(1) Ο μηχανικός εξοπλισμός αφαίρεσης σκόνης περιλαμβάνει συλλέκτες σκόνης με βαρύτητα, αδρανειακούς συλλέκτες σκόνης, φυγοκεντρικούς συλλέκτες σκόνης και παρόμοιες συσκευές.
(2) Ο εξοπλισμός απομάκρυνσης σκόνης για υγρό-τρίψιμο περιλαμβάνει-συλλέκτες σκόνης μπάνιου,-συλλέκτες σκόνης τύπου αφρού, πλυντρίδες Venturi, συλλέκτες σκόνης μεμβράνης νερού-και παρόμοιες συσκευές.
(3) Ο εξοπλισμός απομάκρυνσης σκόνης με βάση το φιλτράρισμα- περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, υφασμάτινα φίλτρα σακούλας και κοκκώδη-φίλτρα κρεβατιού.
(4) Ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές.
(5) Εξοπλισμός αφαίρεσης μαγνητικής σκόνης.
Μηχανική Δύναμη
Οι αδρανειακές συλλέκτες σκόνης είναι συσκευές που διαχωρίζουν και συλλαμβάνουν τη σκόνη χρησιμοποιώντας αδρανειακές δυνάμεις. Αυτό επιτυγχάνεται κατευθύνοντας τη σκόνη-το φορτωμένο αέριο σε σύγκρουση με διαφράγματα ή με την πρόκληση ταχείας αλλαγής κατεύθυνσης στη ροή του αέρα. Οι αδρανειακές συλλέκτες σκόνης αναφέρονται επίσης ως αδρανείς συλλέκτες σκόνης.
Οι αδρανειακές συλλέκτες σκόνης ταξινομούνται σε δύο τύπους: τύπου-σύγκρουσης και περιστροφικού-τύπου. Το πρώτο περιλαμβάνει την εγκατάσταση ενός ή περισσότερων διαφραγμάτων κατά μήκος της κατεύθυνσης της ροής αέρα. καθώς το φορτωμένο αέριο σκόνης-συγκρούεται με αυτά τα διαφράγματα, τα σωματίδια σκόνης διαχωρίζονται από το ρεύμα αερίου. Προφανώς, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αερίου πριν χτυπήσει το διάφραγμα-και όσο χαμηλότερη γίνεται μετά τη σύγκρουση-τόσο λιγότερη σκόνη συγκρατεί το αέριο, με αποτέλεσμα υψηλότερη απόδοση αφαίρεσης σκόνης. Ο τελευταίος τύπος λειτουργεί αναγκάζοντας το φορτωμένο αέριο με σκόνη-να αλλάξει κατεύθυνση πολλές φορές, διαχωρίζοντας έτσι τη σκόνη κατά τη διαδικασία στροφής. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα καμπυλότητας της στροφής του αερίου και όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κατά τη διάρκεια της στροφής, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση αφαίρεσης σκόνης.
Η απόδοση των αδρανειακών συλλεκτών σκόνης ποικίλλει ανάλογα με τον ειδικό δομικό σχεδιασμό τους. Όταν η ταχύτητα του αερίου εντός του εξοπλισμού είναι κάτω από 10 m/s, η απώλεια πίεσης κυμαίνεται τυπικά μεταξύ 200 και 1000 Pa και η απόδοση αφαίρεσης σκόνης πέφτει μεταξύ 50% και 70%. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι αδρανειακές συλλέκτες σκόνης συνήθως τοποθετούνται ως το πρώτο στάδιο σε ένα σύστημα απομάκρυνσης σκόνης πολλαπλών-σταδίων, όπου χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό πιο χονδροειδών σωματιδίων σκόνης. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλα-για τη σύλληψη ξηρής σκόνης με μεγέθη σωματιδίων που υπερβαίνουν τα 10 μm, αλλά δεν είναι κατάλληλα για την αφαίρεση κολλώδους ή ινώδους σκόνης. Οι αδρανειακές συλλέκτες σκόνης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον διαχωρισμό σταγονιδίων υγρού. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνιστάται η βέλτιστη ταχύτητα αερίου 1 έως 2 m/s εντός του εξοπλισμού.
