УСТАНОВКА ДЛЯ УБОРКИ ПЫЛИ

Полезная модель относится к технике пылеуборки и пылеочистки и может быть использована в централизованных вакуумных системах уборки пыли и ее очистки в производственных помещениях (цехах) промышленных предприятий в различных отраслях.
В цехах многих промышленных предприятий из-за просыпей сыпучих материалов, при транспортировке и вследствие осаждения пыли из воздушной среды наблюдается повышенное скопление пыли на поверхности конструкций, технологического оборудования, воздуховодах, на полу и т.д.
Системы общеобменной вентиляции и местные отсосы обеспечивают лишь частичное удаление пылевых фракций, находящихся во взвешенном состоянии.
В настоящее время в цехах часто применяется непроизводительная и неэффективная в санитарно-гигиеническом отношении ручная уборка.
Проблема запыленности может решаться путем применения наряду с системами аспирации и общеобменной вентиляции, также передвижных и стационарных систем централизованной вакуумной пылеуборки.
Передвижные системы из-за высокого уровня звукового давления, громоздкости, недостаточной эффективности, невозможности сбора пыли в труднодоступных местах не получили широкого распространения.
Стационарные системы отличаются высокой эффективностью пылеулавливания, неограниченной пылеемкостью, механизированной транспортировкой пыли, сравнительно небольшим расходом энергии и применяется преимущественно на промышленных предприятиях, где выделяющаяся пыль не допускает увлажнения, где по условиям технологии запрещается влажная уборка, а также при отрицательных температурах воздуха в помещении.
В различные периоды работы через установку в целом и через отдельные ее участки проходят различные количества воздуха и пыли. Это связано
с тем, что на входе в установку общее число работающих точек для всасывания пыли все время меняется, соответственно меняется нагрузка, с которой работают пылеуловители, а также входная скорость воздушного потока и качество уборки.
Такой режим работы пылеуборочной установки затрудняет ее эксплуатацию, а при проектировании очень трудно рассчитать оптимальные условия их работы.
Известна установка для уборки пыли в производственных помещениях, преимущественно с использованием централизованной вакуумной системы, содержащая комплект пылеуборочных насадков с рукоятками и гибкими рукавами, узлы их подключения к отводам трубопроводов, сухой пылеуловитель и побудитель тяги [Балтренас П.Б. Обеспыливание воздуха на предприятиях стройматериалов. - М.: Стройиздат, 1990. - с. 144-145]. В качестве сухого пылеуловителя на первой ступени используют циклон, а на второй ступени вакуумный фильтр.
Эта установка является типичной в том смысле, что содержит практически наиболее употребляемое оборудование и с незначительными отличиями используется на различных предприятиях. Она не содержит средств автоматического регулирования для уменьшения отрицательного влияния изменения в широких пределах параметров пылевоздушной смеси на входе в установку и на работу пылеулавливающего оборудования.
Известна установка для уборки пыли в производственных помещениях, преимущественно с использованием централизованной вакуумной системы, содержащая комплект пылеуборочных насадков с рукоятками и гибкими рукавами, узлы их подключения к отводам трубопроводов, систему трубопроводов, сухой и мокрый пылеуловители и побудитель тяги [Донат Е.В. Пневматическая уборка пыли в цехах промышленных предприятий. - М.: Профиздат, 1961.- c. 53-54, 128-130].
При использовании на второй ступени очистки воздуха мокрого пылеуловителя значительный вакуум внутри пылеуловителя затрудняет непрерывный
отвод из него загрязненной пылью воды. Обычно эта вода отводится в специальный герметичный бункер, емкость которой рассчитывается на все время непрерывной работы установки.
Если мокрый пылеуловитель расположен на высоте 8-10 м, то загрязняемую пылью воду можно отводить непрерывно по вертикальной трубе в открытый сверхотстойник. При этом в вертикальную трубу высотой не менее 7-8 м во время работы установки вследствие вакуума поднимается столб воды, который предотвращает подсосы.
Мокрые пылеуловители вместе с аппаратурой для осветления и удаления шлама значительно сложнее в изготовлении и обслуживании, чем, например, рукавные фильтры.
Но их применение оправдано в тех случаях, когда шлам можно направлять в технологическое оборудование, в системы гидрозолоудаления и т.п. Это существенно упрощает их эксплуатацию.
Но в таком исполнении установка также не имеет средств для автоматического регулирования работы пылеулавливающего оборудования в зависимости от изменения входных параметров пылевоздушной смеси.
Известна самонастраивающаяся система пневмотранспорта, содержащая отсосы, коллектор, трубопроводы, вентилятор и циклон (или батарею циклонов), а также средства для достижения саморегулирования системы в виде обратного, автоматического и предохранительного клапанов и сигнализирующего прибора [В.А.Ларионов. Самонастраивающиеся системы пневмотранспорта. - М.: ЦНИИТЭИлеспрома, с. 4-7].
Коллектор может иметь вид трубы большого сечения или в виде «пилы», выполненной из труб большого диаметра, смонтированных под углом друг к другу, или в виде емкостей.
Эта система позволяет сократить расход воздуха, а также расход электроэнергии и тепла.
Но эта система требует капитальных затрат на установку средств для достижения ее саморегулирования и поддержания их в рабочем состоянии в период эксплуатации.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности процессов пылеуборки и пылеулавливания при широком изменении входных технологических параметров, достигаемой за счет стабилизации параметров этих процессов, путем поддерживания требуемой скорости воздуха на входе в заборное устройство.
