Mối nguy hiểm của bụi và phân loại bộ thu bụi

Phân loại bụi:

    1》Dựa trên tính chất vật lý và hóa học, bụi có thể được chia thành bụi vô cơ (bụi khoáng chất như than đá, amiăng; bụi kim loại như sắt, kẽm; bụi vô cơ nhân tạo như kim cương, xi măng), bụi hữu cơ (bụi thực vật như bông, lanh; bụi động vật như lông động vật, lông vũ; bụi hữu cơ nhân tạo như thuốc nhuộm hữu cơ) và bụi hỗn hợp

    2》Theo mức độ nguy hiểm của bụi đối với sức khỏe con người, nó được chia thành bụi hoàn toàn và bụi có thể hô hấp. Bụi hoàn chỉnh: đề cập đến tất cả bụi bao gồm các kích thước hạt khác nhau thu được trong quá trình lấy mẫu bụi. Bụi hô hấp: dùng để chỉ các hạt bụi mịn có kích thước hạt nhỏ hơn 5 micron. Nó có thể xâm nhập vào khu vực phế nang thông qua đường hô hấp trên của cơ thể con người, đây là nguyên nhân chính gây ra bệnh bụi phổi và rất có hại cho cơ thể con người.

    3》Chia theo hàm lượng SiO2 tự do trong bụi khoáng: Bụi silic: là loại bụi có hàm lượng silic tự do lớn hơn 10%. Đây là yếu tố chính gây ra bệnh bụi phổi silic. Bụi đá trong mỏ nói chung là bụi silic. Bụi không chứa silic: là loại bụi có hàm lượng silic tự do dưới 10%. Ví dụ, bụi than trong các mỏ than nói chung là bụi không chứa silic.

    4》Chia theo trạng thái tồn tại của bụi khoáng: Bụi khoáng nổi là bụi lơ lửng trong không khí, gọi là bụi trôi nổi. Bụi khoáng lắng đọng: là bụi lắng đọng trong không khí, gọi là bụi phóng xạ.

    5》Chia theo kích thước hạt bụi: Bụi thô có kích thước hạt lớn hơn 40 micron, tương đương với kích thước hạt tối thiểu để sàng lọc chung và có thể dễ dàng lắng đọng trong không khí. Bụi mịn: Kích thước hạt của nó là 10 đến 40 micron. Nó có thể được nhìn thấy bằng mắt thường dưới ánh sáng rực rỡ và trải qua chuyển động lắng nhanh trong không khí tĩnh. Bụi mịn: kích thước hạt của nó là 0,25 ~ 10 micron, có thể quan sát được bằng kính hiển vi quang học và trải qua chuyển động lắng đẳng động trong không khí tĩnh. Bụi siêu mịn: Kích thước hạt của nó nhỏ hơn 0,25 micron, chỉ có thể quan sát được bằng kính hiển vi điện tử và khuếch tán trong không khí.

 Mật độ bụi:

       Bao gồm mật độ khối và mật độ thực, mật độ khối: còn được gọi là mật độ biểu kiến ​​hoặc mật độ khối, dùng để chỉ khối lượng của hạt vật chất trên một đơn vị thể tích bụi. Mật độ thực: đề cập đến khối lượng của hạt vật chất trên một đơn vị thể tích (không bao gồm khoảng cách giữa các hạt, thể tích của các lỗ bên ngoài và lỗ chân lông đóng bên trong). ρb=ρp(1-ε)  

Phát tán bụi:

       Sự phân tán đề cập đến tỷ lệ khối lượng hoặc số lượng hạt bụi có kích thước khác nhau trong bụi. Nó được gọi là sự phân tán khối lượng về mặt khối lượng (nghĩa là khối lượng hạt bụi của mỗi kích thước hạt chiếm tỷ lệ phần trăm của tổng khối lượng) và nó được gọi là sự phân tán định lượng về mặt số lượng (nghĩa là số lượng hạt của mỗi kích thước hạt chiếm tỷ lệ phần trăm trên tổng số hạt). Tỷ lệ hạt nhỏ được gọi là độ phân tán cao

