Испытание технических фильтровальных тканей.
СОДЕРЖАНИЕ:
Реферат.
Обследование камеры рукавных фильтров.
Подбор, приобретение фильтровальных тканей для проведения испытаний.
Проведение исследований технических тканей в лабораторных условиях.
Испытание фильтрующих свойств технических тканей в промышленных условиях.
Заключение.
Литература.
Реферат.
Обследование камеры рукавных фильтров.
Подбор, приобретение фильтровальных тканей для проведения испытаний.
Проведение исследований технических тканей в лабораторных условиях.
Испытание фильтрующих свойств технических тканей в промышленных условиях.
Заключение.
Литература.
РЕФЕРАТ.
Техническая фильтровальная ткань, фильтровальные рукава, гидравлическое сопротивление, запыленность очищенного воздуха, пылеемкость, размеры пор, воздухопроницаемость, изгибоустойчивость, стойкость к истиранию.
Цель работы: подбор фильтровальных тканей для обеспечения нормативного уровня запыленности очищенного воздуха рукавными фильтрами при его возврате в цех 111-1У стадии дробления ДСК, участок № 1 асбестообогатительной фабрики. В начале работы проведено обследование камеры рукавных фильтров в 111-1У стадии дробления ДСК. Выполнены замеры запыленности очищенного воздуха в центре камеры рукавных фильтров, которая составляет 1,18-3,2 мг/м3. Запыленность воздуха превышает гигиенический норматив при возврате его в цех – 0,15 мг/м3.
Основными причинами увеличенной запыленности являются:
1. Проскок запыленного воздуха в камеру рукавных фильтров через неплотности нижнего крепления рукавов. Кольца в фильтровальных рукавах не соответствуют размерам гнезд.
2. Эксплуатируемые технические фильтровальные ткани, пропускают мелкодисперсную пыль, особенно во время встряхивания фильтровальных рукавов.
Для проведения промышленных испытаний применительно к рукавным фильтрам 111-1У стадии дробления ДСК выбраны следующие фильтровальные ткани: два иглопробивных полотна – Акрофил Т, РПК-2 (НИИНМ), белорусское фильтровальное основовязаное полотно ВФ-19 (фирма «Комета»), артикул 14506 ТС «Чайковский текстиль», артикул 217а «Сурская мануфактура». Исследования проводились в лабораторных условиях центра экологических проблем асбеста ОАО «НИИпроектасбест» и испытательной лаборатории НИИНМ, г.Серпухов. Показатель воздухопроницаемости новых фильтровальных тканей находится в пределах 109-147 дм3/м2с. Самый низкий показатель у ткани артикул 217а, высокий у Акрофила Т. После 6 месяцев эксплуатации эта величина у фильтровальных тканей снизилась до 32 - 37 дм3/м2с.
Остаточная запыленность очищенного воздуха в течение 6 месяцев эксплуатации технических фильтровальных тканей составляет в среднем для:
арт.14506 ТС – 0,74 мг/м3;
РПК-2 – 0,48 мг/м3;
Акрофил Т – 0,19 мг/м3;
трикотажного основовязаного полотна ВФ-19 – 0,38 мг/м3
арт.217а – 0,30 мг/м3;
в центре камеры рукавных фильтров – 2,17 мг/м3;
во время встряхивания фильтровальных рукавов на секциях эта величина достигает 26,1 мг/м3.
В результате повышенной запыленности в камере рукавных фильтров 1,18 - 3,2 мг/м3 на внешней стороне рукавов, на металлоконструкциях накапливается пыль, которая при регенерации фильтровальных рукавов срывается, создавая шлейф пыли.
По результатам испытаний фильтрующих свойств технических тканей на втором этапе проведения работы (через 6 месяцев эксплуатации) изменена схема программного управления режимом работы рукавных фильтров. Время набора пыли в рукава увеличили с 43 минут до 65 минут. Время регенерации, отстой секций остались прежними. После изменения режима работы фильтров гидравлическое сопротивление фильтра увеличилось незначительно, на величину 50 Па.
Результаты испытаний показали:
- из 5 образцов технических фильтровальных тканей отобраны 3 для дальнейших промышленных испытаний;
- из 5 образцов технических тканей рекомендованы 2 для оснащения камеры рукавных фильтров;
- повышенная запыленность в камере рукавных фильтров не позволяет точно определить запыленность очищенного воздуха испытываемых образцов фильтровальных тканей.
Для получения окончательных результатов о пригодности тканей при эксплуатации в условиях вакуум-камеры 111-1У стадии дробления ДСК, необходимо:
1. Оснастить 3 секции (№ 1-3), находящиеся в условиях, исключающих влияние запыленного воздуха;
2. Увеличить время набора пыли до 90 мин.
В 2002 году предлагаем продолжить испытания в промышленных условиях фильтровальных тканей: РПК-2, арт.217а, трикотажных полотен фирм «Комета» и «Филтрэк». Цельновязаные трикотажные рукава фирмы «Филтрэк» хорошо зарекомендовали себя в вакуум-камере цеха обогащения. Технология изготовления трикотажного фильтровального полотна в двух белорусских фирмах одинакова, поэтому есть смысл испытать продукцию двух фирм.
