Файл: Канунников В.Ф. Вентиляция заводов производства строительных материалов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.06.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 1
В-'отличие от факела приточной струи, скорость воз
д у х а 1при вытяжке затухает в непосредственной |
близос |
||
ти от всасывающего отверстия. |
Пространство, |
в кото |
|
ром воздух приходит в движение |
около вытяжного от |
||
верстия. напоминает полусферу. |
|
|
|
Если во всасывающем потоке соединить |
линиями тач |
||
ки с одинаковыми скоростями, то получим |
ряд кривых, |
совокупность которых называется спектром скоростей всасывания. Максимальный радиус этого спектра немно го больше' диаметра всасывающего отверстия.
Такое быстрое затухание скорости всасывания возду ха объясняется тем, что к вытяжному отверстию (в от личие от приточного) воздух подтекает со всех сторон.
Характер изменения скоростей у квадратных от верстий почти не отличается от спектра всасывания у круглых отверстий.
Таким образом, местные отсосы будут давать эффект лишь в том случае, если они установлены в непосредст венной близости от места выделения вредностей. При установке местного отсоса у пылевыделяющего обору дования его эффективность будет также зависеть от физико-химических свойств пыли и наличия укрытий у этого оборудования.
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЫЛИ
Пыль возникает в результатеизмельчения твердого вещества. На заводах строительных материалов большое количество пыли образуется при размалывании, дробле нии, просеивании, пересыпке, сортировке и транспорти ровании сыпучих материалов.
. Пыль классифицируют по степени измельчения, по роду вещества, из которого состоят частицы, по смачи ваемости, по вредности пыли для организма человека и по взрывоопасности.'
125
Размер частицй пыли характеризуется величной по перечного сечения, измеряемого в микронах, и соответст венно подразделяется на пыль: очень мелкую (0,1 —1 мк),. практически не оседающую, мелкую (2—10 мк), долго, витающую в воздухе, среднюю (20—60 мк) и крупную, (более 60 мк), быстро оседащщую. ч
Строительными нормами и правилами (СН и П—1 1\ 5 —62) предусматриваются следующие классификацион
ные группы пыли по признаку |
ее крупности: |
|
I — очень крупнодисперсная; |
||
II — крупнодисперсная |
(мелкозернистый песок для |
|
растворов; |
|
|
III — среднедисперсная |
(портландцемент); |
|
IV — мелкодисперсная |
(.кварц молотый); |
|
V — очень мелкодисперсная. |
|
|
Пыль относят к той |
или |
иной классификационной, |
группе на основании ее фракционного состава,т. е. про
центного содержания по весу |
фракций определенной дис |
||||||
персности. |
|
|
|
|
|
|
|
Фракционный состав пыли |
обычно |
принято |
подраз |
||||
делять по величине |
частиц на следующие шесть- |
групп:: |
|||||
Группы |
1 |
п |
III |
IV |
V |
' |
VI |
Размер частиц в м к |
менее |
5—10 10-20 20—40 40-60 |
|
более |
|||
|
5 |
|
|
|
|
|
60 |
Процентное содержание различных фракций пыли обычно определяется ситовым анализом.
Скорость'оседания мелких частиц пыли, происходя щего под действием силы тяжести, очень нёзначйтельна.
Пыль, находящаяся в воздухе во взвешенном .состоя нии, называется аэрозолью. Пыль, осевшая из воздуха и образовавшая пылевой налет, носит название аэрогель.
126
|
Аэрозоли, образовавшиеся в результате |
механичес |
||
ких процессов, обычно |
содержат пылинки до 5—10 м.к. |
|||
|
Аэррзоли, |
образовавшиеся в процессе |
конденсации |
|
и |
химических |
реакций |
(так называемые возгоны) обыч |
|
но |
состоят из |
первычных частиц, мельче |
одного мк. |
Аэрозоли с одинаковыми размерами пылинок практически не встречаются. Как правило, они содержат пыль различ ных размеров. Такая пыль называется полидисперснрй.
Большинство аэрозолей неустойчиво, т. е. со,времет нем изменяется число пылинок и масса их в единице объема воздуха. Объясняется это тем, что мелкие .пы линки. движутся не только в результате поступательно го движения воздуха, но и под действием броуновского движения, т. е. под действием ударов молекул и вих рей, образующихея при турбулентном движении воздуш ного потока. При этом пылинки будут двигаться не па раллельно воздушному потоку и не параллельно одна относительно другой. Они будут сталкиваться друг с другом и слипаться. Процесс столкновения 'мелких пы линок и, образования сравнительно крупных пылинок, на зывается коагуляцией. Укрупненные частицы, благодаря увеличению своего веса, быстрее выпадают из воздуш ного потока.
