УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ОТ МАСЛЯНОГО ТУМАНА

Полезная модель относится к устройствам для очистки промышленных газов и воздуха и может быть использована в металлообрабатывающей промышленности для очистки воздуха промышленных помещений от туманов маслянистых жидкостей.
На современных высокоскоростных станах для холодной прокатки тонкого листа из цветных и черных металлов при охлаждении валков и металла применяют легко испаряющиеся масла или высококонцентрированные эмульсии. За счет этого предупреждается скопление масла на валках и прокатываемых изделиях. Разбавленные водные эмульсии обычно не используют с целью предотвращения коррозии. Вследствие больших и скоростных деформаций выделяется много тепла, что вызывает сильное испарение масла и возникновение высоких концентраций масляного тумана и паров, отсасываемых мощными вентиляторами с целью пожаробезопасности и обеспечения чистоты воздуха в цехе, так как продукты деструкции масла (альдегиды, фенолы, аэрозоли масла, окись углерода и т.д.) проникает в рабочую зону цеха.
Известна установка для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана, выпускаемая фирмой Фиршг "Неотехник" (ФРГ), представляющая собой двухступенчатый вариант жалюзийного сепаратора, содержащего корпус, на входе которого установлены вертикальные стальные пластины жалюзийного типа с дополнительными отбойниками, выполняющими роль ловушек, а на выходе - сеточная кассета, между жалюзи и кассетой имеется воздушный промежуток. В
нижней части корпуса расположена ванна для уловленного масла (Б.И.Мягков, О.А.Попов. «Очистка воздуха от масляного тумана на металлообрабатывающих предприятиях» // Промышленная и санитарная очистка газов, Серия XM-I4 / Обзорная информация, М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981, рис.1Б).
Недостаток известного устройства заключается в том, что оно эффективно улавливает лишь очень крупные капли (более 10 мкм) и неэффективно по более легким частицам при допустимых величинах гидравлического сопротивления. Более мелкие частицы масла увлекаются воздушным потоком в атмосферу, что снижает эффективность очистки газовоздушной смеси от масляного тумана. Поэтому обычно такие устройства используют для улавливания крупных брызг в качестве первой ступени грубой очистки в многоступенчатых установках.
Наиболее близким к предлагаемому является комбинированный циклонно-сеточный агрегат "Бертуал" французской фирмы "Бертин", который содержит последовательно установленные в корпусе устройства форсунки для разбрызгивания воды, фильтр грубой очистки из пакетов сеток и тонковолокнистый фильтр, а так же содержит маслосборник (Б.И.Мягков, О.А.Попов. «Очистка воздуха от масляного тумана на металлообрабатывающих предприятиях» // Промышленная и санитарная очистка газов, Серия XM-I4 / Обзорная информация, М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981, Табл.1).
Недостаток известного устройства состоит в следующем. Слияние капель масла с образованием жидкой пленки происходит сразу же после их контакта, и уловленное масло самопроизвольно отводится из сепаратора в виде потока жидкости. Однако в виду высокой вязкости и низкого удельного веса масла процесс его дренирования как с помощью пакетов сеток (первая ступень), так и с помощью тонковолокнистого фильтра затруднен, что ведет к росту аэродинамического сопротивления
фильтрующих поверхностей, увеличению скорости воздуха в каналах и возникновению вторичного брызгоуноса масла, т.е. выброс частиц масла в атмосферу вместе с выходным воздушным потоком устройства. Кроме того, в известном устройстве входной поток газо-воздушной смеси, содержащей масляный туман, орошается водой для осаждения частиц пыли. Вода не смешивается с маслом, но в составе масляно-газо-воздушной смеси она увлекает за собой капли масла, что дополнительно повышает вторичный брызгоунос масла. В результате снижается качество очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана.
Таким образом, выявленные в результате патентного поиска устройства для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана, при осуществлении не обеспечивают достижения технического результата, заключающегося в повышении качества очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
Заявленная полезная модель устройство для очистки газовоздушной смеси от масляного тумана решает задачу соответствующего устройства, осуществление которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении качества очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
Сущность заявленной полезной модели заключается в том, что в устройстве для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана, включающем корпус, в котором на входе устройства размещен фильтр грубой очистки, а на выходе размещен волокнистый фильтр, фильтры отделены друг от друга воздушным промежутком, кроме того, устройство снабжено маслосборником, новым является то, что, фильтр грубой очистки выполнен жалюзийным с вертикально установленными
пластинами, кроме того, в воздушном промежутке между жалюзийным и волокнистым фильтрами установлены форсунки для подачи пара чистой воды, при этом волокнистый фильтр выполнен лиофобным к маслосодержащим соединениям, а маслосборник является общим для жалюзийного и волокнистого фильтров. Кроме того, корпус устройства является частью системы вытяжной вентиляции.