Вакуум-камера установки рукавных фильтров состоит из 8 секций при 2х рядном расположении. Количество фильтровальных рукавов на одной секции 1152 штук, на 8 секциях – 9216 штук. Количество секций, находящихся на регенерации – 1. Рукавные фильтры работают при двух включенных дымососах ДН 26, с производительностью по воздуху на входе 604,5 тыс.м3/ч., на выходе 608,1 тыс. м3/ч. (результаты контрольных испытаний в 2000 году). Удельная нагрузка на фильтровальную ткань по воздуху qв =608100/7x2070=41,9 м3/м2ч,
где: 608100 – расход воздуха на выходе из рукавных фильтров, м3/ч;
7 – количество секций на фильтрации запыленного воздуха, шт.;
2070 – площадь фильтрующей поверхности рукавов одной секции, м2.
Удельная нагрузка на фильтровальную ткань ниже регламентируемой величины 55 м3/м2ч. Вакуум-камера оснащена фильтровальными рукавами из технических тканей, большую часть которых составляет молескин арт. С-27.
Причинами повышенной запыленности очищенного воздуха в камере рукавных фильтров являются:
а) проскок запыленного воздуха в камеру рукавного фильтра через неплотности нижнего крепления фильтровальных рукавов. Крепление рукавов в гнездах решетки слабое. Требуется замена колец для фильтровальных рукавов на единый размер, с учетом размера гнезда и дополнительной прокладки из ткани;
б) на внешней стороне рукавов, на металлических конструкциях накапливается пыль, которая при встряхивании фильтровальных рукавов образует шлейф пыли;
в) технические ткани, примененные для изготовления фильтровальных рукавов, не обеспечивают заданную очистку запыленного воздуха.
Для достижения гигиенического норматива запыленности очищенного воздуха при его рециркуляции, необходимо подобрать более плотные, эффективные фильтровальные материалы и провести промышленные испытания.
а) в пыли, поступающей на очистку с запыленным воздухом, в корпусах крупного и среднего дробления волокна составляет не более 5%, а в корпусах обогащения – не менее 15-20%;
б) влагосодержание пыли в корпусах ДСК свыше 2,5%, в корпусе обогащения – 1,2-1,3%;
в) волокно, содержащееся в пыли дробильных корпусов менее распушено, чем в корпусах обогащения.
В результате вышеуказанных особенностей постоянного фильтрующего слоя в рукавах не образуется и увеличивается проскок мелкой фракции пыли, особенно во время встряхивания.
Работа по подбору технических фильтровальных тканей для корпуса ДСК с возвратом воздуха в цех проводится впервые.
Подбор технических тканей проводился из различных волокон по трем направлениям:
- тканых фильтровальных материалов;
- нетканых фильтровальных полотен;
- комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
Для подбора технических фильтровальных тканей предлагаются следующие образцы: иглопробивные полотна РПК-2 и Акрофил Т, белорусское полотно ВФ-19 трикотажного плетения, тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС, ранее рекомендованный ОАО «НИИпроектасбест» для цеха обогащения, комбинированный материал арт.217а с тканой основой из лавсановых нитей и нанесением искусственного фильтрующего слоя из лавсанового волокна. Иглопробивные полотна (РПК-2, Акрофил Т) рекомендованы институтом нетканых материалов для рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов. Образец комбинированной ткани арт. 217а специально изготовлен ЗАО «Сурская мануфактура». За основу принят тканый фильтровальный лавсан арт.217 с дополнительным фильтрующим слоем из лавсанового волокна.
Технические характеристики фильтровальных тканей приведены в таблице № 1.
Результаты испытаний приведены в таблице № 2.
Фильтрующие свойства технических тканей определялись согласно «Методики подбора и испытаний технических тканей, для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием фильтровальных рукавов асбестообогатительной фабрики». Испытания проводились при условиях: работе двух дымососов ДН-26; разрежении в вакуум-камере – 1800-1900 Па; относительной влажности в камере - 54-70 %; температуре воздуха – 17-25 оС. За время эксплуатации с апреля по октябрь 2001 года забитых, влажных, порванных рукавов не обнаружено. Зафиксированы сбои в работе механизмов отряхивания. Дроссель-клапана находятся в рабочем состоянии, забивов бункеров, конвейеров не было. Схемой программного управления работой фильтров предусмотрен следующий режим: Время набора пыли в рукава – 43 мин. Закрытие дроссель-клапана и отстой секции – 0,83мин. (50"). Встряхивание рукавов – 0,66 мин (40"). Отстой секции после встряхивания – 3,5 мин. Фильтрующие свойства испытуемых технических тканей определялись после пуска в работу новых фильтровальных рукавов в течение 1 месяца эксплуатации и после шести месяцев по показателям: запыленность очищенного воздуха; гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменение в процессе эксплуатации; пылевая нагрузка на фильтровальные рукава; условный коэффициент регенерируемости (эффективность встряхивания); воздухопроницаемость. В ходе проведения испытаний отмечено: накопление мелкодисперсной пыли на внешней стороне рукава и металлоконструкциях; вторичное пылеобразование внутри вакуум-камеры при встряхивании рукавов. Перечисленные факторы повлияли на результаты запыленности очищенного воздуха. Результаты измерений запыленности очищенного воздуха в вакуум-камере и каждого образца фильтровального материала приведены в таблице № 3.
