13. Очистка газов от аэрозолей в сухих механических аппаратах.

К ним относят аппараты, которые используют различные механизмы осаждения: гравитационный, инерционный и центробежный. Данные механические пылеуловители можно разделить:1. пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на действии силы тяжести (гравитационной силы);2. инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на действии силы инерции (камеры, осаждение пыли в которых происходит в результате изменения направления движения газового потока или установки на его пути препятствия);3.циклоны (батарейные циклоны), вихревые и динамические пылеуловители, принцип работы которых основан на действии центробежной силы. Пылеосадительные камеры. Представляет собой пустотелый прямоугольный короб, в нижней части которого имеется бункер для сбора пыли. Скорость газа в пылеосадительных камерах составляет 0,2-11,5 м/с. Пылеосадительные камеры пригодны для улавливания крупных частиц размером не менее 50 мкм. Степень очистки газа в камерах не превышает 40-50%. Рисунок 1 (а –полая; б – с горизонтальными полками)Инерционные пылеуловители. Если в пылеосадительных камерах для изменения движения газов устанавливают перегородки, то наряду с силой тяжести действуют и силы инерции. При резком изменении направления движения газового потока частицы пыли под воздействием инерционной силы будут стремиться двигаться в прежнем направлении и после поворота потока газов выпадают в бункер. На этом принципе работает ряд аппаратов. Для частиц пыли размером 25—30 мкм достигается степень улавливания 65—80%.Рисинок 2 а – камера с перегородкой Жалюзийные аппараты. имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц, из газового потока, тому же способствуют их удары с наклонные плоскости решетки, от которых они отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи. В результате газы делятся на два потока. Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Обычно жалюзийные пылеуловители применяют для улавливания пыли с размером частиц >20 мкм. Недостаток решеток – износ пластин при высокой концентрации пыли.

Циклоны. Циклонные аппараты являются наиболее распространенными в промышленности пылеуловительными аппаратами. Достоинства:1.отсутствие движущихся частей в аппарате;2.надежность работы при температурах газов вплоть до 500 °С;3.возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями; 4.улавливание пыли в сухом виде и тд. К недостаткам: высокое гидравлическое сопротивление: 1250-1500 Па; плохое улавливание частиц размером <5 мкм; невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений. Газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, а затем движется вверх. Частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. Обычно в циклонах центробежное ускорение в несколько сот, а то и тысячу раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом, а под влиянием центробежной силы движутся к стенке. Групповые и батарейные циклоны. При больших расходах очищаемых газов применяют групповую компоновку аппаратов. Это позволяет не увеличивать диаметр циклона, что положительно сказывается на эффективности очистки. Батарейные циклоны — объединение большого числа малых циклонов (мультициклонов) в группу. Снижение диаметра циклонного элемента преследует цель увеличения эффективности очистки. Рисунок 3 Вихревые пылеуловители. Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока. Очистка газов от пыли в фильтрах. В основе работы пористых фильтров всех видов лежит процесс фильтрации газа через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются, а газ полностью проходит сквозь нее. Фильтрующие перегородки весьма разнообразны по своей структуре, но в основном они состоят из волокнистых или зернистых элементов и условно подразделяются на следующие типы:1.гибкие пористые перегородки – тканевые материалы из природных, синтетических или минеральных волокон; нетканые волокнистые материалы (войлоки, клееные и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты); ячеистые листы;2.полужесткие пористые перегородки – слои волокон, стружка, вязаные сетки, расположенные на опорных устройствах или зажатые между ними;3.жесткие пористые перегородки – зернистые материалы (пористая керамика или пластмасса, волокнистые материалы; металлические сетки и перфорированные листы. В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентрации:1.фильтры тонкой очистки 2.воздушные фильтры – используют в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. 3.промышленные фильтры (тканевые, зернистые, грубоволокнистые) – применяются для очистки промышленных газов концентрацией до 60 г/м³. Волокнистые фильтры Фильтрующий элемент волокнистых фильтров состоит из одного или нескольких слоев, в которых однородно распределены волокна. Рисунок 4 Рукавный фильтр: а – режим фильтрации; б – режим регенерации; 1 – газопровод грязного газа; 2 – рукава; 3 – корпус; 4 – воздухопровод продувоч­ного воздуха; 5 – газопровод чистого газа; 6 – механизм встряхивания; 7 – клапан; 8 – бункер Зернистые фильтры.Насадочные (насыпные) фильтры. В таких фильтрах улавливающие элементы (гранулы, куски и т.д.) не связаны друг с другом Зернистые жесткие фильтры. В этих фильтрах зерна прочно связаны друг с другом в результате спекания, прессования или склеивания и образуют прочную неподвижную систему.