чем оборудуются газоотсасывающие установки
Чем оборудуются газоотсасывающие установки
Под термином «газоочистные установки» понимают промышленное фильтрационное оборудование, позволяющее минимизировать содержание нежелательных примесей в составе воздуха.
Зачастую это многоступенчатые системы обработки газовоздушных сред, базирующиеся на задействовании тех или иных разновидностей газовых фильтров большой мощности.
Особенность этих устройств состоит в высоком коэффициенте полезного действия. Необходимость задействования ГОУ прописана на законодательном уровне и регулируется законом РФ «Об охране атмосферного воздуха» №96-ФЗ, соблюдение которого контролируют подразделения Росприроднадзора, спецлаборатории и отраслевые ведомства.
Конструкция ГОУ предполагает наличие:
Свое применение воздухоочистные системы промышленного образца находят во многих отраслях, где по техпроцессу положено выполнение направленной обработки газовоздушных потоков.
В зависимости от задачи, которая стоит перед ГОУ конкретного класса, такие установки могут очищать воздух, пурифицировать движущиеся воздушные массы, улавливать нежелательные включения (например, дым, сторонний газ, пар, аэрозоль, эмульсию, туман, механические частицы и пыль).
Где купить газоочистные системы в РФ?
За время работы в отрасли мы создали свыше 5000 конструкций, способных нейтрализовать нежелательные примеси в обслуживаемой газовоздушной среде.
Наш завод нацелен на производство эффективных установок воздухоочистки и готов к сотрудничеству с российскими и зарубежными предприятиями. У нас можно не только купить уже готовые системы для обслуживания воздушных масс, но и заказать производство уникального оборудования ГОУ по чертежам клиента.
Дополнительно выполняем доставку, установку и техническое обслуживание наших разработок.
Разновидности ГОУ на современном рынке
Сегодня выделяют два больших класса газоочистных установок, реализуемых в РФ. Это агрегаты сухого действия, которые работают с конденсатами без постоянного допуска в техпроцесс жидкостей, и жидкостные (мокрые, влажные) системы, которые концентрируют пыль на заранее смоченных поверхностях.
К первым относят: циклоны и сухие адсорберы, а также всевозможные системы фильтров (бумажные, газоразрядные, тканые и нетканые, валяные, мембранные, картонные, электростатические и плазменные).
Во вторую категорию входят абсорберы и скрубберы с соответствующим принципом действия (привлечение жидкостей или реагентов).
Оборудование для газоочистки мокрого типа
Мокрые или жидкостные пылеуловители выполняют несколько действий: обрабатывают взвеси в воздушных средах водой, выполняют коагуляцию загрязнений, после чего направляют их в бункеры.
Они рассчитаны на монтаж в отапливаемых помещениях и не могут применяться при минусовых температурах в силу специфики расходных материалов (воды). Такие системы демонстрируют:
Принцип функционирования таких агрегатов базируется на смачивании пыли, однако способы выполнения этой работы различаются от модели к модели.
Разновидности техники для мокрой газоочистки
Существует несколько классических категорий жидкостных воздухоочистителей, применяемых на производственных предприятиях и в промышленности. Среди них наиболее широкое распространение получили скрубберы и абсорберы.
Сорбционные системы наиболее многочисленны. Они включают:
Примитивные модели пылегазофильтров с водно-реагентным принципом, например, промыватели СИОТ и мокрые циклоны. Воздух поступает внутрь конструкции, завихряется и орошается из форсунок, распределяясь по внутренним стенкам установки.
Загрязнения концентрируются в микропленочном элементе, которым корпус обработан изнутри, после чего уходят с водой в бункер-шламоприемник, расположенный ниже. Такие механизмы рассчитаны на устранение как механических включений среднего и малого размера, так и токсичных газов.
Фильтры из пены нейтрализуют токсины или загрязнения непосредственно на поверхности пузырящегося реагента. Когда пузырьки взрываются, они превращаются в жидкость и легко смываются вместе с нежелательными частицами воздуха далее в отстойники, наличие которых предполагает конструкция конкретного агрегата.
Специфика этого оборудования в том, что массивная насадка, расположенная в рабочей камере, дает максимально возможную площадь контакта с воздухом. Форсунки подают на насадку, воду или реагенты, взаимодействуя с которыми газовоздушная смесь распадается на чистый воздух и загрязнения, впоследствии выводимые из рабочей камеры.
Жидкостные скрубберы, в свою очередь, представлены:
Скрубберы с кипящим слоем считаются вершиной производительности в этом классе оборудования, также называются FBS-установками или скрубберами с псевдоожиженным слоем.
Они имеют в своем составе полные шарообразные насадки из материала PP, по случайному алгоритму передвигающиеся в жидкостной рабочей среде и обеспечивающие наилучший контакт реагента с загрязненным воздухом. Эти изделия демонстрируют максимальную производительность, наиболее эффективно выполняя дымоудаление;
Скрубберы Вентури с одноименными трубками основаны на разгоне газовоздушных потоков внутри конусовидных конструкций (труб), во время которого газы проходят водяную завесу, формируемую системой форсунок. Контакт воздуха и воды дает микротуман, помогающий вычленить из обрабатываемой среды, имеющиеся в ней загрязнения.