В результате визуального наблюдения за опытными образцами фильтровальных рукавов и инструментальных измерений выявлено: тканый лавсан арт.14506 ТС имеет повышенную запыленность очищенного воздуха как во время набора пыли – 0,74 мг/м3, так и во время регенерации рукавов – 21 мг/м3; нетканое полотно Акрофил Т имеет хорошие показатели по остаточной запыленности во время набора пыли – 0,19 мг/м3 при неудовлетворительном механическом показателе – удлинении фильтровальных рукавов (подтягивали дважды за 6 месяцев эксплуатации). Три образца фильтровальных материалов РПК-2, ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры. Гидравлическое сопротивление рукавов из опытных тканей составляет до 300 Па, что в пределах регламентируемой величины 500 Па для установки рукавных фильтров ДСК. Это дает возможность изменить схему программного управления работой рукавных фильтров, увеличив время набора пыли в рукава с 43 мин. до 65 мин.
На втором этапе выполнения работы схема программного управления была изменена. Гидравлическое сопротивление фильтровальных рукавов увеличилось на 50 ПА (от 300 Па до 350 Па). Гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменения за время эксплуатации приведены в таблице № 4. Практика испытаний технических фильтровальных тканей показала, материалы тканые (арт.14506 ТС) имеют выше показатель гидравлического сопротивления рукавов в сравнении с иглопробивными (РПК-2, Акрофил Т, арт.217а). Показатель новых рукавов выше у рукавов арт.14506 ТС и составляет 160 Па, затем белорусских ВФ-19 – 140 Па, иглопробивных фильтровальных материалов – от 100 до 130 Па. Условный коэффициент регенерации рукавов (эффективность встряхивания) составляет в среднем, -арт.14506ТС – 9,8%; -РПК-2 – 13,8%; -белорусское полотно ВФ-19 – 13,6%; -Акрофил Т – 15,5%; -арт.217а – 17,2%. Величина условного коэффициента регенерации зависит от ряда факторов: пылевой нагрузки, влажности пыли, структуры фильтровальной ткани.
Из многолетней практики испытаний технических тканей в цехах обогащения величина коэффициента регенерации рукавов находится в пределах 5-25 %. За время эксплуатации произошло снижение воздухопроницаемости максимально до 37дм3/м2с. Снижение воздухопроницаемости увеличило гидравлическое сопротивление фильтровальных рукавов с 135 Па (первые циклы запыления) до 300 Па (6 месяцев эксплуатации) Забив пор, и снижение воздухопроницаемости будут и далее продолжаться. Изменится показатель запыленности очищенного воздуха, но его необходимо уточнять при продолжении испытаний в 2002 году. Образцы исследуемых фильтровальных тканей (новые и после 6 месяцев эксплуатации) испытаны на стойкость к истиранию и изгибоустойчивость в аккредитованной испытательной лаборатории института нетканых материалов (ИЛ НИИНМ). Вышеуказанные показатели необходимы для определения срока службы рукавов. Результаты приведены в таблице № 2 в разделе 3(проведение исследований технических тканей в лабораторных условиях). По результатам испытаний фильтровальные ткани арт.14506 ТС и Акрофил Т не рекомендуются для установки рукавных фильтров 111-1У стадии ДСК. Пылеемкость тканей находится в пределах 157-256 г/м2 (до изменения схемы программного управления фильтром). Величина пылеемкости находится в пределах рекомендуемой величины для асбестопородной пыли до 400г/м2.
Пылеемкость для исследуемых технических тканей (рукавов) приведена в таблице № 3.
В корпусе 111-1У стадии дробления ДСК ОАО «Ураласбест» работает установка рукавных фильтров в режиме полного возврата очищенного воздуха в цех. Согласно действующим нормативным документам концентрация пыли в очищенном воздухе не должна превышать 30% от среднесменной ПДК, равной 0,5 мг/м3. В данном случае концентрация пыли в воздухе, возвращаемом в цех не должна превышать 0,15 мг/м3.
При незначительном содержании волокон асбеста в пыли (не более 5%) требования к качеству фильтровальных тканей ужесточаются. Ткань должна быть более плотной, не должна иметь сквозных пор.
Подбор фильтровальных тканей проводился по трем направлениям:
- традиционные изготовители тканых фильтровальных материалов;
- предприятия, выпускающие нетканые фильтровальные полотна;
- изготовление комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя;
- трикотажное фильтровальное полотно.
1 Этап – 2002 г.
Испытания проводились для следующих материалов различного способа изготовления:
- нетканые иглопробивные полотна - РПК-2 и Акрофил Т;
- тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС;
- трикотажное полотно ВФ-19;
комбинированная ткань арт.217а из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
В результате три образца отклонены от дальнейших испытаний: тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС т.к. остаточная концентрация пыли в очищенном воздухе (0,74 мг/м3) превышает требуемую величину 0,15 мг/м3, нетканые иглопробивное полотна Акрофил Т и РПК-2 имеет склонность к удлинению, за период испытаний 6 месяцев подтягивали 2 раза.
