(1) Echipamentele mecanice de îndepărtare a prafului includ colectoare de praf gravitaționale, colectoare de praf inerțiale, colectoare de praf centrifugale și dispozitive similare.
(2) Echipamentele de îndepărtare a prafului cu spălare umedă-include colectoare de praf-baie de apă, colectoare de praf de tip-spumă, scrubere Venturi, colectoare de praf cu peliculă de apă-și dispozitive similare.
(3) Echipamentele de îndepărtare a prafului bazate pe filtrare-include, printre altele, filtre cu saci din material textil și filtre cu pat granular-.
(4) Precipitatoare electrostatice.
(5) Echipament magnetic de îndepărtare a prafului.
Forța mecanică
Colectorele de praf inerțiale sunt dispozitive care separă și captează praful prin utilizarea forțelor inerțiale; acest lucru se realizează prin direcționarea prafului{0}}gazului încărcat să se ciocnească de deflectoare sau prin determinarea fluxului de aer să sufere o schimbare rapidă a direcției. Colectorii de praf inerțiali sunt denumiți și colectori de praf inerți.
Acoperitoarele de praf inerțiale sunt clasificate în două tipuri: tip-coliziune și tip-rotativ. Prima presupune instalarea uneia sau mai multor deflectoare de-a lungul direcției fluxului de aer; pe măsură ce gazul-încărcat de praf se ciocnește de aceste deflectoare, particulele de praf sunt separate de fluxul de gaz. Evident, cu cât viteza gazului este mai mare înainte de lovirea deflectorului-și cu atât devine mai mică după ciocnire-, cu atât gazul reține mai puțin praf, rezultând o eficiență mai mare de îndepărtare a prafului. Ultimul tip funcționează determinând ca gazul-încărcat cu praf să își schimbe direcția de mai multe ori, separând astfel praful în timpul procesului de întoarcere. Cu cât raza de curbură a virajului gazului este mai mică și cu cât este mai mare viteza în timpul virajului, cu atât eficiența de îndepărtare a prafului este mai mare.
Performanța colectoarelor de praf inerțiale variază în funcție de designul structural specific al acestora. Când viteza gazului în interiorul echipamentului este sub 10 m/s, pierderea de presiune variază de obicei între 200 și 1000 Pa, iar eficiența de îndepărtare a prafului scade între 50% și 70%. În aplicațiile practice, colectoarele de praf inerțiale sunt de obicei poziționate ca prima etapă într-un sistem de îndepărtare a prafului cu mai multe-etape, unde sunt utilizate pentru a separa particulele de praf mai grosiere. Sunt deosebit de potrivite-pentru a capta praful uscat cu dimensiunile particulelor care depășesc 10 μm, dar nu sunt potrivite pentru îndepărtarea prafului lipicios sau fibros. De asemenea, colectoarele de praf inerțiale pot fi utilizate pentru a separa picăturile de lichid; în astfel de cazuri, se recomandă o viteză optimă a gazului de 1 până la 2 m/s în interiorul echipamentului.
Tehnologie bio-Nanofilm
Echipamentul de suprimare a prafului bio-nanofilm este o tehnologie care a câștigat recent importanță la nivel internațional. Utilizează cea mai avansată tehnologie bio-nanofilm disponibilă astăzi; prin pulverizarea unui nanofilm BME pe suprafața materialelor, acesta inhibă maxim generarea de praf în timpul etapelor de producție și procesare. Acest tip de control al prafului se încadrează în categoria de suprimare a prafului „pre-emisii-acționând *înainte de* eliberarea prafului-care oferă avantaje semnificative față de metodele tradiționale de îndepărtare a prafului „post{-producție”, asigurând un control eficient al prafului pe parcursul întregului proces de producție a materialului. Orice praf generat în timpul operațiunilor de zdrobire este aglomerat în particule fine, care în cele din urmă devin parte a produsului finit, crescând astfel randamentul cu 0,5% până la 3%. În plus, această tehnologie atenuează eficient poluarea cu PM2,5 și PM10, respectând pe deplin politicile naționale de protecție a mediului și-economisire a energiei. În comparație cu sistemele de spălare umedă și filtrare cu saci, suprimarea prafului cu bio-nanofilm nu generează nicio poluare a apei; agenţii chimici utilizaţi nu au efecte negative asupra mediului şi nu compromit calitatea produsului finit. De asemenea, implică costuri de investiții inițiale mai mici. Această tehnologie este potrivită pentru controlul prafului într-o gamă largă de setări, inclusiv mine, șantiere, cariere, depozite de materiale, porturi, centrale termice, fabrici de oțel și instalații de tratare a deșeurilor. Deși suprimarea prafului din bio-nanofilm a cunoscut deja diverse aplicații în străinătate, acum este adoptată treptat în numeroase provincii și municipalități din China.
Spălare umedă (tip de pulverizare-)
Echipamentul de îndepărtare a prafului de tip pulverizare-funcționează prin atomizarea apei într-o ceață fină prin intermediul duzelor situate în interiorul colectorului de praf. Pe măsură ce gazele de ardere încărcate de praf-trec prin această zonă de ceață, particulele de praf se ciocnesc cu picăturile de apă, sunt interceptate și se aglomerează cu acestea, determinând ca particulele să se depună din fluxul de gaz împreună cu picăturile.
Acest tip de echipament de îndepărtare a prafului are o structură simplă, rezistență scăzută la fluxul de aer și funcționare convenabilă. Un avantaj remarcabil este că, spre deosebire de alte sisteme, nu conține fante înguste sau orificii fine; în consecință, poate trata eficient gazele de ardere cu concentrații mari de praf fără a se înfunda.
În plus, deoarece picăturile pulverizate sunt relativ grosiere, nu este nevoie de duze specializate pentru-ceață fină, ceea ce duce la o funcționare mai fiabilă a sistemului. Colectorele de praf de tip spray-poate utiliza apă recirculată-reutilizand lichidul până când concentrația de particule în suspensie atinge un nivel semnificativ ridicat-simplificând astfel foarte mult cerințele pentru instalațiile de tratare a apei. Din aceste motive, acest tip de echipament de îndepărtare a prafului rămâne o alegere populară pentru multe întreprinderi industriale. Principalele sale dezavantaje includ o amprentă fizică relativ mare și o eficiență limitată în captarea particulelor de praf extrem de fine; necesita si un volum substantial de apa. În consecință, este cel mai frecvent utilizat pentru tratarea gazelor de ardere caracterizate prin dimensiuni mari ale particulelor de praf și concentrații mari de praf. Echipamentele de îndepărtare a prafului de tip pulverizare-utilizate în mod obișnuit sunt clasificate în trei categorii structurale pe baza modelelor de curgere a gazului și lichidului din dispozitiv:
(1) Tip de pulverizare co-curent: picăturile de gaz și lichid curg în aceeași direcție.
(2) Tip de pulverizare în contra-curent: lichidul este pulverizat într-o direcție opusă fluxului de gaz.
(3) Tip de pulverizare cu flux transversal-: lichidul este pulverizat într-o direcție perpendiculară pe fluxul de gaz.
Îndepărtarea prafului cu pulverizare atomizată
Îndepărtarea prafului prin pulverizare prin pulverizare abordează deficiențele asociate în mod obișnuit cu echipamentele tradiționale de îndepărtare a prafului-de tip pulverizare-și anume dimensiunea fizică mare a acestora, eficiența scăzută de îndepărtare a prafului și consumul mare de apă-, îmbunătățind astfel semnificativ eficiența îndepărtării prafului.
Principii tehnice ale sistemului
Sistemul funcționează utilizând o combinație de decantare gravitațională și de suprimare a prafului-de apă. Lichidul și gazul sunt transportate sub presiune către un ansamblu de duză; în capul duzei, lichidul și gazul se amestecă pentru a genera picături fin atomizate care sunt apoi expulzate din orificiul duzei. Acest proces creează particule extrem de fine de ceață de apă-cu diametrul cuprins între 1 μm și 10 μm-care absorb eficient particulele de praf suspendate în aer. Aceste picături-încărcate de praf se aglomerează rapid în particule mai mari care, sub influența gravitației, se depun din fluxul de aer, atingând astfel obiectivele de suprimare a prafului și de îmbunătățire a mediului.
Sistemul are capabilități excelente de control al atomizării; prin ajustarea presiunilor fluxurilor de gaz și lichid, unitatea de atomizare poate fi reglată fin-pentru a atinge raportul ideal de curgere a gazului-la-lichid, asigurând astfel generarea unui spray compus din picături excepțional de fine.