Bio-Τεχνολογία Nanofilm
Ο εξοπλισμός καταστολής σκόνης βιο-νανοφίλμ είναι μια τεχνολογία που πρόσφατα έχει αποκτήσει εξέχουσα θέση διεθνώς. Χρησιμοποιεί την πιο προηγμένη τεχνολογία βιο-νανοφίλμ που είναι διαθέσιμη σήμερα. ψεκάζοντας ένα νανοφίλμ BME στην επιφάνεια των υλικών, εμποδίζει στο μέγιστο τη δημιουργία σκόνης κατά τα στάδια παραγωγής και επεξεργασίας. Αυτός ο τύπος ελέγχου σκόνης εμπίπτει στην κατηγορία της καταστολής σκόνης "προ{4}}εκπομπής"-που ενεργεί *πριν* απελευθερωθεί η σκόνη-που προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων αφαίρεσης σκόνης "μετά-μετά την παραγωγή, διασφαλίζοντας αποτελεσματικό έλεγχο της σκόνης σε όλη τη διαδικασία παραγωγής υλικού. Οποιαδήποτε σκόνη που δημιουργείται κατά τη διάρκεια των εργασιών σύνθλιψης συσσωματώνεται σε λεπτά σωματίδια, τα οποία τελικά γίνονται μέρος του τελικού προϊόντος, αυξάνοντας έτσι την απόδοση κατά 0,5% έως 3%. Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία μετριάζει αποτελεσματικά τη ρύπανση από PM2,5 και PM10, σε πλήρη συμμόρφωση με τις εθνικές πολιτικές προστασίας του περιβάλλοντος και{14}}εξοικονόμησης ενέργειας. Σε σύγκριση με τα συστήματα υγρού καθαρισμού και φιλτραρίσματος σακουλών, η καταστολή σκόνης από βιο{16}}νανοφίλμ δεν προκαλεί ρύπανση του νερού. οι χημικοί παράγοντες που χρησιμοποιούνται δεν έχουν δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις και δεν διακυβεύουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Συνεπάγεται επίσης χαμηλότερο αρχικό κόστος επένδυσης. Αυτή η τεχνολογία είναι κατάλληλη για τον έλεγχο της σκόνης σε ένα ευρύ φάσμα ρυθμίσεων, συμπεριλαμβανομένων ορυχείων, εργοταξίων, λατομείων, αποθεμάτων υλικών, λιμένων, θερμοηλεκτρικών σταθμών, χαλυβουργείων και εγκαταστάσεων επεξεργασίας απορριμμάτων. Ενώ η καταστολή σκόνης βιο{20}}νανοφίλμ έχει ήδη δει διάφορες εφαρμογές στο εξωτερικό, τώρα υιοθετείται σταδιακά σε πολλές επαρχίες και δήμους της Κίνας.
Υγρό τρίψιμο (Τύπος σπρέι-)
Ο εξοπλισμός απομάκρυνσης σκόνης τύπου Spray-λειτουργεί με ψεκασμό νερού σε λεπτό νέφος μέσω ακροφυσίων που βρίσκονται μέσα στο συλλέκτη σκόνης. Καθώς-φορτωμένα καυσαέρια με σκόνη διέρχονται από αυτήν την ομιχλώδη ζώνη, τα σωματίδια σκόνης συγκρούονται, αναχαιτίζονται και συσσωματώνονται με τα σταγονίδια νερού, με αποτέλεσμα τα σωματίδια να καθιζάνουν έξω από το ρεύμα αερίου μαζί με τα σταγονίδια.
Αυτός ο τύπος εξοπλισμού αφαίρεσης σκόνης διαθέτει απλή δομή, χαμηλή αντίσταση ροής αέρα και βολική λειτουργία. Ένα χαρακτηριστικό πλεονέκτημα είναι ότι, σε αντίθεση με ορισμένα άλλα συστήματα, δεν περιέχει στενές σχισμές ή λεπτά στόμια. Κατά συνέπεια, μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά τα καυσαέρια με υψηλές συγκεντρώσεις σκόνης χωρίς να βουλώσει.
Επιπλέον, επειδή τα ψεκαζόμενα σταγονίδια είναι σχετικά χοντρά, δεν χρειάζονται εξειδικευμένα ακροφύσια λεπτής-ομίχλης, με αποτέλεσμα την πιο αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος. Οι συλλέκτες σκόνης τύπου Spray-μπορούν να χρησιμοποιήσουν ανακυκλωμένο νερό-επαναχρησιμοποιώντας το υγρό έως ότου η συγκέντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων φτάσει σε σημαντικά υψηλό επίπεδο-απλουστεύοντας έτσι σημαντικά τις απαιτήσεις για εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού. Για αυτούς τους λόγους, αυτός ο τύπος εξοπλισμού αφαίρεσης σκόνης παραμένει δημοφιλής επιλογή για πολλές βιομηχανικές επιχειρήσεις. Τα κύρια μειονεκτήματά του περιλαμβάνουν ένα σχετικά μεγάλο φυσικό αποτύπωμα και περιορισμένη αποτελεσματικότητα στη σύλληψη εξαιρετικά λεπτών σωματιδίων σκόνης. απαιτεί επίσης σημαντικό όγκο νερού. Κατά συνέπεια, χρησιμοποιείται πιο συχνά για την επεξεργασία καυσαερίων που χαρακτηρίζονται από μεγάλα μεγέθη σωματιδίων σκόνης και υψηλές συγκεντρώσεις σκόνης. Ο κοινώς χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός απομάκρυνσης σκόνης τύπου σπρέι- ταξινομείται σε τρεις δομικές κατηγορίες με βάση τα πρότυπα ροής του αερίου και του υγρού μέσα στη συσκευή:
(1) Συν-τρέχων τύπος ψεκασμού: Τα σταγονίδια αερίου και υγρού ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση.