Phân loại khí độc và có hại:

       Theo tác dụng có hại đối với cơ thể con người, các loại khí độc và có hại được chia thành 5 loại sau: 1. Các loại khí gây ngạt đơn giản. Bản thân khí này không độc hại, nhưng khi nồng độ của nó tăng lên, hàm lượng oxy trong không khí sẽ giảm theo, do đó gây ngạt thở cho con người, chẳng hạn như carbon dioxide, metan và nitơ. 2. Khí ngạt hóa học. Loại khí này trải qua phản ứng hóa học sau khi đi vào cơ thể con người bằng hơi thở. Khả năng liên kết của nó với hồng cầu trong máu lớn hơn khả năng liên kết của oxy với hồng cầu, khiến cơ thể con người bị thiếu oxy và gây ngạt thở. Những loại khí như carbon monoxide, hydrogen cyanide, v.v., gây kích ứng đường hô hấp trên. Những loại khí như vậy có thể gây kích ứng mũi, họng, v.v. và gây viêm, chẳng hạn như amoniac, sulfur dioxide, v.v. 4. Các loại khí gây kích ứng phổi. Những loại khí như vậy có thể gây kích ứng mạnh cho phổi và gây viêm phổi, phù phổi và các triệu chứng khác như phosgene, nitơ dioxide, v.v. 5. Các loại khí gây tổn hại hệ thần kinh trung ương. Sau khi đi vào cơ thể con người, các loại khí này sẽ làm tê liệt và gây tê hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương hệ thần kinh trung ương như xăng.

Phân loại hệ thống loại bỏ bụi:

① Phân loại theo quy mô và đặc điểm cấu hình của hệ thống loại bỏ bụi (hệ thống loại bỏ bụi tại chỗ, hệ thống phi tập trung và hệ thống loại bỏ bụi tập trung)

②Phân loại theo loại máy hút bụi (hệ thống loại bỏ bụi khô, hệ thống loại bỏ bụi ướt)

③Phân loại theo khu vực lắp đặt bộ thu bụi (hệ thống loại bỏ bụi một giai đoạn, hệ thống loại bỏ bụi nhiều giai đoạn)

④Phân loại theo vị trí của máy hút bụi trong hệ thống lọc bụi (hệ thống lọc bụi áp suất âm (máy hút bụi trước máy thở), hệ thống lọc bụi áp suất dương (máy hút bụi sau máy thở)

 
Hình thức cơ bản của mui xe thu thập không khí:

       Theo chế độ dòng chảy, nó được chia thành hai loại: mui xe hút và tủ hút khí thổi-hút. Máy hút mùi được chia thành (máy hút mùi kín, máy hút mùi nửa kín kiểu tủ, máy hút khí bên ngoài) theo điều kiện bịt kín và vị trí tương đối của chúng. Mũ trùm kín có thể được chia thành (mũ trùm kín một phần, mũ trùm kín tổng thể, mũ trùm kín khối lượng lớn) theo đặc điểm cấu trúc. Nắp hút: Một cổng thổi khí dạng dãy hoặc hình khe được đặt đối diện với nắp hút khí bên ngoài. Nó được kết hợp với tủ hút khí bên ngoài và được gọi là tủ hút thổi.

Cơ chế hoạt động của máy hút bụi quán tính:

       Trong bộ thu bụi quán tính, mục đích chính là làm cho luồng không khí quay nhanh hoặc tác động lên vách ngăn rồi quay nhanh. Do hiệu ứng quán tính, quỹ đạo chuyển động của các hạt bụi khác với quỹ đạo của luồng không khí, do đó tách chúng ra khỏi luồng không khí. Tốc độ luồng khí càng cao thì hiệu ứng quán tính này càng lớn và hiệu quả loại bỏ bụi càng cao.