Технический результат достигается следующим образом. Корпус устройства, являясь частью системы вытяжной вентиляции, обеспечивает направленное движение очищаемой газо-воздушной смеси под действием вытяжного вентилятора, что, а так же размещение на входе устройства фильтра грубой очистки, выполненный жалюзийным, а на выходе -волокнистого фильтра, обеспечивает возможность очистки газовоздушной смеси от масляного тумана, а, следовательно, повышает и качество очистки. Благодаря тому, что фильтр грубой очистки выполнен жалюзийным с вертикально установленными пластинами, обеспечивается возможность регулировкой угла установки пластин жалюзи получить оптимальный результат улавливания крупных капель масла, за счет их удара о поверхность пластин, которые представляют собой препятствия на пути капель масла, и их отекание по поверхности пластин в маслосборник. Поскольку корпус устройства является частью системы вытяжной вентиляции, то мелкие капли масла, образующиеся в результате образования брызг при ударе крупных капель масла о поверхность пластин жалюзийного фильтра, с воздушным потоком движутся дальше к волокнистому фильтру. Все это повышает качество очистки газовоздушной смеси от масляного тумана путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
Низкий удельный вес масла требует очень больших скоростей во-первых для того, чтобы они достигли поверхности волокнистого фильтра,
а во-вторых, для обеспечения высокой эффективности инерционного эффекта, а именно, для увеличения силы удара о поверхность фильтра для надежного взаимодействия с поверхностью ткани фильтра и обеспечения стекания по ней уловленных капель масла в маслосборник. Подача пара чистой воды повышает коалесценцию капелек жидкости в газовом потоке, так как под действием высокой температуры мелкие капли масла активно группируются в крупные. Кроме того, подача пара чистой воды капли способствует смешиванию капель масла с конденсируемой из пара водой и образованию крупных капель смеси. В результате, благодаря подаче пара чистой воды масляные капли утяжеляются, их кинетическая энергия возрастает, а, следовательно, возрастает и потенциальная энергия, в которую она переходит при ударе о поверхность волокнистого фильтра. Поскольку ткань лиофобна к маслосодержащим соединениям, то растворимые в воде примеси, присутствующие в очищаемой газо-воздушной смеси, вместе с водой вытекают из материала фильтра, масло - стекает в маслоприемник, а очищенный воздух уходит в атмосферу. Использование пара чистой воды исключает попадание в газо-воздушный поток добавочных вредных соединений. В результате повышается качество очистки от масляного тумана воздуха, выпускаемого в атмосферу, путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
Наличие маслосборника, а так же благодаря тому, что маслосборник является общим для жалюзийного и волокнистого фильтров, обеспечивает возможность вывода уловленного масла из вытяжной вентиляционной системы, что так же повышает качество очистки от масляного тумана воздуха, выпускаемого в атмосферу, путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
Таким образом, из выше изложенного следует, что заявленное устройство для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении качества очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана путем снижения вторичного брызгоуноса масла в атмосферу выходным воздушным потоком.
На фигуре изображено устройство для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана, включающее корпус 1, в котором на входе устройства размещен фильтр 2 грубой очистки, выполненный жалюзийным, а на выходе - волокнистый фильтр 3. Устройство снабжено маслосборником 4. Между жалюзийным и волокнистым фильтрами установлены форсунки 5 для подачи пара чистой воды. Волокнистый фильтр 2 выполнен лиофобным к водорастворимым соединениям, а маслосборник 4 является общим для жалюзийного и волокнистого фильтров. Кроме того, корпус 1 устройства является частью системы вытяжной вентиляции (на фиг. не показано).
Устройство для очистки газо-воздушной смеси от масляного тумана работает следующим образом. Газо-воздушную смесь вместе с масляным туманом посредством рукава, установленного над клетью прокатного стана и подсоединенного к входу устройства, засасывают в устройство. Крупные капли масла, увлеченные воздушным потоком, ударяются о жалюзи сепаратора и стекают по его пластинам в маслосборник. Более мелкие капли масла вместе с воздушным потоком попадают в воздушный промежуток между фильтрами, в котором установлены форсунки для подачи пара чистой воды. Пар чистой воды повышает коалесценцию капелек жидкости в газовом потоке. В результате масляные капли утяжеляются, их потенциальная энергия возрастает, возрастает и сила удара капли о поверхность волокнистого фильтра, увеличивая силу сцепления масла с его поверхностью, и масло по поверхности фильтра
стекает в маслоприемник. Поскольку ткань волокнистого фильтра лиофобна к водорастворимым соединениям, то растворимые в воде примеси, присутствующие в очищаемой газо-воздушной смеси, вместе с водой остаются в материале фильтра. Очищенный воздух уходит в атмосферу.
Для локализация выделяющихся вредностей и последующей очистки газа от аэрозолей масла, были оборудованы заявленной установкой реверсивные станы 1200 - 1, 1200 - 2 и 1200 - 3, производства ЧССР. Вместо общего укрытия каждый стан снабжен зонтом. На станах осуществляется вторая прокатка после рекристаллизационного отжига с промежуточной толщины на окончательную. Для охлаждения валков и листа на всех станах применяется масло ТМС-6 (ТУ38. 101826-85).
2
Пластины у жалюзийного фильтра были установлены под углом 45°по отношению к воздушному потоку, а шаг между элементами жалюзийного сепаратора задан 50 мм. Волокнистый фильтр был выполнен лиофобным к маслосодержащим соединениям из иглопробивного войлока либо из фильтровальной ткани с площадью фильтрации, обеспечивающей скорость прохода газовоздушной смеси 2 м/с и с гидравлическим сопротивление 50 кГ/м.
3
3
При входной средневзвешенной концентрации аэрозолей масла 94,7 мг/нм средняя выходная концентрация аэрозолей масла составила 30,17 мг/нм, а степень очистки 0,69 при скорости прохода 3,39 м/с.