(1) Do mechanicznych urządzeń odpylających zalicza się odpylacze grawitacyjne, odpylacze bezwładnościowe, odśrodkowe odpylacze i podobne urządzenia.
(2) Sprzęt do-płukania na mokro obejmuje odpylacze-z kąpielą wodną, odpylacze piankowe-, płuczki Venturiego, odpylacze z wodną-filmą i podobne urządzenia.
(3) Sprzęt do usuwania pyłu-z filtracją obejmuje między innymi filtry workowe z tkaniny i filtry-z granulowanym.
(4) Elektrofiltry.
(5) Sprzęt do usuwania pyłu magnetycznego.
Siła mechaniczna
Inercyjne odpylacze to urządzenia oddzielające i wychwytujące pył wykorzystując siły bezwładności; osiąga się to poprzez kierowanie-zanieczyszczonego pyłem gazu tak, aby zderzył się z przegrodami lub spowodowania szybkiej zmiany kierunku przepływu powietrza. Inercyjne odpylacze nazywane są również inercyjnymi odpylaczami.
Inercyjne odpylacze dzielą się na dwa typy: kolizyjne-i obrotowe-. Pierwsza polega na zainstalowaniu jednej lub więcej przegród wzdłuż kierunku przepływu powietrza; gdy gaz obciążony pyłem- zderza się z tymi przegrodami, cząsteczki pyłu oddzielają się od strumienia gazu. Najwyraźniej im większa jest prędkość gazu przed uderzeniem w przegrodę-i mniejsza po zderzeniu,-tym mniej pyłu zatrzymuje gaz, co skutkuje wyższą skutecznością usuwania pyłu. Ten ostatni typ polega na wielokrotnej zmianie kierunku-gazu zawierającego pył, oddzielając w ten sposób pył podczas procesu toczenia. Im mniejszy promień krzywizny zwoju gazu i im większa prędkość podczas zwoju, tym większa jest skuteczność usuwania pyłu.
Wydajność bezwładnościowych odpylaczy różni się w zależności od ich konkretnej konstrukcji. Gdy prędkość gazu w urządzeniu jest niższa niż 10 m/s, strata ciśnienia zwykle mieści się w zakresie od 200 do 1000 Pa, a skuteczność usuwania pyłu spada od 50% do 70%. W praktycznych zastosowaniach bezwładnościowe odpylacze są zazwyczaj umieszczane jako pierwszy stopień w wielostopniowym-systemie usuwania pyłu, gdzie służą do oddzielania grubszych cząstek pyłu. Szczególnie dobrze-nadają się one do wychwytywania suchego pyłu o wielkości cząstek przekraczającej 10 μm, ale nie nadają się do usuwania pyłów lepkich lub włóknistych. Do oddzielania kropelek cieczy można również zastosować bezwładnościowe odpylacze; w takich przypadkach zaleca się optymalną prędkość gazu w urządzeniu wynoszącą od 1 do 2 m/s.
Technologia bio-nanofilmu
Sprzęt do tłumienia pyłu z bio-nanofilmami to technologia, która ostatnio zyskała międzynarodowe uznanie. Wykorzystuje najbardziej zaawansowaną dostępną obecnie technologię bio-nanofilmu; natryskując nanofilm BME na powierzchnię materiałów, maksymalnie hamuje powstawanie pyłu na etapach produkcji i przetwarzania. Ten rodzaj kontroli zapylenia należy do kategorii tłumienia pyłu „przed-emisją”-działania *przed* uwolnieniem pyłu-, co zapewnia znaczną przewagę nad tradycyjnymi metodami usuwania pyłu „po-produkcji”, zapewniając skuteczną kontrolę zapylenia w całym procesie produkcji materiału. Jakikolwiek pył powstający podczas operacji kruszenia jest aglomerowany w drobne cząstki, które ostatecznie stają się częścią gotowego produktu, zwiększając w ten sposób wydajność o 0,5% do 3%. Co więcej, technologia ta skutecznie ogranicza zanieczyszczenie PM2,5 i PM10, w pełni spełniając krajowe zasady ochrony środowiska i-oszczędności energii. W porównaniu z systemami płukania na mokro i filtracją workową, bio-eliminowanie pyłu nanofilmami nie powoduje zanieczyszczenia wody; użyte środki chemiczne nie mają negatywnego wpływu na środowisko i nie pogarszają jakości produktu końcowego. Oznacza to także niższe koszty początkowe inwestycji. Technologia ta nadaje się do kontroli zapylenia w szerokim zakresie zastosowań, w tym w kopalniach, placach budowy, kamieniołomach, składowiskach materiałów, portach, elektrowniach cieplnych, hutach stali i zakładach przetwarzania odpadów. Chociaż tłumienie pyłu za pomocą bio-nanofilmu znalazło już różnorodne zastosowania za granicą, obecnie jest ono stopniowo wdrażane w wielu prowincjach i gminach w Chinach.
