4. Технологічні викиди на підприємстві

При розвантаженні мінеральних матеріалів у силоси виділяється багато пи-ли, яку доцільно відсмоктувати у верхній частині силосних складів. При просушування і нагріванні піску і щебеню виділяється велика кількість пилу і вогнетривких частинок рідкого палива. Основними місцями інтенсив-ного пиловиділення є димова труба, завантажувальна та розвантажувальна ко-робки сушильного барабана, а також місця завантаження, розвантаження, грохочення мінеральних матеріалів. Санітарними нормами допускається максималь-ная запиленість шару повітря на висоті 1,6 м від поверхні землі - 0,5 мг/м3.

Головним завданням охорони навколишнього середовища є забезпечення нор-бітної роботи пилоочисного установок на заводі, тому пил є основним джерелом забруднення. Джерела забруднення діляться на організований Цінні та неорганізовані. Перші викидають шкідливі речовини в атмосферу (труби або шахти), другі - з великих площ (склади кам'яних матеріа-лів). Існують джерела забруднення водою середовища: від поверхневого стоку з території заводу; оборотна вода від промивки матеріалу.

Основними джерелами забруднення атмосфери є викиди АЕ-розоліт з сушильних барабанів. Відбуваються разові викиди аерозолів при зберіганні наповнювача і його обробці, з доріг на території заводу і вики-си пахучих смолистих речовин з місць зберігання асфальту і установок для його змішування.

Величина викиду з сушильних барабанів залежить від розміру гранул наповнювача і типу застосовуваного палива. Викиди в відсутність придушення в середньому складають приблизно 20 кг / т наповнювача. Викиди становлять від-вано великі частки, розмір більш 50% з них перевищує 20 мкм і залежить від використовуваного наповнювача. Викиди з сушильних барабанів уловлюються або скрубера, або рукавними фільтрами, перед якими розташовані циклони. Ці пристрої зменшують викиди більш ніж на 99%.

Пил утворюється при роботі сушильного барабана (на вході) і сит на змішувачі (гуркоту), елеватора гарячого матеріалу. У складі пилу майже 50% зерен менше 71 мкм (мінеральний порошок), при цьому частинки з розміром зерен 50-70 мкм уловлюються повністю сухий системою пилеочісткі; частинки розміром 10-5мкм уловлюються сухий системою пилеочісткі частково (на 80%). В зв'язку з цим виникає необхідність проводити мокру пилоочистку циклоном. Частки розміром менше 10 мікрон сухим способом не уловлюються зовсім.

Для придушення викидів використовують також знепилюючі установ-ки, які призначені для очищення вихідних газів з сушильного ба-Рабана і створення в ньому мінімального розрядження, щоб направити весь по-ток забруднених газів в знепилюючого установку. Зазвичай така установка має два ступені очищення: 1-а - циклони сухого очищення, 2-ая - мокрі пиловловлювачі.

Ефективність очищення в такій установці складає 99,2%.

5. Обґрунтування технологічної схеми пилогазоочистки

5.1 Циклони та їх характеристики

Циклони - це апарати, засновані на принципі завихрення пилогазового потоку і дії відцентрових сил на частинки пилу всередині корпусу апарату. Циклони очищають газ від середньодисперсного пилу. У сучасних асфальтозмішувальних установках вони є другим ступенем очищення. Циклонні апарати внаслідок дешевизни і простоти пристрою і експлуатації, відносно невеликого опору та високої виробничої діяльності є найбільш поширеним типом механічного пиловловлювача.

Циклонні пиловловлювачі мають наступні переваги перед іншими апаратами: відсутність рухомих частин, надійна робота при температурі до 400°С без конструктивних змін, пил вловлюєть ся в сухому вигляді, можливість уловлювання абразивних пилів, для чого активні поверхні циклонів покриваються спеціальними матеріалами, можливість роботи циклонів при високих тисках, стабільна величина гідравлічного опору, простота виготовлення і можливість ремонта, підвищення концентрації пилу не приводить до зниження фракційноїної ефективності апарату. До недоліків можна віднести високу гідрав лическими опір, що досягає 1250 - 1500 Па, та низьку ефективність при уловлювання частинок розміром <5 мкм.

