CC BY
16
ХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ТЕМА НОМЕРА]
УДК 664.73.05:66.067.3
Установка для пылеулавливания
при переработке зерна
О.А. Панова, Ю.В. Красовицкий
Воронежская государственная технологическая академия
Интенсификация технологических процессов в промышленности, создание высокопроизводительных энерго- и ресурсосберегающих систем, разработка и внедрение нового технологического оборудования резко увеличили выброс в атмосферу значительного количества токсичной пыли и вредных газообразных примесей, многократно превышающих действующие нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ). В этой связи решение проблемы надежного санитарного и технологического пылеулавливания в пищевой промышленности, в частности, при переработке зерна, приобретает особое значение.
Наряду с модернизацией действующего оборудования важное звено решения проблемы - создание принципиально нового, конкурентоспособного и превосходящего по техническому уровню зарубежные аналоги.
Для разработки новых высокоэффективных и энергосберегающих способов пылеулавливания в условиях зернопереработки создана ориги-
Ключевые слова: зерноперерабаты-вающие предприятия; пылеулавливание; аспирационные выбросы; экспериментальная установка; фильтрование аэрозолей.
Key words: the grain distillery enterprises; dust separation; aspirating emissions; experimental installation; filtering of aerosols.
нальная экспериментальная установка, оснащенная фильтровальными элементами из пористого металла.
В экспериментах использовали фильтр коробчатой формы с фильтровальными пластинами из пористого металла. Материал фильтрующего элемента - пористая нержавеющая сталь марки Х18Н15-ПМ (ПНС-2), пористость - 0,35, толщина пластины - 2 мм.
Схема проведения экспериментов показана на рис. 1.
Запыленный воздух поступает по газоходу 1 в камеру грязного газа фильтра 11. Частицы пыли осаждаются на наружной поверхности кассет 12. Очищенный газ поступает во
Запыленный газ
К вентилятору
В сборник пыли Рис. 1. Схема экспериментальной установки:
1 - газоход; 2 - пневмометрическая трубка; 3 - микроманометр; 4 - пылезаборная трубка; 5 - держатель для фильтров АФА; 6 - термометр; 7 - аспиратор; 8 - манометр; 9 - счетчик аэрозольных частиц; 10 - газоход; 11 - фильтр; 12 - металлокерамические кассеты фильтра; 13 - и-образный манометр
внутреннюю полость кассет, в камеру чистого воздуха и по газоходу 10 отсасывается вентилятором. Сопротивление фильтра определяется и-образным манометром 13. Количество газа, прошедшего через фильтр, контролируется пневмомет-рической трубкой конструкции НИИ-ОГАЗ 2 и микроманометром ММН 3. Оценку эффективности проводили на основании сравнения уровня запыленности до фильтра и на выходе из него. Для этой цели при высокой степени запыленности применяли метод внешней фильтрации (пылезаборная трубка 4, держатель для фильтров АФА 5, термометр 6, аспиратор 7, манометр 8) - взвешивание аналитического фильтра АФА до и после опыта, при низкой степени запыленности использовали счетчики аэрозольных частиц 9 (АЗ-6, ПК-ГТА-0,3).
При испытаниях исследовали важные характеристики фильтров: эффективность улавливания частиц, гидравлическое сопротивление, продолжительность работы до регенерации, эффективность регенерации. Это позволило решить ряд вопросов, а именно оценить стабильность работы фильтра при различных значениях удельной газовой нагрузки и различной массовой концентрации пыли в пылегазовом потоке на входе; разработать и выдать рекомендации по конструктивному и техническому оформлению высокоэффективного фильтра для тонкого разделения аэрозоля при переработки зерна.
Физико-химические параметры пылегазового потока при проведении экспериментов изменялись в следующих пределах: скорость фильтрования - т=0,05~0,1м/с, начальная концентрация пыли - гН= 0,01-4 г/м3, время фильтрования-ф=0~200 мин, плотность пыли -с.=1400-1600 кг/м3.
Вышеуказанные диапазоны изменения исследуемых факторов охватывают наиболее часто встречающиеся параметры, характерные для технологии хранения и переработке зерна.
Величина перепада давления -важная конструктивная и технологическая характеристика фильтров. Она определяет расход энергии воздуходувными машинами и непосредственно влияет на капитальные затраты и эксплуатационные расходы.
Для аспирационных выбросов характерны значения концентрации пыли до 10 г/м3, при этом процесс фильтрования аэрозолей сопровождается образованием пылевого слоя на поверхности фильтрующего материала, что существенно увеличивает гидравлическое сопротивление
PROTECTION OF THE ENVIRONMENT
фильтра (при постоянной скорости фильтрования).
Для исследования процесса фильтрования мучной пыли в условиях высокой концентрации пыли нами найдены зависимости гидравлического сопротивления металлокерамическо-го фильтра от времени (рис. 2). Зависимость Aр=f показывает динамику роста сопротивления пылевого осадка в процессе фильтрования.
Происходит формирование элементарного фильтрующего слоя. При этом ответвления из осевших частиц соединяются и образуют на поверхности фильтрующую перегородку, которая составляет основу пылевого слоя и обеспечивает высокую степень улавливания высокодисперсной пыли.
Гидравлическое сопротивление фильтра быстро возрастает в связи с уменьшением свободного сечения пор слоя; коэффициент проскока резко уменьшается. В этот период большее значение по сравнению с инерционным и диффузионным осаждением приобретает эффект зацепления. После того, как на фильтре осел первый слой частиц, образовавшаяся шероховатая поверхность имеет больше адгезион-
ч ч
2650 2600 2550 2500 £ 2450
ср
О)
^ 2400 2350
0 5 10 15 20 25 30
Ю -пыль мучная серая, г=0,5 г/м3; ■ □ - пыль мучная серая, г=4 г/м3 Рис. 2. Зависимость Aр=f () при различных значениях \
■ w=0,1 mc
■ w=0,Q5 mJc - w^0,1 т:f.
■ w=0,05 т/с
ных центров и, следовательно, обеспечивает лучшее сцепление частиц с поверхностью.
Доминирующую роль в изменении сопротивления фильтра в течение времени играет скорость фильтрования, прежде всего из-за повышения сопротивления самой фильтровальной перегородки, а также из-за быстрого роста толщины пылевого слоя. Повышенная начальная концентрация пыли также приводит к более быстрому накоплению осадка,
и как следствие, к возрастанию гидравлических потерь.
После достижения перепада давления, максимально допустимого по характеристике вентилятора, требуется произвести регенерацию фильтра, т. е. удаление осевшего слоя пыли.
Полученные результаты показали перспективность предложенного способа пылеулавливания, который можно использовать для оптимизации процесса на предприятиях по переработке зерна.
Подписывайтесь на журнал
РЫБНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Издательство »Пищевая промышленность» возобновило выпуск научно-технического журнала «РЫБНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ», который был основан в 2004 г. и достаточно быстро занял достойное место среди подобных отраслевых изданий, К сожалению, с 2008 г. журнал не издавался.
Издательство «Пищевая промышленность» и Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) решили возобновить совместное сотрудничество по изданию журнала, что послужит укреплению связи науки с производством, позволит ведущим ученым, аспирантам, производственникам и представителям смежных отраслей публиковать в журнале свои статьи.
В мае этого года вышел первый номер журнала, посвященный 80-летнему юбилею Гипрорыбфлота, который всегда занимал и продолжает занимать ведущее место в рыбной отрасли России.
Редколегия журнала и Издательство «Пищевая промышленность» уже готовят к выпуску второй номер журнала, который выйдет из печати в октябре к выставке «Агропродмаш-2011».
Дорогие читатели! Надеемся, чтос вашей помощью и поддержкой возрожденный журнал «Рыбная промышленность» будет активно развиваться и служить средством общения всей отрасли. Будем рады видеть вас в числе наших авторов, подписчиков и рекламодателей.
ПИШИТЕ НАМ, ЗВОНИТЕ!
ЧИТАИТЕ НАС!
Оформить подписку на журнал «Рыбная промышленность» можно: на 2011 г. (1 - и 2-й номер) непосредственно в Издательстве «Пищевая промышленность»; на 2012 г. (с 1 -го по 4-й номер) в любом отделении почтовой связи по каталогу Роспечать (подписной индекс 84510).
