Peligros del polvo y clasificación de los colectores de polvo

Clasificación del polvo:

    1》Según las propiedades físicas y químicas, el polvo se puede dividir en polvo inorgánico (polvo mineral, como carbón, amianto; polvo metálico, como hierro, zinc; polvo inorgánico artificial, como diamante, cemento), polvo orgánico (polvo vegetal, como algodón, lino; polvo animal, como pelo de animal, plumas; polvo orgánico artificial, como tintes orgánicos) y polvo mixto

    2》Según los peligros del polvo para la salud humana, se divide en polvo completo y polvo respirable. Polvo completo: se refiere a todo el polvo, incluidos los diversos tamaños de partículas, obtenidos durante el muestreo de polvo. Polvo respirable: se refiere a partículas finas de polvo con un tamaño de partícula inferior a 5 micras. Puede ingresar al área alveolar a través del tracto respiratorio superior del cuerpo humano, que es la principal causa de neumoconiosis y es muy dañina para el cuerpo humano.

    3》Dividido según el contenido de SiO2 libre en el polvo mineral: Polvo de sílice: se refiere al polvo con un contenido de sílice libre superior al 10%. Es el principal factor causante de la silicosis. El polvo de roca en las minas es generalmente polvo de sílice. Polvo sin sílice: se refiere al polvo con un contenido de sílice libre inferior al 10%. Por ejemplo, el polvo de carbón en las minas de carbón generalmente no es polvo de sílice.

    4》Dividido según el estado de existencia del polvo mineral: el polvo mineral flotante se refiere al polvo suspendido en el aire, denominado polvo flotante. Polvo mineral depositado: se refiere al polvo que se deposita en el aire, denominado lluvia radiactiva.

    5》Dividido por el tamaño de las partículas de polvo: El polvo grueso tiene un tamaño de partículas superior a 40 micrones, lo que equivale al tamaño mínimo de partículas para el cribado general y puede sedimentarse fácilmente en el aire. Polvo fino: Su tamaño de partícula es de 10 a 40 micras. Se puede ver a simple vista bajo una luz brillante y sufre un movimiento de asentamiento acelerado en el aire en calma. Polvo fino: su tamaño de partícula es de 0,25 a 10 micrones, se puede observar con un microscopio óptico y sufre un movimiento de sedimentación isocinético en aire en calma. Polvo ultrafino: Su tamaño de partícula es inferior a 0,25 micras, que sólo puede observarse con un microscopio electrónico y se difunde en el aire.

 Densidad del polvo:

       Incluyendo la densidad aparente y la densidad verdadera, la densidad aparente: también llamada densidad aparente o densidad aparente, se refiere a la masa de partículas por unidad de volumen de polvo. Densidad verdadera: se refiere a la masa de partículas por unidad de volumen (excluyendo los espacios entre partículas, el volumen de las aberturas externas y los poros cerrados internos). ρb=ρp(1-ε)  

Dispersión de polvo:

       La dispersión se refiere a la proporción de masa o cantidad de partículas de polvo de varios tamaños en el polvo. Se llama dispersión de masa en términos de masa (es decir, la masa de partículas de polvo de cada tamaño de partícula representa el porcentaje de la masa total) y se llama dispersión cuantitativa en términos de cantidad (es decir, el número de partículas de cada tamaño de partícula representa el porcentaje del número total de partículas). El porcentaje de partículas pequeñas se llama alta dispersión.

Clasificación de gases tóxicos y nocivos:

       Según sus efectos nocivos sobre el cuerpo humano, los gases tóxicos y nocivos se dividen en las cinco categorías siguientes: 1. Gases asfixiantes simples. El gas en sí no es tóxico, pero a medida que aumenta su concentración, el contenido de oxígeno en el aire disminuye en consecuencia, asfixiando a las personas, como el dióxido de carbono, el metano y el nitrógeno. 2. Gases químicos asfixiantes. Este tipo de gas sufre una reacción química después de ingresar al cuerpo humano con la respiración. Su capacidad de unión con los glóbulos rojos en la sangre es mayor que la capacidad de unión del oxígeno con los glóbulos rojos, provocando así que el cuerpo humano esté hipóxico y provoque asfixia. Gases como el monóxido de carbono, el cianuro de hidrógeno, etc. irritan las vías respiratorias superiores. Este tipo de gases pueden irritar la nariz, la garganta, etc. y provocar inflamación, como el amoníaco, el dióxido de azufre, etc. 4. Gases que irritan los pulmones. Estos gases pueden irritar fuertemente los pulmones y provocar neumonía, edema pulmonar y otros síntomas, como fosgeno, dióxido de nitrógeno, etc. 5. Gases que dañan el sistema nervioso central. Después de ingresar al cuerpo humano, estos gases paralizarán y anestesiarán el sistema nervioso central, causando daños al sistema nervioso central, como la gasolina.

