Логвинов Ю.В. к.т.н., доцент

МИ МАУП. Заведующий кафедры «Менеджмент»

СОЗДАНИЕ ЗАМКНУТОЙ ФИЛЬТРОВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМА ПО НЕЙТРАЛИЗАЦИИ И ЛОКАЛИЗАЦИИ СА ПРИ НАПЛАВКЕ

Ставится вопрос о создании новейших технологий для очистки от вред-ных веществ и СА, разработки соответствующих устройств. Основными вред-ными веществами при наплавке являются ТССА и ГССА. Предлагаемое устройство простое и надежное в эксплуатации. Замкнутая фильтровентиля-ционная система (ЗФВС) состоит из 3^х фильтров:

- механический;

- электрический;

- химический (сорбционый).

Остановимся детально на механическом и электрическом фильтре. Принцип действия механических фильтров основан на осаждении загрязненных частиц аэрозоля на сите. На первой стадии с помощью сетчатого металлического фильтрующего элемента (сита) улавливают крупные частицы.

На второй стадии благодаря использованию ультрозвуковой коагуляции.

Одно из наиболее интересных свойств аэрозолей – их непрерывная и самопроизвольная коагуляция. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных).

Частицы любого вещества при соприкосновении сливаются или слипаются, аэрозоль становится постепенно всё более грубым и, наконец, выпадает в виде хлопьев. Правильное объяснение природы процесса коагуляции дано в исследованиях Р. Уайтлоу-Грея.

Суть ультрозвуковой коагуляции в предварительном укрупении аэрозоль-ных частиц, облегчающих их улавливания с помощью обычных сит.

Аппарат состоит из генератора звука, коагуляционной камеры и осадителя.

Процесс акустической коагуляции зависит от следующих факторов:

- совместное колебание частиц и газа (ортокинетическая коагуляции);

- давление звукового излучения;

- гидродинамические силы притягивания и отталкивания частиц.

Звуковая коагуляции с генератором сиренного типа (сирена-сжатый воздух)

применяются в США при улавливании тумана серной кислоты, золы из отходящих газов и сажи .

Оптимальными условиями процесса акустического осаждения являются:

- частота звукового колебаний 1-4 кГц;

- концентрация частиц размером 1-10 мкм от 2 до 200г/м³

Нужно отметить, что для того, чтобы частицы могли коагулировать, они должны находится, на близком расстоянии друг от друга; поэтому необходима высокая концентрация аэрозоля, не менее 2 г/м³ (для частиц диаметром 1-10мкм). В процессе агломерации и ортокинетической коагуляции мелких частиц образуются агрегаты - болем крупные частицы.

Следовательно в результате анализа вышеприведеных механических филь-тров была предложена новая конструкция механического фильтра на рис.1. с учетом ограничений размеров наплавочного участка и удобства эксплуатации и удаления и сбора пыли и включений в контейнер.

Рис.1. Конструктивная схема механического фильтра

1- устройство ультрозвуковой коагуляции;

2- сетка механического фильтра;

3- контейнер для сбора пыли и включений.

Рассмотрим подробно электрические фильтры (электростатические) их принцип действия. Принцип действия электрофильтров частиц происходит под действием электрических сил основан на явлении ионизации газовых молекул электрическим зарядом в электрическом поле. Частицам сообщается электрический заряд, и они под действием электрического поля осаждаются из газового потока.

Если такой газ, содержит некоторое количество носителей зарядов, поместить между электродами, соединенными с источником высокого напряжения, то ионы и электроны начнут двигаться по силовым линиям поля. Это важно при нейтрализации ГССА.

Процесс обеспыливания в электрофильтре состоит из следующих стадий: пылевые частицы, проходя с потоком газа электрическое поле, получают заряд; заряженные частицы перемещаются к электродам с противоположным знаком; осаждаются на этих электродах; удаляется пыль, осевшая на электродах.

На практике зарядка частиц достигается пропусканием частиц через корону постоянного тока между электродами электрофильтра.

В результате анализа вышеприведенных конструкций электрофильтров была предложена новая конструкция фильтров с учетом ограничения в размерах и длительной эксплуатации и регенерирования.

Существующие фильтры, в которых коронирующий электрод представляет тонкую проволочку, которая под действием напряжения приложенного к осадительному электроду частицы, пролетающие в поле экранирующего электрода заряжаются. И при соприкосновении с осадительным электродом прилипает к нему.

С целью интенсификации процесса зарядки и осаждения частиц, коронирующие электроды, расположенные вначале электрического фильтра, с малыми расстояниями между ними. По плоскости осадительных электродов расположенных вдоль потоков воздуха. Благодаря чему создается малое сопротивление и также на небольшом расстоянии друг от друга. На рис. 2. предлагается конструктивная схема электрического фильтра в ЗФВС.

Рис. 2. Конструктивная схема электрического фильтра в ЗФВС.

1- тонкие проволочки;

2- создается электрическое поле между электродами;

3- пластины для осаждения пыли;

4- контейнер для сбора пыли и включений.

Вывод

1. Предложена ЗФВС также разработана новая концепция очистки ГССА, ТССА, позволяющая использовать ограниченное количество воздуха за счет многократного его прокачивания по замкнутой системе вентиляции, которая отвечает требованиям по выбросу в атмосферу вредных веществ согласно Киотскому соглашению.