clock for blog часы для сайтов

Проголосуйте!

Чого не вистачає на сайті?
 

Проголосуйте!

Яку аспіраційну системи ви б вибрали для вашого д/о цеху?
 
html counterсчетчик посетителей сайта
mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterСьогодні14
mod_vvisit_counterВчора12
mod_vvisit_counterЦього тижня66
mod_vvisit_counterМинулого тижня86
mod_vvisit_counterЦього місяця268
mod_vvisit_counterМинулого місяця514
mod_vvisit_counterЗа весь час27202

Designed by:
SiteGround web hosting Joomla Templates

ЧОМУ ЛІТОМ ПИЛЯТЬ ЦИКЛОНИ?

 

Циклон і фільтр

Сьогодні достатньо багато уваги приділяється вивченню конструкцій апаратів механічного очищення аспірованого повітря в деревообробленні та моделюванню очищення повітря від пилу. Однак, якщо взяти до уваги якість очищення повітря, наприклад, в циклонах, то зіткнемося з великою розбіжністю у показниках пилевловлювання: від 67% до 99%. Визначальними чинниками, що мають вплив на показники пиловловлення є температура навколишнього середовища та вологість повітря залежно від пори року. Для розуміння цих процесів необхідно проаналізувати властивості деревини щодо її гігроскопічності, властивості повітря,  а також їх взаємодію.

Деревина  має пористу будову і їй  властиво віддавати вологу повітрю та поглинати її з повітря,  залежно від його стану. Деревину розглядають як композицію із декількох складових. Абсолютно суха деревина складається з двох компонентів: деревинних клітин та повітря, але при зміні температури повітря може виділити вологу, яку поглинуть стінки клітин і в структурі появиться третій компонент - вода.

Вода в деревині може знаходитися в двох її структурних елементах: в порожнинах клітин і в стінках клітин.  Відповідно в деревині розрізняють вільну вологу, що знаходиться в порожнинах клітин і вологу зв'язану (або гігроскопічну), що знаходиться в товщі стінок клітин. Вільна волога має тільки механічний зв'язок з деревиною. Вона легко видаляється з деревини і не тягне за собою змін структурних елементів деревини. Зв'язана (гігроскопічна) волога не просто заповнює пори в клітинах деревини, а знаходиться в фізико-хімічному зв'язку з нею.

При висиханні з деревини видаляється в першу чергу вільна волога і тільки після повного видалення цієї вологи починається випаровування вологи зв'язаної (гігроскопічної). З видаленням гігроскопічної вологи з деревини проявляються зміни розмірів її структурних елементів (усушка).

Стан деревини, за якого в ній немає вільної вологи, але присутня максимально можлива кількість зв'язаної (гігроскопічної) вологи, називається точкою насичення або межею гігроскопічності. Якщо взяти дві проби деревної тирси:  сухої і  вологої, то через певний час зважуванням можна встановити, що вологіший зразок підсох, а сухіший - набрав вологи. З часом  обидва зразки майже зрівноважаться в вологості. Процес поглинання вологи з повітря деревиною за рахунок сил молекулярного притягання і капілярного всмоктування  називається процесом сорбції, а зворотній процес десорбцією.

При підвищенні температури вологість, що відповідає точці насичення, знижується. Можна зробити висновок, що певному стану повітря відповідає врівноважена з ним вологість деревини, названа рівноважною.

Наступним чинником, що впливає на якість очищення повітря, являється транспортуючий агент – повітря, що перебуває у постійному контакті і взаємовпливі з деревними відходами. Серед найважливіших параметрів, які характеризують повітря, виділяють температуру tºС та відносну вологість φ (ступінь насичення повітря водяною парою). Абсолютною вологістю повітря називають масу водяної пари, що міститься в 1 м3 вологого повітря. Абсолютна вологість повітря в стані насичення називається вологоємністю.

Залежно від температури, повітря поглинає або виділяє вологу. Із збільшенням температури  зростає можливість поглинання повітрям вологи, а із зниженням температури надлишок вологи конденсується на центрах конденсації, якими в нашому випадку являються частинки пилу, стружки та стінки трубопроводів. Відповідно, ненасиченим вологим повітрям називають повітря, яке здатне поглинути додатково вологу, насиченим вологим повітрям – називають повітря, яке при даній температурі не поглинає вологи. Для розрахунків вентиляційних установок користуються поняттям вологовміст повітря (маса водяної пари, що припадає на 1 кг сухого повітря). Цей параметр  зручний для розрахунків тим, що в результаті фізичних процесів взаємодії повітря з деревиною вміст пари в повітрі постійно змінюється, а її відношення до незмінної кількості абсолютно сухої частини повітря добре характеризує стан повітряної суміші в даний конкретний момент. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що показники якості очищення повітря в циклонах в різні пори року для різних погодних умов мають розбіжність.