Два образца: трикотажное фильтровальное полотно ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры.
Окончательный вывод о пригодности фильтровальных материалов к использованию в вакуум-камере 111-1У стадии дробления ДСК можно сделать после проведения более масштабных испытаний, для чего необходимо оснастить испытываемыми образцами рукавов по 1 секции. Испытания провести на секциях № 1-3 для предотвращения влияния запыленного воздуха внутри камеры.
2 Этап – 2003 г.
Испытания проведены для двух фильтровальных материалов:
- трикотажное полотно ВФ-19 (белорусская фирма «Комета»);
- комбинированная ткань арт. 12420 суровая (ООО НТЦ «Шелк плюс»).
Результаты испытаний технических тканей показали:
- обе ткани обеспечивают нормативный уровень остаточной запыленности во время фильтрации воздуха – 0,15 мг/м3 (в течение 68 мин.);
- величина остаточной запыленности воздуха во время регенерации рукавов (в течение 5,2 мин.) достигает: для ткани арт. 12420 суровая – 0,78 мг/нм3, трикотажного полотна ВФ-19 – 1,38 мг/нм3.
Обеспечение нормативного уровня запыленности очищеного воздуха возможно при оснащении всей камеры рукавных фильтров рукавами из тканей трикотажного плетения (кругловязанные или плосковязанные) или комбинированные (лавсан + лавсан из двух типов нитей и различных видов плетения) при воздухопроницаемости ткани (70-90) ± 5 дм3/м2с.
2. Дополнение №1 к ГН 2.2.5.686-98, Минздрав России, М.,1998
3. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
4. Технический акт по НИР «Наладка пылеочистной установки коруса 111-1У стадии ДСК участка №1 асбестообогатительной фабрики на проектный режим работы» ООО «Центр технологических исследований», Кованова Л.И., Ясенев В.С, Асбест, 2000
5. «Методика подбора и испытаний технических тканей для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов асбестообогатительной фабрики», Белошейкин В.А., Асбест,2001
Основными причинами увеличенной запыленности являются:
1. Проскок запыленного воздуха в камеру рукавных фильтров через неплотности нижнего крепления рукавов. Кольца в фильтровальных рукавах не соответствуют размерам гнезд.
2. Эксплуатируемые технические фильтровальные ткани, пропускают мелкодисперсную пыль, особенно во время встряхивания фильтровальных рукавов.
Для проведения промышленных испытаний применительно к рукавным фильтрам 111-1У стадии дробления ДСК выбраны следующие фильтровальные ткани: два иглопробивных полотна – Акрофил Т, РПК-2 (НИИНМ), белорусское фильтровальное основовязаное полотно ВФ-19 (фирма «Комета»), артикул 14506 ТС «Чайковский текстиль», артикул 217а «Сурская мануфактура». Исследования проводились в лабораторных условиях центра экологических проблем асбеста ОАО «НИИпроектасбест» и испытательной лаборатории НИИНМ, г.Серпухов. Показатель воздухопроницаемости новых фильтровальных тканей находится в пределах 109-147 дм3/м2с. Самый низкий показатель у ткани артикул 217а, высокий у Акрофила Т. После 6 месяцев эксплуатации эта величина у фильтровальных тканей снизилась до 32 - 37 дм3/м2с.
Остаточная запыленность очищенного воздуха в течение 6 месяцев эксплуатации технических фильтровальных тканей составляет в среднем для:
арт.14506 ТС – 0,74 мг/м3;
РПК-2 – 0,48 мг/м3;
Акрофил Т – 0,19 мг/м3;
трикотажного основовязаного полотна ВФ-19 – 0,38 мг/м3
арт.217а – 0,30 мг/м3;
в центре камеры рукавных фильтров – 2,17 мг/м3;
во время встряхивания фильтровальных рукавов на секциях эта величина достигает 26,1 мг/м3.
В результате повышенной запыленности в камере рукавных фильтров 1,18 - 3,2 мг/м3 на внешней стороне рукавов, на металлоконструкциях накапливается пыль, которая при регенерации фильтровальных рукавов срывается, создавая шлейф пыли.
По результатам испытаний фильтрующих свойств технических тканей на втором этапе проведения работы (через 6 месяцев эксплуатации) изменена схема программного управления режимом работы рукавных фильтров. Время набора пыли в рукава увеличили с 43 минут до 65 минут. Время регенерации, отстой секций остались прежними. После изменения режима работы фильтров гидравлическое сопротивление фильтра увеличилось незначительно, на величину 50 Па.
Результаты испытаний показали:
- из 5 образцов технических фильтровальных тканей отобраны 3 для дальнейших промышленных испытаний;
- из 5 образцов технических тканей рекомендованы 2 для оснащения камеры рукавных фильтров;
- повышенная запыленность в камере рукавных фильтров не позволяет точно определить запыленность очищенного воздуха испытываемых образцов фильтровальных тканей.
