Вентиляция при совместном выделении тепла и влаги

 

Принципы вентиляции при совместном выделении тепла и влаги точно такие же, как и при наличии только влаги. Также широко применяются местные укрытия и отсосы, а вентиляция чаще всего бывает смешанной. Общеобменная и смешанная вентиляции осуществляются по принципу «снизу - вверх» или «сверху - вверх». Приток подается в рабочую и верхнюю зоны рассеянно или сосредоточенными струями.

Заканчивая рассмотрение вентиляции при совместном выделении тепла и влаги, скажем несколько слов о ее конструктивном выполнении. Аэрация здесь не пригодна, особенно при превалирующих влаговыделениях. В большинстве случаев в холодный период приточная вентиляция механическая. Воздух, забираемый снаружи, или подогревается калориферами, или смешивается с внутренним рециркулирующим воздухом. Разумеется, это возможно лишь при значительных тепловыделениях.

Вытяжка воздуха при общеобменной вентиляции рекомендуется естественная — шахтами с дефлекторами. При этом следует отвести из шахт конденсат. От местных укрытий вытяжка, как правило, принудительная.

 

Вентиляция при борьбе с пылью

 

Общие соображения по вентиляции помещений

С пылевыделениями

 

Борьба с производственной пылью наиболее эффективна, если она ведется комплексно, с применением технологических и санитарных мероприятий. К технологическим относятся мероприятия, способствующие уменьшению пылеобразования или вовсе уничтожающие его. Например, замена сухого помола мокрым полностью ликвидирует пылеобразование. Применение взамен механического транспортирования (шнеки, элеваторы, ленточные транспортеры и т. п.) пневмотранспорта или гидротранспорта значительно снижает пылеобразование и облегчает борьбу с пылью. Предварительная мойка измельчаемых материалов также способствует уменьшению пылеобразования при дроблении и помоле.

Чаще всего борьба с промышленной пылью ведется совместным воздействием вентиляции, гидрообеспыливания и иных мер. В частных случаях, когда гидрообеспыливание невозможно по условиям технологии, борьба с пылью производится преимущественно средствами вентиляции и технологическими мерами.

Вентиляция при борьбе с пылью, как правило, устраивается приточно-вытяжной. Приточная вентиляция организованная — механическая или при помощи аэрации. В пыльных цехах редко наблюдаются значительные тепловыделения; естественный приток для компенсации вытяжки применяется сравнительно редко (исключая местности с высокой наружной температурой). Наиболее типична для пыльных помещений механическая приточная вентиляция с подогревом воздуха в холодный период.

Под аспирацией подразумевают пылеотсасывающую вентиляцию, имеющую специфические особенности и удаляющую воздух, содержащий значительные количества пыли (свыше 1000 мг/м³). Пылеудаляющая вентиляция, не имеющая наклонных воздуховодов, обычно аспирацией не именуется, хотя и имеет с ней много общего.

Вентиляция направлена на борьбу с первичным пылевыделением, являющимся следствием технологического процесса.

Подача приточного воздуха в верхнюю зону диктуется преимущественно недопустимостью взмучивания пыли, оседающей на пол и строительные конструкции. Из сказанного вытекает правило: располагать приточные воздуховоды нужно таким образом, чтобы выходящий воздух не препятствовал естественному оседанию пыли не только на пол, но и на строительные конструкции, откуда пыль убирается мокрым способом или с помощью пылесосов. В пыльных помещениях вполне приемлемы перфорированные воздуховоды и панели.

Способность пыли длительное время витать в воздухе, особенно при наличии воздушных потоков, чрезвычайно затрудняет борьбу с ней. Всякое взмучивание уже осевшей пыли – струями воздуха или ногами при хождении, но покрытому пылью полу – крайне нежелательно. Практика показывает, что плохо организованная сухая уборка пыльного помещения иногда вдвое увеличивает его запыленность. Это крайний случай, но увеличение запыленности даже на 20 – 30% за счет взмучивания осевшей пыли отнюдь не приводит к улучшению самочувствия людей. Отметим попутно, что в спокойном воздухе частица минеральной пыли размером в 1 мк оседает со скоростью около 25 см/ч. В воздухе же промышленного помещения, где неизбежны те или иные потоки, частицы пыли размером 2 мк и более могут относительно долго витать, например, в дробильных цехах пылинки размерами до 3 мк почти не оседают.

В борьбе с пылью часто игнорируется одно из существенных ее свойств – токсичность. В современных производствах, помимо силикозной пыли, которую также можно отнести к токсической, встречаются пыли с ярко выраженной ядовитостью, как, например, свинец и его окислы, соединения ртути, мышьяковистый ангидрид и т. п. Борьба с подобными пылями резко усложняется; становятся актуальными специфические условия борьбы с токсическими газами и, особенно, аэрозолями. Порой бывает трудно провести четкую грань между пылью и аэрозолью.

Щековые дробилки создают значительное пылеобразование, преимущественно в месте выхода дробленого материала. Зев дробилки пылит меньше. Обычно дробленый материал поступает на ленточный конвейер, на котором устанавливается укрытие с боковыми вентилируемыми камерами. Из этого укрытия производится отсос воздуха. Верхняя часть дробилки снабжается емким аспирируемым укрытием. Одна из возможных конструкций укрытия показана на рисунке 9.

Рисунок 8 – Аспирируемое укрытие верха щековой дробилки.

1 – фартук; 2 – щиток; 3 – аспирационная воронка; 4 – дробилка;

5 – питатель

 

Конусные дробилки также дают наибольшее выделение пыли в разгрузочной части, где создается положительное давление за счет поступления материала в кольцевой зазор. Из дробилки материал поступает обычно на ленточный конвейер снабжаемый укрытием, аспирацией которого достигается обеспыливание места выхода материала. При пневмогидрообеспыливании, как и у щековых дробилок, в укрытии устанавливаются форсунки-распылители. Загрузочная часть дробилки (ее верх) пылит меньше. Однако и здесь необходимо укрытие с аспирацией его, иногда с установкой пневмораспылителя. Укрытие обычно делается емким и разборным для удобства обслуживания дробилки и должно быть максимально герметизировано: зазор между днищем укрытия и верхним поясом (воротником) дробилки не должен превышать 20 – 30 мм. В крышке укрытия предусматриваются герметичные люки для досмотра.

Трубчатые мельницы обычно имеют центральную загрузку и разгрузку через полую ось. Выбивание пыли может происходить через неплотности, особенно в местах присоединения загрузочной и разгрузочной течек. Для аспирации кожуха трубчатой мельницы производится отсос от се загрузочной части, а иногда и от разгрузочной. В некоторых случаях трубчатые мельницы размещают (за исключением привода и питателя) в специальных камерах со звукоизолирующим ограждением, из которых производится отсос воздуха. В этом случае разгрузочная часть мельницы может не аспирироваться.

Шаровые мельницы обычно с центральной загрузкой и периферийной разгрузкой заключаются в кожухи, из которых производится отсос воздуха. Аспирационная воронка помещается в верхней части кожуха. От разгрузочной течки отсос не предусматривается; аспирируется обычно элеватор или шнек, куда поступает материал из течки.

Грохоты – качающиеся, вибрационные и барабанные создают значительное пылеобразование. Иногда пылеобразование удается уменьшить за счет гидрообеспыливания, но укрытие грохотов и их аспирация, как правило, необходимы. Наилучший результат обеспыливания грохотов дает заключение их в сплошные емкие укрытия полуразборного типа. Укрытия имеют патрубки для присоединения течек и рабочие проемы с дверками для обслуживания и смены решеток. Одна из конструкций аспирируемого укрытия виброгрохота показана на рисунке 10.

Питатели всех видов, магнитные сепараторы, автовесы снабжаются сплошными кожухами, часто заводского изготовления, из которых производится отсос воздуха. Тарельчатые питатели иногда аспирируются за счет укрытий последующего технологического оборудования. При больших диаметрах (свыше 1,5 м) тарельчатые питатели укрываются лишь частично – в месте сброса материала, откуда и производится отсос воздуха.

Молотковые дробилки и дезинтеграторы рекомендуется снабжать обводными трубами, соединяющими загрузочные и разгрузочные течки. Это делается для понижения давления в нижней части машины, создаваемого за счет их вращающихся частей. Обеспыливание молотковых дробилок обычно достигается аспирацией укрытий, которые устанавливаются на конвейерах, принимающих раздробленный материал. Обеспыливание дезинтеграторов производится аспирацией их разгрузочной части (низа), воздух отсасывается от самой течки или из башмака элеватора, а иногда из емкости, в которую поступает размолотый материал.

 

Рисунок 9 – Аспирируемое укрытие виброгрохота.

1 – бункер; 2 – виброгрохот; 3 – дверки; 4 – проем для присоединения аспирационной воронки; 5 – проем для загрузочной течки

 

Мельницы и мешалки е периодической загрузкой и разгрузкой обычно целиком заключаются и кожухи, из которых отсасывается воздух. Кожухи имеют рабочие проемы - открытые или снабженные дверками. Аспирационные воронки размещаются в нижней части кожуха, с противоположной стороны по отношению к рабочим проемам.

