Com o desenvolvimento da sociedade, a proteção ambiental tem recebido cada vez mais atenção, especialmente para indústrias com poluição grave. Nos últimos anos, inúmeras fábricas foram forçadas a encerrar devido a regulamentos de protecção ambiental.
Hoje, apresentaremos alguns princípios de funcionamento dos coletores de pó. Futuramente também apresentaremos casos práticos de utilização de PLC para controle de diversos coletores de pó em fábricas. Não perca essas informações valiosas se precisar delas.
Processo de classificação e despoeiramento do coletor de pó
1. Classificação do coletor de pó
De acordo com o mecanismo de ação, os coletores de pó podem ser divididos em quatro categorias: coletores de pó mecânicos, coletores de pó elétricos, coletores de pó com filtro e coletores de pó de lavagem.
Os coletores de pó mecânicos também incluem coletores de pó por gravidade, coletores de pó por força inercial e coletores de pó por força centrífuga.
De acordo com as diferentes formas de instalação, os coletores de pó podem ser divididos em tipos verticais e horizontais.
Dependendo do envolvimento do líquido no processo de remoção de pó, os coletores de pó podem ser divididos em coletores de pó seco sem envolvimento de líquido e coletores de pó úmido com envolvimento de líquido.
2. Principais componentes do coletor de pó
Os componentes de um coletor de pó incluem uma entrada para introdução de gás empoeirado, um espaço de remoção de pó para separação de gás sólido ou uma sala de remoção de pó e uma saída de pó para remover o pó separado e uma saída de gás relativamente limpa após a remoção de pó.
3. Processo de remoção de poeira
(1) Processo de separação de captura
① Estágio de captura e transição: em essência, é o estágio de concentração da poeira.
A poeira, que é misturada uniformemente ou suspensa no meio transportador, entra no espaço de remoção de poeira do coletor de poeira. Devido à ação de forças externas, o pó é movido para a interface de separação. À medida que a poeira se move para a interface de separação, sua concentração aumenta, preparando-a para a separação sólido-gás.
② Fase de separação:
Quando poeira de alta concentração flui para a interface de separação, existem dois mecanismos de ação:
Primeiro, a capacidade do meio transportador de transportar poeira atingiu gradualmente o seu limite. Na tendência de suspensão e sedimentação de poeira, a sedimentação é usada principalmente, e a poeira é separada do meio transportador por meio da sedimentação de poeira.
Em segundo lugar, no fluxo de poeira de alta concentração, a tendência de difusão e aglomeração de partículas de poeira é principalmente aglomeração. As partículas podem aglomerar-se entre si ou aglomerar-se e adsorver na interface do meio.
(2) Processo de remoção de poeira
Depois de passar pela interface de separação, o pó separado é descarregado pela saída de pó.
(3) Processo de exaustão
O fluxo de ar relativamente purificado após a remoção da poeira é descarregado pela porta de exaustão.
Coletores de pó comuns e seus princípios
1. Filtro de mangas
Um filtro de mangas é um tipo de equipamento de remoção de poeira baseado no princípio de filtração. Ele usa pano de filtro de fibra orgânica ou inorgânica para filtrar a poeira do gás.
A estrutura de um filtro de mangas para limpeza de pó por jato pulsado é composta por uma caixa superior, uma caixa intermediária, uma caixa inferior e uma válvula de controle. O gás contendo poeira entra na caixa intermediária do coletor de pó tipo saco através da entrada de ar e entra no saco de tecido por fora do saco.
A poeira é bloqueada na superfície externa da bolsa de filtro e o ar purificado entra na bolsa, depois entra na caixa superior pela parte superior da bolsa de tecido e, finalmente, é descarregado pelo tubo de exaustão.
Para evitar que o saco filtrante seja sugado e esvaziado durante a filtração, uma estrutura de suporte é colocada no saco filtrante. A válvula de pulso controla o pulso para ejetar fluxo de ar de alta velocidade e alta pressão na bolsa do filtro, fazendo com que a bolsa do filtro se expanda e contraia acentuadamente, criando choque e vibração.
