Данные о дисперсном составе твердых частиц, содержащихся в аэрозолях керамического производства при различных процессах, приводятся в табл. 3. Наиболее тонкодисперсной является пыль каолина и глины; масса частиц размером менее 5 мкм от общей массы пыли составляет от 20 до 50%. Плотность частиц осажденной пыли (кг/м3): глина 2600-2700, каолин 2500-2600, шамот 2700- 2800, пресс-порошок 2600-2700. Насыпная масса осажденной пыли (в неуплотненном состоянии) составляет (кг/м3): каолин 400, глина 900, шамот 1100, а пресс-порошок 1000.
Таблица 3. Дисперсный состав твердых частиц, содержащихся в газах
| Процесс производства и пылевыделяющее оборудование | Содержание частиц (% по массе) при их размерах, мкм | ||||
| Сушка глины в сушильном барабане | <6 | 6-10 | 11-20 | 21-40 | > 40 |
| Сушка и помол глины в шахтной мельнице | 2-3 | 11-11,5 | 4 | 43 | Остаток |
| Помол глины в дезинтеграторе Д-1 35 м | 22-25 | 10-12 | 13-14 | 25 | » |
| Помол каолина в бегунах70-С | 30-35 | 15-18 | 20-24 | 10-12 | »- |
| Просеивание глины в грохоте ГЖ-2 | 15-20 | 10-13 | 18-21 | 25-27 | » |
| Смешивание глины и шамота в смесителе СМ-27 | 25-30 | 10-11 | 10-11 | 14-15 | » |
| Сушка пресс-порошка в распылительных сушилках: а) минского комбината | 24-26 | 10-13 | 34-36 | 15-17 | » |
| б) ПКБ НИИстройкерамики | 30-32 | 14-15 | 17-19 | 20-22 | » |
| в) института Гипростройматериалы | 50-53 | 8-10 | 10-12 | 9-10 | » |
| Обжиг шамота во вращающейся печи 2,5X40 м | 20-21 | 9-10 | 16-18 | 48-50 | » |
| Прессование плиток коленорычажным прессом «Робот» | 28-30 | 5-6 | 15-17 | 35-38 | » |
Твердые частицы, содержащиеся в аэрозолях керамических производств, отличаются не только вещественным составом, но также высокой дисперсностью, смачиваемостью, слипаемостью, электрическим сопротивлением, отсутствием вяжущих свойств и др. Эти особенности следует учитывать при проектировании и эксплуатации пылеулавливающих систем.
Система очистки дымовых газов в линии подготовки пресс-порошка ШЛ-310
Подготовка пресс-порошка для полусухого прессования керамических изделий невозможна без значительного пылеобразования, поэтому пылегазоочистка и утилизация пыли являются актуальными задачами. Требуют очистки также и печные дымовые газы, содержащие вредные примеси. Эти задачи решаются применением циклона ШЛ-310.06 и скруббера ШЛ-315. От печи обжига кирпича-сырца дымовые газы забираются вентилятором 1 и для разбавления теплоносителя подаются в топку 3 агрегата подготовки сырья 4. Глинистые частицы, через которые проходит теплоноситель, абсорбируют часть вредных примесей, содержащихся в дымовых газах. Вместе с тем образуется большое количество пыли.
Улавливание пыли в скруббере основано:
- на соударении пылевидных частиц с каплями и струйками воды, имеющими различные с частицами пыли скорости по величине и направлению;
- на отбросе частиц пыли под действием центробежных сил на смоченные водой поверхности вентилятора и скруббера.
Этим достигается высокая степень очистки отходящих газов от пыли. Так, например, степень очистки воздуха от размолотой глины, содержащей 49 мас. % частиц, скорость витания которых ниже 1 см/с, составляет 94%.
Осевшие частицы пыли в нижнем конусе скруббера насосом 9 откачиваются в виде шликера в стержневой смеситель ШЛ-313 для увлажнения активированной пыли, подаваемой из планетарной мельницы ШЛ-312, и сырья, поступающего из агрегата ШЛ-302.
После остановки системы очистки дымовых газов возможно осаждение частиц пыли в нижнем конусе скруббера. Для размыва осадка в нижнем конусе скруббера предусмотрен барботаж струями воды, подаваемыми насосом через трехходовой кран с электроприводом. При сушке сырья в агрегате ШЛ-302 из глины испаряется до 15% влаги и уносится с дымом. Часть влаги конденсируется в дымососе и остается в скруббере. Рабочий уровень воды в скруббере поддерживается благодаря переливной трубе 10, через которую излишки воды сливаются.