Nguyên lý làm việc của máy hút bụi lốc xoáy:

       Sau khi luồng khí bụi đi vào từ cửa hút gió với tốc độ cao 15 ~ 25m/s, nó bị hạn chế bởi nắp trên của xi lanh bên ngoài và thành của xi lanh bên trong, buộc luồng khí phải quay từ trên xuống dưới. Chuyển động này thường được gọi là dòng chảy xoáy bên ngoài. Một lực ly tâm lớn được hình thành trong quá trình quay của luồng khí. Dưới tác dụng của lực ly tâm, các hạt bụi dần dần bị ném về phía thành ngoài, sau đó dưới tác dụng của trọng lực, quay dọc theo thành ngoài và rơi xuống hộp chứa tro. Dòng xoáy bên ngoài quay và đi xuống dần dần hội tụ về phía tâm do sự co lại của hình nón. Khi giảm xuống một mức nhất định, nó bắt đầu quay trở lại và tăng lên, tạo thành chuyển động quay từ dưới lên. Chuyển động này thường được gọi là dòng chảy xoáy bên trong. Dòng xoáy bên trong không chứa các hạt bụi lớn nên tương đối sạch và có thể thải ra khí quyển qua xi lanh bên trong. Tuy nhiên, do sự giao thoa và xâm nhập lẫn nhau của các luồng khí quay bên trong và bên ngoài nên dễ cuốn theo bụi lắng đọng phía dưới và một số hạt mịn bị cuốn đi. Để nâng cao hiệu quả loại bỏ bụi, thiết bị chặn không khí và hút bụi thường được lắp đặt ở phần dưới của hình nón.

Nguyên lý của máy hút bụi túi:

       Khi khí chứa bụi đi qua túi lọc sạch, do bản thân lưới của vật liệu lọc lớn hơn nên phần lớn bụi mịn sẽ đi qua lưới của túi lọc theo luồng không khí. Do đó, hiệu quả loại bỏ bụi của túi lọc tín dụng thấp. Các hạt bụi thô bị giữ lại do va chạm quán tính, đánh chặn, khuếch tán Brown, tĩnh điện, lắng đọng trọng lực, v.v. và tạo ra hiện tượng 'bắc cầu' trong lưới. Khi khí chứa bụi tiếp tục đi qua các khe hở sợi của túi lọc, hiện tượng “bắc cầu” bụi giữa các sợi tiếp tục tăng cường. Sau một thời gian, trên bề mặt túi lọc sẽ hình thành lớp bụi ban đầu. Trong quá trình loại bỏ bụi tiếp theo, lớp bụi ban đầu sẽ tương tác với bụi trong luồng khí để tạo thành lớp lọc chính. Khi bụi tích tụ trên vải lọc, hiệu quả loại bỏ bụi sẽ tăng lên tương ứng, từ đó đạt được hiệu quả loại bỏ bụi.

Cơ chế loại bỏ bụi của máy hút bụi ướt:

       Trong quá trình chuyển động tương đối giữa nước hoặc các chất lỏng khác và khí chứa bụi trong bộ thu bụi ướt, các hạt bụi bị môi trường lỏng bắt giữ dưới tác động của va chạm quán tính, chặn, khuếch tán và ngưng tụ giữa môi trường lỏng và các hạt bụi, nhờ đó đạt được mục đích loại bỏ bụi.

Nguyên lý làm việc của máy chà sàn Venturi:

       Ống venturi bao gồm phần thắt, cổ họng và phần phân kỳ. Sau khi khí chứa bụi đi vào phần co lại, tốc độ dòng khí tăng lên và đạt giá trị cực đại khi đi vào cổ họng. Chất lỏng rửa được thêm vào từ phần co lại hoặc cổ họng, và tốc độ dòng chảy tương đối giữa pha khí và pha lỏng là rất lớn. Các giọt chất lỏng được nguyên tử hóa dưới luồng không khí tốc độ cao, độ ẩm của khí đạt đến độ bão hòa và các hạt bụi được làm ẩm bằng nước. Sự va chạm và kết tụ mạnh mẽ xảy ra giữa các hạt bụi và các giọt chất lỏng hoặc hạt bụi. Trong phần khuếch tán, vận tốc khí-lỏng giảm, áp suất tăng và tác dụng ngưng tụ với các hạt bụi khi hạt nhân ngưng tụ tăng tốc, ngưng tụ thành các giọt chứa bụi có đường kính lớn hơn và sau đó bị thu giữ trong thiết bị tách khí.