Szorowanie na mokro (typ-spray)
Urządzenia do usuwania kurzu typu-spryskującego działają na zasadzie rozpylania wody w drobną mgiełkę za pomocą dysz umieszczonych wewnątrz odpylacza. Gdy zapylony-gaz spalinowy przechodzi przez tę mglistą strefę, cząstki pyłu zderzają się z kropelkami wody, są przechwytywane i aglomerowane z nimi, powodując osadzanie się cząstek ze strumienia gazu wraz z kropelkami.
Tego typu urządzenia odpylające charakteryzują się prostą konstrukcją, niskimi oporami przepływu powietrza i wygodną obsługą. Wyjątkową zaletą jest to, że w przeciwieństwie do innych systemów nie zawiera wąskich szczelin ani drobnych otworów; w związku z tym może skutecznie oczyszczać gazy spalinowe o wysokim stężeniu pyłu, nie powodując zatykania.
Co więcej, ponieważ rozpylane kropelki są stosunkowo grube, nie ma potrzeby stosowania specjalistycznych dysz-mgławiających, co zapewnia bardziej niezawodne działanie systemu. Odpylacze-zraszające mogą wykorzystywać wodę obiegową-ponownie wykorzystując ciecz do momentu, gdy stężenie zawieszonych cząstek stałych osiągnie znacząco wysoki poziom-w ten sposób znacznie upraszczając wymagania dotyczące zakładów uzdatniania wody. Z tych powodów tego typu urządzenia odpylające pozostają popularnym wyborem dla wielu przedsiębiorstw przemysłowych. Jego główne wady obejmują stosunkowo dużą powierzchnię i ograniczoną skuteczność wychwytywania bardzo drobnych cząstek pyłu; wymaga również znacznej ilości wody. W związku z tym najczęściej stosuje się go do oczyszczania gazów spalinowych charakteryzujących się dużymi rozmiarami cząstek pyłu i wysokim stężeniem pyłu. Powszechnie używany sprzęt do usuwania kurzu-z natryskiem dzieli się na trzy kategorie strukturalne w oparciu o wzorce przepływu gazu i cieczy w urządzeniu:
(1) Typ rozpylania-współprądowego: kropelki gazu i cieczy przepływają w tym samym kierunku.
(2) Przeciwprądowy rodzaj natrysku: ciecz jest natryskiwana w kierunku przeciwnym do przepływu gazu.
(3) Natrysk-krzyżowy: ciecz jest rozpylana w kierunku prostopadłym do przepływu gazu.
Rozpylony spray do usuwania kurzu
Usuwanie pyłu metodą atomizacji natryskową rozwiązuje problemy typowe dla tradycyjnych-urządzeń odpylających typu natryskowego-mianowicie ich dużych rozmiarów, niskiej wydajności usuwania kurzu i wysokiego zużycia wody-w ten sposób znacznie zwiększając skuteczność usuwania kurzu.
Zasady techniczne systemu
System działa w oparciu o kombinację osadzania grawitacyjnego i tłumienia pyłu-mgłą wodną. Ciecz i gaz są transportowane pod ciśnieniem do zespołu dyszy; w głowicy dyszy ciecz i gaz mieszają się, tworząc drobno rozpylone kropelki, które są następnie wyrzucane z otworu dyszy. W procesie tym powstają niezwykle drobne cząsteczki mgły wodnej,-o średnicy od 1 μm do 10 μm,-które skutecznie pochłaniają cząsteczki kurzu zawieszone w powietrzu. Te-kropelki zawierające pył szybko łączą się w większe cząstki, które pod wpływem grawitacji oddzielają się od strumienia powietrza, osiągając w ten sposób cele polegające na ograniczeniu zapylenia i poprawie środowiska.
System charakteryzuje się doskonałymi możliwościami kontroli atomizacji; dostosowując ciśnienie strumieni gazu i cieczy, jednostkę atomizującą można precyzyjnie-dostroić tak, aby uzyskać idealny stosunek przepływu-do-cieczy, zapewniając w ten sposób generowanie strumienia składającego się z wyjątkowo drobnych kropelek.
