Очистка повітря від пилу

Очищення повітря від частинок пилу

Атмосферне повітря має в своєму складі приблизно 75,5% азоту, 23,2% кисню, 1,28% аргону та інших речовин. Саме кількість домішок в повітрі і визначає якість повітря. Основною шкідливістю, яка завжди входить до складу повітря, у тому чи іншому кількості, є пил. Пилом називають зважені частинки, які знаходяться в повітрі в рідкому або твердому вигляді.

При перевищенні гранично допустимої кількості пилу, що міститься в робочій зоні приміщення, спостерігається погіршення самопочуття людини, а при тривалому впливі може спостерігатися розвиток хронічних захворювань і погіршення здоров'я. Тому потрібно слідкувати за якістю повітря і не допускати його забрудненість вище певного рівня.

З цього випливає, що для забезпечення необхідних параметрів мікроклімату всередині будь-якого типу приміщення, а також для задоволення технологічних та санітарно-технічних вимог, варто підтримувати чистоту повітря. Для цього необхідно організовувати очищення повітря. Вона поділяється на два основних типи:

1. Очищення припливного повітря, що подається в приміщення системою вентиляції. При цьому, очищати припливне повітря слід вже в тому випадку, коли його запиленість перевищує 30% ГДК пилу в робочій зоні приміщення. 

2. Очищення витяжного повітря, яке видаляється з приміщення. При цьому для забезпечення чистоти повітря в робочій зоні приміщення слід організовувати забір повітря безпосередньо у місцях його найбільшого забруднення (система аспірації). На деяких видах виробництва запилене повітря може мати у своєму складі пил, яка є продуктом виробництва. Уловлювання такого виду пилу несе за собою не тільки екологічну, а й економічну навантаження.

Очищення повітря в системі припливної вентиляції

Організація очищення припливного повітря від пилу і шкідливих речовин здійснюється за рахунок установки фільтруючих елементів у системі підготовки повітря, що подається в приміщення.

Способи і вид очищення підбираються в залежності від забруднення повітря і призначення приміщення.

За принципом роботи, типу фільтруючого матеріалу і в залежності від розміру пилу, яка у них вловлюється, фільтри діляться на чотири основних види:

1. Фільтри грубого очищення, вловлюють частинки, які мають розмір понад 100 мкм. Клас фільтра G1-G4.

2. Фільтри тонкого очищення використовують для уловлювання часток розміром від 10 до 100 мкм. Клас фільтра F5-F9.

3. Фільтри високоефективної очистки дозволяють вловлювати частки, які менше 10 мкм. Клас фільтра H10 - H14.

4. Фільтри надефективній очищення використовують для уловлювання частинок від 10 до 1 мкм. Клас фільтра U15-U17.

Розглянемо різновиди фільтрів в залежності від класу очищення повітря.

Фільтри грубої очистки:

Механічні фільтри використовуються в якості першого ступеня очищення припливного повітря в приміщеннях з підвищеними вимогами до чистоти повітря і в якості фільтруючого обладнання в приміщеннях без підвищених вимог до якості повітря. Фільтруючим матеріалом є металева сітка або синтетична тканина. Такі фільтри є обов'язковим елементом фільтрації в будь-якій системі вентиляції, оскільки вони дозволяють вловлювати великі частинки, потрапляючи в інші компоненти системи призводять до прискорення зносу обладнання.

Масляні фільтри являють собою очисник повітря, основним елементом якого є фільтруючий елемент у вигляді синтетичних волокон або металевої сітки, обробленого мінеральними маслами для підвищення ефективності очищення. Використовується в якості першої ступені фільтрації, відрізняється від механічного тільки промасленим матеріалом.

Рулонні фільтри використовуються поряд з механічними і олійними, але відрізняються від них за типом виконання і типу фільтруючого матеріалу. Фільтруючим матеріалом у цьому випадку виступає поліестер, скловолокно або поліуретан. Використовуються як перша ступінь очищення повітря від пилу в багатоступеневих системах фільтрації повітря, або як основний елемент очищення повітря в системах припливу.

Висновок: фільтри грубого очищення є обов'язковою частиною будь припливної системи, як з одноступеневою системою очищення повітря, так і з багатоступеневою. Тип таких фільтрів вибирається індивідуально, в залежності від вимог до чистоти повітря і типом виконання припливної установки.

