Высокоэффективная очистка воздуха

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ

ОЧИСТКА ВОЗДУХА

ПРЕДИСЛОВИЕ

Очистка воздуха или других газов от нежелательных аэрозоль­ных примесей уже давно стала сложной промышленной проблемой. За последние 15 лет в связи с необходимостью более эффективного улавливания субмикронных частиц требования к очистке возросли. В основном это связано с развитием новых отраслей промышленно­сти, в особенности атомной и биохимической, в которых даже весьма низкие концентрации токсичных аэрозолей представляют серьезную опасность; отчдсти это объясняется возникшими требованиями пол­ного удаления частиц из воздуха рабочих помещений или специ­альных камер и укрытий при производстве фотоматериалов и преце-зионных электронно-механических приборов.

Последние достижения промышленной токсикологии в изучении последствий вдыхания воздуха, содержащего очень мелкие частицы, рабочим персоналом, всем населением еще раз подтверждают необ­ходимость решения задач по тонкой очистке воздуха. В связи с этим особое внимание было уделено усовершенствованию всех типов пылеулавливающего оборудования и систем вентиляции на заводах, в больницах и лабораториях. Наибольшее значение приобрели волокнистые фильтры, для которых характерна высокая эффектив­ность улавливания частиц всех размеров, включая субмикронные (часто эти фильтры называют абсолютными). Такие фильтры можно использовать в крупномасштабных установках, имеющих приемле­мые величины сопротивлений, пылевых нагрузок и производитель­ности при допустимых габаритах и стоимости.

Фильтрующие материалы, обеспечивающие необходимую эф­фективность, первоначально были разработаны для снаряжения противогазовых коробок с целью защиты от боевых химических и бактериологических аэрозолей. Службы военно-химической защиты Англии и Соединенных Штатов Америки совместно с промышлен­ными фирмами впервые применили эти материалы в конце второй мировой войны для фильтрации в промышленных целях и руководи­ли разработкой современных материалов и конструкций.

В Англии эти исследования, особенно в отношении разработки более экономичных и безопасных фильтрующих установок, стиму­лировались Управлением по атомной энергии в Научно-исследова­тельском центре по атомной энергии (Харуэлл) и в Научно-иссле-

довательском центре по разработке атомного оружия (Олдермастон). В настоящее время там используют невоспламеняющиеся фильтры.

Так как литературных данных, посвященных развитию, кон­струкциям и эксплуатации таких промышленных фильтрующих систем, крайне мало, а интерес к этой области постоянно возрастает, авторы попытались описать современное состояние технологии высокоэффективной фильтрации и рассмотреть принципы, положен­ные в основу конструкций и работы систем высокоэффективной фильтрации. Представленные в книге научные основы этой пробле­мы не претендуют на исчерпывающую полноту, однако они вполне достаточны, чтобы служить руководством для дальнейшего изуче­ния. Инженерные вопросы, относящиеся к конструкциям фильт­ров' и фильтрующим агрегатам, обсуждаются без деталей.

Книга написана сотрудниками Управления по атомной энергии (Олдермастон) и Научно-исследовательского военно-химического центра (Портон), а также специалистами фирмы «Уокес».

Смит С* Es Уайт П. А* Ф.



далее

Контакты

Адрес
119034, Россия, Москва
Пречистенская наб., дом 13, стр. 1, этаж 6
Телефон: +7 (495) 982-55-53, 984-6062
Факс: +7 (495) 984-6061
E-mail: info@firepower.ru