Для получения окончательных результатов о пригодности тканей при эксплуатации в условиях вакуум-камеры 111-1У стадии дробления ДСК, необходимо:
1. Оснастить 3 секции (№ 1-3), находящиеся в условиях, исключающих влияние запыленного воздуха;
2. Увеличить время набора пыли до 90 мин.
В 2002 году предлагаем продолжить испытания в промышленных условиях фильтровальных тканей: РПК-2, арт.217а, трикотажных полотен фирм «Комета» и «Филтрэк». Цельновязаные трикотажные рукава фирмы «Филтрэк» хорошо зарекомендовали себя в вакуум-камере цеха обогащения. Технология изготовления трикотажного фильтровального полотна в двух белорусских фирмах одинакова, поэтому есть смысл испытать продукцию двух фирм.
ОБСЛЕДОВАНИЕ КАМЕРЫ РУКАВНЫХ ФИЛЬТРОВ.
Установка рукавных фильтров в 111-1У стадии дробления ДСК работает в режиме рециркуляции (полного возврата очищенного воздуха в цех). По действующим нормативным документам на рециркуляцию может быть направлен воздух с концентрацией пыли – 0,15 мг/м3 (30% от среднесменной ПДК равной 0,5 мг/м3). Нормативные документы: ГН 2.2.5.686-98 - предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны; дополнение к нему № 1; СНиП 2.04.05-91 - отопление, вентиляция и кондиционирование.Вакуум-камера установки рукавных фильтров состоит из 8 секций при 2х рядном расположении. Количество фильтровальных рукавов на одной секции 1152 штук, на 8 секциях – 9216 штук. Количество секций, находящихся на регенерации – 1. Рукавные фильтры работают при двух включенных дымососах ДН 26, с производительностью по воздуху на входе 604,5 тыс.м3/ч., на выходе 608,1 тыс. м3/ч. (результаты контрольных испытаний в 2000 году). Удельная нагрузка на фильтровальную ткань по воздуху qв =608100/7x2070=41,9 м3/м2ч,
где: 608100 – расход воздуха на выходе из рукавных фильтров, м3/ч;
7 – количество секций на фильтрации запыленного воздуха, шт.;
2070 – площадь фильтрующей поверхности рукавов одной секции, м2.
Удельная нагрузка на фильтровальную ткань ниже регламентируемой величины 55 м3/м2ч. Вакуум-камера оснащена фильтровальными рукавами из технических тканей, большую часть которых составляет молескин арт. С-27.
Причинами повышенной запыленности очищенного воздуха в камере рукавных фильтров являются:
а) проскок запыленного воздуха в камеру рукавного фильтра через неплотности нижнего крепления фильтровальных рукавов. Крепление рукавов в гнездах решетки слабое. Требуется замена колец для фильтровальных рукавов на единый размер, с учетом размера гнезда и дополнительной прокладки из ткани;
б) на внешней стороне рукавов, на металлических конструкциях накапливается пыль, которая при встряхивании фильтровальных рукавов образует шлейф пыли;
в) технические ткани, примененные для изготовления фильтровальных рукавов, не обеспечивают заданную очистку запыленного воздуха.
Для достижения гигиенического норматива запыленности очищенного воздуха при его рециркуляции, необходимо подобрать более плотные, эффективные фильтровальные материалы и провести промышленные испытания.
ПОДБОР, ПРИОБРЕТЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ.
При подборе технических тканей для 111-1У стадии дробления ДСК учитывались условия эксплуатации установки рукавных фильтров. Условия эксплуатации в ДСК отличаются от цеха обогащения по ряду особенностей:а) в пыли, поступающей на очистку с запыленным воздухом, в корпусах крупного и среднего дробления волокна составляет не более 5%, а в корпусах обогащения – не менее 15-20%;
б) влагосодержание пыли в корпусах ДСК свыше 2,5%, в корпусе обогащения – 1,2-1,3%;
в) волокно, содержащееся в пыли дробильных корпусов менее распушено, чем в корпусах обогащения.
В результате вышеуказанных особенностей постоянного фильтрующего слоя в рукавах не образуется и увеличивается проскок мелкой фракции пыли, особенно во время встряхивания.
Работа по подбору технических фильтровальных тканей для корпуса ДСК с возвратом воздуха в цех проводится впервые.
Подбор технических тканей проводился из различных волокон по трем направлениям:
- тканых фильтровальных материалов;
- нетканых фильтровальных полотен;
- комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
Для подбора технических фильтровальных тканей предлагаются следующие образцы: иглопробивные полотна РПК-2 и Акрофил Т, белорусское полотно ВФ-19 трикотажного плетения, тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС, ранее рекомендованный ОАО «НИИпроектасбест» для цеха обогащения, комбинированный материал арт.217а с тканой основой из лавсановых нитей и нанесением искусственного фильтрующего слоя из лавсанового волокна. Иглопробивные полотна (РПК-2, Акрофил Т) рекомендованы институтом нетканых материалов для рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов. Образец комбинированной ткани арт. 217а специально изготовлен ЗАО «Сурская мануфактура». За основу принят тканый фильтровальный лавсан арт.217 с дополнительным фильтрующим слоем из лавсанового волокна.
Технические характеристики фильтровальных тканей приведены в таблице № 1.
