Типы бортовых отсосов и их применение

По конструктивному выполнению бортовые отсосы бывают обычные (простые) и опрокинутые. У обычных отсосов щелевые отверстия расположены в вертикальной плоскости, у опрокинутых – в горизонтальной. Если щель бортового отсоса расположена с одной стороны зеркала выделения вредностей, то отсос называется односторонним, или однобортовым. При расположении щелей с двух противоположных сторон зеркала бортовой отсос называется двусторонним, или двухбортовым. Если щели расположены под углом (обычно прямым) друг к другу, то отсос называется угловым. У круглых аппаратов отсосы бывают кольцевыми, полукольцевыми и подковообразными.

Если с одной стороны зеркала вредностей располагается бортовой отсос, а с другой – щель для подачи воздуха, то такое устройство называется отсосом со сдувкой (передувкой). Отсос со сдувкой может быть назван иначе активизированным отсосом.

На рисунке 12 схематично показаны три модификации двусторонних бортовых отсосов у прямоугольного источника вредности.

Односторонние бортовые отсосы эффективны и выгодны по расходу воздуха только при малой ширине обслуживаемого зеркала (ванны, стола, желоба); двусторонние отсосы применяются при большей ширине зеркала. Распространено ошибочное мнение, что односторонние отсосы выгоднее двусторонних по расходу воздуха. Это заблуждение, основанное на применяв шейся тогда неправильной методике расчета.

Рисунок 12 – Типы бортовых отсосов.

а – обычный (простой) отсос; б – опрокинутый отсос; в – отсос со сдувкой

Прорыв вредностей в помещение происходит в основном у свободных бортов ванны. Чем ближе к зеркалу будут прижаты удаляемые частицы вредностей, тем меньше опасность их «проскока» в помещение. Чем токсичнее выделяющиеся вредности, тем ближе к зеркалу должен быть их путь. Условная высота подъема вредностей над зеркалом их выделения называется высотой спектра течения, или высотой спектра вредностей.

Опрокинутые бортовые отсосы стали входить в практику в середине 50-х годов. Их широко пропагандировали, считая, что эти отсосы эффективнее обычных и требуют значительно меньшего расхода воздуха.

Опрокинутые бортовые отсосы еще сравнительно мало распространены в практике. Опрокинутые бортовые отсосы перекрывают часть зеркала, что не всегда приемлемо. Круглые ванны или аппараты почти никогда не снабжаются опрокинутыми отсосами.

Опрокинутые бортовые отсосы могут использоваться для удаления вредностей от длинных и узких желобов с относительно высокими бортами. У таких желобов, например для выпуска шлака, вполне возможно перекрытие с одной стороны части зеркала отсосом. Высота стенок желоба может быть достаточно большой без ущерба для технологии.

Обычные бортовые отсосы широко распространены не только в гальванических и травильных цехах, но и во многих иных производствах. Их применяют для локализации вредностей у закалочных баков в термических цехах, у пропиточных ванн, у различных вакуум-аппаратов с периодически открывающейся крышкой, у плавильных печей при невозможности капсюляции, у открытых желобов с вредными выделениями, у узких и длинных столов, где производится ручная работа, связанная с выделением газов и пыли. Угловые бортовые отсосы применяются для удаления паров и пыли от квадратных в плане аппаратов и выбивных решеток в литейных.

Во всех случаях, когда невозможно укрытие зеркала с вредными выделениями кожухом, бортовой отсос является эффективным местным отсосом, если он правильно сконструирован и правильно рассчитан. К сожалению, до настоящего времени разработана методика расчета только для бортовых отсосов у гальванических и травильных ванн.

Если зеркало выделения вредностей имеет большую ширину, то даже двусторонний бортовой отсос оказывается неэффективным. Как известно из теорий струй, спектры всасывания очень ограничены даже при значительных скоростях в сечении щели. Перекрыть всасывающим факелом зеркало значительной ширины не удается; в середине его скорости настолько малы, что не препятствуют проскоку вредностей в помещение. Поэтому предельной для двустороннего отсоса считается ширина зеркала 1,6 м(для гальванических ванн – 1,2 м).