Elektrofiltry (ESP)
Elektrofiltry (ESP) są niezbędnym wyposażeniem pomocniczym elektrowni cieplnych. Ich podstawową funkcją jest usuwanie cząstek stałych (popiołu lotnego) ze spalin emitowanych przez kotły-opalane węglem lub olejem-, co drastycznie zmniejsza ilość emisji cząstek stałych uwalnianych do atmosfery. Jako takie stanowią kluczowy element wyposażenia ochrony środowiska, pozwalający ograniczać zanieczyszczenie i poprawiać jakość powietrza. Zasada działania jest następująca: gdy gazy spalinowe przepływają przez kanały prowadzące do głównego korpusu ESP, cząstki stałe w strumieniu gazu uzyskują dodatni ładunek elektryczny. Następnie spaliny trafiają do komory ESP, która jest wyposażona w wiele warstw ujemnie naładowanych płytek katodowych.
Ze względu na przyciąganie elektrostatyczne pomiędzy dodatnio naładowanymi cząsteczkami pyłu i ujemnie naładowanymi płytkami katodowymi, cząstki stałe zawarte w gazach spalinowych przylegają do katod. Okresowo płyty katodowe są mechanicznie uderzane lub wibrowane; to działanie-napędzane połączonymi siłami grawitacji i wibracji-powoduje, że nagromadzona warstwa pyłu (po osiągnięciu określonej grubości) przemieszcza się i opada do pojemnika na popiół znajdującego się pod konstrukcją ESP, skutecznie usuwając w ten sposób cząstki stałe ze strumienia gazów spalinowych. Biorąc pod uwagę, że elektrownie cieplne zazwyczaj wykorzystują jednostki generujące dużą-moc-, np. jednostki o mocy 600 MW, które zużywają około 180 ton węgla na godzinę-, wynikająca z tego ilość gazów spalinowych i pyłu jest, co zrozumiałe, ogromna. W rezultacie odpowiednie elektrofiltry (ESP) stosowane do oczyszczania tych emisji mają masową skalę. Główny korpus konstrukcyjny typowej elektrociepłowni ESP ma-przekrój poprzeczny o wymiarach około 25–40 metrów na 10–15 metrów. Biorąc pod uwagę 6-metrową wysokość zbiorników na popiół, a także pionową przestrzeń wymaganą do przepływu gazów spalinowych, całkowita wysokość modułu ESP często przekracza 35 metrów. W przypadku tak kolosalnej konstrukcji stalowej analiza projektowa musi obejmować nie tylko ocenę statyczną i dynamiczną pod kątem ciężaru własnego, obciążenia pyłem, obciążenia wiatrem i obciążeń sejsmicznych, ale także rygorystyczną ocenę ogólnej stabilności konstrukcji.
Główny korpus ESP to konstrukcja stalowa, wykonana w całości ze spawanych konstrukcyjnych profili stalowych. Jego zewnętrzna część jest pokryta „skórą” (cienką blachą stalową) i materiałami termoizolacyjnymi, aby ułatwić projektowanie, wytwarzanie i instalację. W projekcie konstrukcyjnym zastosowano konfigurację warstwową: każdy pionowy „plaster” składa się z ramy składającej się z wielu głównych belek, z sąsiadującymi warstwami połączonymi dużymi podłużnymi dźwigarami. Aby umożliwić montaż warstw okładzinowych i izolacyjnych, pomiędzy belkami głównymi spawane są belki drugorzędne. Biorąc pod uwagę ogrom tej struktury, próba modelowania każdego fizycznego punktu połączenia w oprogramowaniu do projektowania skutkowałaby niemożliwym do opanowania obciążeniem pracą i nadmiernie dużą liczbą elementów.
Zgodnie z aktualnymi wymaganiami projektu inżynieryjnego i specyficznym projektem konstrukcyjnym głównego korpusu ESP, główne obszary badań obejmują wytrzymałość konstrukcyjną, ogólną stabilność konstrukcyjną oraz maksymalne przemieszczenie głównych belek odpowiedzialnych za podwieszenie płytek katodowych. W przypadku określonych, zlokalizowanych regionów analiza koncentruje się na ocenie uszkodzeń zmęczeniowych na połączeniach między płytami katodowymi a głównymi belkami-wynikającymi z długotrwałego narażenia na okresowe uderzenia mechaniczne-, a także na określeniu optymalnej częstotliwości usuwania nagromadzonego pyłu z płytek katodowych. Ponadto analiza uwzględnia optymalne wybory projektowe dotyczące połączeń pomiędzy okładzinami konstrukcyjnymi (cienkimi płytami) a belkami głównymi/wtórnymi w warunkach obciążenia wiatrem, a także odpowiednią równowagę sztywności pomiędzy tymi elementami.