Clasificación de sistemas de eliminación de polvo:

① Clasificación según la escala y las características de configuración del sistema de eliminación de polvo (sistema de eliminación de polvo in situ, sistema descentralizado y sistema de eliminación de polvo centralizado)

②Clasificación según el tipo de colector de polvo (sistema de eliminación de polvo seco, sistema de eliminación de polvo húmedo)

③Clasificación según la sección donde está instalado el colector de polvo (sistema de eliminación de polvo de una etapa, sistema de eliminación de polvo de varias etapas)

④Clasificación según la posición del recolector de polvo en el sistema de eliminación de polvo (sistema de eliminación de polvo de presión negativa (recolector de polvo antes del ventilador), sistema de eliminación de polvo de presión positiva (recolector de polvo después del ventilador)

 
La forma básica de campana colectora de aire:

       Según el modo de flujo, se divide en dos categorías: campana de succión y campana de recolección de aire de succión y soplado. Las campanas de succión se dividen en (campanas cerradas, campanas semicerradas tipo gabinete, campanas recolectoras de gas externas) según sus condiciones de sellado y posiciones relativas. Las campanas selladas se pueden dividir en (campanas cerradas parcialmente, campanas cerradas totales, campanas cerradas de gran volumen) según las características estructurales. Campanas de succión: frente a la campana colectora de gas externa se coloca una fila o un puerto de soplado de aire en forma de hendidura. Se combina con la campana colectora de gas externa y se denomina campana de succión de soplado.

Mecanismo de trabajo del colector de polvo inercial:

       En el colector de polvo inercial, el objetivo principal es hacer que el flujo de aire gire rápidamente o impacte en el deflector y luego gire rápidamente. Debido al efecto inercial, la trayectoria de movimiento de las partículas de polvo es diferente de la trayectoria del flujo de aire, separándolas así del flujo de aire. Cuanto mayor sea la velocidad del flujo de aire, mayor será este efecto de inercia y mayor será la eficiencia de eliminación de polvo.

Principio de funcionamiento del colector de polvo ciclónico:

       Después de que el flujo de aire polvoriento ingresa desde la entrada de aire a una alta velocidad de 15 ~ 25 m/s, queda restringido por la cubierta superior del cilindro exterior y la pared del cilindro interior, lo que obliga al flujo de aire a girar de arriba a abajo. Este movimiento suele denominarse flujo giratorio externo. Durante la rotación del flujo de aire se forma una gran fuerza centrífuga. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, las partículas de polvo se lanzan gradualmente hacia la pared exterior y luego giran a lo largo de la pared exterior bajo la acción de la gravedad y caen a la caja de almacenamiento de cenizas. El flujo arremolinado externo giratorio y descendente converge gradualmente hacia el centro debido a la contracción del cono. Cuando cae a un cierto nivel, comienza a regresar y subir, formando un movimiento de rotación de abajo hacia arriba. Este movimiento generalmente se denomina flujo giratorio interno. El flujo giratorio interno no contiene partículas grandes de polvo, por lo que es relativamente limpio y puede descargarse a la atmósfera a través del cilindro interior. Sin embargo, debido a la interferencia mutua y la penetración de los flujos de aire giratorios internos y externos, es fácil levantar el polvo que se depositó en el fondo y algunas de las partículas finas se eliminan. Para mejorar la eficiencia de eliminación de polvo, a menudo se instala un dispositivo de bloqueo de aire y extracción de polvo en la parte inferior del cono.

El principio del colector de polvo de bolsa:

       Cuando el gas que contiene polvo pasa a través de una bolsa de filtro limpia, debido a la malla más grande del material del filtro, la mayor parte del polvo fino pasará a través de la malla de la bolsa de filtro con el flujo de aire. Por lo tanto, la eficiencia de eliminación de polvo de la bolsa de filtro de crédito es baja. Las partículas de polvo gruesas quedan atrapadas debido a colisiones inerciales, intercepciones, difusión browniana, electricidad estática, sedimentación por gravedad, etc. y producen un fenómeno de "puenteo" en la malla. A medida que el gas que contiene polvo continúa pasando a través de los espacios de fibras de la bolsa filtrante, el fenómeno de "puente" del polvo entre las fibras continúa fortaleciéndose. Después de un tiempo, se formará una capa inicial de polvo en la superficie de la bolsa del filtro. En el proceso de eliminación de polvo posterior, la capa inicial de polvo interactuará con el polvo del flujo de aire para formar la capa de filtro principal. A medida que el polvo se acumula en la tela filtrante, la eficiencia de eliminación de polvo aumentará en consecuencia, logrando así el efecto de eliminación de polvo.