Фільтри тонкого очищення

Вугільні фільтри використовуються в якості фільтрів тонкого очищення і відрізняються від інших тим, що вони вловлюють неприємні запахи і видаляють шкідливі гази за рахунок адсорбційних матеріалів у їх складі, які ці шкідливості в себе вбирає. Такі фільтри повинні стояти тільки після основних фільтрів грубого очищення, оскільки інакше великі частинки пилу розіб'ють пори вугілля, що призводить до неефективної подальшого очищення повітря. Їх ефективність визначається площею фільтруючого матеріалу і кількістю мікропор.

Губчасті фільтри використовуються для очищення повітря від дрібних частинок пилу або інших твердих елементів. Вони мають у своєму складі такі фільтрувальні матеріали, як губчасту гуму і пінополіуретан. Для збільшення ефективності уловлювання частинок ці матеріали перед установкою проходять спеціальну обробку, яка дозволяє збільшувати площу пір. Вони відрізняються від інших видів тим, що їх можна очищати за допомогою обприскування рідиною або продуванням повітрям.

Висновок: фільтри тонкої очистки використовуються в системах подачі повітря в медичні будівлі, харчову, електричну і фармацевтичну промисловість, в приміщення житлових, громадських і адміністративних будівель в якості фільтра другого ступеня очищення повітря.

Фільтри високоефективної і надефективній очистки повітря:

HEPA і ULPA – це фільтри особливо тонкого очищення, що використовуються для подачі повітря в приміщення з підвищеними вимогами до чистоти повітря Використовуються після фільтрів грубої і тонкої очистки. Основним матеріалом, який виконує функції очищення повітря є гофрована спеціальний папір або скловолокно. За рахунок гофри збільшується площа фільтруючої поверхні, таким чином фільтри такого класу дозволяю очистити повітря від пилку і спор рослин і навіть від продуктів життєдіяльності пилових кліщів. Таким чином вони дозволяють усунути причини алергійних та респіраторних захворювань.

Аерозольні фільтри застосовуються в промисловості для тонкого очищення повітря і газів від твердих високодисперсних аерозолів. В якості фільтруючого матеріалу використовуються перхлорвінілові волокна з статичним зарядом. Фільтри такого типу дозволяють очищати повітря від токсичних аерозолів (радіоактивні, бактеріальних видів пилу).

Електростатичний фільтр – це пристрій, очищення повітря, в якому відбувається за рахунок електричних сил. Принцип роботи полягає в тому, що під час руху повітря через електрофільтр зважені частинки заряджаються в полі коронного розряду, в результаті чого за рахунок електричного поля осідають на осадительных електродах. Такі фільтри відрізняються своєю простотою в експлуатації і очищення, а також невеликими експлуатаційними витратами.

Фільтри бактерицидного типу – тип очисників повітря, принцип роботи яких заснований на дії ультрафіолету на бактерії і мікроорганізми. Ультрафіолетове випромінювання - електромагнітне випромінювання, яке призводить до пошкодження молекул бактерій і подальшої їх загибелі. Використовуються в приміщеннях з підвищеними вимогами до бактерицидної забрудненості повітря.

Висновок: фільтри високоефективної і надефективній очищення використовуються в приміщеннях, до яких висуваються підвищені вимоги до якості повітря. Це приміщення хімічних заводів, будівель атомної енергетики, лініях виробництва мікроелектроніки, харчової та фармакологічної промисловості, у приміщеннях операційних та інших приміщеннях з особливими вимогами до якості повітря медичних установ.

Робота будь-якого типу фільтра визначається наступними основними показниками:

Ступенем очищення припливного повітря;

Пропускною здатністю м3⁄год на 1 м2 фільтруючої поверхні;

Опором для проходу повітря, кг⁄м2.

Визначення ефективності очищення повітря обчислюють двома способами:

Відношенням ваги пилу, який затримується в пылеуловителе до ваги пилу, що потрапляє в пиловловлювач:

де G1 – вага пилу, що потрапляє в пиловловлювач;
G2 – вага пилу, яка затримана пиловловлювачем.

де σ2 – концентрація пилу після пиловловлювача;
σ1 -концентрація пилу в припливному повітрі.

Очищення повітря у витяжних системах вентиляції

На підприємствах, де спостерігаються виробничі процеси, які супроводжуються виділенням великої кількості пилу слід використовувати системи очищення повітря, що видаляється з допомогою пиловловлювачів.