Робота циклону заснована на використанні відцентрових сил, виникших при обертанні газопилового потоку усередині корпусу апарату. Обертання досягається шляхом тангенціального введення потоку в циклон. У редок дії відцентрових сил частинки пилу, зважені в потоці, відкидаються на стінки корпуса і випадають з потоку. Чистий газ, повинен обертатися, робить поворот на 180° і виходить з циклону через розташовану по осі вихлопну трубу (рис. 1).

Малюнок 1. Циклон

1 - корпус; 2 - вхідний патрубок; 3 - вихідний патрубок; 4 - прийом ¬ ний

бункер.

Частинки пилу, що досягли стінок корпусу, під дією переміщающогося в осьовому напрямку потоку і сил тяжіння рухаються за напрямком до вихідного отвору корпусу і виводяться з циклону. З огляду на те, що вирішальним фактором, що обумовлює рух пилу, є аеродінамічні сили, а не сили тяжіння, циклони можна розташовувати наклінно і навіть горизонтально. На практиці через компонувальних рішень, а також для розміщення пилетранспортних систем, циклони, як правило, установлюють у вертикальному положенні.

При русі в обертовому криволінійному потоці газу частинка пилу знаходиться під дією сили тяжіння, відцентрової сили і сили опору. Маса частинки звичайно настільки мала, що нею знехтувають, тому швидкість частинок в циклоні без великої помилки можна прийняти рівною швидкості обертання газопилового потоку.

Область циклонного процесу, або зона уловлювання, пилу, розташована між кінцем вихлопної труби і пилеотводящім отвором циклона. Частина цієї зони займає корпусний патрубок. У ньому закінчується циклон вихор. У циліндричному циклоні (без конусного патрубка) циклон вихор спирається на пиловий шар в бункері апарата. При цьому частинки вдруге несуться з Букерів, тобто відбувається явище, аналогічне дії атмосферних вихорів на предмети, що знаходяться на поверхні землі. Вторинний винесення частинок виникає і тоді, коли обрано надмірно великий кут конусності нижнього патрубка циклону.

Бункер бере участь в аеродинаміці циклонного процесу, тому ис-користування циклонів без бункера або із зменшеним, порівняно з ре-рекомендованими, розміром бункера знижує ККД апарату. Істотний вплив на циклонний процес чинить турбулентність, яка у багатьох віпадках визначає ступінь очищення. Потік, що надходить у вихлопну трубу, продовжує інтенсивно обертатися. Загасання цього обертального руху, пов'язане з 'непоправними втратами енергії, відбувається порівняно повільно. Циклони конструкції НІІОгаза (циліндричні і конічні) отримали широке поширення. До циліндричним (малюнок 2а) відносяться циклони типу ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у і ЦН-24. Характерними особливостями апаратів цієї групи є: наявність подовженою циліндричної частини, кут нахилу кришки та вхідного пат ¬ рубка, рівний відповідно 11, 15, 24° і однакове відношення діаметра вихлопної труби до діаметру циклону, рівне 0,59. До конічним відносяться циклони типу СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 і СК-ЦН-34М. Вони характеризуються довжинної конічної частиною, спіральним вхідним патрубком і малим відношенням діаметрів вихлопної труби і корпусу циклонів (відповідно 0.33 і.0, 34). Циліндричні циклони відносяться до високопродуктивним аппарат, а конічні - до високоефективних. Діаметр циліндричних циклонів не перевищує 2000, а конічних - 3000 мм. Зі збільшенням діаметра циклону при постійній тангенціальною швидкості потоку відцентрова сила, що впливає на пилові частинки, зменшується, і ефективність пиловловлювання знижується. Крім того, установка одного високопродуктивного циклону викликає труднощі через його велику висоити. У зв'язку з цим в техніці пьлеулавліванія широке застосування знайшли групові та батарейні циклони.