Характеристики технических тканей, поставленных на промышленные испытания Таблица № 1
| N п.п. |
Наименова- ние тканей (торговое) |
Вид сырья |
Поверхн. плот- ность, г/м2 |
Разрыв. нагрузка, Н длина/ ширина |
Разыв. удли- нение,% длина/ ширина |
Возду- хопро- ницае- мость, дм3/м2с |
Термо- стой кость °C |
Ширина, см |
| 1 | РПК-2 г.Серпухов |
Пэф | 460±30 | 1100/1200 | 25/30 | 130 | 180 | по- договор. |
| 2 | Акрофил Т г.Серпухов |
Пэф | 480 | 1100/1200 | 24/28 | 180 | 200 | -"- |
| 3 | Арт.217а г.Сурск |
Пэф | 450±27 | 1100/0 | Не > 30 | 77 | 180 | 150 |
| 4 | Арт.14506 ТС г.Чайковский |
Пэф | 312±15 | 2100/1100 | Не > 27/21 | Не < 70 | 150 | 150 |
| 5 | ВФ-19 г.Витебск |
Пэф | 326±7 | 813/1167 | по ширине 83 |
132±4 | 150 | по- договор |
ОАО «Ураласбест» предоставил для проведения испытаний тканый лавсан арт.14506 ТС и изготовил 1152 рукава, а также трикотажное фильтровальное полотно ВФ-19 в количестве 36 рукавов. ОАО «НИИпроектасбест» приобрел для испытаний образцы нетканых полотен РПК-2 (18 рукавов), Акрофил Т (18 рукавов), а также комбинированный материал арт.217а (18 рукавов). Фильтровальные рукава изготовлены в цехе по пошиву спецодежды ОАО «Ураласбест».
ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Исследования проводились в лабораторных условиях центра экологических проблем асбеста ОАО «НИИпроектасбест» и испытательной лаборатории НИИНМ, г. Серпухов. В лабораторных условиях определялись: воздухопроницаемость, размеры пор, поверхностная плотность, стойкость к истиранию, изгибоустойчивость. Исследования выполнены для новых рукавов и через 6 месяцев эксплуатации.Результаты испытаний приведены в таблице № 2.
Результаты лабораторных испытаний технических фильтровальных тканей Таблица №2
| N п.п. |
Наименова- ние тканей (торговое) |
Возду- хопро- ницае- мость, дм3/м2с |
Размеры пор,мкм dмакс/dср. |
Поверхн. плот- ность, г/м2 |
Стойкость к истиранию, циклов |
Изгибоустой- чивость, циклов длина/ширина, |
| Новые образцы фильтровальных рукавов | ||||||
| 1 | РПК-2 г.Серпухов |
124 | 110/97 | 430 | 51033 | 4325/1046 |
| 2 | Акрофил Т г.Серпухов |
147 | 124/113 | 500 | 51537 | -* |
| 3 | Арт.217а г.Сурск |
109 | 109/91 | 450 | 31179 | -* |
| 4 | Арт.14506 ТС г.Чайковский |
109 | 132/117 | 312±15 | 27027 | 15655/-* |
| 5 | ВФ-19 г.Витебск |
129 | 117/98 | 330 | 18802 | -* |
| Через 6 месяцев эксплуатации | ||||||
| 1 | РПК-2 г.Серпухов |
34 | - | - | 50607 | 4325/1046 |
| 2 | Акрофил Т г.Серпухов |
37 | - | - | 49020 | -*/-* |
| 3 | Арт.217а г.Сурск |
32 | - | - | 28862 | -*/-* |
| 4 | Арт.14506 ТС г.Чайковский |
Не рекомендуем для дальнейших исследований | ||||
| 5 | ВФ-19 г.Витебск |
34 | - | - | 18495 | -*/-* |
В таблице N 2 знак - * обозначает, что не представляется возможным провести испытания на изгибоустойчивость из-за высокой растяжимости в процессе испытания при нагрузках. Параметры: размеры пор и поверхностная плотность определяются только для новых образцов. Из таблицы видно, воздухопроницаемость за время эксплуатации фильтровальных тканей снизилась со 109-147дм3/м2с до 32-37 дм3/м2с, что составляет 25.2-29,4%. Показатель стойкости к истиранию через 6 месяцев эксплуатации у нетканых материалов (РПК-2, Акрофил Т), трикотажного фильтровального полотна (ВФ-19) снизился на величину от 0,8 до 4,9 %, у тканых материалов (арт. 217а) снизился на величину до 41,5%. . Величина показателя стойкости к истиранию для образцов после шести месяцев эксплуатации определялась дважды. Значительные расхождения в значениях стойкости к истиранию для однотипных материалов показывает, этот показатель можно использовать только для новых материалов
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСТВ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.
