WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 33 |

1.4.1. Причины образования пыли и ее основные свойства При многих технологических процессах на строительных площадках и в производстве строительных изделий и конструкций в воздушную среду выделяются пылегазовые выбросы. (Металлургия, химия, нефтехимия, машиностроение и т.д.). попадая в атмосферный воздух пыль и вредные газы изменяют его состав, уменьшая количество кислорода, необходимого для жизнедеятельности всего живого.

Запыленный воздух снижает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям, уменьшает работоспособность.

Пыль – это мельчайшие твердые частицы, способные некоторое время находиться в воздухе или промышленных газах во взвешенном состоянии.

Основные свойства пыли:

- химический состав;

- плотность;

- угол естественного откоса;

- смачиваемость;

- удельное электрическое сопротивление;

- форма и структура частиц;

- дисперсность;

- токсичность;

- воспламеняемость и взрываемость;

- способность коагулировать;

а) Химический состав пыли – он всегда характерен для данного производства или технологического процесса.

Например:

- пыль образуется во время плавки металлов, состоит из оксидов этих металлов, флюсов и добавок;

- пыль, выделяющаяся в процессе холодной обработки металлов абразивным инструментом – содержит мелкие частицы металлов и абразивного инструмента;

- в производстве строительных материалов пыль состоит из их минеральных составляющих;

- текстильная пыль образуется из мельчайших частиц, перерабатываемых волокон и т.д.

б) Воспламеняемость и взрывоопасность.

Чем меньше размеры и пористее структура частиц, тем больше их удельная поверхность и выше физическая и химическая активность пыли.

Высокая химическая активность некоторых видов пыли является причиной ее взаимодействия с кислородом воздуха. Окисленные частицы пыли сопровождаются повышением температуры. Поэтому в местах скопления пыли возможны ее воспламенение и взрыв.

По степени пожаро- и взрывоопасности пыли делят на две группы и четыре класса.

К группе А относят взрывоопасные пыли с нижним концентрационным пределом взрываемости до 65 г/м3. Из них пыль с нижним пределом взрываемости до 15 г/м3 относится к I классу, а остальные ко II классу.

В группу Б входят пыли, имеющие нижний концентрационный предел выше 65 г/м3. Из них пыли температура воспламенения которых до 250 °С, относятся к III классу, а пыли, воспламеняющиеся при t>250 °С – к IV классу.

в) Смачиваемость пыли – характеризует ее способность смачиваться водой. Обычно ее выражают в процентах. Чем меньше размер частиц пыли, тем меньше их способность смачиваться.

Чем крупнее частицы и чем округлее их форма, тем слабее силы, удерживающие газовую оболочку вокруг поверхности частиц, и, следовательно, тем больше их способность смачиваться.

Пыль по смачиваемости разделяют на три группы:

- гидрофобная (плохо смачиваемая, менее 30 %);

- умеренно смачиваемая (30-80 %);

- гидрофильная (хорошо смачиваемая, 80-100 %).

г) Плотность пыли.

Различают истинную плотность насыпной массы. Истинная плотность пыли обусловлена химическим составом материала, из которого она образована, и измеряется отношением массы пыли к занимаемому ею объему (кажущаяся плотность меньше истинной внутри частиц поры и пустоты).

В процессе очистки уловленная пыль собирается в определенную емкость и образует насыпную массу. Плотность насыпной массы в отличие от истинной плотности учитывает наличие воздушных зазоров между отдельными частицами и от способа заполнения (уплотнения) пыли в заданном объеме. Величиной насыпной плотности пользуются для определения объема, который занимает пыль в бункерах.

д) Удельное электрическое сопротивление (УЭС) – представляет собой омическое сопротивление образца пыли в форме куба с гранями 1 м прохождению электрического тока (Ом м).

Величина УЭС слоя пыли на электродах электрофильтра является одним из важных факторов, влияющих на эффективность работы сухих электрофильтров.

Существует критическое значение УЭС пыли, при котором КПД аппарата резко снижается.

Все пыли по УЭС разделяют на три группы:

1-я группа (УЭС меньше 104 Ом·м) легко разряжаются и, приобретая одноименный с осадительными электродами заряд, отрываясь от поверхности, и попадает в газовый поток, способствует увеличению вторичного уноса.

2-я группа (УЭС 1041010 Ом·м) удовлетворительно улавливается в электрофильтрах.

3-я группа (УЭС >1010 Ом·м) при этом возникают наибольшие трудности, нарушающие протекание процесса электрической фильтрации.

Возникает обратная корона.

е) Дисперсность пыли.

Размер частиц пыли является одной из основных характеристик, определяющих выбор типа аппарата или системы аппаратов для очистки газа, а также ее способность проникать в организм человека.

Одной из классификаций пыли по размерам служит ее разделение на крупную пыль (размер >10 мкм) и мелкую (размер <10 мкм).

1.4.2. Оценка вредности пыли Пыль представляет собой гигиеническую вредность, т.к. она отрицательно влияет на организм человека. Под воздействием пыли могут возникнуть такие заболевания:

- пневмокониозы;

- экземы;

- дерматиты;

- конъюнктивиты и др.

Чем меньше пыль, тем она опаснее для человека. Наиболее опасными являются частицы размером 0,2–7 мкм, которые, попадая в легкие при дыхании, задерживаются в них, и, накапливаясь, могут стать причиной заболевания.



Пути проникновения пыли:

- органы дыхания;

- желудочно-кишечный тракт;

- кожу.

Пыль токсичных веществ (свинец, мышьяк и др.) может привести к острому или хроническому отравлению организма. Помимо этого пыль ухудшает видимость, снижает светоотдачу осветительных устройств, повышает абразивный износ трущихся деталей машины.

Гигиеническая вредность пыли зависит от ее химического состава.

Наличие в пыли токсических веществ повышает ее опасность. Особую опасность представляет диоксид кремния, который вызывает такие заболевания, как силикоз.

В зависимости от химического состава пыль подразделяется:

- на органическую (древесная, хлопковая, кожевенная и т.д.);

- неорганическую (кварцевая, цементная, карборундовая и т.д.);

- смешанную.

Концентрация пыли в реальных производственных условиях может составлять от нескольких мг/м3 до сотен мг/м3. СН установлены ПДК в воздухе рабочей зоны. Установлены также ПДК пыли для воздушной среды населенной местности. Величины этих концентраций значительно меньше, чем в воздухе рабочей зоны и для нейтральной атмосферной пыли составляет 0,15 мг/м3 (среднесуточная ПДК).

1.4.3. Методы измерения концентрации пыли, и средства защиты от пыли Методы измерения концентрации пыли делятся на две группы:

1. основанные на предварительном осаждении частиц пыли с исследованием осадка;

2. без предварительного осаждения.

Основным преимуществом первой группы является возможность измерения массовой концентрации пыли.

К недостаткам следует отнести:

- циклический характер измерения;

- большую трудоемкость;

- низкую чувствительность;

- длительный пробоотбор при измерении малых концентраций.

Преимущества методов второй группы:

- возможность непосредственных измерений в самом пылегазовом потоке без использования пробоотборного устройства;

- непрерывность измерений;

- высокая чувствительность;

- практическая безынерционность;

- возможность полной автоматизации процесса измерений;

- во время измерений поток не подвергается аэродинамическому искажению.

Существенным недостатком методов второй группы является влияние на полученный результат измерения дисперсного состава и др.

свойств пыли.

Для промышленного пылевого контроля характерны широкий диапазон измеряемых концентраций (от нескольких миллиграммов до десятков граммов на кубический метр); высокие скорости (до 40 м/с) и температуры (до 500 °С) контролируемых пылегазовых потоков. Кроме того, сама концентрация пыли. Являясь дискретной величиной, непрерывно изменяется в довольно широких пределах в зависимости от режима работы пылеуловителя.

Применительно к непрерывному промышленному контролю наиболее приемлемыми являются методы второй группы. Они дают непрерывную информацию о мгновенных значениях концентрации пыли в потоке и закономерностях ее изменения, что позволяет, во-первых, организовать автоматическое регулирование работы пылеуловителя; вовторых, установить сигнализацию об увеличении концентрации пыли выше допустимой; в-третьих, останавливать производство в аварийных ситуациях, когда очистные установки вышли из строя. Однако методы второй группы не всегда можно использовать на практике из-за высокой чувствительности к нестационарным изменениям, связанным с внешними и внутренними факторами (температурой и влажностью среды;

параметрами источника питания прибора) и др.

1.4.4. Методы измерения концентрации пыли, основанные на предварительном осаждении частиц Весовой метод. К достоинствам этого метода следует отнести прежде всего то, что он измеряет массовую концентрацию пыли, и на его показания не влияют изменения химического и дисперсного состава пыли, форма частиц, их оптических, электрических и других свойств.

Метод позволяет измерять большие концентрации пыли. Техника измерения сравнительно проста, но сам процесс измерения довольно длителен и трудоемок. С точки зрения непрерывного промышленного пылевого контроля весовой метод не удовлетворяет основному требованию – непрерывности измерения.

Несмотря на указанные недостатки, весовой метод нашел самое широкое применение при осуществлении пылевого контроля выбросов промышленных предприятий; в настоящее время он является общепринятым методом измерения концентрации пыли. Все существующие и разрабатываемые пылемеры, основанные на других методах измерения, градуируют, используя весовой метод в качестве контрольного. Однако это не всегда метрологически правильно, поскольку разрабатываемые методы, как правило, превосходят по точности весовой метод.

Кроме весового метода, разработаны и другие методы пылевого контроля, основанные на исследовании осажденного слоя пыли.

Денситометрический (оптический) метод основан на предварительном осаждении частиц пыли на фильтре и определении оптической плотности пылевого осадка. Он включает все операции счетного метода, исключая взвешивание пробы, которое заменено фотометрированием. Оптическую плотность осадка определяют путем измерения поглощения или рассеяния им света. Коэффициент корреляции, полученный в результате сравнения счетного и денситометрического методов, равен 0,3. Недостаток метода – зависимость результатов измерений от оптических свойств пыли.