• В спокойном воздухе частицы минеральной пыли раз мером в 1,0 мк оседают со ^скоростью около 25 см1ч. В воздухе же промышленного помещения, где неизбежны потоки воздуха, частицы пыли размером 2,0 мк и более могут относительно долго витать (в дробильных цехах пылинки размером 2,0—3,0 мк почти не оседают). В момент образованияаэрозоли пылинки могут приобре тать электрические заряды. Часто это происходит при трении пылинок о металл, при этом, аэрозоль заряжае тся положительно. Необходимо ответить, что наличие электрических зарядов на частицах аэрозоли может нес колько повлиять на их коагуляцию. Когда большинство частиц аэрозоли заряжено одинаковым зарядом, коагуля-
. 127
цтг'затруднена и, наоборот, когда часть частиц заряже на1' положительно, а другая отрицательно, то это _спрсоб'Ствует коагуляции.
УДёлйный вес пыли зависит от вещества, из котбро го состоят частицы. Минеральная пыль имеет удельный вес в:-среднем 2,0 г1см3, а-органическая 1,2—1,8 г!см?. Объемный1 все пыли также различен. Насыпь осевЩей пылЩ'пройдзана межчастичными пространствами, а м'елкй&'пЫлевые частйфы окружены молекулами воздуха. Вследствие этого, объемный вес пыли на заводах строи тельный материалов колеблется от.0,5 до 2,0 г!см3 (mtk3).
Поверхность пыли, отнесенная к единице массы, весь- ма-велика. Так, например, твердое тело объемом 1 сМ? при1'раздроблении его на мельчайшие кубы с длиной 'реб ра 1 0 '.« а- увеличивает свою поверхность в 1000 раз. Такое резкое увеличение поверхности раздробленного вещества повышает химическую -активность пыли, спо собствует ускорению окислительного процесса. Если вещество способно к горению, то горение тонко из мельченной пыли начинается при относительно низкой температуре. Это свойство пыли (при необходимости) на- . до особо учитывать и принимать необходимые противо пожарные мероприятия.
Необходимо отметить, что_не всякая пыль хорошо смачивается. Существуют понятия гидрофильное™ — для хорошо смачиваемой пыли и гидрофобности — для плохо смачиваемой пыли. Под смачиваемостью понимают поверх ностное абсорбирование влаги твердым телом. Условием смачиваемости пылевых частиц является Образование на их поверхности слоя жидкости, из которого влага про никает внутрь пылевой частицы. Процесс смачивания требует' удаления слоя воздуха, абсорбированного пы левой частице. Большое влияние на смачиваемость ока зывает величина пылинки. При большом измельчении поверхность пыли возрастает, а следовательно, увеличи вается абсорбирование газа, что значительно снижает
128 •
смачиваемость. В процессе смачиваемости пыли боль шую роль также играют и межмолекулярные силы. Для увеличения способности к смачиванию в воду часто вводят специальные средства (детергенты), уничтожаю щие или уменьшающие ш>вер<ностное напряжение меж ду твердым телом и жидкостью и облегчающие увлаж нение. На смачиваемость влияет и форма пылинок. Пылинки'сферической формы, даже самые мелкие, легче увлажняются, чем пылинкинеправильной острой формы.
11о действию, |
оказываемому |
на человеческий орга |
|||||||||
низм, пыль можно разделить на три группы: |
|
|
|||||||||
а) нейтральная —нетоксическая.пыль, не оказывающая |
|||||||||||
отравляющего действия на |
живой организм. Воздейст |
||||||||||
вие этой |
пыли, в основном, механическое; |
|
|
||||||||
б) токсическая — пыль ядовитых |
веществ, отравляю |
||||||||||
щих организм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) силикозная |
и асбестовая — пыль, |
содержащая |
бо |
||||||||
лее 10 по |
свободной |
двуокиси |
кремния (йЮд |
или |
ас |
||||||
беста. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эта пыль, х >тя по существу |
и не |
ядовита, |
однако, |
||||||||
вызывает |
тяжелые |
легочные |
заболевания — соответст |
||||||||
венно силикоз и асбеетоз. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Борьба с пылыо при помощи общеобменной вентиля |
|||||||||||
ции почти |
не дает |
эффекта. |
Как' правило, пыль долж |
||||||||
на улавливаться |
в месте |
ее |
образования пф-i помощи |
||||||||
местных |
отсосов |
|
Уловленная |
пыль |
транспортируется |
||||||
воздуховодами к пылеулавливающим |
устройствам, |
где |
|||||||||
воздух „очищается, |
а затем выбрасывается в атмосферу. |
||||||||||
Знание размеров |
частиц |
пыли, |
распределенных |
по |
классам крупности или дисперсного состава, очень важ но, в первую очередь, для правильного выбора пылеу ловителя. Эффективность пылеуловителя (степень улав ливания пыли) определяется отношением массы задер жанной части пыли к общей массе пыли, поступающей с очищаемым воздухом.
