ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ХЛОПКОВОЙ ПЫЛИ С ЕГО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ

АННОТАЦИЯ

В статье описывается характеристика пыле-задерживающих устройств и их недостатки. Приведены результаты экспериментов по определению эффективности устройств и предлагается схема нового устройства для очистки  запыленного воздуха  на хлопкозаводах с увеличением пылезадерживающего эффекта и разделение пыли по фракциям для удержания волокнистого материала.

ABSTRACT

The article describes the characteristics of dust-retaining devices and their disadvantages. The results of experiments to determine the efficiency of devices are presented and a scheme of a new device for cleaning dusty air at cotton mills with an increase in the dust-retaining effect and separating dust into fractions to retain fibrous material is proposed.

Ключевые слова: Циклон, пыль, волокнистый материал, разделение, фракции, пылезадерживающий, минерал, органик.

Keywords: Cyclone, dust, fibrous material, separation, fractions, dust-retaining, mineral, organic.

Одним из основных недостатков пылеулавливающего оборудования, используемого сегодня на хлопкоочистительных заводах, является потери волокнистого материала вместе с пылью. В исследованиях О.Н.Алимова [1] изучена концентрация пыли, выбрасываемой в атмосферу из пылеуловителей, установленных в ряд в технологических процессах предприятия и волокнистые материалы, выходящие из каждого пылеуловителя. Экспериментально определено, что наибольшее количество волокнистых материалов, выбрасываемых в атмосферу 60-65 г в пневмотранспортном пылеуловителе, поступающем в процесс джинирования, 80-90 г в конденсаторном пневмотранспортном пылеуловителе марки 5КВ, 165-168 г в пневмотранспортном пылеуловителе конденсатора пуха и улюка.

Установлено, что с одного хлопкоочистительного предприятия выбрасывается в среднем 50-60 т отходов волокна в год [2]. Большая часть отходов, выбрасываемых со дна циклона, выбрасывается в виде угаров из-за ее высокой загрязненности, а также большое количество пыли выбрасывается в атмосферу в виде невидимых угаров из воздуховыпускного отверстия циклона.

Известно, что к отходам волокна относятся сорные смеси, состоящие из коротких волокон,  выделенных в технологическом процессе переработки хлопка.

Волокнистые отходы относительно легкие. В результате деструкции волокна в ходе технологических процессов хлопкозаводов выделяются мелкие  частицы - так называемая пыль. После этого пыль попадает в пылеуловители, однако некоторая ее часть выбрасывается в атмосферу. Это приводит к росту загрязнения окружающей среды и потерям волокна хлопкоочистительных заводов.

Изучение пылезадерживающего эффекта циклонов было проведено по следующей методике. В процессе переработки хлопка-сырца  после циклонов взвешивали определенное количество выделившихся пылевидных отходов. Заслонку вентилятора закрыли, чтобы из очистительного цеха пылевая аэросмесь не поступала в циклон. При этом пылевые отходы  подбрасывали через открытую крышку в вентилятор, а оттуда аэросмесь поступала в входной патрубок циклона. Для выбора  выделенной пыли сняли боковую стенку вакуум-клапана, установленного в нижней части циклона. Перед проведением экспериментов снятую боковину вакуум-клапана закрыли тканевым мешком, в который  было собрана  часть удержанных пылевых отходов, поступающих в циклон. Результаты экспериментов приведены в таблице 1.

При переработке хлопка-сырца первых сортов с засоренностью 2,8 % из таблицы 1 видно, что среднее значение запыленности воздуха, поступающего для очистки в циклонах, составляет 310 мг/м³.

Зная значение запыленности воздуха, поступающего для очистки в циклонах, можно определить очистительный эффект каждого циклона, определив выделивщуюся пыль на циклоне.

Таблица 1.

Данные запыленности воздуха отходящего от системы аспирации очистительных машин

Проведено изучение влияния количества волокнистых отходов выходящих из технологического процесса на очистительный эффект технологических процесов (рис.1).

Рисунок 1. Количество волокнистых отходов выходящих из технологического процесса

Из вышеприведенного рисунка 1 видно, что количество отходов, выбрасываемых в воздух на джинном и линтерном участке технологических процессов, больше, чем в остальных процессах. Эксперименты показывают, что увеличение количества отходов, поступающих в циклон, приводит к снижению эффективности очистки циклонов [3, 4].