Метод, основанный на измерении перепада давления на фильтре. Он включает прокачивание порции пылегазового потока через фильтр и измерение разности давлений на входе и выходе фильтра.





Результаты измерения пропорциональны массовой концентрации пыли.

Достоинством метода является сравнительная простота его реализации.

Однако он требует строгой стабилизации основных параметров пылегазового потока (скорости, температуры и др.).

1.4.5. Методы измерения концентрации пыли без предварительного ее осаждения Существует несколько типов автоматических пылемеров с различными принципами действия.

Электрические методы. К группе пылемеров, разработанных на базе этого метода, относится контактно-электрический. Он основан на способности пылевых частиц электризоваться при контактировании с преградой, выполненной из контактно-активного материала, и отдавать приобретенный поверхностный заряд токопроводящим элементам преграды. Основными элементами контактно-электрического измерительного преобразователя являются электризатор, в котором происходит зарядка частиц, и токосъемный электрод. Зависимость массовой концентрации частиц от силы зарядного тока в цепи токосъемного электрода имеет линейный характер при концентрации пыли до 2 г/м3, когда большая часть частиц пыли контактирует с внутренней поверхностью электризатора и токосъемного электрода и суммарная величина регистрируемого заряда пропорциональна количеству частиц.

На электризацию частиц существенное влияние оказывают дисперсность, влажность, температура и другие свойства пылегазового потока. Установлено, что для получения максимальной чувствительности скорость частиц в электризаторе должна составлять 105-115 м/с.

Практическое применение метода ограничивается его недостатком – большим влиянием влажности на результаты измерения, при увеличении которой происходит залипание проходного отверстия электризатора.

Акустический метод основан на измерении параметров акустического поля при наличии частиц пыли в рабочем зазоре между источником и приемником звука. Величина потерь звуковой энергии, обусловленных наличием взвешенных твердых частиц, пропорциональна объемной концентрации пыли. К недостаткам метода можно отнести сложность аппаратурного оформления метода, вследствие чего он не нашел широкого промышленного применения.

Оптические методы занимают ведущее место среди других для непрерывного контроля пылевых выбросов в промышленности. Он является наиболее простым и надежным, поэтому на базе оптических методов разработаны промышленные пылемеры, используемые во многих странах мира для контроля выбросов цементных заводов, тепловых электростанций и др. В основу оптических пылемеров положены явления поглощения света движущимся пылегазовым потоком и рассеяния света движущимися частицами пыли. Точность и достоверность результатов пылевого контроля при использовании оптических методов определяются главным образом стабильностью свойств частиц пыли. Для практических целей имеются ограничения по составу пыли; изменение дисперсного состава дает сильную погрешность.

На основе явления поглощения созданы оптические абсорбционные пылемеры, на основе явления рассеивания – оптические пылемеры светорассеяния.

1.4.6. Средства защиты от пыли Для предупреждения загрязнения пылью воздушной среды в производственных помещениях и защиты работающих от ее вредного воздействия необходимо проведение следующего комплекса мероприятий:

1. Максимальная механизация и автоматизация производственных процессов.

2. Применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспорта пылящих материалов.

3. Использование увлажненных сыпучих материалов.

4. Применение эффективных аспирационных установок.

5. Тщательная и систематическая пылеуборка помещений с помощью вакуумных установок.

6. Очистка от пыли вентиляционного воздуха при его подаче в помещения и выбросе в атмосферу.

7. применение в качестве ИСЗ от пыли респираторов, очков и противопыльной спецодежды.

1.4.7. Методы очистки воздуха от пыли Для очистки воздуха от пыли применяют пылеуловители и фильтры.

К фильтрам относятся устройства, в которых отделение пылевых частиц от воздуха производится путем фильтрации через пористые материалы. Аппараты, основанные на иных принципах пылеотделения, принято называть пылеуловителями.

В зависимости от природы сил, действующих на взвешенные в газе пылевые частицы для их отделения от газового потока, используют следующие типы пылеулавливающих аппаратов:

- сухие механические пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа при - помощи внешней механической силы);

- мокрые пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки его жидкостью, захватывающей эти частицы);

- электрические пылеуловители (частицы пыли отделяются от газового потока под действием электрических сил);

- фильтры (пористые перегородки или слои материала, задерживающие пылевые частицы при пропускании через них запыленного воздуха);

- комбинированные пылеуловители (используются одновременно различные принципы очистки).

По функциональному назначению пылеулавливающее оборудование подразделяют на два вида:

1) для очистки проточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования;

2) для очистки воздуха и газов, выбрасываемых в атмосферу системами промышленной вентиляции.

Наиболее простыми по устройству и эксплуатации аппаратами являются пылеосадительные камеры, в которых отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием силы тяжести при прохождении воздуха через камеры. Применяются для грубой очистки, их эффективность пылеулавливания составляет 50-60 %.

Vдвижения воздуха 0,20,5 м/с.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 33 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.