Введение Очистка промышленных газов от пылей – актуальная проблема как с экономической, так и с экологической точки зрения, так как теряется зачастую готовый продукт, выбросы которого в атмосферу ухудшают санитарно-гигиеническое состояние территории предприятия и могут наносить вред окружающей среде. Многие пыли пищевых продуктов могут быть взрывоопасны, причем риск их воспламенения увеличивается с уменьшением размера частиц, которые витают в рабочих помещениях цеха, что заставляет использовать более совершенные аппараты для очистки промышленных выбросов. Количество частиц, уносимых с отработанными газами после сушилок размерами менее 3 мкм, составляет 7–12 % [1]. В качестве первой ступени очистки сушильных газов на предприятии зачастую используются батареи циклонов, которые улавливают частицы размером 5–10 мкм с эффективностью 90–95 % и вследствие этого количество мелкой фракции после очистки увеличивается с 7–12 до 20–35 % по массе [1]. В результате вышесказанного представляет интерес изучение процесса улавливания частиц пыли размером менее 3 мкм на второй ступени очистки газов, где чаще используются мокрые пылеуловители. Целью работы является исследование эффективности роторного распылительного пылеуловителя (рис. 1) [2] с внутренней циркуляцией и самоорошением рабочей жидкостью в зависимости от основных параметров: скорости газа, скорости истечения жидкости, диаметра диспергирующих отверстий, концентрации модельных пылей в воздухе (инертной, подсырной, дрожжевой). Объект и методы исследования Объектом исследования является роторный распылительный пылеуловитель (РРП) (рис. 1). РРП содержит вал 1, подшипниковую опору 2, сепаратор 3, крыльчатку-сепаратор 4, корпус 5, транспортирующий цилиндр 6 с заборным устройством 14. В нижней части пылеуловителя установлен бункер 11 с гидрозатвором 9 и патрубком удаления шлама 10. На корпусе установлен патрубок ввода орошающей жидкости 13. Рис. 1. Роторный распылительный пылеуловитель РРП работает следующим образом. Очищаемый газ вводится в аппарат по патрубку, установленному тангенциально к корпусу 5. Отразившись от слоя жидкости в бункере 11 и сохраняя закрученное движение, газ движется вверх, соприкасается с пленкой рабочей жидкости, стекающей по корпусу 5. Основной контакт между очищаемым газом и жидкостью осуществляется в зоне диспергирования последней через распыливающие отверстия. Пристенный каплеотбойник (на рис. 1 не показан) представляет собой набор пластин, вертикально установленных на высоту факела распыла. Пластины изготовлены из нержавеющей стали и установлены под углом 15–20 ° к касательной, проведенной к окружности распылителя, с шагом, в 2 раза большим их ширины. В результате этого капли факела распыла (первичные) касательно ударяются о поверхность пластин и их энергия затрачивается в основном на скольжение по пластинкам и перемешивание пленки жидкости на них, а не на дробление на мелкие (вторичные) капли, как при прямом ударе. Необходимый уровень рабочей жидкости поддерживается с помощью регулятора, вынесенного за пределы аппарата. Расход рабочей жидкости (воды) составлял: Lж=1,6·10-5 м3/с. Жидкость из бункера заборным устройством 14 с помощью транспортирующего цилиндра 6 поднимается к распыливающим отверстиям и за счет центробежной силы диспергируется на струи и капли, образуя факел распыла. Отразившись от пластин каплеотбойника, рабочая жидкость в виде пленки стекает по внутренней поверхности корпуса 5 в бункер, откуда вновь подается на диспергирование. Штуцеры 7 и 8 позволяют создать различный уровень рабочей жидкости в аппарате. Для определения эффективности работы аппарата использовались модельные пыли со среднемедианным размером частиц менее 3 мкм. Для получения таких пылей исходные продукты предварительно измельчались на вибрационной мельнице МВ-60 с количеством проходов от 8 до 10 в зависимости от свойств продукта. Инертная пыль представляет собой тонкомолотый негорючий материал, в основном известняк, присутствует также глинистый сланец, гипс, глина и др., используемый как средство пылевзрывозащиты в шахтах. Инертная пыль плохо смачивается водой, а также легче поддается измельчению до мелкодисперсных фракций, что позволяет расширить область эксперимента, поскольку пыль сыворотки молочной и дрожжевая пыль хорошо смачиваются. Дисперсный состав пыли определялся методом оптической микроскопии с последующей обработкой микрофотографий согласно методике, изложенной в литературе [3]. На биологическом микроскопе Levenhuk 40L NG, снабженном цифровой камерой DCM310, проводилось фотографирование. Обработка фотографий осуществлялась на ЭВМ. Увеличение на микроскопе составляло 640 раз. Размер исходных частиц подсырной сыворотки 10–100 мкм [4], сухих кормовых дрожжей – 100–350 мкм, инертной пыли – 15–150 мкм. Размер исходных частиц двух последних продуктов определен нами с использованием микроскопа. На рис. 2 представлен дисперсный состав модельных пылей. Средне медианный размер частиц инертной пыли составляет δ50=0,859, мкм дрожжевой δ50=0,967, мкм подсырной сыворотки δ50=1,39, мкм, что соответствует поставленной цели исследования. Для определения эффективности работы РРП диаметром 0,25 м с диспергирующим устройством диаметром 0,075 м были проведены серии экспериментов в следующих диапазонах варьирования параметров: диаметры диспергирующих отверстий d0=1,4–2,5 мм расположенные в 6 рядов с шагом t=3d0, выбирались из условия устойчивого истечения жидкости при условии d0>1,4 и обеспечения достаточной поверхности контакта фаз при d0