При первичной обработке хлопка, как сушке, очистке, жинировании, линтировании и при переработке отходов хлопкового волокна на территорию предприятия и в атмосферу выбрасывается большое количество пыли. Образующаяся пыль в основном можно разделит, на три фракции: измельченные части хлопчатника, волокнистые и неорганические частицы.

На основании вышеприведенного практического анализа можно сказать, что возможно при разделении пыли на фракции повысить улавливание волокнистых материалов и снижение концентрации пыли на основе усовершенствования пылеуловителей.

Это достигается тем, что поток запыленного воздуха вводится в циклон производительностью 3 м³/с через входной патрубок тангенциально в верхней части.

В циклоне формируется вращающийся поток загрязненного воздуха направленный и прижатию к стенке конической части циклона. В конической части есть паз для соединения двух циклонов производительностью по 1,5 м³/сек. (рис.2). Тогда эта группа циклонов будет работать с общей производительностью 6 м³/с и соответственно  очистительный эффект увеличивается. Циклон состоит из следующих основных частей: поз.I  основной циклон - 3 м³/с и поз. II  два циклона по 1,5 м³/с.

Рисунок 2. Схема усовершенствованного пылеуловителя

Циклон производительностью 3 м³/с состоит из следующих частей:  входного патрубка 1, завихрителя верхнего потока 2, конуса 3, дождевого колпака 4 и пылевого патрубка 5.

Циклон работает следующим образом. Запыленный воздух поступает в циклон через входной патрубок 1 по касательной и приобретает вращательное движение. Затем загрязненный воздух разделяется на три потока: по 1,5 м³/с на два циклона и 3 м³/с на один циклона.

Центробежная сила прижимает частицы пыли к внутренней стенке наружного конуса 3, по которой они, вращаясь, скатываются к пылевому патрубку 5 и выводятся в атмосферу.

Воздушный поток, так же вращаясь и теряя скорость в нижней части переходит во внутренней конус 3 и выходит в атмосферу. В нижней части циклона в месте перехода наружного воздушного потока во  внутренний конус 3 создается разрежение, которое препятствует пылевыделению.

В результате этого разрежения через пылевой патрубок 5 в циклон подсасывается наружный воздух, а вместе с ним обратно поступает выделенная пыль, которая выбрасывается в атмосферу через внутренний усеченный конус вместе с очищенным воздухом.

Для нормальной работы циклона без подсоса наружного воздуха необходимо создать подпор воздуха на выходном отверстии за счет регулировки дождевого колпака, который в некоторой степени уменьшит разрежение в нижней части циклона.

Полное устранение подсоса в циклоне достигается герметизацией пылевого патрубка 5, а также устройством бункера или вакуум-клапана (в рисунке не указано).

Центробежная сила, возникающая в циклоне обратно пропорционально его радиусу. Поэтому для получения наибольшего пылезадерживающего эффекта при одинаковой скорости воздуха на входе и выходе применяют циклоны малого диаметра (II поз.) в зависимости от производительности.

В настоящее время опытный образец нового пылезадерживающего циклона с разделением пыли по фракциям изготавливается в АО «Пахтасаноат илмий маркази» и планируется проведение испытаний  в производственных условиях на хлопкоочистительном предприятии.

Список литературы:

1. Алимов О.Н. Пахта тозалаш корхоналаридан ажралиб чиқаётган чангларни интенсив усулда тозалаш технологияси. Дисс.д.ф. PhD. Жиззах-2021, 110 с.
2. Аббазов И.З. Пахтани қайта ишлаш жараёнидан чиқаётган ҳавони тозалашнинг самарали технологиясини яратиш. Дисс.д.ф. PhD. Т.2018, 115 с.
3. Джамолов Р.К, Бобомуродов М.Р. Пахта тозалаш жараёнидан ажралаётган чангни фракцияларга ажратиш технологиясини ишлаб чиқиш. International Journal for Innovative Engineering fndManagemtnt Research. Vol 11, Issue 03, Mar 2022. ISSN 2456 – 5083.www.ijiemr.org.
4. Справочник по первичной обработке хлопка книга 2, Ташкент «Мехнат»-1995  246-247 с.