Procedee și Echipamente de Epurare Aer

Generalităţi

Pentru protecţia atmosferei împotriva poluării, aerul încărcat cu praf din instalaţiile de desprăfuire, conform actelor normative în vigoare, trebuie să fie curăţate de praf care apoi este de evacuat în atmosferă. În cazul transportului în scop tehnologic, rolul separatorului de praf este de a desprinde materialul transportat din curentul de aer care urmează să fie evacuat în atmosfera liberă.

Instalaţiile de desprăfuire au drept scop captarea particulelor de substanţe degajate şi evacuarea lor din spaţiul încăperii. Ele se realizează pentru eliminarea pericolului de îmbolnăvire a muncitorilor, protejarea utilajelor de uzură rapidă, protejarea aparaturii electrice şi electronice existente în secţie, precum şi pentru recuperarea substanţelor preţioase în vederea reutilizării lor.

La proiectarea instalaţiilor de desprăfuire este important să se cunoască atât natura şi cantitatea substanţelor degajate, cât şi gama de dimensiuni ale particulelor mai ales ale celor fine care se depun, menţinându-se în suspensie în aer.

Deoarece realizarea şi exploatarea instalaţiilor de desprăfuire implică costuri mari, este necesar să se încerce mai întâi ca prin procedee tehnologice să se reducă cantităţile de praf degajate, să se lucreze eventual cu materiale care produc pulberi mai puţin periculoase.

Cicloanele au o întrebuinţare largă în domeniile de captare a prafului şi sunt folosite fie ca aparate individuale, fie montate în baterii. Ciclonul este un separator cu o deficienţă iniţial admisă, dar al cărui cost este în general mai mic decât al oricărui separator.

Separarea prafului prin centrifugare nu este limitată. Se porneşte prin calcul de la o limită care se consideră maximă, sub această limită praful nu mai poate fi reţinut.

2. Descrierea instalatiei

Instalaţia este formată din :

-concasor ;

-ciclon ;

-epurator ;

-ventilator ;

-coş ;

-3 tronsoane.

Concasorul este acoperit cu o hotă. Aerul impurificat este transportat cu o viteză de 9 m/s printr-un prim tronson lung de 54 m, cu 6 coturi la 90°,către ciclon.

Din ciclon, prin tronsonul al doilea cu o lungime de 44 m, cu 4 coturi de 90°,gazul cu particule fine în suspensie, cu o viteza de 9 m/s, trece ventilator.

Pe tronsonul al treilea, care are lungimea de 3 m, cu 1 coturi la 60°, viteza este de 6 m/s, gazele epurate sunt evacuate prin coş.

3.Ciclonul. Mod de funcţionare. Schiţă

Ciclonul este un aparat brevetat la sfârşitul sec. XIX Este cel mai cunoscut separator. Cicloanele sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal. Forţa centrifugală ia naştere la introducerea tangenţială a unui curent de aer într-un tub cilindric sau conic. Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate pentru desprăfuirea grosieră folosită în practică.

Ciclonul se compune dintr-o manta cilindrică din tablă, terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de evacuare a prafului. În interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit. Aerul încărcat cu praf est introdus tangenţial în partea superioară a mantalei căpătând astfel o mişcare după o spirală descendentă.

Datorită forţei centrifuge, particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei, sunt frânate în mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior, aerul curăţit ieşind prin tubul interior central. Intrarea şi ieşirea gazelor se face prin partea superioară. Evacuarea prafului se face în partea inferioară unde ciclonul este prevăzut cu un buncăr, acesta având o înclinaţie mare faţă de axa orizontală. Depunerea prafului în buncăr se face sub acţiunea forţei gravitaţionale. Pentru a se asigura o epurare eficientă, aerul impurificat trebuie să execute în ciclon cel puţin două rotaţii complete în jurul tubului central.

În anumite limite, gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă, adică cu masa particulelor, cu viteza de rotire a particulelor, determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi cu scăderea diametrului mantalei ciclonului. Din aceste motive, cicloanele se construiesc de obicei cu un diametru maxim de 1 m. Se realizează, de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50...250 mm, ce se montează în baterii formând multicicloane.

Dimensionarea ciclonului se face după următoarele etape:

• Determinarea vitezelor W0, u0 , v0 din ciclon;

• Impunerea randamentelor de desprăfuire;

• Determinarea randamentului pe fracţii granulometrice;

• Determinarea randamentului total;

• Determinarea fracţiilor rămase neepurate;

• Determinarea timpului de curăţire;

• Calculul concentraţiei de praf la ieşirea din epurator;

• Calculul pierderilor de presiune din ciclon.