Nguyên lý hoạt động của máy lọc bụi tĩnh điện:

       Nó chủ yếu bao gồm bốn quá trình cơ bản: phóng điện vầng quang, tích hạt bụi, di chuyển và thu giữ các hạt tích điện trong điện trường và loại bỏ bụi. Sự phóng điện Corona, trong điện trường không đồng nhất, khi điện áp một chiều đủ lớn, cốc electron tự do trong chất khí tăng tốc va chạm ngẫu nhiên làm ion hóa các phân tử trung tính của chất khí tạo thành các electron tự do và ion dương mới. Các electron tự do và ion dương mới được gia tốc và va chạm với các phân tử trung tính để ion hóa, tạo ra một số lượng lớn các ion, sau đó làm cho các hạt bụi tích điện (điện tích - lớn hơn 1n m, điện tích khuếch tán - nhỏ hơn 0,4um), tác dụng kết hợp giữa tích điện điện trường và tích điện khuếch tán chủ yếu phù hợp với các hạt có kích thước hạt trung bình. Sự tập hợp các hạt là nhà máy điện không đồng đều được tạo ra giữa các điện cực, khí bị ion hóa, sau đó bụi được tích điện và đến cực thu bụi dưới tác dụng của lực điện trường. Cuối cùng, bụi được lắc đến phễu tro thông qua thiết bị làm sạch bụi và bụi được loại bỏ. Máy lọc bụi tĩnh điện thường sử dụng rung động điện từ hoặc rung búa để loại bỏ bụi, trong khi các giai đoạn Corona thường sử dụng rung động cơ học để loại bỏ bụi.

       Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị lọc bụi tĩnh điện: 1. Đặc tính khói: ① Đặc tính của bụi (ảnh hưởng của điện trở cụ thể: không áp dụng được bụi có điện trở riêng α. Bụi có điện trở riêng cao phù hợp, điện trở riêng càng cao thì tốc độ loại bỏ bụi càng cao. b. Đường kính hạt càng cao thì hiệu quả loại bỏ bụi càng lớn. Sau khi hiệu suất loại bỏ bụi tối đa, kích thước hạt tăng lên và hiệu suất trở nên thấp hơn. Bụi có mật độ tích tụ nhỏ có hiệu suất thấp, độ bám dính lớn và hiệu suất thấp.) ② Đặc tính của khí khói (the độ ẩm của khí thải cao và hiệu suất cao. Nhiệt độ thấp và thành phần khác nhau, và sự di chuyển chất mang khác nhau. Thành phần khí thải có ảnh hưởng lớn đến sự phóng điện âm của hào quang. Áp suất khí thải cao và điện áp phóng điện tăng lên. Nồng độ bụi trong khí thải có thể được làm sạch trong một phạm vi nhất định, nếu vượt quá phạm vi, hiệu suất sẽ giảm.) ② Phân phối luồng không khí Ở phía dưới, tốc độ luồng không khí thấp và hiệu suất cao và ngược lại. 3 Điều kiện vận hành ① Tốc độ luồng khí giống như trên ② Làm sạch bằng rung: các phương pháp làm sạch bụi khác như rung cam và rung điện từ sẽ làm giảm hiệu quả loại bỏ bụi ③ Phát thải bụi thứ cấp sẽ làm giảm hiệu quả loại bỏ bụi

       Các biện pháp kỹ thuật phòng chống cháy nổ bụi than chủ yếu gồm 3 mặt: a. Các biện pháp giảm thiểu và giảm thiểu bụi; phun nước cho từng lớp (tưới nước cho lỗ ngắn 2-3,5m, phun nước cho lỗ sâu 5-25m, phun nước lỗ dài xiên vào mặt làm việc và khoan hầm dài 30-100m) b. Biện pháp phòng ngừa cháy bụi than; loại bỏ các nguồn gây cháy nổ (dọn lửa ngầm dưới lòng đất, ngọn lửa nổ, nổ điện, các nguồn cháy khác và ngăn chặn cháy gas) c. Hạn chế mở rộng phạm vi nổ bụi than: loại bỏ tro rơi, bột đá vương vãi, dựng kho chứa bột đá, dựng kho chứa nước, dựng kho chống cháy nổ tự động.