(2) Αντίθετος-τύπος ψεκασμού ρεύματος: Το υγρό ψεκάζεται σε κατεύθυνση αντίθετη από τη ροή αερίου.
(3) Τύπος ψεκασμού διασταυρούμενης- ροής: Το υγρό ψεκάζεται σε κατεύθυνση κάθετη προς τη ροή του αερίου.
Αφαίρεση σκόνης ψεκασμού με ψεκασμό
Η αφαίρεση σκόνης ψεκασμού με ψεκασμό αντιμετωπίζει τις ελλείψεις που συνήθως σχετίζονται με τον παραδοσιακό εξοπλισμό απομάκρυνσης σκόνης-τύπου ψεκασμού-δηλαδή, το μεγάλο φυσικό τους μέγεθος, τη χαμηλή απόδοση αφαίρεσης σκόνης και την υψηλή κατανάλωση νερού-ενισχύοντας έτσι σημαντικά την αποτελεσματικότητα της αφαίρεσης σκόνης.
Τεχνικές Αρχές Συστήματος
Το σύστημα λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό βαρυτικής καθίζησης και καταστολής σκόνης από νερό-. Το υγρό και το αέριο μεταφέρονται υπό πίεση σε ένα συγκρότημα ακροφυσίων. μέσα στην κεφαλή του ακροφυσίου, το υγρό και το αέριο αναμειγνύονται για να δημιουργήσουν σταγονίδια λεπτής ψεκασμού που στη συνέχεια αποβάλλονται από το στόμιο του ακροφυσίου. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί εξαιρετικά λεπτά σωματίδια νέφους νερού-με διάμετρο από 1 μm έως 10 μm-τα οποία απορροφούν αποτελεσματικά τα σωματίδια σκόνης που αιωρούνται στον αέρα. Αυτά τα φορτωμένα σταγονίδια σκόνης συσσωματώνονται γρήγορα σε μεγαλύτερα σωματίδια τα οποία, υπό την επίδραση της βαρύτητας, καθιζάνουν έξω από το ρεύμα του αέρα, επιτυγχάνοντας έτσι τους στόχους της καταστολής της σκόνης και της περιβαλλοντικής βελτίωσης.
Το σύστημα διαθέτει εξαιρετικές δυνατότητες ελέγχου ψεκασμού. Ρυθμίζοντας τις πιέσεις των ρευμάτων αερίου και υγρού, η μονάδα ψεκασμού μπορεί να ρυθμιστεί-για να επιτευχθεί ο ιδανικός λόγος ροής αερίου προς-υγρού, διασφαλίζοντας έτσι τη δημιουργία ενός ψεκασμού που αποτελείται από εξαιρετικά λεπτά σταγονίδια.
Ηλεκτροστατικοί Κατακρημνιστές (ESP)
Οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές (ESP) είναι απαραίτητος βοηθητικός εξοπλισμός για θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Η κύρια λειτουργία τους είναι να απομακρύνουν τα σωματίδια (ιπτάμενη τέφρα) από τα καυσαέρια που εκπέμπονται από λέβητες-που λειτουργούν με άνθρακα ή πετρέλαιο-, μειώνοντας έτσι δραστικά τον όγκο των εκπομπών σωματιδίων που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου, αποτελούν ένα κρίσιμο κομμάτι του εξοπλισμού προστασίας του περιβάλλοντος για τον μετριασμό της ρύπανσης και τη βελτίωση της ποιότητας του αέρα. Η αρχή λειτουργίας είναι η εξής: καθώς τα καυσαέρια διέρχονται από τον αγωγό που οδηγεί στο κύριο σώμα του ESP, τα σωματίδια μέσα στο ρεύμα αερίου αποκτούν θετικό ηλεκτρικό φορτίο. Στη συνέχεια, τα καυσαέρια εισέρχονται στον θάλαμο ESP, ο οποίος είναι εφοδιασμένος με πολλαπλά στρώματα αρνητικά φορτισμένων πλακών καθόδου.
