Ecologically safe system of cleaning the air from polydisperse dust

Abstract

Goal. Increasing the level of environmental safety of enterprises with direct-flow aspiration systems by improving the quality of air purification from polydisperse dust in systems with standard capture equipment by isolating the flow from the environment. Method. The purpose of the research was realized by developing a closed two-circuit purification system and assessing its efficiency by the mathematical modeling of the dedusting process of a particular polydisperse flow. Findings. The scheme of a two-circuit closed system of air purification, in which the polydisperse dust is initially divided by fractional sign, is proposed. The coarse dust flow is cleaned in the main circuit and, with a minimum mass of yield, returns to the premise in the area of the collecting equipment operation. The fine dust flow is cleaned due to the repeated passage through the circulation circuit capture equipment. The method of calculation of indicators of the proposed system is developed. Scientific novelty. The issue of increasing the level of environmental safety of small industrial enterprises and industries, where there is a need to clean air from dust, is proposed to be solved by replacing the traditional direct-flow system with a two-circuit closed one. The ecological effect is achieved by separate purification of dust particles with different fractional composition and due to the complete isolation of the system from the environment. The obtained results of mathematical modeling allowed to estimate the values of the indicators of the effectiveness of the elements of the system and the nature of their changes during the work. Practical significance. The proposed system allows, without significant investment, to purchase expensive high-efficiency collecting equipment to modernize traditional direct-flow systems for cleaning dust polluted air and at the same time to achieve a significant ecological effect through the complete elimination of emissions into the atmosphere.

Мета. Підвищення рівня екологічної безпеки підприємств з прямоточними аспіраційними системами за рахунок поліпшення якості очищення повітря від полідисперсного пилу у системах зі стандартним уловлюючим обладнанням шляхом ізоляції потоку від навколишнього середовища. Методика. Мета дослідження реалізовувалася шляхом розробки замкнутої двоконтурної системи очищення та оцінки її ефективності методом математичного моделювання процесу знепилювання конкретного полідисперсного потоку. Результати. Запропонована схема двоконтурної замкнутої системи очищення повітря, в якій полідисперсний пил спочатку ділиться за фракційною ознакою. Потік з грубодисперсним пилом проходить очистку в основному контурі і з мінімальною масою виносу повертається до приміщення у зону дії збирального апарату. Потік з тонкодисперсним пилом очищається за рахунок багаторазового проходження уловлювача циркуляційного контуру. Розроблена методика розрахунку показників запропонованої системи. Наукова новизна. Проблему підвищення рівня екологічної безпеки невеликих промислових підприємств і виробництв, де є потреба у очищенні повітря від пилу, запропоновано вирішувати шляхом заміни традиційної прямоточної системи на двоконтурну замкнуту. Екологічний ефект досягається за рахунок роздільної очистки пилових мас з різним фракційним складом та за рахунок повної ізоляції системи від навколишнього середовища. Отримані результати математичного моделювання дозволили оцінити величини показників ефективності елементів системи та характер їх зміни під час роботи. Практична значущість. Запропонована система дозволяє без значних капіталовкладень на придбання дорогого високоефективного уловлюючого обладнання модернізувати традиційні прямоточні системи очищення запиленого повітря та при цьому досягти значного екологічного ефекту шляхом повного усунення викидів у атмосферу.