Навигация

ПРЕДИСЛОВИЕ

0

ВВЕДЕНИЕ

1 2 3

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ

Работа с радиоактивными веществами

4

Биохимические процессы

5

Медицина

6

Защита органов дыхания

7

Улавливание пылей

8 9

Очистка воздуха от табачного дыма

10

ЛИТЕРАТУРА

11

ПРИРОДА АЭРОЗОЛЕЙ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЭРОЗОЛЕЙ

Определения

12

Размеры частиц

13

Распределение частиц по размерам

14

Эффективность

15

Природа пыли

16

Коагуляция

17

АТМОСФЕРНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ АЭРОЗОЛИ

18

Природа атмосферной пыли и размер частиц в ней

19

Атмосферные частицы и фильтрация

20

Табачный дым

21

Бактерии

22

Промышленные пыли

23

АЭРОЗОЛИ АТОМНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Введение

24 25

Оценка опасности

26

Классификация радиоактивных аэрозолей

27

Конденсационные аэрозоли

28 29 30

Частицы, образованные путем диспергирования

31 32 33

Аварийные выбросы

34

Неконтролируемые отклонения в работе реакторов

35

Огонь

36

Заключение

37

ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТЬ ПЫЛЕЙ

ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТЬ ПЫЛЕЙ

38

Испытания дифференциальным термоанализатором

39

Испытание на саморазогревание

40

Влияние пылевидных примесей

41

ПРОБООТБОР И ИЗМЕРЕНИЯ

42

Влияние формы частиц

43

Агрегация частиц

44

Изокинетичность пробоотбора

45

Пробоотборные устройства

46 47

Анализ проб

48 49 50

ЛИТЕРАТУРА

51

ТЕОРИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ВОЛОКНИСТЫМИ ФИЛЬТРАМИ

Введение

52 53

МЕХАНИЗМЫ ФИЛЬТРАЦИИ

54

Перепад давления на волокнистых фильтрах

55 56

Эффективность осаждения частиц

57

Обтекание потоком цилиндра

58

Осаждение частиц на цилиндре за счет инерционного эффекта

59

Осаждение частиц за счет эффекта зацепления

60

Осаждение частиц за счет броуновской диффузии

61

Уравнения Лэнгмюра для расчета эффективности при одновременном действии эффектов диффузии и зацепления

62

Теория Девиса об осаждении частиц одиночными волокнами

63

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ К ФИЛЬТРАМ

64 65

Фильтры электрического типа

66

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ

67

Коэффициент проскока и размер частиц

68 69 70 71

Коэффициент проскока и скорость

72 73

Коэффициент проскока и плотность упаковки

74

Эффективность осаждения и концентрация пыли

75

Аэрозоли, применяемые для испытания фильтров

76

ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ

77

ЛИТЕРАТУРА

78

ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

ВАЖНЕЙШИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

79

Взаимозависимость основных параметров

80 81

Типовые значения характеристик

82

Размещение материалов в промышленных фильтрах

83

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА О РАЗВИТИИ ФИЛЬТРОВ

84

Фильтры на основе смеси шерсти с асбестом

85

Фильтры на основе смеси шерсти со смолой

86

Хлопко-асбестовые слои

87

Бумаги целлюлозно-асбестовой композиции

88

Стеклянное волокно

89

Бумага из стекловолокна

90

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ФИЛЬТРОВ

91

Термопластичные волокна

92 93

Пористая керамика

94

Другие материалы

95

ФИЛЬТРЫ ГРУБОЙ очистки

96

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

97

ФИЛЬТРАЦИЯ ГЛУБОКИМИ СТАЦИОНАРНЫМИ И ПСЕВДООЖИЖЕННЫМИ ЗЕРНИСТЫМИ СЛОЯМИ

98

ПРОБООТБОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

99

Скорости пробоотбора

100

Фильтры для дисперсных анализов

101

Фильтры для весовых определений

102

ЛИТЕРАТУРА

103

КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРОВ

Фильтры с асбесто-шерстяными и шерстяно-смоляными материалами

104 105 106

Фильтры с хлопко-асбестовыми материалами

107

Бумажные фильтры

108 109 110

Предфильтры

111

МОНТАЖ ФИЛЬТРОВ

112 113

Смена фильтров

114

Упаковка фильтров

115

Разгрузка и погрузка

116

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ФИЛЬТРЫ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЯ

КОНТРОЛЬНЫЕ И ТИПОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

117 118

Испытания по степени потемнения

119

Методика испытаний по аэрозолю метиленовой голубой

120

Методика испытаний по пламенной натриевой фотометрии

121 122

Испытания по туману диоктилфталата

123

Другие методы

124

Сравнение методов определения эффективности

125

Определение сопротивления фильтров

126

Испытания на забивание

127

Другие виды испытаний снаряженных фильтров

128

Контрольные и типовые испытания отдельных частей фильтра

129

Фильтрующая среда

130

Фильтрующие установки

131 132

ИСПЫТАНИЯ ФИЛЬТРОВ НА ОГНЕСТОЙКОСТЬ

133

Испытания на термо- и огнестойкость

134

Технические условия на высокотемпературные абсолютные фильтры производительностью 1700 м3/ч