Mecanismo de eliminación de polvo del colector de polvo húmedo:

       Durante el movimiento relativo entre el agua u otros líquidos y el gas que contiene polvo en el colector de polvo húmedo, las partículas de polvo son capturadas por el medio líquido bajo la acción de colisión inercial, intercepción, difusión y condensación entre el medio líquido y las partículas de polvo, logrando así el propósito de eliminación de polvo.

Principio de funcionamiento del depurador Venturi:

       El tubo Venturi consta de una sección de constricción, una garganta y una sección divergente. Después de que el gas que contiene polvo ingresa a la sección de contracción, la velocidad del flujo aumenta y alcanza el valor máximo cuando ingresa a la garganta. El líquido de lavado se añade desde la sección de contracción o garganta, y el caudal relativo entre las fases gaseosa y líquida es muy grande. Las gotas de líquido se atomizan bajo el flujo de aire de alta velocidad, la humedad del gas alcanza la saturación y las partículas de polvo se humedecen con agua. Se producen colisiones violentas y aglomeraciones entre partículas de polvo y gotas de líquido o partículas de polvo. En la sección de difusión, la velocidad gas-líquido disminuye, la presión aumenta y el efecto de condensación con partículas de polvo a medida que los núcleos de condensación se acelera, se condensa en gotas que contienen polvo con diámetros mayores y luego son capturadas en el desempañador.

Principio de funcionamiento del precipitador electrostático:

       Incluye principalmente cuatro procesos básicos: descarga en corona, carga de partículas de polvo, migración y captura de partículas cargadas en el campo eléctrico y eliminación de polvo. Descarga de corona, en un campo eléctrico no uniforme, cuando el voltaje de CC es lo suficientemente grande, la copa de electrones libres en el gas acelera la colisión aleatoria para ionizar las moléculas neutras del gas para formar nuevos electrones libres e iones positivos. Los nuevos electrones libres y los iones positivos se aceleran y chocan con las moléculas neutras para la ionización, produciendo una gran cantidad de iones, lo que luego causa que las partículas de polvo se carguen (carga de campo eléctrico - mayor que 1 nm, carga de difusión - menos de 0,4 um), el efecto combinado de la carga del campo eléctrico y la carga de difusión es principalmente adecuado para partículas en el rango de tamaño de partícula medio. La acumulación de partículas es la planta de energía desigual generada entre los electrodos, el gas se ioniza y luego el polvo se carga y llega al polo de recolección de polvo bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico. Finalmente, el polvo se sacude hacia la tolva de cenizas a través del dispositivo de limpieza de polvo y se elimina el polvo. Los precipitadores electrostáticos generalmente usan vibración electromagnética o vibración de martillo para eliminar el polvo, mientras que las etapas de corona generalmente usan vibración mecánica para eliminar el polvo.

       Principales factores que afectan el rendimiento del precipitador electrostático: 1. Propiedades del humo: ① Características del polvo (una influencia de resistencia específica: α polvo de baja resistencia específica no es aplicable. El polvo de alta resistencia específica es adecuado, cuanto mayor sea la resistencia específica, mayor será la tasa de eliminación de polvo. b. Cuanto mayor sea el diámetro de las partículas, mayor será la eficiencia de eliminación de polvo. Después de alcanzar la máxima eficiencia de eliminación de polvo, el tamaño de las partículas aumenta y la eficiencia disminuye. El polvo con una pequeña densidad de acumulación tiene baja eficiencia, gran adherencia y baja eficiencia.) ② Propiedades del gas de humo (la humedad La temperatura del gas de combustión es alta y la composición es diferente, y la migración del portador es diferente. La composición del gas de combustión tiene una gran influencia en la descarga de corona negativa. La presión del gas de combustión es alta y el voltaje de descarga aumenta. reducirá la eficiencia ② Distribución del flujo de aire En la parte inferior, la velocidad del flujo de aire es baja y la eficiencia es alta, y viceversa. 3 Condiciones de funcionamiento ① La velocidad del flujo de aire es la misma que la anterior ② Limpieza por vibración: otros métodos de limpieza de polvo, como la vibración de leva y la vibración electromagnética, reducirán la eficiencia de eliminación de polvo ③ La emisión secundaria de polvo reducirá la eficiencia de eliminación de polvo