Технические характеристики скруббера ШЛ-316
| Объем очищаемых газов, тыс. м3/ч, до 20 |
| Расход водопроводной воды в смену м3, до 1 |
| Суммарная мощность |
| установленных двигателей, кВт, до 35 |
| Габаритные размеры, мм, не более: |
| длина 3000 |
| ширина 1600 |
| высота 7200 |
| Масса (сухая), кг, не более 4000 |
Применение циклона ШЛ-З10.06 и скруббера ШЛ-315 в технологической линии подготовки пресс-порошка ШЛ-310 комплекса ШЛ-300 позволяет не только использовать бросовые, с традиционной точки зрения, отходы производства кирпича методом полусухого прессования с повышением его прочности, но и повысить экологическую безопасность кирпичного производства, так как двукратная очистка дымовых газов в сочетании с мокрой очисткой обеспечивает снижение вредных, выбросов почти в 100 раз и получение степени очистки газов не менее 99% [4].
Глава 4. Современные способы борьбы с пылеобразованием
4.1 Технологические мероприятия по уменьшению пылеобразования
К мероприятиям, обеспечивающим требования, предъявляемые к состоянию воздуха рабочей зоны производственных помещений, производственному оборудованию и производственным процессам, относятся следующие:
- максимально возможная герметизация пылящего технологического и транспортного оборудования и устройство специальных укрытий у всех мест пылеобразования;
- увлажнение измельченных материалов до поступления в производство и на каждой стадии переработки в пределах, допускаемых технологическим процессом;
- устройство аспирации;
- эффективная очистка воздуха аспирационными системами перед выбросом в атмосферу;
- блокировка аспирационных систем с технологическим оборудованием и автоматизация устройств по увлажнению материала и гидрообеспыливанию;
- устройство приточной вентиляции с продуманным воздухораспределением;
- применение регулярной беспыльной уборки помещений и оборудования от осевшей пыли;
- строгий контроль за состоянием воздуха в цехах и выполнением всех указанных выше мероприятий.
Интенсивность пылевыделения, а, следовательно, и величина запыленности воздуха в рабочей зоне в первую очередь определяются технологическими процессами. Мероприятия, предотвращающие или существенно снижающие пылевыделение, должны предусматриваться в период проектирования производства. После монтажа и ввода объекта в эксплуатацию технологические мероприятия трудно осуществимы, а нередко и невыполнимы.
Наиболее эффективным способом борьбы с пылевыделением является процесс переработки пылящих материалов мокрым способом. При замене «сухих» технологических процессов «мокрыми» пылевыделение устраняется без применения каких-либо дополнительных мер.
В технологической схеме производственного процесса необходимо предусматривать следующее:
- возможно меньшее число промежуточных узлов и мест перегрузок материала;
- сокращение до минимума числа перемещений материалов по горизонтали, применение герметичного дробильно-помольного и рассевного оборудования;
- применение пневматического или других видов закрытого транспорта (шнеки, виброконвейеры, полностью укрытые конвейеры и др.);
минимальную высоту перепадов в местах перегрузок материала (при высоких перепадах необходимо предусматривать специальные устройства по гашению кинетической энергии падающих материалов);
- предварительную мойку измельченных материалов и их увлажнение, где это допустимо; мокрый помол кварцитов и др.
Бункера следует оборудовать устройствами, исключающими их переполнение и полное опорожнение. Остаточный слой материала в бункере должен составлять по высоте не менее 1/3 нижней сужающейся части бункера для предотвращения поступления запыленного воздуха в помещение через питатели или при загрузке бункера.
Уменьшению выделения пыли в производственные помещения способствует автоматизация технологического процесса. При частичной или полной автоматизации работы дробильно-помольного оборудования наряду с улучшением технологического процесса уменьшается число людей, работающих в запыленной атмосфере. При автоматической загрузке все оборудование работает более ритмично, благодаря чему значительно уменьшается возможность пылеобразования [7].
Наибольшая эффективность работы обеспыливающей вентиляции (аспирации) достигается в том случае, когда пыль удаляется в месте образования. Это может быть обеспечено при устройстве у пылящего оборудования укрытий. Правильно сконструированное и выполненное укрытие является важнейшим элементом аспирационной системы. Укрытия должны быть неотъемлемой частью машин и изготовляться заводами - поставщиками оборудования.
При разработке конструкций укрытий и аспирационных систем необходимо особое внимание уделять вопросам уменьшения уноса пыли в вентиляционную сеть. Чем меньше пыли увлекается удаляемым воздухом, тем меньше теряется ценного материала и тем меньше затраты на очистку воздуха.