Эта задача решается тем, что в установке для уборки пыли, содержащей комплект пылеуборочных насадков с рукояткой и гибкими рукавами, узлы их подключения к отводам трубопроводов, систему трубопроводов, пылеуловитель, фильтр и побудитель тяги, установленный перед выбросом очищенного воздуха в атмосферу или вентиляционную систему, дополнительно содержит инерционный регулятор расхода воздуха, выполненный в виде вентиляторного колеса и размещенный перед пылеуловителем, при этом в качестве последнего используют гравитационную пылеосадительную камеру.
Наличие дополнительно инерционного регулятора расхода воздуха обеспечивает условия для введения работы установки в режим саморегулирования при изменении входных параметров пылевоздушного потока.
Выполнение же этого регулятора в виде вентиляторного колеса без внешнего привода позволяет использовать стандартные вентиляторы без изменения их конструкции.
Размещение инерционного регулятора перед пылеуловителем позволяет поддерживать оптимальный режим работы системы сухого пылеулавливания.
3
3
Использование в качестве пылеуловителя гравитационной пылеуловительной камеры позволяет при изменении расхода воздуха в системе трубопроводов в диапазоне от несколько сотен м/ч до нескольких тысяч м/ч обеспечить практически без изменения стабильную эффективность пылеулавливания, в то время как, например, центробежный сухой пылеуловитель
(циклон) является очень чувствительным к этому расходу воздуха, так как он требует определенной входной скорости.
При этом гравитационный пылеуловитель должен быть рассчитан из условия поддерживания такой скорости воздуха в нем, при которой обеспечивалось бы осаждение пыли.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изобретена установка для уборки пыли.
Установка для уборки пыли содержит комплект пылеуборочных насадков 1, каждый из которых снабжен рукояткой 2 и гибкими рукавами 3, узлы их подключения к отводам трубопроводов, включающие штуцеры 4 и заглушки (на фиг. не показано), отводы 5 в виде вертикальных трубопроводов, систему трубопроводов 6, магистральный трубопровод 7, инерционный регулятор расхода воздуха 8 в виде вентиляторного колеса, сухой пылеуловитель 9 в виде гравитационной пылеосадительной камеры, фильтр 10 и побудитель тяги 11.
Пылеуборочных насадков может быть несколько: для уборки пыли с пола, с поверхности оборудования, со стен и потолков, для уборки просыпей и в совокупности они составляют комплект.
Установка для уборки пыли работает следующим образом.
После приведения установки в состояние работы с использованием средств запорной арматуры, в открытые отверстия штуцеров 4 вставляют наконечники гибких рукавов 3 и начинают пылеуборку с помощью пылеуборочного насадка 1.
После удаления пыли со всей площадки, обслуживаемой тем или иным штуцером, рукав 3 с пылеуборочным насадком отсоединяют, а отверстие штуцера 4 перекрывают клапаном. Затем рукав подсоединяют к следующему штуцеру и цикл уборки продолжается снова.
Улавливание пыли производят в две ступени. Сначала в сухом пылеуловителе 9 выделяют из воздуха наиболее крупные частицы, а затем мелкие
- в расположенном за ним фильтре 10. Очищенный воздух через побудитель тяги 11 выбрасывается в атмосферу или в систему вентиляции.
При изменении технологических параметров пылеуборки, вызванных состоянием пыли, способом и скоростью всасывания, количеством работающих пылеуборочных насадков и соответствующем изменении параметров пылевоздушного потока, установка приводится к условиям, обеспечивающим стабильную эффективность пылеулавливания, следующим образом.
Воздух, поступающий на очистку, имеет нестабильные характеристики с точки зрения его количества, концентрации пыли в нем и дисперсного состава. Работа же побудителя тяги осуществляется в постоянном режиме.
Атмосферное давление является величиной постоянной, а изменяющимся параметром в установке является разряжение в системе, при этом необходимо поддерживать величину скорости воздушного потока на входе в насадок в пределах допустимых значений, так как при увеличении этой скорости возможно засасывание посторонних включений (болты, гайки, скрап и т.п.), засоряющих трубопроводы, а при уменьшении - не будет происходить отсос пыли различной дисперсности.
Минимальное разрежение, при котором возможно эффективное пылеудаление, соответствует примерно 0,15-0,2 атм, что соответствует скорости воздушного потока при входе в сопло 25-35 м/с, которая позволяет засасывать частицы пыли размером до 3 мм.
Если начинается повышение скорости воздушного потока при входе в щель за счет увеличения разрежения в системе трубопроводов, то инерционный регулятор становится для него своеобразным сопротивлением. В этом случае энергия потока воздуха расходуется на раскручивание этого регулятора и он входит в режим регулирования технологических параметров пылевоздушной смеси.
При подключении насадков более одного, в системе падает величина разрежения, уменьшается скорость при входе в щель насадка, при этом инерционный регулятор «задерживает» расход воздуха и не дает падение давления
в системе трубопроводов, что обеспечивает оптимальную скорость воздушного потока на входе в заборное устройство.
Таким образом, инерционный регулятор расхода воздуха выполняет функции естественного демпфера, обеспечивающего оптимальную скорость пылевоздушного потока при входе в щель заборного устройства.
Использование полезной модели позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия на предприятиях, уменьшить загрязнение окружающей среды и снизить расходы на средства автоматического регулирования процессов пылеуборки и пылеулавливания.