Простежимо за ходом утворення деревних відходів під час механічного оброблення деревини. Найчастіше на деревообробних підприємствах у цех для оброблення поступає матеріал вологістю 8-12%. Температура поверхневих шарів різця в деяких випадках досягає біля передньої грані 800-840º. Високу температуру в зоні різання підтверджують випадки слідів обвуглення країв деревини під час порушення режимів різання або неправильній підготовці інструменту. Вказаний температурний вплив  зумовлює подальше висушування частинок пилу та тирси, що утворюються. Таким чином, в момент попадання в пилоприймач вологість дрібнодисперсних частинок наближається до нуля. Описаний процес утворення відходів до цього періоду незмінний протягом року і практично не залежить від атмосферних умов.

 I-D діаграма вологого повітря

Процеси взаємодії частинок деревини та повітря в трубопроводах та циклоні в літній та зимовий період часу  зручно аналізувати за допомогою Id діаграми (рис.2).

В літній період приймемо, що температура повітря в цеху становить 20ºС, відносна вологість повітря становить 60% (рис.2,т.D).  Температура в нагрітих на сонці трубопроводах та циклоні становить 40ºС. Під час проходження через аспіраційну систему температура пилоповітряної суміші зростає, а відносна вологість повітря зменшується. Вологовміст повітря для  температури 20ºС і відносної вологості 60% становить 8,86 г/кг. Під час нагрівання цього повітря до температури 40ºС вологовміст залишиться незмінним, а відносна вологість зменшиться до 18% (рис.2, т.Е). Тобто для температури  40ºС  1кг повітря може додатково поглинути 40,8 г вологи. Можна зробити висновок, що під час транспортування по трубопроводу проходить подальше сушіння деревообробних відходів. У результаті тертя частинок пилу до сухого повітря відбувається їх електризація. Частинки пилу, отримавши однойменні заряди відштовхуються одна від одної, унеможливлюючи їх коагуляцію. Частинки з малою масою залишаються у зваженому стані і погано вловлюються інерційними пиловловлювачами.

В зимовий період приймемо, що температура повітря в цеху становить 17ºС. На сьогодні в цехах з сучасними технологіями деревообробки та опорядження встановлюються системи зволоження та автоматичного підтримання вологості у виробничому приміщенні в заданих межах.  Тому  приймемо, що відносна вологість повітря становить 60% (рис.2, т. А). Температура повітря в зовнішних трубопроводах та циклоні становить -20ºС. Під час проходження через аспіраційну систему температура пилоповітряної суміші знижується і наближаться до зовнішньої температури. Точка А, що відповідає стану повітря у цеху, під час охолодження повітря буде переміщатися по вертикалі вниз. Відносна вологість повітря буде зростати до стану повного насичення вологою при постійному вологовмісті. Після досягнення стану насичення в т.В (φ=100%) процес охолодження піде по кривій вліво до точки С. Надлишок вологи почне конденсуватися. В даному випадку кількість вологи, що вивільнилася з повітряної маси становитиме (7,5-0,8)= 6,7г/кг або 8,7г/м3.

Відомо, що конденсація вологи починається з центрів конденсації, якими стають транспортовані відходи та частинки пилу. Підвищена вологість не дає умов для утворення електричних зарядів. Осідаючи на частинках відходів, каплі вологи не зразу проникають в структуру деревини ,а залишаючись деякий час на поверхні частинок, сприяють їх зчепленню між собою (коагуляції), збільшуючи масу частинок як за рахунок зрощення так і за рахунок утвореної вологи.

Якщо взяти конкретний випадок, наприклад верстат ШлПС, в аспіраційну систему якого поступає пилоповітряна суміш з концентрацією пилу 4г/м3 , то стає очевидним, що маса пилу за рахунок виділеної з повітря вологи, що конденсувалася на частинках пилу, може зрости у 2,2 рази, з покращенням при цьому умов коагуляції. Таким чином в інерційному  пиловідділюючому апараті, наприклад циклоні, очистка повітря від скоагульованого і зволоженого пилу відбудеться значно ефективніше. Для вловлювання сухого пилу циклони практично непридатні.

Описані в даних випадках режими можуть відрізнятися від реальних, однак тенденції, що описані при різниці температури  в приміщенні та за його межами, зберігаються. Свідченням цього являється якісна робота циклонів на деревообробних підприємствах взимку та недостатньо ефективна у літній період.

1. Підсумовуючи описані процеси можна зробити такі висновки:Зниження температури повітря під час його подачі на очищення може супроводжуватися виділенням з повітря певної кількості вологи, що знімає  статичні заряди з частинок пилу, підвищує масу частинок пилу та допомагає коагуляції пилу в інерційних пиловловлювачах (циклонах) і в цілому позитивно впливає на очищення повітря.

2. Підвищення температури повітря під час подачі повітря на очисні установки (в т.ч. інерційні - циклони) негативно впливає на якість очищення. Як допоміжний захід, можна рекомендувати фарбування трубопроводів та очисних споруд в білий (світловідбиваючий) колір для запобігання нагрівання сонячним промінням.

3. Осадженню деревного пилу може сприяти конденсація водяної пари під час подачі її безпосередньо в транспортний трубопровід в розрахованій кількості, що може поглинутись деревними відходами до досягнення рівноважної вологості.

 

Будемо раді отримати ваші зауваження та запитання в коментаріях

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить