Tootmis-, segamis- ja pakkimisprotsessidesleegiaeglustid, tolmuprobleem ei ole lihtsalt puhastusprobleem, vaid süstemaatiline insenertehniline probleem, mis on seotud protsessiohutuse, toodete kvaliteedikontrolli, töötervishoiu ja keskkonnanõuetega. Tolmu plahvatuse, toote ristsaastumise, materjali kadumise ja töötajate terviseohtude oht tuleneb suutmatusest kontrollida tolmu tekke ja levimise mehhanismi. Selles artiklis analüüsitakse põhjalikult tolmuprobleemide algpõhjuseid pulbritehnika, vedelikumehaanika ja tööstushügieeni vaatenurgast ning pakutakse välja mitmetasandiline akadeemiline lahendus alates allika summutamisest kuni torude lõpuni töötlemiseni.
Tolmu teke ja difusioon sõltuvad esmalt leegiaeglusti enda füüsikalistest omadustest:
·Osakeste suurus ja jaotus: Osakesed osakeste suurusega alla 75 mikroni (200 võrgusilma) võivad hõljuda ja moodustada põlevat tolmu, samas kui hingamisteede tolm, mille osakeste suurus on alla 10 mikroni, on tervisele kahjulik. Mida laiem on osakeste suuruse jaotus (PSD), seda suurem on peene pulbri sisaldus ja seda suurem on risk.
· Osakeste morfoloogia: helbekujulised (nt mõned paisutatud grafiit) ja nõelakujulised (näiteks mõned anorgaanilised kiud) leegiaeglustid purunevad kergemini ja annavad peent pulbrit kui sfäärilised osakesed, millel on väike pakkimistihedus ja kerge tolmu teke.
·Pinnaenergia ja niiskuse neeldumine: kõrge pinnaenergiaga ülipeened pulbrid (nagu nanosuuruses alumiiniumhüdroksiid) on nende tugevate van der Waalsi jõudude tõttu altid aglomeratsioonile, kuid neil on ka sekundaarne tolmu teke; Tugeva hügroskoopsusega materjalid, nagu teatud fosfaadid, võivad niiskuse ebaõige reguleerimise korral vedeldada ja kõveneda, või vastupidi, need on pärast kuivatamist altid pulbristamisele.
·Hõõrdelaetavus: paljud orgaanilised leegiaeglustid (nt teatud fosfori lämmastiku seeriad) on suurepärased isolaatorid, mis tekitavad transportimisel tekkiva hõõrdumise tõttu kuni tuhandeid volte staatilist elektrit. See mitte ainult ei põhjusta seadmete kulumist, vaid suurendab oluliselt ka tolmupilvede plahvatuse ohtu.
·Purumine ja jahvatamine: mehaaniline energia muundatakse pinnaenergiaks, tekitades uusi peenosakesi.
·Transport ja teisaldamine: Vaba langemine (nagu söötmine ja pakendamine) kutsub esile õhu kaasahaaramise, moodustades aerosoole; Pneumaatilise transportimise kiiruse ja läbimõõdu vale projekteerimine võib põhjustada osakeste purunemist ja sadestumist.
·Sõelumine ja segamine: vibreeriva sõelumise mehaaniline liikumine ja kiire segamise nihkeõhuvool on peamised tolmuallikad.
· Pakkimine ja lahtipakkimine: Õhu tõrjumine ja käsitsi koti purunemine materjali täitmise ajal on kõige kergemini tähelepanuta jäetud kõrge riskiga protsessid.
Tolmuprobleemide lahendus peab järgima hierarhilise kontrolli põhimõtet, mille kohaselt "allika summutamine on tähtsam kui protsessi juhtimine ja protsessi juhtimine lõppkogumise ees".
· Kuiv- või märggranuleerimisel saab peene pulbri muundada granuleeritud toodeteks, mille osakeste suurus on suurem kui 150 mikronit (nt sfääriline põhisegu), mis võib allikast eemaldada enam kui 90% töötolmust. See on kliendi poolt lubatud vormi jaoks efektiivseim lahendus.
· Kõrge kontsentratsiooniga läga või vedela leegiaeglusti tarnimine kõrvaldab täielikult tolmu, kuid seda piiravad toote tüüp ja kasutusstsenaariumid.
·Leegiaeglusti tootmise hilisemas etapis pihustatakse väike kogus (tavaliselt 0,1–0,5%) kõrge efektiivsusega tolmusummutajat (nt toidukvaliteediga mineraalõli, polüetüleenglükool), et pinnaenergia vähendamise ja osakestevahelise sidususe suurendamise kaudu tolmu märgatavalt maha suruda, ilma et see mõjutaks lõpptoote toimimist.
· Kujundage sisseehitatud suletud õhupuhasti tuuma tolmu tekitavate üksuste jaoks, nagu sõelumine, segamine ja pakendamine, ning hoidke õhupuhasti sees väikest alarõhku (-25 kuni -50 Pa), et tolm välja ei pääseks.
· Söötmisjaam kasutab integreeritud tolmueemaldust ning etteandeava on varustatud vastupidise õhuvoolu summutamise ja kohese imemisega.
· Protsessides, mis võimaldavad kokkupuudet niiskusega (nt enne purustamist), kasutatakse ultraheli pihustamist tolmu summutamise süsteemi 10-50 mikroni suuruste veeudu osakeste pihustamiseks, püüdes tolmu õhus kokkupõrke, kondenseerumise ja kaalutõusu põhimõttel. Peamine on hoida niiskust allapoole kriitilist punkti, et vältida materjali kokkukleepumist.
· Põhjalik maandus ja ristühendus: veenduge, et kõik seadmed, torustikud ja mahutid on elektriliselt ühendatud ja nende maandustakistus on väiksem kui 10 Ω.
·Kasutage ioniseerivat staatilise elektri eemaldajat (nt elektrostaatilist varda), et neutraliseerida laengud kriitilistes punktides (nt pakendamispordid).
·Kasutage tööriistade ja pakkekottide valmistamiseks antistaatilisi materjale (metallist traatidega või antistaatiliste ainetega kaetud).
Toru otsa tolmueemaldussüsteem ei ole "universaalne alumine rida", vaid viimane kaitseliin välja pääseva tolmu eest ja see tuleb teaduslikult valida.
· Filtreerimise täpsus: see peab suutma tõhusalt püüda sihtsuuruses tolmuosakesi, eriti PM10 ja väiksemaid osakesi. Pinnakattega PTFE (ePTFE) filtrikassette/kotte kasutades võib filtreerimise efektiivsus ulatuda üle 99,99%.
·Õhuvoolu ja rõhukao disain: Täpne arvutus põhineb tolmuallika punktide arvul ja kapoti tuule kiirusel (tavaliselt ≥ 0,5 m/s), et vältida ebapiisavat õhuvoolu või suurt energiatarbimist.
· Plahvatuskindel konstruktsioon: põleva tolmu (enamik orgaanilisi ja mõningaid metalliühendeid sisaldavaid leegiaeglustajaid) puhul peab tolmukoguja vastama ATEX- või NFPA-standarditele, sealhulgas:
· Plahvatuskaitseketas või isolatsiooniventiil: vabastage või isoleerige enne, kui plahvatusrõhk jõuab väärtuseni Pred (tavaliselt <0,1 barg).
· Antistaatiline filtrimaterjal ja maandus.
·Inertseid süsteeme (nt lämmastikukaitse) kasutatakse kõrge riskiga olukordades.
· Impulsspuhumisfiltri tolmukoguja: tõhus, kompaktne ja suhteliselt kergesti hooldatav, see on esimene valikleegiaeglustavtöötoad. Filtri materjali saab valida leegiaeglustava ja antistaatilise tüübina.
·Märgpuhastustolmu koguja: sobib vees lahustuva või märguva tolmu jaoks, filtrimaterjali ei vahetata, tuleohtu pole, kuid tekkiv reovesi vajab puhastamist.
·Tsükloniseparaator: kasutatakse ainult eelseparaatorina jämedate osakeste eemaldamiseks ja tagaosas asuva suure tõhususega tolmukollektori kaitsmiseks.
· Kujundage materjali etteandmiseks kahekihilised tihendatud ventiilid või pöördventiilid.
· Integreeritud väikesemahuline kõrge alarõhuga kiire võrgutolmukollektor, käivitub söötmise hetkel ja puhastab pärast lõpetamist.
· Võttes kasutusele ümmarguse alarõhuvaakumkatte, kinnitatakse see tihedalt pakendikoti ava külge, et moodustada õhkkardina tihend.
· Pakendikaal on ühendatud tolmueemaldussüsteemiga ja tolmueemaldusventilaator töötab kaalumise ajal suurel kiirusel.
·Ärge kasutage puhumiseks suruõhku! Edendada tööstuslike tolmuimemissüsteemide kasutamist (mis peavad olema plahvatuskindlad ja elektrit juhtivad voolikud maandatud).
· Töötage välja riskipõhine puhastusplaan, et vältida tolmu kogunemist varjatud aladele, nagu talad ja torustikud (teisesed tolmuallikad).
Tolmuprobleemi lahendamine leegiaeglustajate tootmistöökodades on terviklik projekt, mis ühendab pulbriteaduse, ventilatsioonitehnika, plahvatuskindla ohutuse ja tööstushügieeni. See nõuab, et praktikud läheksid kaugemale lihtsast "puhastamise" mõtteviisist ja alustaksid selle asemel materjalide füüsilistest omadustest ning ehitaksid üles mitmetasandiline ja põhjalik kaitsesüsteem selliste tehnoloogiliste vahendite abil nagu protsesside ümberkorraldamine, protsesside tihendamine, elektrostaatiline ennetamine ja kontroll ning tõhus tolmueemaldus. Edukas tolmutõrje ei saa mitte ainult täielikult kõrvaldada plahvatus- ja terviseriske, vaid tuua ka olulist majanduslikku kasu ja jätkusuutlikku konkurentsivõimet, vähendades tootekadu, parandades seadmete pidevat töökiirust ja optimeerides töökeskkonda.