Г1| и движении запыленного потока по воз луховодам
9. В. Ф. Капушшков |
129 |
на пылинки действуют различные факторы: сила тяжес ти, пол, в зиянием которой пылинки могут падать вниз; воздушный поток; вихри в - том случае, если воздух движется турбулентно (вследствие этого действия рас
пределение пылинок в объеме воздуха |
выравнивается); |
||
центро 'ежно-инерционные силы, в результате |
дейст |
||
вия которых |
на поворотах и в местах |
сужений |
пылин |
ки в той м ш |
иной степени могут быть |
прижаты к ка |
кой-то части (стенке) воздуховода Чем мельче пылинки, тем меньше па них влияют силы
тяже тн и инерционные силы, тем более сильные дей ствия оказывает турбулнзация.
Опыт показывает, что в большинстве случаев, ког да воздух движется турбулентно и содержит пылинки ме ъче 5 мк, поле запыленности почти равномерное, т. е. концентрация пыли в воздухе в различных точках сечения воздушного потока почти одинаковая.
Чем крупнее пылинки, тем более неравномерное поле запыленности может быть в горизонтальных воздухово
дах и в их поворотах. |
В отдельных |
случаях |
наблюдают, |
что в верхней части воздуховода |
концентрация пыли в |
||
10 раз меньше, чем в |
его нижней |
части. |
Однако и в |
этих случаях в центре |
воздуховода концентрация пыли |
может оказаться близкой к среднему ее значению длявсею воздушного потока.
Учитывая сказанное, обычно при определении запы ленности воздушного потока поступают следующим об
разом' В начале |
для |
отбора проб |
|
воздуха |
выбирают |
|||
удобное для работы место |
в воздуховоде, там, |
где мож |
||||||
но предполагать |
наиболее |
равномерное распределение |
||||||
пыли по сечению |
(на |
вертикальных |
участках, |
подаль |
||||
ше от поворотов). Заюм |
проверяют |
насколько |
равно |
|||||
мерно поле запыленности воздуха |
в |
различных |
местах |
|||||
сечения воздуховода, например, в |
центре и |
на расстоя |
||||||
нии 0,7 R от центра в обе |
стороны. |
При |
близких ре |
зультатах можно в дальнейшем определять запыленность
130
в одной какой-либо точке сечения воздуховода, напри мер, в центре. Если предварительные измерения - пока жут, что в разшчных точках сечения.воздуховода кон
центрация . |
пыли в воздухе |
разная, |
то нужно |
ощ еделить |
||||||||
запыленность |
в нескольких точках |
сечения воздуховода- |
||||||||||
пли сиять |
поле запыленности • п определить, |
на |
сколько |
|||||||||
отличается |
запыленность |
воздуха |
в центре |
воздухе во |
||||||||
да от |
средней |
запыленности |
по всему |
полю |
воздушно |
|||||||
го потока. |
Получив, |
таким |
образом, |
значение |
коэффи |
|||||||
циента |
поля |
запыленности, |
в дальнейшем ыожч о (опре |
|||||||||
делить |
значение запыленности |
в одной точке |
(выбран |
|||||||||
ной заранее — обычно |
в центре |
воздуховода), |
но |
отно |
||||||||
шению |
к которой определен |
этот |
коэффициент, |
умно |
жая на него.
Для определения общего количества пыли, содер жащейся в воздухе, поступающем в пылеуловитель иливыбрасываемом в атмосферу, нужно величину запылен ности воздуха умножить на его объем;
3. ОБЕСПЫЛИВАЮЩАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
На промышленных предприятиях с выделением пы ли, независимо от рода пгбизводства, схемы решения систем вентиляции характеризуются большой аналогией.
гВсе оборудование, при работе которого выделяется пыль, снабжают местными отсосами, подключенными к одной или нескольким системам Met тной вытяжной вен тиляции. Иногда при значительном количестве пыли сис темы предназначают не только для локализации пылевыделений, но и для пневматического транспорта отходов. Удаляемый воздух перец выпуском его в атмосфе ру подвергается очистке в пылеуловителях или фильт рах. К местным вытяжным системам иногда подключают дополнительные отростки сети от вытяжных па.трубков, удаляющих небольшие объемы воздуха изверхней зоны помещения.
131