способи очищення пилу

Коли говорять проспособи очищення пилу, багато хто відразу уявляє собі побутові пилососи або ганчірку. А в промисловості, особливо в гірничодобувному секторі, де ми з ЛОНДЖІ працюємо десятиліттями, все інакше. Основна помилка – вважати, що один метод універсальний. Пил на збагачувальній фабриці та пил у цеху механічної обробки — це різні вороги, і боротьба з ними потребує різного підходу. Часто бачу, як на об'єктах намагаються застосувати сухе механічне прибирання там, де вже давно потрібна аспірація із фільтрами тонкого очищення. Результат – постійні рецидиви, обладнання страждає, люди дихають брудом. Давайте розбиратися по порядку без води, як на планерці у замовника.

Механічні методи: не тільки щітка та совок

Почнемо з самого, начебто, простого. Механічна очистка. Тут важливо розділяти: прибирання вже осілого пилу і запобігання його поширенню. Для прибирання пилу, що осів, на стаціонарному устаткуванні, наприклад, на сепараторах або дробарках, які ми поставляємо, часто використовують системи вібраційних сит або струменеві методи. Але особистий досвід підказує: вібрація хороша для сухого пилу, що не злипається. Якщо в матеріалі є хоч трохи вологи (а в умовах кар'єру чи збагачувальної фабрики це майже завжди), вібрація лише ущільнить шар, створить кірку. Доводилося стикатися: на одному з ГЗК встановили наші магнітні сепаратори, але проігнорували рекомендацію щодо сухого повітряного обдування вузлів. Через півроку обслуговуючий персонал буквально довбав затверділу пилову масу зубилами. Неефективно та травмонебезпечно.

Інший аспект - уловлювання пилу в момент її утворення. Тут механічні способи - це насамперед кожухи, укриття, бортові відсмоктувачі. Принцип простий: не дати пилу розлетітися. Але ключова деталь, яку часто упускають під час проектування, — це швидкість повітряного потоку у відсмоктуванні. Занадто мала - пил не вловлюється, занадто висока - забирає корисний дрібнозернистий матеріал. Пам'ятаю проект для фабрики з переробки кварцу: інженери замовника наполягли на потужних вентиляторах, у результаті разом із пилом губилося до 3% продукту. Переробляли систему, підбирали баланс. Це до питання про те, щоспособи очищення пилу— це завжди компроміс між ефективністю та економікою процесу.

І ще один момент – ручне прибирання. Так, у ХХІ столітті вона все ще є. Але це має бути фінальний, а не основний метод. Використання промислових пилососів із вибухобезпечним виконанням (для вугільного пилу, наприклад) обов'язкове. Часта картина: робітники змітають пил із устаткування звичайними щітками в атмосферу цеху. Все, що було зібрано, знову у повітрі. Це не очищення, це її імітація.

Аспірація та фільтрація: серце системи

Перейдемо до аспірації. Це вже такий рівень. Система повітроводів, вентилятори, фільтри. Здається, все прозоро. Але він у деталях. Перше – розрахунок аспіраційної мережі. Він має бути індивідуальним для кожного технологічного вузла. Не можна взяти одну потужну установку на весь цех – у ближніх до вентилятора точках буде перетікання, у далеких – недотяг. Ефективність падає катастрофічно. Ми в ЛОНДЖІ, проектуючи комплекси збагачувального обладнання, завжди закладаємо розрахунок аспірації для критичних вузлів, наприклад для місць пересипання матеріалу або завантаження дробарки. На сайтікорпорації ЛОНДЖІможна побачити, що наше виробництво - це 140,000 м2 площ, і на такому масштабі питання проектування систем видалення пилу гостро. Помилка у проекті означає постійні проблеми в експлуатації.

Другий ключовий елемент – фільтри. Рукавні, картриджні, електрофільтри. Вибір залежить від дисперсності пилу, його хімічної активності, температури. Для гарячого пилу від сушильних барабанів, наприклад, рукавні фільтри зі звичайного поліестеру не підійдуть - спікаються. Потрібна склотканина або спеціальні мембранні покриття. А ось для холодного кам'яного пилу на дробленні – ідеально. Часта помилка – економія на фільтрах. Купують що дешевше, а потім змінюють утричі частіше, і ефективність очищення нижча. Бачив випадок, коли через неякісні рукавні фільтри дрібнодисперсний цементний пил проникав у вентилятор, викликаючи дисбаланс і вібрацію. У результаті – зупинка всієї лінії на тиждень.

І третій момент – утилізація зібраного пилу. Фільтр - не могила для пилу, він її збирає. Якщо не передбачити зручний та герметичний спосіб видалення шламу (наприклад, шнековий транспортер або система розвантаження з подвійним затвором), то при очищенні фільтрів (регенерації) відбудеться вторинний викид. Всі праці нанівець. На наших виробництвах у Фушуні це питання відпрацьоване до автоматизму, але на багатьох відвідуваних мною російських підприємствах із цим досі проблеми.