Для одностороннего бортового отсоса предельной шириной зеркала считается 0,8 м (для гальванических ванн 0,6 м). Однако по расходу воздуха двусторонний отсос выгоднее, нежели односторонний, даже при малой ширине зеркала, поэтому во всех случаях, когда это возможно, рекомендуется при ширине зеркала свыше 500 мм применять двусторонний бортовой отсос.

Если зеркало выделения вредностей имеет ширину более 1.6 м, приходится использовать активизированный бортовой отсос, т. е. отсос со сдувкой. Он эффективен и сравнительно экономичен при условии, если над зеркалом вредностей нет выступающих частей. Если над зеркалом имеются выступающие части – подвески, штанги, сами изделия, то эффект отсоса со сдувкой резко снижается.

При эксплуатации всякого открытого бака или ванны неизбежны периоды, когда обрабатываемые изделия или материал загружаются и выгружаются. При этом поднятые над уровнем жидкости предметы создают препятствие для приточной струи отсоса со сдувкой. В периоды загрузки и разгрузки сдувка настолько неэффективна (иногда даже вредна), что порой ее выключают. Если нахождение изделия или материала под уровнем жидкости продолжительно, а время загрузки и выгрузки незначительно, то применение отсоса со сдувкой возражений не вызывает. При обратном соотношении бортовой отсос со сдувкой вряд ли рационален, и надо искать иное решение.

Следует упомянуть о том, что при наличии выступающих над уровнем зеркала предметов обычный бортовой отсос тоже становится менее эффективным и требует почти двукратного объема воздуха. Если верхняя кромка щели бортового отсоса находится на одном уровне с выступающими над поверхностью жидкости изделиями или электродами, объем воздуха, удаляемый бортовым отсосом, должен быть увеличен примерно на 70%.

Бортовые отсосы со сдувкой применяются на практике только при прямоугольной форме зеркала. Однако в частных случаях возможно использование этого местного отсоса и для круглых аппаратов.

При конструировании бортовых отсосов и сдувок очень важно обеспечить равномерность всасывающих и приточных струй. Для этого всасывающие и приточные щели не делают слишком длинными. Обычно придерживаются отношения высоты всасывающей щели к ее длине в пределах от 1:10 до 1:15. Как правило, всасывающую щель, даже при клиновидном воздуховоде, не делают длиннее 1200 мм. Приточные щели обычно выполняются не длиннее 1000 мм. Как всасывающие, так и приточные щели снабжаются рассечками, располагаемыми друг от друга на расстоянии, равном двум-трем значениям ширины щели.

Бортовые отсосы у небольших прямоугольных ванн (аппаратов, столов) делаются сплошными П-образными. Такие отсосы рекомендуется применять при длине щели не более 1200 мм. При большей длине щели, а также при кольцевой ее конфигурации отсосы делаются секционными.

Воздух от бортовых отсосов чаще всего удаляется подпольными каналами, вследствие чего выходные патрубки отсосов обычно направлены вниз. Это наиболее конструктивно, особенно для отсосов секционных.

Высота всасывающей щели (ширина для опрокинутого отсоса) берется в пределах от 40 до 100 мм. Однако возможно применение щелей и большей высоты. При отсосах со сдувкой высота щели может быть значительно больше – до 300 мм. Высоту щели сдувки обычно принимают около 0,013b, где b – ширина обслуживаемого зеркала, но не менее 5 – 7 мм.

Бортовые отсосы – секционные и П-образные – выполняются из листовой стали толщиной от 2 до 5 мм на сварке, или из пластмасс. Значительно реже отсосы делают литыми из чугуна.

При конструировании ванн с односторонним отсосом существенно устройство обтекателя у противоположного отсосу борта ванны. Во всяком случае, желательно этот борт делать с плавным закруглением, а не с острым углом.

Вентиляционное оборудование