Воздух на пищевых производствах

На производствах постоянно приходится сталкиваться с веществами, находящимися в измельченном состоянии. Целью многих технологических процессов является приведение твердых веществ в пылевидное состояние (например, помол зерна для получения муки). Пыль может являться побочным продуктом производства (чайная, табачная и др. виды пыли образовавшиеся в результате трения сырья о стенки, перегрузки и т. д.). Пыль — один из видов вещества в измельченном состоянии, взвешенных в газовой, в частности воздушной, среде. Кроме пыли к ним относятся туман и дым. Вместе с пылью они объединяются общим термином «аэрозоль».

Пыль — совокупность мелкораздробленных частиц твердого вещества, находящихся во взвешенном состоянии. Пылью также обычно называют совокупность осевших частиц (иначе «гель» или «аэрогель»). Туман состоит из мелких жидких капель, взвешенных в газообразной среде. Дым — аэрозоль с ультрамикроскопическими частицами твердого вещества, полученными в результате неполного сгорания и последующей конденсации. Между этими частицами трудно провести четкую границу. Частицы непрерывно взаимодействуют, укрупняются, конгломераты разрушаются, частицы осаждаются и т. д.

Большинство видов пыли возникает при обработке материалов (сортировка, резание, шлифование и т. д.), при их транспортировке и связанных с этим процессом операциях (погрузка, выгрузка, пересыпка).

К основным физико-химическим свойствам пыли относят дисперсность, т. е. степень измельчения, строение частиц, плотность, удельную поверхность, характеристики взрыво- и пожароопасности, электрические свойства и др. Знание этих свойств необходимо для оценки санитарно-гигиенической, экологической опасности пыли, ее способности образовывать взрывопожароопасные концентрации, для выбора эффективного пылеулавливающего оборудования и разработки технологических мероприятий с целью уменьшения образования и выделения пыли.

Для определения дисперсного состава пыли выполняются специальные лабораторные исследования, метод которых определяется видом пыли, требуемой точностью, наличием оборудования и др. К основным методам определения дисперсного состава пыли относятся: ситовый анализ — разделение частиц на фракции путем последовательного просеивания навески пыли через лабораторные сита с отверстиями различных размеров (у нас стандартизированы сита с минимальными отверстиями 40 мкм, в мировой практике известны сита с отверстиями 5 мкм); седиментометрия — разделение навески на отдельные фракции путем осаждения ее в жидкой или газообразной среде; микроскопический анализ — рассмотрение пылевых частиц с помощью оптического или электронного микроскопа, определение формы частиц, их размера и количества по фракциям; центробежная сепарация — разделение пыли на фракции с помощью центробежной силы в специальном аппарате.

Взрыво- и пожароопасность пыли. Почти все пыли пищевых производств являются органическими пылями. Они склонны к возгоранию, а многие из них образуют с воздухом взрывоопасные смеси, которые при определенных условиях способны взрываться. Взрыв — одна из разновидностей реакции горения. Протекает она практически мгновенно. При взрыве образуется большое количество газов. Их давление, быстрое, резкое движение, происходящее волнами, толчками, приводит к разрушению окружающих конструкций, оборудования и т. д. Возбуждение взрыва пыли возможно при сочетании определенных условий. Если отсутствует хотя бы одно из них, взрыва не произойдет, несмотря на наличие остальных. Условия взрыва пыли: концентрация пыли в воздухе между нижним и верхним концентрационными пределами; наличие источника возбуждения взрыва достаточной температуры и мощности в запыленной зоне; питание кислородом, достаточное для обеспечения процесса горения.