Обеспыливание скиповых подъемников достигается аспирацией укрытий нижней и верхней частей подъемника. В нижней части уплотняется перекрытие скиповой ямы, где иногда размещается питатель; к этому перекрытию герметически присоединяется нижний кожух. Укрывающий верхнюю часть подъемника кожух соединяется с разгрузочной течкой. Иногда при незначительной высоте весь подъемник укрывается сплошным кожухом. Тогда аспирационные воронки устанавливаются на перекрытии скиповой ямы, а в некоторых случаях – и в верхней части кожуха. Нужно отметить, что агрегаты, загружаемые с помощью скиповых подъемников, также должны аспирироваться.

На рисунке 11 схематично показана установка пневмораспылителя с веерной насадкой в укрытии. Факел направлен навстречу потоку материала.

Рисунок 10 – Установка пневмораспылителя в укрытии.

1 – течка; 2 – укрытие; 3 – пневмораспылитель; 4 – трубопровод для воды; 5 – трубопровод сжатого воздуха; 6 – аспирационная воронка; 7 – уплотняющие фартуки

При установке пневмораспылителей непосредственно в укрытии происходит малозаметное увлажнение материала и довольно значительное увлажнение отсасываемого воздуха.

Увлажненная пыль и увлажненный воздух, отсасываемый при гидрообеспыливании, способствуют зарастанию воздуховодов аспирационной системы. Влажный воздух легко выделяет конденсат, влажная пыль имеет тенденцию слипаться. Поэтому при гидрообеспыливании необходима более частая и тщательная прочистка воздуховодов; до пылеуловителей они делаются минимальной длины. Кроме обычных лючков для прочистки рекомендуется проектировать быстроразборные соединения отдельных звеньев воздуховодов, особенно у колен и ответвлений.

При токсических пылях к выбору пылеочистных устройств надо подходить с особой тщательностью не только потому, что требуется более глубокая очистка (до 99,5%), но и потому, что здесь очень существенно рациональное удаление уловленной пыли. При сухом пылеулавливании разгрузка пылеуловителя и транспортировка пыли всегда связаны с дополнительным пылением, которое в некоторых случаях приходится локализовать местными отсосами.

При нейтральной пыли добавочное пылевыделение, хотя и неприятно для обслуживающего пылеуловители персонала, но неопасно. Иначе обстоит дело при токсической пыли. Применяя сухую очистку, надо всемерно механизировать и герметизировать процесс разгрузки и транспортировки пыли.

Пересыпки на конвейерах, если таковые имеются, должны обязательно снабжаться укрытиями с боковыми камерами. В местах выхода материала из дробилок, помимо установки укрытий, рекомендуется дополнительно капсюлировать течку, укрытие и часть транспортера путем создания камеры под дробилкой, из которой дополнительно производится отсос воздуха.

Транспорт пылящих материалов при токсических пылях лучше всего осуществлять пневматическим путем.

Воздуховоды аспирационных систем, удаляющих токсическую пыль, должны быть проложены вертикально или с максимальным наклоном; скорости в воздуховодах принимаются по возможности наибольшими. Чем реже потребуется чистить воздуховоды (при токсических пылях это операция сложная), тем лучше.

При токсических пылях во всех возможных случаях следует применять гидрообеспыливание параллельно с аспирацией.

Для обеспыливания аппаратов, имеющих сплошные кожухи без проемов (мешалки, элеваторы, шнеки и т. п.), необходимо создавать в них значительный вакуум. Лишь в этом случае будет обеспечено невыбивание пыли через щели, что особенно существенно при токсических пылях.

Принимая скорость воздуха, подсасываемого через неплотности кожуха, 4 м/с для относительно безвредных пыл ей и до 8 м/с для пыл ей токсических и оценивая коэффициент местного сопротивления уплотненной щели значением = 3, получим величину необходимого вакуума в кожухе в пределах от 3 до 12 кг/м².

При расчете аспирационных систем рекомендуется учитывать вакуум в аспирируемой аппаратуре в размере не менее 5 кг/м² для обычных пылен и 10 – 15 кг/м² - для пылей токсических.

Скорости воздуха в воздуховодах аспирационных и пылеудаляющих систем обычно назначают в соответствии с нормативными документами. Однако практика последних лет показала, что указанные скорости занижены. Рассчитанные по этим данным аспирационные системы засоряются осаждающейся в них пылью.

При удалении взрывоопасной пыли необходимо принимать некоторые меры предосторожности, из которых укажем на следующие:

– следует устанавливать только взрывобезопасные вентиляторы и электродвигатели даже после пылеочистных устройств;

– назначать, возможно, малые скорости в аспирационных воронках для уменьшения уноса пыли в воздуховоды;

– заземлять аспирационную систему для отвода статического электричества;

– устанавливать на воздуховодах противовзрывные клапаны.

При взрывоопасной пыли не рекомендуется применять тройники с ответвлением у «дна» воздуховода, т. е. в нижней части его периметра.

 

Бортовые отсосы