Промышленные испытания проведены для рукавов из технических фильтровальных тканей различных по изготовлению: тканого лавсана - арт.14506 ТС, иглопробивных полотен – РПК-2 и Акрофил Т, трикотажного фильтровального полотна ВФ-19, комбинированной (тканая основа плюс нетканый фильтрующий слой) арт.217а. Образцы технических тканей даны в приложении № 1. Рукава установлены в вакуум-камере установки рукавных фильтров 111-1У стадии дробления ДСК. Секция № 2 полностью оснащена рукавами арт.14506 ТС, рукава из тканей РПК-2 – 16 штук, Акрофил Т – 16 штук, трикотажного фильтровального полотна ВФ-19 – 34 штуки, арт.217а – 16 штук установлены на секциях № 3 и № 5.Фильтрующие свойства технических тканей определялись согласно «Методики подбора и испытаний технических тканей, для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием фильтровальных рукавов асбестообогатительной фабрики». Испытания проводились при условиях: работе двух дымососов ДН-26; разрежении в вакуум-камере – 1800-1900 Па; относительной влажности в камере - 54-70 %; температуре воздуха – 17-25 оС. За время эксплуатации с апреля по октябрь 2001 года забитых, влажных, порванных рукавов не обнаружено. Зафиксированы сбои в работе механизмов отряхивания. Дроссель-клапана находятся в рабочем состоянии, забивов бункеров, конвейеров не было. Схемой программного управления работой фильтров предусмотрен следующий режим: Время набора пыли в рукава – 43 мин. Закрытие дроссель-клапана и отстой секции – 0,83мин. (50"). Встряхивание рукавов – 0,66 мин (40"). Отстой секции после встряхивания – 3,5 мин. Фильтрующие свойства испытуемых технических тканей определялись после пуска в работу новых фильтровальных рукавов в течение 1 месяца эксплуатации и после шести месяцев по показателям: запыленность очищенного воздуха; гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменение в процессе эксплуатации; пылевая нагрузка на фильтровальные рукава; условный коэффициент регенерируемости (эффективность встряхивания); воздухопроницаемость. В ходе проведения испытаний отмечено: накопление мелкодисперсной пыли на внешней стороне рукава и металлоконструкциях; вторичное пылеобразование внутри вакуум-камеры при встряхивании рукавов. Перечисленные факторы повлияли на результаты запыленности очищенного воздуха. Результаты измерений запыленности очищенного воздуха в вакуум-камере и каждого образца фильтровального материала приведены в таблице № 3.
В результате визуального наблюдения за опытными образцами фильтровальных рукавов и инструментальных измерений выявлено: тканый лавсан арт.14506 ТС имеет повышенную запыленность очищенного воздуха как во время набора пыли – 0,74 мг/м3, так и во время регенерации рукавов – 21 мг/м3; нетканое полотно Акрофил Т имеет хорошие показатели по остаточной запыленности во время набора пыли – 0,19 мг/м3 при неудовлетворительном механическом показателе – удлинении фильтровальных рукавов (подтягивали дважды за 6 месяцев эксплуатации). Три образца фильтровальных материалов РПК-2, ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры. Гидравлическое сопротивление рукавов из опытных тканей составляет до 300 Па, что в пределах регламентируемой величины 500 Па для установки рукавных фильтров ДСК. Это дает возможность изменить схему программного управления работой рукавных фильтров, увеличив время набора пыли в рукава с 43 мин. до 65 мин.
На втором этапе выполнения работы схема программного управления была изменена. Гидравлическое сопротивление фильтровальных рукавов увеличилось на 50 ПА (от 300 Па до 350 Па). Гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменения за время эксплуатации приведены в таблице № 4. Практика испытаний технических фильтровальных тканей показала, материалы тканые (арт.14506 ТС) имеют выше показатель гидравлического сопротивления рукавов в сравнении с иглопробивными (РПК-2, Акрофил Т, арт.217а). Показатель новых рукавов выше у рукавов арт.14506 ТС и составляет 160 Па, затем белорусских ВФ-19 – 140 Па, иглопробивных фильтровальных материалов – от 100 до 130 Па. Условный коэффициент регенерации рукавов (эффективность встряхивания) составляет в среднем, -арт.14506ТС – 9,8%; -РПК-2 – 13,8%; -белорусское полотно ВФ-19 – 13,6%; -Акрофил Т – 15,5%; -арт.217а – 17,2%. Величина условного коэффициента регенерации зависит от ряда факторов: пылевой нагрузки, влажности пыли, структуры фильтровальной ткани.
Из многолетней практики испытаний технических тканей в цехах обогащения величина коэффициента регенерации рукавов находится в пределах 5-25 %. За время эксплуатации произошло снижение воздухопроницаемости максимально до 37дм3/м2с. Снижение воздухопроницаемости увеличило гидравлическое сопротивление фильтровальных рукавов с 135 Па (первые циклы запыления) до 300 Па (6 месяцев эксплуатации) Забив пор, и снижение воздухопроницаемости будут и далее продолжаться. Изменится показатель запыленности очищенного воздуха, но его необходимо уточнять при продолжении испытаний в 2002 году. Образцы исследуемых фильтровальных тканей (новые и после 6 месяцев эксплуатации) испытаны на стойкость к истиранию и изгибоустойчивость в аккредитованной испытательной лаборатории института нетканых материалов (ИЛ НИИНМ). Вышеуказанные показатели необходимы для определения срока службы рукавов. Результаты приведены в таблице № 2 в разделе 3(проведение исследований технических тканей в лабораторных условиях). По результатам испытаний фильтровальные ткани арт.14506 ТС и Акрофил Т не рекомендуются для установки рукавных фильтров 111-1У стадии ДСК. Пылеемкость тканей находится в пределах 157-256 г/м2 (до изменения схемы программного управления фильтром). Величина пылеемкости находится в пределах рекомендуемой величины для асбестопородной пыли до 400г/м2.