135

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ НА ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ

136

ПРИЕМОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГОТОВЫХ ОБРАЗЦОВ

137

ЛИТЕРАТУРА

138

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЧИСТКА ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ

139

Гравитационные пылеосадительные камеры

140

Циклоны

141 142

Мокрое пылеулавливание

143 144

ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ

145 146

ФИЛЬТРАЦИЯ

147

Тканевые фильтры

148

Волокнистые фильтры промышленного типа

149

УДАЛЕНИЕ ПАРОВ

150

Раздельное удаление паров и частиц

151

Одновременное удаление пара и аэрозольных частиц

152 153

Удаление иода из газовых потоков

154 155

Способы удаления иода для типичных реакторов с газовым охлаждением

156 157

Улавливание паров при реакциях с твердыми веществами с последующей фильтрацией

158

Улавливание паров за счет реакций в зернистом фильтре

159

ЛИТЕРАТУРА

160

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ УСТАНОВОК

ОЧИСТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ

161 162 163 164

Борьба с запыленностью

165 166

Принципы проектирования насадков и зонтов

167 168

Соответствие характеристик предфильтров-и конечных фильтров

169 170

Выбросные трубы

171

Централизованная очистка

172

Основные схемы очистки

173

Учет влияния физических условий

174

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Опасность пожара и взрыва

175

Искроуловители

176

Огнепреградители

177

Охлаждение горячих газов в газоходах

178

Воспламенение фильтров

179

Методы борьбы с огнем

180

РАСПОЛОЖЕНИЕ И МОНТАЖ ФИЛЬТРОВ

181 182

ЛИТЕРАТУРА

183

ОБСЛУЖИВАНИЕ ФИЛЬТРУЮЩИХ УСТАНОВОК

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

184

ПОДАЧА ВОЗДУХА

185

МЕСТНЫЕ ВЫТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА

186

ГЛАВНАЯ ВЫТЯЖНАЯ СИСТЕМА

187

ВЫТЯЖНЫЕ ТРУБЫ

188

ШУМ

189

Сопротивление системы

190

Типы вентиляторов

191

Регулирование производительности вентиляторов

192

ПРИТОЧНЫЕ И ВЫТЯЖНЫЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

193 194

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

195 196

ТИПИЧНЫЕ СХЕМЫ ФИЛЬТРУЮЩИХ УСТАНОВОК Радиоактивная лаборатория

197 198

Исследовательский реактор

199

РАБОТА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНОВКИ

200

Наладочные испытания

201

ИЗМЕРЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

202

Измерение воздушного потока у решеток

203

Ввод установки в эксплуатацию

204

ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНОВКИ

205 206

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

207

Вентиляторы и демпферы

208

Приточный воздуховод

209

Вытяжной воздуховод

210

Фильтры вытяжной системы

211

Замена фильтров вытяжной системы

212 213 214 215

Чистка воздуховодов

216

Эксплуатация вытяжной трубы

217

ЭКОНОМИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФИЛЬТРОВ

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

218

Стоимость вытяжной вентиляции

219

Стоимость фильтров

220

Стоимость предфильтров

221

Сопротивление фильтров и стоимость энергии, потребляемой вентиляторами

222

Стоимость использования местных укрытий

223

Стоимость очистки приточного воздуха

224

Стоимость строительства зданий, оборудованных высокоэффективной фильтрацией

225

Общая стоимость

226

Состояние теории фильтрации

227

Эффективность и размер частиц

228

Эффективность и пылеемкость

229

Характеристики пылеемкостей

230

Ускоренные испытания на пылеемкость

231

Пылеобразование в технологических процессах

232

Испытание фильтров

233

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ

234

Совершенствование первичных пылеуловителей

235

Регенерация фильтров

236

Повышение химической и физической стойкости

237

Повышение надежности и безопасности

238

Расширение областей применения фильтров

239