для пылеулавливания древесных частиц циклонов не позволит обеспечить нормативы ПДВ [Мазур, 1996].
Пылеобразование при шлифовании древесных материалов имеет другой характер, чем при их обработке режущим инструментом. Пыль в этом случае образуется в результате взаимодействия абразивных частиц шлифовальной ленты с поверхностью обрабатываемого материала. В результате воздействия абразивных частиц образуются измельченные древесные частицы с размерами dч < 200 мкм.
Усредненные данные по дисперсному составу пылей, образующихся при механической обработке древесных материалов (кроме производства пиломатериалов), приведены в табл. 1.
Экспериментальные данные также показывают, что при толщине слоя 0,2—0,5 мм, удаляемого на станках типа ШлПС, средний размер частиц dm = 20 мкм, а при толщине слоя 3,0мм, удаляемого на шлифовальных станках с вальцовой подачей, dm = 40 мкм. Отличие экспериментальных данных от данных табл. 19.1 вызвано, очевидно, агрегацией мелких частиц, которую трудно учесть при сухом способе рассева на ситах. Еще более высокой дисперсностью характеризуется пыль, образующаяся при шлифовании древесных материалов, покрытых слоем полиэфирного лака на лаконаливных машинах. Средний размер частиц пыли в этом случае составляет dm = 8—10 мкм.
Таблица 1
ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ ПЫЛЕИ В ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССАХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Интенсивность, кг/ч, образования древесных частиц с размерами dr < 200 мкм для основных типов станков составляет:
При шлифовании поверхностей, покрытых слоем полиэфирного лака, интенсивность образования пыли достигает 0,8 кг/ч, а при полировании поверхностей (после шлифования) — 0,1-0,3 кг/ч. Приведенные данные по интенсивности образования пыли относятся непосредственно к времени работы. Поэтому при определении валовых выбросов, т/год, по общему фонду рабочего времени нужно учитывать коэффициент загрузки оборудования [Мазур, 1996].
Для основных типов станков минимальные значения количества воздуха, м3/ч, которые необходимо отсасывать через местные отсосы, при расположении их вблизи режущего инструмента составляют:
На каждом производственном участке устанавливают несколько станков. Для объединения воздуха, отсасываемого от отдельных станков, применяют коллекторы. В зависимости от типа и числа станков, присоединенных к одной вентиляционной системе, общее количество воздуха, поступающего в коллектор, может составлять 1200—30000 м3/ч.
Местные отсосы-пылеприемники разработаны для конкретных типов станков и их характеристики приведены в справочной литературе.