а) б)

Рис. 2. Циліндричний (а) і конічний (б) циклони НІІОГаза

У групових компонуваннях по нормалям НІІОгаза застосовуються цніклони типу ЦН-15 н ЦН-11.Іх устанавлнвают попарно із загальним числом циклонів 2-8 або навколо вертикального подводящего газоходу по 10-14 шт. (малюнок 3).

Малюнок 3. Групові циклони: а - ступенева компоновка, б - кругова компоновка.

Конічні циклони при рівній продуктивності з циліндричними відрізняються від останніх великими габаритами і тому зазвичай не застосовуються в групновом виконанні. Для підведення газу до окремих циклонам при установці їх у групу рекомендується застосовувати коллекторм. Обхідні патрубки циклонів приєднують до колекторів за допомогою фланців. Колектор виполняегся з одного або декількох пагрубков, які з одного боку приєднуються до циклонів, а з іншого - закінчуються загальною камерою.

Відведення очищеної тазу в циклонах може здійснюватися деякими способами: за допомогою равлики, що служить для перетворення обертаючого руху газів в поступальний, коліна, загального збірника для групи циклонів або через вихлопну трубу. Перетину вихідного отвору равлики і вхідного патрубка циклонів слід виконувати однаковими. Група циклонів забезпечується загальним бункером для збору пилу. Діаметр пилевипускного отвори бункера підбирають таким, щоб випуск уловленого пилу відбувався без затримки, а розмір фланця відповідав розміру встановлюваного під ним пилового затвора. Кут нахилу стінок бункера приймається більшим, ніж кут природного укосу пилу; зазвичай він становить 55-60°

У групах циклони компонуються в два ряди або мають кругову компоновку відповідно до рекомендацій, наведених у таблиці 3 додатка. Робочі об'єми бункерів для груп циклонів рекомендується приймати за таблицею 4 додатка.

Для циклонів НІІОгаз прийнятий наступний ряд діаметрів: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000 мм. Однак для циліндричних циклонів в одиночному виконанні 1800мм. Бункера для одиночних циклонів виконуються циліндричної форми. Діаметри бункерів приймаються відповідно до ГОСТ: для циліндричного циклону D = 1,5 D; для конічного D = 1,1 .. 1,2) D. Висота циліндричної частини бункера приймається рівною 0,8 D, днище бункера виконується з кутом стінок 60.

Пилові бункери циклонних груп можуть мати або круглу, або прямокутну форму. Для груп з двох і чотирьох циклонів застосовують обидві форми бункерів, а для груп із шести і восьми циклонів - тільки пря-моугольние. Мінімальна відстань від осі циклона до стінки бункера повинно бути не менше 0,4 D, де D - діаметр циклону. Висота прямокутної (або циліндричної) частини бункера повинна бути не менше 0,5 D. Кут наклону стінок бункера до горизонту приймається не менше 60 °. Умовне позначення типорозмірів одиночного і групового циклонів типу ЦН-15: ЦН циклон конструкції НІІОгаза; 15 - кут нахилу осі вхідного патрубка відносно горизонталі (град.); П (Л) - «праве» («ліве») обертання газу в « равлику »; число після тире - внутрішній діаметр циліндричної частини циклона (мм); наступна цифра - кількість циклонів в групі; У - з камерою очищеного газу у вигляді збірки; П - бенкетами ¬ подальшого форма бункера.

Умовне позначення типорозміру циклону типу СК-ЦН-34: СК-спіральний конічний; ЦН - циклон конструкції НІІОгаза; 34 - відношення діаметра вихлопної труби до діаметру циліндричної частини (одно 0,34); БП - з бункером і підігрівачем; Б - з бункером без підігрівача (при відсутності Б або БП - без бункера і підігрівача), останнє число-діаметр циліндричної частини циклона (мм); П або Л - «праве» або «ліве» обертання пилогазового потоку.