Parte da poeira presa fora do saco cai no saco de cinzas inferior por gravidade, e parte dela é soprada pelo fluxo de ar instantâneo de dentro para fora e entra no depósito de cinzas. Finalmente, é descarregado através da válvula de descarga de pó.
Este tipo de coletor de pó pode limpar as cinzas sem interromper o ar.
É usado principalmente para separar partículas e poeira fina de gases residuais industriais e é amplamente utilizado em indústrias como metalurgia, mineração, cimento, usinas termelétricas, materiais de construção, fundição, indústria química, tabaco, misturadores de asfalto, grãos, usinagem e remoção de poeira da caldeira.
2. Precipitador eletrostático
O princípio de funcionamento de um purificador de ar com precipitador eletrostático envolve o uso de um campo elétrico CC de alta tensão para ionizar moléculas de gás no ar, produzindo um grande número de elétrons e íons que se movem para os dois pólos sob a ação da força do campo elétrico.
À medida que essas partículas carregadas se movem, elas encontram partículas de poeira e bactérias no fluxo de ar e as carregam. As partículas carregadas movem-se para a placa polar com cargas opostas sob a ação da força do campo elétrico. Sob a ação do campo elétrico, os íons livres no ar também se movem para os dois pólos.
Quanto maior a tensão e a intensidade do campo elétrico, mais rápida será a velocidade de movimento dos íons.
Vantagens do precipitador eletrostático:
① Alta eficiência de separação, que pode remover partículas com eficácia;
② Grande quantidade de gás tratado e baixa resistência;
③ Adequado para gases corrosivos e de alta temperatura;
④ Baixo custo de operação.
Desvantagens:
① Alto custo de investimento, equipamentos enormes e grande área útil;
② Elevados requisitos para fabricação, instalação e manutenção de equipamentos;
③ É sensível às características da poeira.
1) Tipos básicos de precipitadores eletrostáticos
Um precipitador eletrostático é composto por um corpo precipitador e um dispositivo de alimentação.
O corpo do coletor de pó inclui um eletrodo de descarga, um eletrodo de coleta de pó, um dispositivo de distribuição de fluxo de ar, um mecanismo de limpeza de cinzas, um dispositivo de isolamento, um invólucro e outras peças.
① Precipitador eletrostático de zona única (estágio)
Em um coletor de pó de zona única, os processos de carregamento e coleta de pó das partículas são realizados na mesma área, o que significa que o eletrodo corona e o coletor de pó estão na mesma área.
② Precipitador eletrostático de zona dupla (estágio)
Em um precipitador eletrostático de zona dupla, o carregamento de partículas e a coleta de poeira sedimentada são realizados em duas áreas separadas.
Um grupo de eletrodos é instalado na primeira área para carregar as partículas de poeira, e outro grupo de eletrodos é instalado na segunda área para assentar e coletar as partículas de poeira.
É usado principalmente em sistemas de ar condicionado.
3. Coletor de pó mecânico
Precipitador mecânico é um dispositivo que utiliza força mecânica, incluindo gravidade, força de inércia e força centrífuga, para separar partículas de poeira do gás.
Este tipo de coletor de pó inclui principalmente coletor de pó por gravidade, coletor de pó inercial e coletor de pó ciclone.
O dispositivo mecânico de remoção de poeira é caracterizado por sua estrutura simples, baixo custo, uso e manutenção convenientes e capacidade de manusear gases com alta concentração de partículas e grande volume de gás. Também pode se adaptar ao tratamento de gases de combustão de alta temperatura.
No entanto, geralmente é usado para remoção de poeira em vários estágios ou aplicações onde não é necessária alta eficiência de remoção de poeira.
1. Câmara de despoeiramento por gravidade
Também é conhecida como câmara de sedimentação por gravidade.