Пылеемкость для исследуемых технических тканей (рукавов) приведена в таблице № 3.
Пылеемкость для исследуемых фильтровальных рукавов Таблица № 3
| N п.п. |
Наименова- ние тканей (торговое) |
Вес нового рукава, гр |
Вес пыли в рукавах гр. до реген./после реген. |
Пыле- емкость, г/м2 |
Вес рукава, после регенер., гр. |
Увеличение веса рукавов, (за 6 мес. эксплуат.), раз |
| 1 | РПК-2 г.Серпухов |
990 | 308,5/169 | 172 | 2216 | 2,2 |
| 2 | Акрофил Т г.Серпухов |
1095 | 357/170 | 198 | 2703 | 2,5 |
| 3 | Арт.217а г.Сурск |
1045 | 459,5/66,5 | 256 | 2812 | 2,7 |
| 4 | ВФ-19 г.Витебск |
810 | 282/31 | 157 | 1176 | 1,45 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В 2002-2003 г. ОАО «НИИпроектасбест» проводил работу по подбору фильтровальных материалов для очистки аспирационного воздуха в дробильно-сортировочном комплексе ОАО «Ураласбест».В корпусе 111-1У стадии дробления ДСК ОАО «Ураласбест» работает установка рукавных фильтров в режиме полного возврата очищенного воздуха в цех. Согласно действующим нормативным документам концентрация пыли в очищенном воздухе не должна превышать 30% от среднесменной ПДК, равной 0,5 мг/м3. В данном случае концентрация пыли в воздухе, возвращаемом в цех не должна превышать 0,15 мг/м3.
При незначительном содержании волокон асбеста в пыли (не более 5%) требования к качеству фильтровальных тканей ужесточаются. Ткань должна быть более плотной, не должна иметь сквозных пор.
Подбор фильтровальных тканей проводился по трем направлениям:
- традиционные изготовители тканых фильтровальных материалов;
- предприятия, выпускающие нетканые фильтровальные полотна;
- изготовление комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя;
- трикотажное фильтровальное полотно.
1 Этап – 2002 г.
Испытания проводились для следующих материалов различного способа изготовления:
- нетканые иглопробивные полотна - РПК-2 и Акрофил Т;
- тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС;
- трикотажное полотно ВФ-19;
комбинированная ткань арт.217а из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
В результате три образца отклонены от дальнейших испытаний: тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС т.к. остаточная концентрация пыли в очищенном воздухе (0,74 мг/м3) превышает требуемую величину 0,15 мг/м3, нетканые иглопробивное полотна Акрофил Т и РПК-2 имеет склонность к удлинению, за период испытаний 6 месяцев подтягивали 2 раза.
Два образца: трикотажное фильтровальное полотно ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры.
Окончательный вывод о пригодности фильтровальных материалов к использованию в вакуум-камере 111-1У стадии дробления ДСК можно сделать после проведения более масштабных испытаний, для чего необходимо оснастить испытываемыми образцами рукавов по 1 секции. Испытания провести на секциях № 1-3 для предотвращения влияния запыленного воздуха внутри камеры.
2 Этап – 2003 г.
Испытания проведены для двух фильтровальных материалов:
- трикотажное полотно ВФ-19 (белорусская фирма «Комета»);
- комбинированная ткань арт. 12420 суровая (ООО НТЦ «Шелк плюс»).
Результаты испытаний технических тканей показали:
- обе ткани обеспечивают нормативный уровень остаточной запыленности во время фильтрации воздуха – 0,15 мг/м3 (в течение 68 мин.);
- величина остаточной запыленности воздуха во время регенерации рукавов (в течение 5,2 мин.) достигает: для ткани арт. 12420 суровая – 0,78 мг/нм3, трикотажного полотна ВФ-19 – 1,38 мг/нм3.
Обеспечение нормативного уровня запыленности очищеного воздуха возможно при оснащении всей камеры рукавных фильтров рукавами из тканей трикотажного плетения (кругловязанные или плосковязанные) или комбинированные (лавсан + лавсан из двух типов нитей и различных видов плетения) при воздухопроницаемости ткани (70-90) ± 5 дм3/м2с.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гигиенический норматив 2.2.5.686-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Минздрав России, М.,19982. Дополнение №1 к ГН 2.2.5.686-98, Минздрав России, М.,1998
3. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
4. Технический акт по НИР «Наладка пылеочистной установки коруса 111-1У стадии ДСК участка №1 асбестообогатительной фабрики на проектный режим работы» ООО «Центр технологических исследований», Кованова Л.И., Ясенев В.С, Асбест, 2000
5. «Методика подбора и испытаний технических тканей для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов асбестообогатительной фабрики», Белошейкин В.А., Асбест,2001
