CC BY
28
МОДЕРНИЗАЦИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ТЕМА НОМЕРА]
УДК 532.5:621.928.9:664.001.2
Вихревой противоточный пылеуловитель ВПП-300
для улавливания специй
А.В. Акулич, д-р техн. наук, профессор, К.В. Шушкевич, А.А. Акулич, ассистент Могилевский государственный университет продовольствия, Беларусь
Многие технологические процессы в пищевой промышленности сопровождаются выделением пыли. Пыль оказывает неблагоприятное воздействие на рабочий персонал, вызывает преждевременный износ технологического оборудования; пылевые выбросы загрязняют окружающую среду. Большинство видов пыли на пищевых производствах, имеющих органическую основу, способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси, отложения пыли представляют большую пожарную опасность.
На ОАО «Лидапищеконцентраты» в цехе по производству специй (кориандр, зелень, приправа к супу, перец и др.) на участке дробления специй из-за большой запыленности
Ключевые слова: очистка газов; вихревой пылеуловитель; эффективность улавливания; потери давления; мелкодисперсные специи.
Key words: gas purification, vortex dust collector, trapping efficiency, losses of pressure, finely dispersed spices.
Повышение эффективности очистки выбросов в атмосферу позволяет дополнительно уловить и вернуть в производство значительное количество сырья и готовой продукции.
рабочей зоны персоналу приходится использовать респираторы и другие средства индивидуальной защиты.
Невозможно повысить общую культуру производства, уменьшить запыленность производственных помещений и как следствие улучшить условия труда, повысить качество продукции, не обеспечив значительного повышения эффективности пылеулавливающих систем и устройств [1,2].
Повышение эффективности очистки выбросов в атмосферу позволяет
дополнительно уловить и вернуть в производство или использовать в других полезных целях значительное количество сырья и готовой продукции. Таким образом, эффективная очистка воздуха в пищевой промышленности имеет не только санитарно-гигиеническое, экологическое и технологическое, но и большое экономическое значение.
Специи измельчаются в дробилке КДУ-2,0-1 «Украинка». Схема технологического процесса измельчения специй изображена на рис. 1.
Из-за низкой эффективности улавливания измельченных специй циклоном 5 фильтровальный рукав 8 служит источником интенсивного пылеобразования, поэтому эффективность пылеочистки составляет порядка 60-75 % в зависимости от вида обрабатываемого продукта.
Для решения этой проблемы разработан, изготовлен и внедрен вихревой противоточный пылеуловитель ВПП-300 (рис. 2) [2-5]. Данный пылеуловитель состоит из верхней цилиндрической сепарационной камеры 7 диаметром 0,3 м с тангенциальным входным патрубком периферийного потока 9 и выхлопной трубой 8. В нижней части установлен бункер 2 уловленного материала, по оси которого расположен завихритель 3 центрального потока с вытеснителем 4 и тангенциальным входным патрубком 5. На наружной поверхности завих-рителя 3 установлена отбойная шайба 6. Выгрузка уловленной пыли осуществляется с помощью шлюзового затвора 1 (см. рис. 2).
Рис. 1. Схема технологического процесса измельчения специй в дробилке КДУ-2,0-1 «Украинка»: 1 - бункер; 2 - заслонка; 3 - дробильный барабан; 4 - вентилятор; 5 - циклон; 6 - шлюзовый затвор; 7 - раструб; 8 -фильтровальный рукав
б
Рис. 2. Система улавливания измельченных специй, внедренная на ОАО «Лидапищеконцентраты»: а - схема очистки: 1 - шлюзовой затвор; 2 - бункер уловленного материала; 3 - завихритель центрального потока; 4 - вытеснитель; 5 - тангенциальный патрубок центрального потока; 6 - отбойная шайба; 7 - сепарационная камера; 8 - выхлопная труба; 9 -тангенциальный входной патрубок периферийного потока; 10 - циклон; б - общий вид вихревого противоточного пылеуловителя ВПП-300
MODERNIZATION OF FOOD INDUSTRY
Принцип работы вихревого проти-воточного пылеуловителя состоит в следующем. Запыленный газовый поток в определенном соотношении одновременно подается через тангенциальные входные патрубки 5 и 9 в сепарационную камеру 7 пылеуловителя, где закручивается и образует в ней два потока, вращающихся в одну сторону и движущихся навстречу друг другу.