É um equipamento de remoção de poeira que utiliza a diferença de densidade entre as partículas de poeira e o gás para permitir que as partículas de poeira se assentem e se separem naturalmente do fluxo de ar pela ação da gravidade.
Este é o tipo mais simples de equipamento de remoção de poeira.
2. Precipitador inercial
Principais características:
O dispositivo possui estrutura simples e baixa resistência.
Comparada a uma câmara de sedimentação por gravidade, sua eficiência de remoção de poeira é maior, mas ainda se enquadra na categoria de coletor de poeira de baixa eficiência. Geralmente, ele é usado para remoção de poeira primária ou como remoção de poeira do estágio frontal de um coletor de poeira de alta eficiência.
Este equipamento é adequado para capturar poeira metálica ou mineral com tamanho de partícula superior a 10~20µm. No entanto, não é adequado para poeira coesiva e fibrosa, pois é propenso a obstruções.
4. Coletor de pó úmido
Devido à natureza explosiva da poeira, tem havido um foco crescente nos perigos potenciais que ela representa.
Como resultado, o uso de coletores de pó úmido também se tornou mais prevalente.
O princípio fundamental por trás de todos os coletores de pó úmido é facilitar o contato e a combinação de gotículas com partículas de pó relativamente pequenas, produzindo assim partículas maiores que são mais fáceis de capturar.
Durante este processo, as partículas de poeira aumentam de tamanho usando vários métodos, incluindo a combinação de gotículas maiores com partículas de poeira, a absorção de água para aumentar a massa ou densidade e a formação e crescimento de partículas condensáveis a temperaturas mais baixas no coletor de poeira.
Os coletores de pó úmido podem ser categorizados com base em sua estrutura da seguinte forma:
1. Removedor de poeira úmida por spray gravitacional
Os lavadores por pulverização por gravidade são conhecidos por sua estrutura simples, baixa resistência e facilidade de operação. Porém, apresentam alto consumo de água, necessitam de grandes equipamentos e área e apresentam baixa eficiência de remoção de poeira.
Coletores de pó úmido por pulverização por gravidade, como lavadores de spray, se enquadram nesta categoria.
Coletor de pó de lavagem tipo spray
2. Coletor de pó úmido ciclone
O purificador ciclone é adequado para remover partículas de poeira maiores que 5 μm. Para a purificação de poeira submícron, ele é frequentemente conectado em série atrás de um purificador Venturi para funcionar como um desidratador de gotículas de água condensada. O ciclone também pode ser usado para absorver certos poluentes gasosos.
Coletor de poeira de filme de água de ciclone vertical
3. Coletor de pó úmido autoexcitado
Os coletores de pó autoexcitados têm as vantagens de uma estrutura compacta, tamanho reduzido, facilidade de construção e instalação, boa adaptabilidade de carga e baixo consumo de água.
No entanto, eles são relativamente caros e podem apresentar altas perdas de pressão.
Coletor de pó úmido autoexcitado
4. Coletor de pó úmido tipo embalagem
Coletor de pó úmido compactado, como torre compactada e torre de esfera turbulenta.
Torre embalada
Torre de bola turbulenta
5. Removedor de poeira úmida de espuma
Removedor de poeira úmida de espuma, como precipitador de espuma e coletor de poeira de ciclone.
Removedor de pó para lavagem de espuma
6. Coletor de pó úmido Venturi
O purificador Venturi é conhecido por sua alta eficiência de remoção de poeira fina e sua capacidade de resfriar gases em alta temperatura.
Como resultado, é frequentemente empregado para resfriamento e remoção de poeira de gases de combustão de alta temperatura, como os gerados por altos-fornos de produção de ferro e fornos elétricos de produção de aço. Também é usado para a purificação de vários gases de combustão de fornos em fundição de não ferrosos e produção química.
O purificador Venturi tem as vantagens de estrutura simples, tamanho pequeno, layout flexível, baixo custo de investimento, mas pode resultar em grande perda de pressão.
Purificador Venturi