При цьому такі установки використовуються в аспіраційних установках, які дозволяють видаляти повітря безпосередньо у місцях його найбільшого забруднення, щоб уникнути поширення його по всьому об'єму приміщення.

Пиловловлювачі – це пристрої, які дозволяють очистити від зважених частинок, що видаляється з приміщення повітря. Вони використовуються в приміщеннях, де повітря містить у своєму складі кількість пилу, що перевищує гранично допустиму концентрацію пилу в робочій зоні приміщення. 

Вони можуть використовуватися поодиноко. У разі великої запиленості використовується багатоступенева схема пиловидалення.

Види основних пилоосадових пристроїв:

Пилоосадові камери – використовуються для осадження крупнодисперсной пилу I і II класу дисперсності. Також використовуються для очищення повітря, забрудненого дрібнодисперсного пилу в якості першого ступеня очищення. 

Конструкція таких камер являє собою пустотілий короб, або короб, всередині якого знаходяться полиці, зазвичай прямокутного перерізу, внизу якого знаходиться бункер для збору пилу. При цьому розмір короба набагато більше, ніж перетин воздуховода, що до нього примикає. Швидкість на вході в таку камеру приймають в районі 6-8 м/сек, а середня швидкість потоку всередині камери повинна бути на рівні 0,6 м/с. Це дозволяє пилу під власною вагою опуститься на дно камери. При цьому її ефективність прямо залежить від довжини такої камери і швидкості, що переміщається по ній, повітряного потоку. 

Розрізняють кілька основних видів пилоосадових камер:

• Звичайна камера без перегородок – найпростіший спосіб очищення забрудненого повітря від пилу, вимагає достатньої довжини;
  
• Камера з перегородками по висоті – використовується для того, щоб зменшити довжину такої камери за рахунок вертикальних перегородок;
  
• Камера з великою кількістю полиць – використовується для збільшення ефективності очищення повітря, такі камери дозволяють використовувати не тільки гравітаційний, а й інерційний ефект;
  
• Камера з ланцюговими або дротяними завісами – використовується з тією ж метою, що і попередня, але завдяки своїй конструкції дозволяє використовувати камеру меншого розміру.
  

Циклонні пиловловлювачі – використовуються для уловлювання пилу I, II і III класу дисперсності, а також в якості першого ступеня очищення для дрібнодисперсного пилу. Принцип їх дії заснований на закручуванні повітряного потоку всередині циклону, що за рахунок відцентрової сили і великої інерції призводить до того, що важкі частки пилу відокремлюються від повітряного потоку, прямуючи до стінок, при цьому втрачаючи швидкість переміщення і під силою тяжіння поступово осідають в бункер, звідки після видаляються. А очищене повітря переміщається вгору, після чого видаляється через вихлопний патрубок.

Бувають трьох основних видів:

Циклони великої продуктивності – використовуються для уловлювання пилу у великих обсягах повітря, являють собою одиночні циклони великого діаметру (від 800 до 1700 мм).

Мал. 10 Приклад циклону великої продуктивності

Циклони високої ефективності – використовуються для очищення великих об'ємів повітря, при цьому являють собою конструкцію з декількох циклонів, об'єднаних між собою припливними і витяжними каналами. Не рекомендується об'єднання більше восьми циклонів в одній установці. Всі циклони в обов'язковому порядку повинні бути однотипними.

Мал. 11 Приклад циклону високої ефективності

Батарейні циклони – по конструктиву схожі на циклони високої ефективності, являють собою елементи, діаметром до 350 мм, які розміщуються в одному загальному корпусі. Відрізняються своєю компактністю і використовуються для очищення великої кількості повітря.

Мал. 12 Приклад батарейного циклону

1 – камера;
2 – вихідний патрубок;
3 – сопла;
4 – лопатковий завихритель.

Всі види циклонів необхідно встановлювати на всмоктувальній стороні аспіраційних установок. Для збору пилу використовуються бункера, які є обов'язковим елементом циклону, при цьому їх обсяг визначають виходячи з розрахункової кількості пилу, яка буде вловлювати. 

Мокрі пиловловлювачі, або скрубери – це пристрої, які застосовуються для очищення повітря, забрудненого пилом III і IV класу дисперсності. Винятком є волокнистий тип пилу і цементирующаяся пил.

