Промышленные воздухоочистители

То, что человеку необходим чистый воздух – это аксиома. Но чистый воздух необходим не только людям. Различные производства нуждаются в очищении своей внутренней атмосферы ничуть не меньше (а порой и гораздо больше), чем мы в своих квартирах. Чтобы это понять, достаточно вспомнить, что многие виды пыли (особенно – органического происхождения) в определенных концентрациях становятся просто взрывоопасны. А такой пыли в избытке набирается на ткацких фабриках, элеваторах, шерстопрядильнях и так далее. Поэтому очистка воздуха – это еще и производственная проблема, которая решаться может по-разному. В этой статье мы разберем основные способы.

Начнем с того, что очистку воздуха от пыли принято делить на:

• грубую: отделение частиц величиной более 100 микрон;

• среднюю: удаление частиц от 100 до 10 микрон с сокращением их концентрации до 100 мг на кубометр;

• тонкую: удаление пыли размерами менее 10 микрон с доведением ее концентрации до 1-2 миллиграмм на кубометр.

В фильтрах загрязненный воздух подвергается чисто механической очистке – пыль задерживается при её прохождении через пористые материалы (ткань, пористую бумагу, гравий и пр.).

В работе пылеуловителей используются другие принципы – прежде всего центробежные силы, электро- и гигро- статические эффекты, воздействие ультразвука и пр.

Самый простой промышленный механический фильтр – бумажный. В нем воздух прокачивается через рукава, изготовленные из плотной бумаги (алигнина), так что до 95% частиц пыли оседают на их поверхности. Производительность такой установки составляет до 1000 кубометров в час, что позволяет использовать такие очистители на крупных предприятиях текстильной и пищевой промышленности. Что же касается недостатков таких конструкций, то они очевидны:

• большие размеры: использовать такую схему очистки воздуха на небольших предприятиях невозможно по соображениям как экономическим, так и сугубо практическим.

Несколько дешевле предприятиям обойдется масляный фильтр, использующий гигроскопический эффект «прилипания» частиц пыли к маслянистым поверхностям. Он представляет собой вертикальный «эскалатор» из металлических пластин, смазанных вязким и не имеющим запаха минеральным маслом.

Этот «эскалатор» перегораживает камеру, по которой с очень небольшой скоростью (около 0,1 м. в секунду) движется масса воздуха. Частицы пыли при этом оседают на металлических пластинах и смываются в емкость с минеральным маслом, когда те проходят низшую точку.

Такая конструкция хороша своей высокой производительностью (8000 кубометров воздуха в час на каждый квадратный метр «эскалатора»), но плоха относительно низкой степенью очистки (такой фильтр задерживает только 90–92% всей пыли), трудоемкостью своего обслуживания и дороговизной расходных материалов.

Тем не менее, оба способа очистки воздуха могут эффективно использоваться на предприятиях точного машиностроения и в электронной промышленности.

Но в тех отраслях, где столь высокой степени очистки воздуха не требуется (например, в мебельной, деревообрабатывающей, мукомольной, цементной), используются гораздо более дешевые в эксплуатации пылеуловители.

Один из вариантов конструкции такого пылеуловителя – это так называемый «циклон». Его действие основано на том, что загрязненный воздух подается в корпус циклона с достаточно большой скоростью (12–18 метров в секунду) и так, что в ней «закручивается». При этом содержащиеся в воздухе частицы пыли под воздействием центробежной силы «придавливаются» к стенкам циклона, а очищенный воздух удаляется.

Эксплуатация циклона обходится дешево, но это пылеуловитель грубой очистки: такое устройство задерживает только относительно крупные частицы цемента или муки, а мелкие (которых может быть до 40%) попадают в атмосферу.

Чтобы устранить этот недостаток, российские изобретатели предложили совместить используемый в циклоне центробежный эффект с электростатическим способом очистки, когда в выходную трубу циклона помещаются разнозаряженные пластины или решетки, «притягивающие» к себе более мелкие частицы. В этом случае эффективность очистки воздуха возрастает до 99,95%.