Периферийный поток газовзвеси вследствие тангенциального ввода закручивается и под действием центробежной силы оттесняется к стенкам сепарационной камеры 7, двигаясь при этом сверху вниз. Он постепенно всасывается в центральный поток и полностью переходит в него в области отбойной шайбы 6. Закрученный в ту же сторону центральный поток движется снизу вверх вдоль оси сепарационной камеры 7. Из него частицы пыли под действием центробежной силы перемещаются к стенкам сепарационной камеры, захватывая с собой пыль из периферийного потока, и устремляются в нижнюю часть пылеуловителя. Уловленный материал накапливается в бункере 2 и шлюзовым затвором 1 подается далее по технологическому процессу. Очищенный воздух, проходя через выхлопную трубу 8, выводится из пылеуловителя.
В производственных условиях исследована эффективность улавливания мелкодисперсных материалов в промышленном аппарате ВПП-300 на продуктах ОАО «Лидапищекон-центраты»: зелень укропа, зелень петрушки, которые измельчали на дробилке КДУ-2,0-1. Количество пыли (мелкодисперсного продукта), подаваемой в тангенциальные входные патрубки 5 и 9, определяли из расчета нормы запыленности воздуха, идущего на очистку (5 г/м3), согласно требованиям НИИОГаза и фактического объема газа, проходящего через каждый из патрубков за время опыта [1].
В результате проведенных исследований получены зависимости эффективности улавливания различных мелкодисперсных материалов в пылеуловителе п от кратности расходов к и потери давления в нем АР от общего расхода воздуха £> (рис. 3).
Из анализа полученных зависимостей следует, что для зелени укропа и зелени петрушки эффективность улавливания достигает максимума при разных к, что объясняется различными свойствами продуктов. Из рис 3, а видно, что интервал к=0,65-0,75 оптимален, так как в пределах его достигается макси-
мальная эффективность улавливания.
Для этого же интервала к=0,65-0,75 потери давления в пылеуловителе минимальны и составляют 4801200 Па. Это характерно для всех общих расходов газа. Потери давления значительно возрастают как с увеличением, так и с уменьшением к относительно данного интервала, что связано с перераспределением расхода газа. Объясняется это тем, что при малых или больших кратностях в пылеуловителе преобладает один из потоков: периферийный либо центральный. Это создает дополнительные вихри, которые увеличивают гидравлическое сопротивление пылеуловителя. А при кратности расходов к, близкой к 0,6, гидродинамика потоков такова, что они дают наименьшие потери и наименьший коэффициент гидравлического сопротивления. Это позволяет сделать вывод о том, что пылеуловитель ВПП-300 - аппарат с управляемым процессом очистки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Исследование гидродинамики и внедрение новых типов пылеуловителей на основе вихревых потоков/ А.В. Акулич [и др.]//Вестник Моги-
левского государственного университета продовольствия. - 2006.-№ 1. - С. 75-82.
2. Промышленное внедрение пылеуловителей на основе вихревых потоков на предприятиях пищевой промышленности концерна «Белгос-пищепром»/А.В. Акулич [и др.]// Тез. докл. XII Междунар. научно-техн. конф. «Техника и технология пищевых производств», 21-22 мая 2009 г.- Могилев: УО МГУП, 2009. - С. 53-54.
3. Патент 8329, МПК7 В04С 3/06. Групповой вихревой пылеуловитель. №а 20040006; Опубл. 30.08.2006./ А.В. Акулич, К.В. Шушкевич// Афщыйны бюлетэнь Дярж. пат. ве-дамства Рэсп. Беларусь. - 2006. -№ 4.
4. Разработка новых типов пылеуловителей для очистки газов в текстильной и химической промышлен-ности/А.В. Акулич [и др.]//Тез. докл. Междунар. научно-техн. конф. «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2011), 29-30 ноября 2011. - М.: ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2011. - 226 с.
5. Заявка на изобретение №а 20111150 от 29.08.2011. Батарейный вихревой пылеуловитель/А.В. Аку-лич, К.В. Шушкевич, А.А. Акулич.
ФОРСУНКИ ЛЕХЛЕР
