Описание лабораторной установки и устройств

Лабораторная установка (рис. 4) состоит из вентилятора 1 камеры-дозатора 2, воздуховодов 3 и 5, циклона (пылеуловителя) 4, фильтра 6, электроаспиратора 7 с гибким шлангом 8 и аллонжами 9 и 9', пылеотбор-ной трубки 10 с наконечником 11. На схеме указаны отверстия в воздухо­водах 12, 13, 14, 15, где отбираются пробы на запыленность воздуха до и после пылеуловителя.

Рис 4. Схема лабораторной установки

Назначение камеры-дозатора 2 – обеспечить запыленную среду в воз­душном потоке, создаваемом вентилятором 1 в сети воздуховодов 3 и 5 Назначение пылеуловителя (циклона) и фильтра - обеспечить требуемую эффективность (степень) очистки запыленного воздуха.

Принцип действия циклона (рис. 5) основан на центробежной сепа­рации. При этом запыленный воздух из воздуховода через патрубок 1 попадает в циклон и, приобретая вращательное движение по спирали, опускается в кольцевом пространстве до низа конической части 2. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и, увлекаемые пылевым потоком, через пылевыпускное отверстие 3 выносятся в бункер-пылесборник 4 и оседают в нем вследствие потери скорости

Очищенный от крупно– и средне–дисперсной пыли воздух выходит из циклона через патрубок 5 и по воздуховоду 5 поступает на фильтр 6 (см рис. 4)

Циклон (1 ступень очистки) предназначен для очистки воздуха от круп­но- и средне–дисперсной пыли. Эффективность очистки циклоном составляет 70–90%. Фильтр (II ступень очистки), выполненный из фильтру­ющего материала ФП (ткани акад. И.В. Петрянова), предназначен для тонкой очистки от мелкодисперсной пыли. Эффективность очистки фильтром со­ставляет 95–99%.

Эффективность очистки пылеуловителями (циклоном и фильтром) можно определить по формулам:

%,

,

,

где G₁ – количество пыли, содержа­щейся в воздуховоде на входе в пылеуло­витель, кг/ч; G₂ - количество пыли, содержащейся в воздуховоде на выходе из пылеу­ловителя, кг/ч; С_вх и С_вых - концентрации пыли до и после пылеуловителя. г/м³; L_вх и L_вых - расход (объем) удаляемого воздуха до и после пылеуловителя, м³/ч.

Рис. 5. Циклон типа НИИоГАЗ ЦН-15

Приборы контроля, методы отбора проб и методика определения содержания ныли в воздухе вентиляционных систем гравиметрическим (весовым) методом

Приборы контроля – электроаспиратор (рис. 6) предназначен для про­тягивания запыленного воздуха через аллонжи с фильтром и для измере­ния объема (расхода) удаляемого воздуха L, л. Электроаспиратор состоит из воздуходувки, электромотора и четырех реометров 3. Внутри реомет­ров (полых конических трубок) находятся поплавки 5 из легкого метал­ла, указывающие скорость протягивания воздуха от 0 до 20 л/мин. С помощью штуцеров 6 к электроаспиратору подсоединяются резиновые полые трубки (или трубка) с аллонжем-фильтродержатслем. Скорость просасывания запыленного воздуха регулируется ручкой вентиля 4 каждого реометра.

Рис. 6. Электроаспиратор (ПРУ-4):

1 – подключение питания;

2 – тумблер включения и выключения;

3 – реометры;

4 – ручки вентилей;

5 – поплавок;

6 – штуцеры

Аллонж–фильтродержатель (9 и 9', рис.4) представляет собой полый (металлический) или пластмассовый конус, в который помещается аналитический аэрозольный фильтр типа АФА–ВП–20 или АФА–ВП–10.

Пылеотборная трубка 10 со съемным наконечником 11 служит для отбора за­пыленного воздуха в воздуховоде.

