Тема 6.3. Пристрою для відсосу запиленого повітря і газів від обладнання

1. Вентилятори

Вентилятор - пристрій, що служить для стиску і переміщення газів (повітря). У промисловості для вентиляційних систем найбільше поширення одержали відцентрові вентилятори. По тиску, що розвивається, відцентрові вентилятори підрозділяють на три види: високого тиску 3-10 КПа; середнього тиску 0,5-3 КПа; низького тиску 500 Па.

Відцентрові вентилятори усіх видів широко використовуються в ливарних цехах. Наприклад, вентилятори високого тиску (ВВТ) застосовують головним чином для усмоктувальних систем пневмотранспорту сухих формувальних матеріалів, вентилятори середнього тиску - для місцевих витяжних вентиляційних установок, а вентилятори низького тиску - для систем загальнообмінної вентиляції, в опалювальних приточних системах і кондиціонерах.

Любий вентилятор може працювати в режимі розрідження й у режимі надлишкового тиску (напору).

В ідцентровий вентилятор (мал.6.11) складається з корпуса 1, патрубків всмоктувального 2 і напірного 3, ротора 4, посадженого жорстко на валу 5. При обертанні ротора повітря надходить в осьовому напрямку, відкидається лопатками до периферії й іде в напрямку вихлопного патрубка. У результаті дії відцентрової сили тиск повітря у вентиляторі підвищується. Ніж більше лопатки і більше частота обертання ротора, тим більше буде надлишковий тиск, що розвивається вентилятором.

Застосовують лопатки робочих коліс прямі, загнуті вперед і загнуті назад. Лопатки, загнуті вперед, застосовують у вентиляторах низького і середнього тиску. Для високонапірних вентиляторів застосовують лопатки, загнуті назад. Лопатки прямі застосовують у вентиляторах спрощеного типу (пилові вентилятори ).

В ентилятори можуть бути правого і лівого обертання (Мал.6.12). Напрямок обертання визначаються з боку вала електродвигуна. при експлуатації вентиляторів необхідно стежити за ретельним балансуванням ротора. При незначному розбалансуванні ротора настає прогресуюча вібрація, руйнування вентиляторів і фундаменту.

У невеликій і середній вентиляційній установках використовують відцентрові вентилятори з лопатевими колісьми, консольно закріпленими на валу електродвигуна. У великих вентиляційних установках з великою витратою повітря і високим перепадом тиску застосовують вентилятори з валами на двох опорах, із приводом через еластичну муфту чи з клінореміною передачею.

2. Трубопроводи, витяжні зонти, кожухи

Трубопроводи вентиляційної установки, що відсмоктує, повинні бути виконані таким чином, щоб швидкість повітря в них була по можливості однакової на всіх ділянках, тому що будь-яка її зміна через раптове збільшення чи зменшення перетину трубопроводу викликає енергетичні втрати. Необхідно уникати різких поворотів трубопроводу, що мають великий аеродинамічний опір. Відгалуження трубопроводи роблять під невеликим кутом до осі основного трубопроводу (не більш 15º), щоб уникнути завихрень і застоїв. Дуже важливо розрахувати оптимальну швидкість повітря в трубопроводах. При відсмоктуванні пилу не можна допускати такі швидкості руху повітря при коротких можливо осадження пилу у повітроходах. Для відсмоктувальних трубопроводів промислових установок у залежності від маси і величини поверхні часток рекомендуються наступні швидкості: для кварцового пилу 16-22 м/с, для металевого пилу 20-24 м/с і для металевої стружки 25-28 м/с.

О дне з основних вимог до установок для видалення пилу – видалення пилу на місці її утворення. Ступінь уловлювання в цьому випадку залежить як від кількості відсмоктувального повітря, так і від конструкції укриття чи витяжного зонта. Усмоктувальний отвір витяжного зонта повинний бути розташований ближче до джерела пиловиділення. Доцільно взагалі ізолювати джерела пиловиділення і тримати їх під розрідженням. Наприклад, пиловловлення від вибивних решіток у залежності від характеру виробництва може бути вирішене по-різному. В умовах масового виробництва для невеликих вибивних решіток влаштовують один чи два бічних витяжних зонти чи екрана (мал.6.13). При вибивки великих опок, коли працюють чотири і більш секції вибивних решіток 3, для ефективного відсмоктування пилу застосовують накатане укриття 1 з торцевою стінкою 2, через яку відсмоктують запилене повітря (мал.6.14).

Як приклад конструктивного виконання забірних вентиляційних пристроїв і їх розташування на мал.6.15 представлена пиловловлюваюча установка. Вона складається з вентилятора 12, мокрого скрубера 11, витяжного зонту 1 збоку вибивних решіток і системи забірних пристроїв від різних пилоутворюючих місць сумішоприготувальної установки. У багатьох випадках ставити зонт неможливо по технічних умовах, наприклад, при газовому різанні прибутків сталевих виливків, заварці дефектів у виливках і т.д. У цих випадках застосовують два способи видалення диму - відсмоктування з одночасним бічним здуванням; відсмоктування через щілинні канали в підлоги. У першому випадку ефективність в ідсмоктування диму підвищується додатковим здуванням смолоскипа диму, що газового полум'я і диму використовують для його уловлювання могутньою вентиляцією, розташованої під підлогою робочого місця; такий же принцип видалення запиленого повітря закладений і в системі витяжної вентиляції від підвісних шліфувальних кругів (Мал. 6.16).

Д ля більш надійного обезпилювання застосовують так називаний «ефект пилоподавлення» за допомогою повітряно-механічної піни. Ефект пилоподавлення полягає в тім, що до джерела найбільшого пилоутворювання (вибивання опок, пересипання відпрацьованої суміші з бункера вибивних ґрат на стрічковий конвеєр і т.д.) через спеціальні щілини в місцевому відсосі подається піна, що складається з водяного розчину з 3 %-ною добавкою піноутворювача ПО-1, широко використовуваного в пожежній справі і т.д. Піна виходить у піногенераторах, яки працюють від мережі стиснутого повітря під тиском 0,1-0,2 Ма. Піногенератори працюють за принципом підсмоктування струменем стиснутого повітря піноутворюючій рідини. Розпилена рідина подається в дифузор, що має на виході латунну сітку з осередками розміром 1 мм².

Застосування ефективних захисних кожухів з використанням ефекту пилоподавлення в системах витяжної вентиляції набагато знижує запиленість повітря, а також вартість вентиляції.