Precipitatoare electrostatice (ESP)
Precipitatoarele electrostatice (ESP) sunt echipamente auxiliare esențiale pentru centralele termice. Funcția lor principală este de a elimina particulele (cenusa zburătoare) din gazele de ardere emise de cazanele pe cărbune-sau petrol-, reducând astfel drastic volumul emisiilor de particule eliberate în atmosferă. Ca atare, ele constituie o piesă critică de echipament de protecție a mediului pentru atenuarea poluării și îmbunătățirea calității aerului. Principiul de funcționare este următorul: pe măsură ce gazele de ardere trec prin conductele care conduc la corpul principal al ESP, particulele din fluxul de gaz capătă o sarcină electrică pozitivă. Gazele de ardere intră apoi în camera ESP, care este prevăzută cu mai multe straturi de plăci catodice încărcate negativ.
Datorită atracției electrostatice dintre particulele de praf încărcate pozitiv și plăcile catodice încărcate negativ, particulele din gazele de ardere aderă la catozi. Periodic, plăcile catodice sunt lovite sau vibrate mecanic; această acțiune-condusă de forțele combinate de gravitație și vibrație-determină ca stratul de praf acumulat (odată ce atinge o anumită grosime) să se disloce și să cadă în buncărul de cenușă situat sub structura ESP, eliminând astfel cu succes particulele din fluxul de gaze arse. Având în vedere că centralele termice utilizează de obicei unități generatoare de-capacitate mare-cum ar fi unitățile de 600 MW, care consumă aproximativ 180 de tone de cărbune pe oră-volumul rezultat de gaze arse și praf este, de înțeles, imens. În consecință, precipitatoarele electrostatice (ESP) corespunzătoare utilizate pentru tratarea acestor emisii au o scară masivă. Corpul structural principal al unei centrale termice tipice ESP are o amprentă în secțiune transversală de aproximativ 25-40 de metri pe 10-15 metri. Luând în considerare înălțimea de 6-metri a rezervoarelor de cenușă, precum și spațiul vertical necesar pentru curgerea gazelor de ardere, înălțimea totală a unității ESP depășește frecvent 35 de metri. Pentru o astfel de structură de oțel colosală, analiza de proiectare trebuie să cuprindă nu numai evaluări statice și dinamice ale greutății proprii, sarcini de praf, încărcări ale vântului și sarcini seismice, ci și o evaluare riguroasă a stabilității generale a structurii.
Corpul principal al ESP este o structură de oțel, fabricată în întregime din profile structurale de oțel sudate. Exteriorul său este placat cu o „piele” (folă subțire de oțel) și materiale termoizolante pentru a facilita proiectarea, fabricarea și instalarea. Proiectarea structurală folosește o configurație stratificată: fiecare „felie” verticală constă dintr-un cadru care cuprinde mai multe grinzi principale, cu felii adiacente interconectate prin grinzi longitudinale mari. Pentru a găzdui instalarea straturilor de placare și izolație, grinzile secundare sunt sudate între grinzile principale. Având în vedere amploarea acestei structuri, încercarea de a modela fiecare punct fizic de conexiune în software-ul de proiectare ar avea ca rezultat o sarcină de lucru de negestionat și un număr excesiv de elemente.
În conformitate cu cerințele actuale de proiectare inginerească și proiectarea structurală specifică a corpului principal al ESP, domeniile principale de investigație includ rezistența structurală, stabilitatea structurală generală și deplasarea maximă a grinzilor principale responsabile de suspendarea plăcilor catodice. Pentru anumite regiuni localizate, analiza se concentrează pe evaluarea daunelor cauzate de oboseală la conexiunile dintre plăcile catodice și fasciculele principale-rezultate din expunerea prelungită la bătăi mecanice periodice-, precum și pe determinarea frecvenței optime pentru îndepărtarea prafului acumulat din plăcile catodice. Mai mult, analiza abordează alegerile optime de proiectare privind conexiunile dintre placarea structurală (plăci subțiri) și grinzile principale/secundare în condiții de încărcare a vântului, precum și echilibrul adecvat de rigiditate între aceste componente.