Метод отбора проб воздуха на запы­ленность в воздуховодах вентиляционных систем.Отбор проб запыленного возду­ха в воздуховоде проводится методом внешней фильтрации пылеулавливающим устройством (аллонжем), расположенным вне воздуховода. Пробы отбираются рав­номерным перемещением пылеотборной трубки по всему сечению воздуховода по двум взаимно перпендикулярным направ­лениям. Места отбора проб следует выбирать преимущественно на вер­тикальных участках воздуховода. При отсутствии вертикальных участков допускается производить отбор проб на наклонных и горизонтальных участках, при этом число отбираемых проб необходимо удваивать. В каждом сечении воздуховода необходимо отбирать две-три пробы.

При отборе проб наконечник пылеотборной трубки вводится в отверстие воздуховода и головка наконечника располагается навстречу воздушному по­току. При этом не допускается касание головки наконечника стенок воздухо­вода, так как из-за попадания на фильтр АФА-ВП-20 (или АФА-ВП-10) пыли со стенок воздуховода результат анализа будет неточным.

Для получения точных результатов анализа на запыленность скорость воздуха во входном отверстии пылеотборной трубки должна соответство­вать скорости воздушного потока в воздуховоде, т.е. должен соблюдаться принцип изокинетичности.

Отбор проб с превышением изокинетичной скорости приводит к за­нижению концентрации пыли и, наоборот, малые скорости пробоотбора способствуют завышению результатов анализа.

Объем отбираемого электроаспиратором воздуха (L, л) определяется в зависимости от предполагаемой концентрации пыли в воздуховоде. Если предполагаемая концентрация пыли в воздуховоде С (мг/м³) 2; 2-10; 10-50; свыше 50, то рекомендуемый объем отбираемого воздуха (L, мл) соответственно равен 1000; 500; 250; 100.

Методика определения содержания пыли в воздухе вентиляционных сис­тем. Для определения концентрации пыли в воздухе вентиляционных сис­тем гравиметрическим (весовым) методом необходимо: на аналитических весах взвесить без защитного кольца один или несколько аналитических аэрозольных фильтров АФА-ВП-20 или АФА-ВП-10. Предварительно взве­шенные фильтры вложить в защитные кольца, на которых проставить их порядковый номер и вес Р (мг). Вложить один из взвешенных фильтров с защитным кольцом в гнездо корпуса аллонжа 9 и плотно зажарь ею между двумя алонжами 9 и 9' (см. рис. 4). Нижнюю часть аллонжа 9 с помо­щью резинового шланга 8 присоединить к всасывающему штуцеру электро­аспиратора, а верхнюю часть аллонжа 9' соединить с пылеотборной труб­кой, на которую плотно навинтить наконечник 11. Диаметр наконечника пылеотборной трубки (d, мм) необходимо предварительно подобрать по гра­фику рис. 7, зная скорость движения воздуха в воздуховоде (V, м/с) и скорость воздуха, просасываемою воздуходувкой (V_в, л/мин).

Далее пылеотборное устройство вводят в воздуховод навстречу запыленному потоку, включают электроаспиратор и регулировочным вентилем устанавливают рекомендуемый (расчетный) объем отбираемого воз­духа (L_в, л)

где U_в – скорость движения воздуха в воздуходувке, л/мин; t – продолжительность отбора пробы, мин.

Начало и конец отбора пробы фиксируются. Затем выключают электро-аспиратор и осторожно вынимают пылеотборную трубку из воздуховода. Разъединяют аллонжи 9 и 9' и за выступ защитного кольца извлекают фильтр с пробой (навеской пыли).

Скорость движения воздуха в воздуходувке V_в,л/мин

Рис. 7 График определения диаметра наконечника d, мм по скорости движения воздуха в воздуховоде и скорости воздуха в воздуходувке U_в, л/мин.

Раскрывают защитное кольцо, перегибают фильтр пополам запыленной стороной внутрь. Определяют привес фильт­ра (фильтров) и концентрацию пыли. При этом взвешивание производят обязательно на одних и тех же весах с точностью до 0,1мг.

Условия взвешивания. Фильтр с пробой вынимают из защитного колца и кладут пинцетом на середину чашки весов. Концентрацию пыли определяют по формуле:

где DР - привес фильтра, мг; L_в – объем (расход) пропущенного через аллонжи воздуха, л. Номера фильтров и концентрации пыли заносят в рабочий журнал (таблицы).