Λόγω της ηλεκτροστατικής έλξης μεταξύ των θετικά φορτισμένων σωματιδίων σκόνης και των αρνητικά φορτισμένων πλακών καθόδου, τα σωματίδια μέσα στα καυσαέρια προσκολλώνται στις κάθοδοι. Περιοδικά, οι πλάκες καθόδου τυλίγονται μηχανικά ή δονούνται. Αυτή η ενέργεια-που προκαλείται από τις συνδυασμένες δυνάμεις βαρύτητας και δόνησης-αναγκάζει το συσσωρευμένο στρώμα σκόνης (όταν φτάσει σε ένα ορισμένο πάχος) να αποσπαστεί και να πέσει στη χοάνη τέφρας που βρίσκεται κάτω από τη δομή του ESP, απομακρύνοντας έτσι με επιτυχία τα σωματίδια από το ρεύμα καυσαερίων. Δεδομένου ότι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν συνήθως-μονάδες παραγωγής μεγάλης ισχύος-όπως μονάδες 600 MW, οι οποίες καταναλώνουν περίπου 180 τόνους άνθρακα την ώρα-ο όγκος καυσαερίων και σκόνης που προκύπτει είναι, κατανοητά, τεράστιος. Κατά συνέπεια, οι αντίστοιχοι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές (ESP) που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση αυτών των εκπομπών είναι τεράστιας κλίμακας. Το κύριο δομικό σώμα ενός τυπικού θερμοηλεκτρικού σταθμού ESP διαθέτει διατομή περίπου 25–40 μέτρων επί 10–15 μέτρων. Όταν λαμβάνεται υπόψη το ύψος των 6-μέτρων των χοανών τέφρας, καθώς και ο κατακόρυφος χώρος που απαιτείται για τη ροή των καυσαερίων, το συνολικό ύψος της μονάδας ESP συχνά υπερβαίνει τα 35 μέτρα. Για μια τέτοια κολοσσιαία χαλύβδινη κατασκευή, η ανάλυση σχεδίασης πρέπει να περιλαμβάνει όχι μόνο στατικές και δυναμικές εκτιμήσεις υπό το βάρος του ίδιου του βάρους, τα φορτία σκόνης, τα φορτία ανέμου και τα σεισμικά φορτία, αλλά και μια αυστηρή αξιολόγηση της συνολικής ευστάθειας της κατασκευής.
Το κύριο σώμα του ESP είναι μια μεταλλική κατασκευή, κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από συγκολλημένα δομικά προφίλ χάλυβα. Το εξωτερικό του είναι επενδυμένο με "δέρμα" (λεπτό φύλλο χάλυβα) και θερμομονωτικά υλικά για να διευκολύνει το σχεδιασμό, την κατασκευή και την εγκατάσταση. Ο δομικός σχεδιασμός χρησιμοποιεί μια πολυεπίπεδη διαμόρφωση: κάθε κατακόρυφη "φέτα" αποτελείται από ένα πλαίσιο που περιλαμβάνει πολλαπλές κύριες δοκούς, με παρακείμενες φέτες που διασυνδέονται με μεγάλες διαμήκεις δοκούς. Για να διευκολυνθεί η τοποθέτηση των στρωμάτων επένδυσης και μόνωσης, συγκολλούνται δευτερεύουσες δοκοί μεταξύ των κυρίων δοκών. Δεδομένου του τεράστιου μεγέθους αυτής της δομής, η απόπειρα μοντελοποίησης κάθε μεμονωμένου φυσικού σημείου σύνδεσης στο λογισμικό σχεδιασμού θα είχε ως αποτέλεσμα έναν μη διαχειρίσιμο φόρτο εργασίας και έναν υπερβολικά υψηλό αριθμό στοιχείων.
Σύμφωνα με τις πραγματικές απαιτήσεις μηχανικού σχεδιασμού και τη συγκεκριμένη δομική σχεδίαση του κύριου σώματος ESP, οι κύριοι τομείς έρευνας περιλαμβάνουν τη δομική αντοχή, τη συνολική δομική σταθερότητα και τη μέγιστη μετατόπιση των κυρίων δοκών που είναι υπεύθυνες για την ανάρτηση των πλακών καθόδου. Για συγκεκριμένες εντοπισμένες περιοχές, η ανάλυση εστιάζει στην εκτίμηση της ζημιάς λόγω κόπωσης στις συνδέσεις μεταξύ των πλακών καθόδου και των κύριων δοκών-που προκύπτουν από παρατεταμένη έκθεση σε περιοδικές μηχανικές κρούσεις-καθώς και στον προσδιορισμό της βέλτιστης συχνότητας για την απομάκρυνση της συσσωρευμένης σκόνης από τις πλάκες καθόδου. Επιπλέον, η ανάλυση πραγματεύεται τις βέλτιστες σχεδιαστικές επιλογές σχετικά με τις συνδέσεις μεταξύ της δομικής επένδυσης (λεπτές πλάκες) και των κύριων/δευτερευουσών δοκών υπό συνθήκες φόρτισης ανέμου, καθώς και την κατάλληλη ισορροπία ακαμψίας μεταξύ αυτών των εξαρτημάτων.