Нижний концентрационный предел распространения пламени по пылевоздушным смесям (НКПРП), г/м3, — минимальное содержание пыли в воздухе, достаточное для возникновения взрыва (при наличии других условий). Верхний концентрационный предел распространения пламени по пылевоздушным смесям (ВКПРП), г/м3, — максимальное содержание пыли в воздухе, при котором взрывообразование прекращается, несмотря на наличие прочих необходимых условий: при концентрациях больше ВКПРП кислорода для реакции окисления недостаточно. НКПРП зависит от химического состава пыли, ее дисперсности, наличия в ее составе минеральных добавок. Взрыво- и пожароопасность уменьшается также с увеличением влажности пыли. При содержании в воздухе кислорода до 11-13% не происходит воспламенения пыли. НКПРП, приводимый в таблицах, относится к условиям, когда воздух в помещении практически неподвижен. При движении воздуха со скоростью 5 м/с нижний предел повышается в 2-3 раза. Определение НКПРП выполняют на специальной установке по стандартной методике [19]. В зависимости от значения НКПРП взрывопожароопасные пыли делят на четыре класса. Пыли пищевых производств относятся ко всем четырем классам. I класс — наиболее взрывопожароопасные пыли с НКПРП до 15 г/м3 (шрот подсолнечный и хлопковый, сахарная пыль и др.). II класс — взрывоопасные пыли с НКПРП 16-65 г/м3 (крахмал картофельный, чайная пыль, мучная пыль и др.). III класс — наиболее пожароопасные пыли с температурой самовоспламенения в куче, в токе воздуха до 250 °С (табачная пыль). IV класс включает пыли с температурой самовоспламенения при тех же условиях выше 250 °С. Данные, характеризующие взрыво- и пожароопасность пылей пищевых производств, приведены в соответствующих главах. Пыли, взрывоопасные во взвешенном состоянии, в осевшем состоянии (аэрогель), — пожароопасны. При определенных условиях осевшая пыль переходит во взвешенное состояние, вновь образовывая взрывоопасные смеси. Локальный взрыв может перевести во взвешенное состояние осевшую пыль. При первом и последующем взрывах происходит встряхивание здания и расположенного в нем оборудования. Пыль, покрывающая тонким слоем их поверхности, переходит во взвешенное состояние и становится питательной средой для следующего взрыва. Последующий более мощный взрыв способен разрушить емкости, где хранятся пылевидные материалы, например емкости для бестарного хранения муки на хлебозаводе. Это уже будет средой для еще более мощного взрыва, способного разрушить здание. Разрушение при взрыве пыли, взвешенной в воздухе, происходит в результате внезапного, практически мгновенного образования газов и действия взрывной волны, распространяющейся с громадной скоростью.

Пылеулавливающее оборудование широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, в том числе в пищевой промышленности. Оно служит для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу, для отделения от потока воздуха пылевидных материалов, перемещаемых в системах пневмотранспорта, а также для обеспыливания приточного и рециркуляционного воздуха. Пылеулавливающее оборудование характеризуется большим разнообразием по принципу действия и конструктивным особенностям. Его классификация установлена ГОСТ 12.2.043-80. По назначению пылеулавливающее оборудование подразделяется на два типа: воздушные фильтры — оборудование, применяемое для очистки воздуха, подаваемого в помещения системами приточной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления; пылеуловители — оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха, выбрасываемого в атмосферу системами вытяжной вентиляции. В зависимости от способа отделения пыли от воздушного потока различают оборудование для улавливания пыли сухим способом (частицы осаждаются на сухую поверхность) и оборудование для улавливания пыли мокрым способом, при котором отделение частиц от воздушного потока осуществляется с использованием жидкостей. Оборудование, улавливающее пыль сухим способом, подразделяется на четыре группы: гравитационное, инерционное, фильтрационное и электрическое.

Оборудование для улавливания пыли мокрым способом подразделяется на три группы: инерционное, фильтрационное и электрическое. В каждой группе различают виды оборудования. Так, группа инерционного оборудования для улавливания пыли сухим способом подразделяется на следующие виды: камерное, жалюзийное, циклонное, ротационное. Выделено также комбинированное оборудование. В нем отделение пыли от воздушного потока осуществляется последовательно в несколько ступеней, различающихся по принципу действия, конструктивным особенностям и способу очистки.

Взрывозащищенный фильтр ФРКН-ВУ(К)-01 предназначен для улавливания мелкодисперсных, электризующихся и взрывоопасных пылей из воздуха и негорючих газов. Для изготовления рукавов используется специальная антистатическая ткань плотностью 500 г/м².

Фильтр рукавный ФРКН-ВУ(К)-01             Схема  устройства  фильтраФото рукавов
Фильтр рукавный ФРКН-ВУ(К)-01Схема  устройства  фильтраФото рукавов


pp5.JPGpp6.JPG
Антистатическое полотноРукав из антистатического полотна 

Для очистки небольших количеств воздуха используют ячейковые фильтры различных конструкций, при обеспыливании больших объемов воздуха — самоочищающиеся фильтры. Содержание пыли в приточном или рециркуляционном воздухе значительно ниже, чем в вентиляционных выбросах, и выражается в нескольких миллиграммах на кубический метр. Регенерация производится по мере накопления пыли и увеличения вследствие этого гидравлического сопротивления фильтра до определенного значения (ячейковые фильтры).

pp7.JPGpp8.JPG

При современных требованиях к обеспыливанию воздуха за счет очистки в циклоне далеко не всегда можно добиться освобождения его от мелких фракций пыли. Сейчас широко применяют двух- и даже  многоступенчатую очистку, устанавливая после циклона фильтрационные пылеуловители (рукавные фильтры), мокрые пылеуловители и др. Циклоны следует применять для очистки воздуха от тех видов пыли, для которых они предназначены.


Предлагаем фильтровальные полотна и готовые изделия из них (рукава для рукавных фильтров). Более полная информация по этим позициям расположена в следующих разделах сайта: "КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ" → «ПОЛОТНА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ФИЛЬТРАЦИИ», «РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ».