Development of double -circuit closed -loop dedusting system for increasing the at mosphere safety level

Abstract

Technological processes of numerous industries are sources of polydisperse dust emissions into the working areas and the environmental air. Directive 2008/50/EC establishes strong enough requirements for the content of PM10 and PM2.5 solids, but namely such fractions constitute the main of the dust slippage of traditional dust collectors. Therefore, efficiency increase of fine particles removal in the dedusting aspiration systems is an extremely valuable and timely task. The purpose of this article is to increase the level of environmental safety of atmospheric air in areas of close placement of industrial and residential areas by the modernization of the aspiration system. The article proposes the replacement of a traditional direct-flow system with a dual-circuit closed-loop. The ecological effect is achieved due to separate cleaning of dust with different grain-size distribution and complete isolation of the system from the environment. Applying the developed method of calculating it is possible to estimate the values of exploitable parameters for certain system, particularly, capture efficiency of dust in the main and recirculation devices, the grain-size distribution of the dust on different units of system. The effectiveness of the main catcher is 92 %. Method of parameters assessment was used to calculate the aspiration system for cleaning air from the working rooms of crushing building materials. Differential distribution curve based on the dispersed analysis was drawn for dust entering the cleaning system. Method had allowed us to draw distribution curves of the grain–size dispersed composition for all flows of the system, as well as the dynamics of efficiency of the main devices and circulation catcher during the described period of work. The geometrical parameters of dry inertial devices for the main and circulation circuits are proposed. It is concluded that the extremely high efficiency of the dry inertial device, unlike traditional dry dust collectors, is achieved by controlling the dispersed composition of the dust moving along the cleaning system.

Технологічні процеси численних виробництв є джерелами викидів полідисперсного пилу у виробничі приміщення та навколишній повітряний простір. Директива 2008/50/ЄС встановлює досить жорсткі вимоги до вмісту твердих часток ТЧ10 и ТЧ2,5, а саме такі фракції складають основну частину маси проскоку традиційних пиловловлювачів. Тож, підвищення ефективності видалення дрібнодисперсних фракцій системами знепилювання аспіраційного повітря є сучасним і актуальним завданням. Метою статті є підвищення рівня екологічної безпеки атмосферного повітря в районах близького розміщення промислових виробництв і житлової забудови шляхом модернізації системи очищення аспіраційного повітря. В статті пропонується заміна традиційної прямоточної системи на двухконтурну замкнуту. Екологічний ефект досягається за рахунок роздільної очистки пилових мас з різним фракційним складом і повної ізоляції системи від навколишнього середовища. Застосування розробленої методики розрахунку її показників дозволило оцінити величини експлуатаційних показників конкретної системи, зокрема, ефективності уловлення основного і циркуляційного апаратів, фракційний склад пилової маси на різних ділянках системи. Ефективність основного уловлювача становить 92 %. Методика оцінювання показників застосована для розрахунку аспіраційної системи очищення повітря з робочих приміщень подрібнення будматеріалів. Методом ситового аналізу побудована диференційна крива розподілу пилу, що входить в систему очищення. Методика дозволила побудувати криві розподілу фракційного складу для всіх потоків системи, а також динаміку ефективності основних і циркуляційного уловлювачів за розглянутий період роботи. Запропоновані геометричні параметри сухих інерційних уловлювачів для основного та циркуляційного контурів. Зроблені висновки, що надзвичайно висока ефективність сухого інерційного апарату, на відміну від традиційних прямоточних пиловловлювачів, досягається за рахунок керування фракційним складом пилової маси, що рухається по системі очищення.