Вони відрізняються від пиловловлювачів сухого типу тим, що тут пил контактує з плівкою і краплями води, а в деяких випадках і з конденсацією водяної пари. При цьому повітря подається в нижню частину установки, а вода у верхню, і при цьому подається так, щоб зрошувати стінки, змиваючи осів на них пил.

Одним з видів мокрих очисників повітря є пінні пиловловлювачі, очищення повітря у яких відбувається за рахунок продування очищуваного повітря через піноутворюючі решітки, при цьому на них подається вода. Таким чином порошинки вступають в контакт з водяними плівками і за рахунок цього уловлюються ними.

Рукавні пиловловлювачі – застосовуються в приміщеннях для очищення пилу III, IV і V класу дисперсності. Вони складаються з металевого корпусу, до якого підвішені тканинні рукава. Вони найчастіше циліндричної форми, один з торців заглушений. Принцип роботи полягає в тому, що повітря подається у відкритий кінець циліндра, частинки пилу залишаються у внутрішній частині очисників повітря, а повітря фільтрується через тканину.

Проектування і монтаж систем з очищення повітря – це складна інженерна завдання. Цей процес відбувається в кілька етапів:

На основі вихідних даних відбувається підбір вентиляційного обладнання, в тому числі вибір фільтрів для очищення повітря;

Під підбором обладнання розуміють вибір розміру, типу обладнання, його пропускну спроможність та ефективність очищення;

Поряд з фільтруючим підбираються інші види вентиляційного обладнання;

Після узгодження з замовником обладнання закуповується і починається процес монтажу.

Вимоги до виконання монтажних робіт:

Всі стики між обладнанням повинні бути герметичними, щоб уникнути пропускання повітря;

В залежності від призначення приміщення всі деталі систем мають відповідати вимогам пожежної безпеки;

Щоб уникнути вібрації обладнання потрібно встановлювати на спеціальних віброізолюючих опорах;

Для якісної та злагодженої роботи всієї системи вентиляції повинні проводиться роботи по очищенню засорившегося матеріалу фільтрів в припливних системах вентиляції, а також очищення пылеосадительного обладнання;

Детальніше про системи пиловловлювання і пилеочистки можна ознайомитися в ДБН Д. 2.6-3-2000. Збірник 3 «Системи вентиляції та кондиціювання повітря», книгах Е. А. Штокмана «Вентиляція, кондиціонування та очищення повітря на підприємствах харчової промисловості», В. Р. Староверова «Довідник проектувальника. Вентиляція і кондиціювання повітря», В. А. Лазарєва «Циклони і вихрові пиловловлювачі» і т. д.

Замовити проектні роботи систем очищення повітря за найвигіднішими цінами

Підвівши підсумок, варто сказати, що для того, щоб забезпечувати комфортний мікроклімат в приміщеннях будь-якого призначення, необхідно подавати підготовлений повітря, який буде мати високі показники чистоти та якості повітря. Для цього рекомендується застосування фільтрів в припливних системах вентиляції для очищення повітря, які підбираються виходячи з класу чистоти, який повинен підтримуватися в приміщенні. Для приміщень різних видів промисловості, в яких виробничі процеси супроводжуються виділенням великої кількості пилу і шкідливих речовин, повинна організовуватися система аспірації повітря. Тип пиловловлювача, який повинен при цьому використовуватися, слід вибирати виходячи з типу і розміру шкідливостей, які при цьому виділяються. Підбір та розрахунок подібного обладнання повинен проводиться фахівцями в частині опалення та вентиляції. Для цього Вам слід звернутися до нашої фірми, інженери якої з радістю допоможуть Вам у виборі обладнання. Але для правильної роботи недостатньо тільки проекту і вибору необхідного обладнання. Монтажні роботи – це серйозна частина організації системи вентиляції, тому розумніше, щоб всі роботи проводилися кваліфікованими монтажниками, які мають багаторічний досвід виконання таких видів робіт. Для цього необхідно замовляти повноцінний проект, починаючи від підбору і розміщення обладнання з системою повітрообміну на плані будівлі і до монтажу таких систем «під ключ». Це дасть гарантію того, що всі системи будуть відповідати нормативним і санітарно-технічним вимогам, а також будуть нормально функціонувати і прослужать Вам довгий час. У всьому цьому Вам допоможуть фахівці нашої компанії.

Наші пріоритети — це надійність, якість та ефективність, тому співпрацюючи з нами, Ви маєте можливість оцінити всі переваги роботи з професіоналами!