    Phương pháp phun nước vỉa than: phun nước vào lỗ ngắn: nước được bơm vào thành than thẳng đứng của mặt mỏ hoặc bằng cách khoan một lỗ chéo trên thành than. Chiều dài của lỗ phun nước thường là 2 đến 3,5m. Phun nước lỗ dài: từ làn vận chuyển hoặc làn gió hồi của mặt làm việc khai thác, khoan các lỗ hướng lên hoặc lỗ hướng xuống song song với mặt làm việc dọc theo hướng nghiêng của vỉa than, chiều dài lỗ từ 30 đến 100m; phun nước vào lỗ khoan hầm: khoan nước từ làn trên giáp vỉa than xuống vỉa than dưới, hoặc khoan nước từ sàn hầm đến vỉa than.

      Cơ chế, quá trình nổ bụi than chủ yếu thể hiện ở các khía cạnh sau: a. Bụi than lơ lửng bị cacbon hóa thành khí dễ cháy dưới tác dụng của nguồn nhiệt có nhiệt độ cao. b. Khí dễ cháy trộn với không khí và đốt cháy. c Quá trình đốt cháy giải phóng nhiệt và truyền nhiệt sang bụi than lơ lửng gần đó, khiến chu trình cháy tiếp tục diễn ra và tốc độ phản ứng của nó ngày càng nhanh hơn. Thông qua quá trình đốt cháy dữ dội, một vụ nổ cuối cùng cũng hình thành.

       Một vụ nổ bụi than phải hội tụ đồng thời ba điều kiện: a. Bụi than phải lơ lửng trong không khí và đạt nồng độ nhất định; b. Nói chung, nồng độ giới hạn dưới của vụ nổ bụi than là 30 ~ 50g/m3, và nồng độ giới hạn trên là 1000 ~ 2000g/m3. C. Có nguồn nhiệt có nhiệt độ cao có thể gây cháy nổ bụi than

    Thiết kế hệ thống loại bỏ bụi: 1. Vẽ sơ đồ đẳng cự của hệ thống thông gió, dán nhãn cho từng ống và ghi lưu lượng, chiều dài của từng đoạn ống (Q và D không trở thành một đoạn ống, đánh số từ xa đến gần). Chiều dài đoạn ống được tính theo chiều dài của đường tâm then chốt, không trừ chiều dài của chính ống nối. 2 Chọn vòng tính toán (thường bắt đầu từ phần ống dài), tức là phần ống bất lợi nhất 3 Chọn tốc độ dòng chảy (chọn tốc độ gió thấp nhất tùy theo tình huống và vị trí) 4 Tính đường kính ống và khả năng chống ma sát 5 Tính toán sức cản cục bộ và sức cản của thiết bị loại bỏ bụi 6 Tính toán cân bằng sức cản đường ống song song và đường kính ống 7. Tổng sức cản và tổng thể tích không khí của hệ thống loại bỏ bụi 8 Chọn quạt thông gió và động cơ

    Thiết kế buồng lắng trọng lực: 1. Tốc độ lắng của hạt bụi 2 Thời gian lưu trú của hạt bụi trong buồng lắng 3 Diện tích mặt cắt ngang của buồng lắng 4 Chiều cao, chiều rộng và chiều dài của bộ hút bụi 5 Hiệu suất loại bỏ bụi 6 Điện trở của bộ thu bụi

    Bệnh bụi phổi: một bệnh hệ thống chủ yếu do xơ hóa lan tỏa trong mô phổi do hít phải bụi sản xuất trong thời gian dài và dòng khí trực tiếp vào phổi. Bệnh bụi phổi silic: một bệnh về phổi chủ yếu do xơ phổi do hít phải lượng lớn bụi có chứa sio2 tự do trong quá trình sản xuất trong thời gian dài.