       Las medidas técnicas para prevenir explosiones de polvo de carbón incluyen principalmente tres aspectos: a. Medidas para reducir y reducir el polvo; inyección de agua para cada capa (inyección de agua para pozos cortos de 2 a 3,5 m, inyección de agua para pozos profundos de 5 a 25 m, inyección de agua para pozos largos oblicuos a la cara de trabajo y perforación de túneles de 30 a 100 m de largo) b. Prevención Medidas de ignición del polvo de carbón; eliminar las fuentes de fuego de detonación (eliminar llamas abiertas subterráneas, llamas explosivas, explosiones eléctricas, otras fuentes de fuego y evitar la ignición del gas) c. Limitar la expansión del alcance de las explosiones de polvo de carbón: eliminar las cenizas que caen y el polvo de roca esparcido, instalar cobertizos de polvo de roca, instalar cobertizos de agua y configurar cobertizos automáticos a prueba de explosiones.

    Método de inyección de agua en la veta de carbón: inyección de agua en orificios cortos: el agua se inyecta en la pared vertical de carbón del frente minero o perforando un orificio diagonalmente a través de la pared de carbón. La longitud del orificio de inyección de agua es generalmente de 2 a 3,5 m. Inyección de agua en pozos largos: desde el carril de transporte o el carril de aire de retorno de la cara de trabajo de la minería, taladre agujeros hacia arriba o hacia abajo paralelos a la cara de trabajo a lo largo de la dirección de inclinación de la veta de carbón, y la longitud del agujero es de 30 a 100 m; Inyección de agua en el pozo del túnel: perfore agua desde el carril superior adyacente a la veta de carbón hasta la veta de carbón inferior, o perfore agua desde el túnel del piso hasta la veta de carbón.

      El mecanismo y proceso de explosión del polvo de carbón se manifiestan principalmente en los siguientes aspectos: a. El polvo de carbón suspendido se carboniza hasta convertirse en gas inflamable bajo la acción de una fuente de calor de alta temperatura. b. Los gases combustibles se mezclan con el aire y arden. c La combustión libera calor y lo transfiere al polvo de carbón suspendido cercano, lo que hace que el ciclo de combustión continúe y su velocidad de reacción sea cada vez más rápida. A través de una combustión violenta, finalmente se forma una explosión.

       Una explosión de polvo de carbón debe cumplir tres condiciones al mismo tiempo: a. El polvo de carbón debe estar suspendido en el aire y alcanzar una determinada concentración; b. En términos generales, la concentración límite inferior de explosión de polvo de carbón es de 30~50 g/m3, y la concentración límite superior es de 1000~2000 g/m3. C. Existe una fuente de calor de alta temperatura que puede provocar explosiones de polvo de carbón.

    Diseño del sistema de eliminación de polvo: 1. Dibuje un diagrama isométrico del sistema de ventilación, etiquete cada tubería y anote el caudal y la longitud de cada sección de tubería (Q y D no se convierten en una sección de tubería, numerada de lejos a cerca). La longitud de la sección de tubería se calcula de acuerdo con la longitud de la línea central clave, sin deducir la longitud del accesorio de tubería en sí. 2 Seleccione el circuito de cálculo (generalmente comenzando desde la sección de tubería larga), es decir, la sección de tubería más desfavorable 3 Seleccione el caudal (seleccione la velocidad del viento más baja según la situación y ubicación) 4 Calcule el diámetro de la tubería y la resistencia a la fricción 5 Calcule la resistencia local y la resistencia del equipo de eliminación de polvo 6 Cálculo del equilibrio de resistencia de la tubería paralela y el diámetro de la tubería 7. La resistencia total y el volumen de aire total del sistema de eliminación de polvo 8 Seleccione el ventilador y el motor

    El diseño de la cámara de sedimentación por gravedad: 1. La velocidad de sedimentación de las partículas de polvo 2 El tiempo de residencia de las partículas de polvo en la cámara de sedimentación 3 El área de la sección transversal de la cámara de sedimentación 4 La altura, ancho y largo del colector de polvo 5 Eficiencia de eliminación de polvo 6 La resistencia del colector de polvo

    Neumoconiosis: una enfermedad sistémica dominada por fibrosis difusa en el tejido pulmonar causada por la inhalación prolongada de polvo de producción en la vida profesional y el flujo directo a los pulmones. Silicosis: una enfermedad pulmonar dominada por la fibrosis pulmonar causada por la inhalación prolongada de grandes cantidades de polvo que contiene sio2 libre durante la producción.