Мокрі способи: туманоутворення та скрубери

Тепер про мокріспособи очищення пилу. Їх часто або демонізують (мовляв, тільки бруд та корозія), або, навпаки, вважають панацеєю. Істина, як завжди, посередині. Туманоутворення - відмінний метод для придушення пилу на відкритих майданчиках: у місцях перевантаження сипучих матеріалів, на складах. Принцип: створення дрібнодисперсної водяної суспензії, яка пов'язує частинки пилу і тримає в облозі їх. Але! Вода має бути подана у вигляді туману, а не великих крапель. Великі краплі не зв'яжуть дрібний пил, а лише створять мокрий бруд. Устаткування для цього – форсунки високого тиску, система підготовки води (щоб не засмічувалися).

Скрубери (мокрі газопромивачі) – це вже для очищення газоповітряних викидів. Ефективні для липкого, волокнистого або хімічно активного пилу. Але тут головний біль голови — шлам. Виходить брудна вода, яку потрібно очищати чи утилізувати. Це ціла додаткова система. На одному із заводів з виробництва феросплавів ставили скрубер для уловлювання пилу від електропечей. Пил упіймали, але отримали тонни шламу з високим вмістом важких металів. Утилізація виявилася дорожчою, ніж сама очищення. Довелося переглядати технологічний ланцюжок.

І важливе зауваження щодо клімату. Мокрі методи в умовах російської зими – це ризик зледеніння. Підводять комунікації, самі форсунки, відстійники. Потрібен або підігрів або консервація на зиму з переходом на інші методи. Це часто не враховується у типових проектах, розрахованих на м'якіший клімат.

Спеціальні випадки: вибухонебезпечний та токсичний пил

Окрема пісня - вибухонебезпечний пил (вугільний, борошняний, цукровий). Тут будь-якіспособи очищення пилуповинні розглядатися через призму вибухозахисту. Іскробезпечне виконання обладнання, системи аварійного скидання тиску (вибухові клапани), використання антистатичних матеріалів для повітроводів. Найбільш груба помилка - використовувати звичайний пилосос для збирання вугільного пилу. Найменша іскра – і катастрофа. Потрібні лише вакуумні системи з відповідною сертифікацією. В обладнанні для гірничої промисловості, яке розробляє ЛОНДЖІ (а це понад 4000 одиниць техніки на рік), для дільниць з потенційним вибухонебезпечним середовищем ми завжди передбачаємо відповідні рішення щодо аспірації, часто в кооперації зі спеціалізованими фірмами.

З токсичним пилом (сполуки свинцю, берилію, кремнезем) підхід ще жорсткіший. Тут система має бути абсолютно герметичною. Використовуються фільтри вищого класу HEPA або ULPA. А головне – контроль. Система повинна мати постійний моніторинг запиленості на виході фільтра. Ніяких "поставив і забув". Фільтри змінюються за регламентом, а часто й раніше при падінні ефективності. Персонал має бути навчений та екіпірований засобами індивідуального захисту навіть під час обслуговування цих систем. На жаль, на багатьох старих підприємствах пострадянського простору із цим біда. Бачив, як люди змінювали фільтри, забиті пилом свинцю, без респіраторів. Це злочин.

І ще один нюанс для токсичного пилу – утилізація. Такий пил не можна просто викинути на звалище. Вона є небезпечним відходом. Отже, система очищення повинна бути пов'язана із системою безпечного знешкодження або захоронення відходів. Це подорожчає проект у рази, але іншого шляху немає.

Інтеграція у технологічний процес: ключ до успіху

Ось ми й підійшли до, мабуть, найголовнішого. Будь-який, навіть найдосконалішийспосіб очищення пилуприречений на провал, якщо він не інтегрований у технологічний процес, а є "доважкою". Очищення має закладатися на стадії проектування лінії, а не монтуватися потім, коли все вже працює та припадає пилом. При проектуванні потрібно враховувати: точки пилоутворення, фізико-хімічні властивості пилу, необхідний рівень очищення повітря (за санітарними нормами), можливість рекуперації уловленого матеріалу (іноді це цінний продукт!).

Досвідкорпорації ЛОНДЖІ, де понад 60% співробітників – це інженери та техніки з вищою освітою, показує, що найуспішніші проекти – ті, де відділ головного технолога та відділ охорони праці/екології працюють із відділом проектування обладнання із самого початку. Наприклад, при створенні нової моделі магнітного сепаратора ми відразу моделюємо потоки матеріалу та повітря, щоб визначити оптимальні точки для підключення аспірації та тип укриттів. Це заощаджує замовнику масу сил та коштів у майбутньому.

І останнє. Немає статичних рішень. Технологія змінюється, сировина може змінити параметри. Система очищення повинна мати певний запас продуктивності та можливість модернізації. Регулярний аудит ефективності, виміри запиленості, аналіз стану фільтрів — це бюрократія, а інструмент прийняття рішень. Іноді простіше і дешевше вчасно змінити тип фільтруючого елемента або додати ще один відсмоктування, ніж платити штрафи за викиди або лікувати співробітників від профзахворювань. Загалом очищення пилу — це не разова акція, а частина культури виробництва. Без цього решта — напівзаходи.