Сухие газоочистные установки
Как можно догадаться из названия, сухие ГОУ представляют собой оборудование, которое не привлекает (или привлекает, но только в самом незначительном количестве) жидкости и реагенты для обеспыливания воздушных смесей и извлечения из них других загрязнителей. Они задействуют механизмы фильтрации, гравитационного осаждения, центробежного и инерционного улавливания пыли.
Такие системы целесообразно применять в добывающей, химической, металлургической, фармацевтической отраслях, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, строительстве, а также при производстве бетона, цемента, асфальтобетона, резины, порошковых составов.
Газофильтровальные сухие установки имеют ряд преимуществ:
В то же время подобное оборудование характеризуется громоздкостью, требует большого количества пространства при размещении на предприятии.
Основные разновидности сухих ГОУ
1. Сухие адсорберы содержат в своем составе твердые частицы с микропористой структурой, адсорбирующие токсичные включения газов. Они могут использовать в качестве расходников таблетки, пеллеты, гранулы. Рекомендовано применять эти механизмы для загрязненных сред с влажностью до 70%, лишенных механических включений.
Субстрат загружается в емкость газоочистной конструкции, затем в нее поступает грязный воздух, который после прохождения фильтра, оставляет на поверхности абсорбента все нежелательные примеси. Чаще всего такие механизмы работают на базе активированного угля, позволяя достигать максимально возможного показателя КПД.
В отдельных адсорбционных установках задействуют дополнительные катализаторы в виде металлов (Mg, Cu, Al, Ni) или неметаллических оксидов, добиваясь эффекта усиления активности основного действующего вещества. Такие модели отличаются от аналогов комплексным воздействием на обрабатываемый газовоздушный поток (физическое действие усиливается химическим).
2. Пылеуловители циклонного формата, традиционно формируемые в батареи, играют роль инструмента по очистке газовоздушной среды от сухой пыли, опилок, крупы, шелухи, а также резиновой, металлической, пластиковой, каменной крошки. Такое оборудование характеризуется ротационно-инерционным принципом работы и универсальностью применения.
Оно актуально на участках, где присутствует крупнодисперсионная или среднедисперсионная взвесь. Специфика циклонов заключается также в том, что они не фильтруют газы в привычном смысле этого слова.
Воздух поступает в камеру цилиндрической формы и завихряется там настолько, что более тяжелые включения отделяются и под действием центробежной силы уходят по стенкам корпуса в нижнюю конусовидную часть, где установлен бункер-пылесборнник.
Циклоны могут быть левосторонними и правосторонними (в зависимости от направления, в котором они отправляют газовоздушные потоки). Допускается установка этой техники в качестве основного или дополнительного очистного оборудования.
3. Тканые, валянные фильтры широко применяются в промышленной очистке воздушных сред, преимущественно, от грубых включений. Такие разновидности этих материалов, как войлок, давно известны предприятиям, вынужденным выполнять обработку газовоздушных потоков. Сегодня им на смену приходят более совершенные и надежные разработки нетканого типа, получающие формат кассет, рукавов, полотен, картриджей.
4. Нетканые фильтрационные материалы находят свое применение в энергетике, на асфальтобетонных заводах, а также на предприятиях, где в воздух поступают пары, кислые или токсичные газы, обычная пыль.
Несмотря на эффективность таких изделий в деле очистки газовоздушных потоков, эксплуатирующим их предприятиям предстоит сложный комплекс регулярных очистных процедур, например, включающих специфическую обработку ультразвуком или инфразвуком.
Можно встретить мембраны для сухой очистки воздуха в медицинской сфере, в местах с высокими требованиями стерильности.
6. Картонные и бумажные системы очистки также способны отсекать загрязнения из воздуха. Фильтры из картона и бумаги разной плотности применяют на участках, где нужно улавливать мелкодисперсионную взвесь.
Обычно они выполняются в виде лабиринтных систем, гофры, ячеистого и перфорированного материала, «гармошек».
Использование таких фильтрационных схем оправданно на предприятиях, производящих материалы для строительно-ремонтных компаний. Заводы по изготовлению ЛКМ, строительных смесей, клеевых составов, а также предприятия с покрасочными цехами, успешно используют такие материалы в своей практике на протяжении значительного количества времени.
Специфика таких фильтрационных решений заключается в их одноразовости. Повторное применение с утилизацией скопившихся на поверхности материала загрязнений технологией не предусмотрено в принципе.
7. Электрические фильтры воздействуют на газовоздушную смесь за счет мощного электромагнитного поля. Они оказываются весьма эффективными на участках, где требуется захватить специфический пылегазовый сорбат из воздушной среды: пыль, микродисперсионный металл, анионы, катионы, другие частицы, дающие ответ на электрическое воздействие.
Такие установки представлены электростатическими и электромагнитными фильтрами. Они считаются узкоспециализированным и сложными в исполнении. Их поставки ведутся на отдельные энергетические предприятия, металлургические и химические заводы.
С помощью таких систем невозможно качественно удалять из воздуха аэрозоли и влажные включения, обрабатывать большое количество газа.
Альтернативные системы очистки воздуха
Помимо вышеописанных разновидностей пылеуловителей и газоочистных систем, современная промышленность использует также несколько дополнительных классов оборудования:
1. Масляные ленточно-цепные системы фильтрации, собранные из смачиваемых пластин, расположенных на замкнутой ленте, движущейся над ванной с маслом.
Основное преимущество этого решения заключается в самоочистке пластин за счет масла (погружаясь в ванную элементы конструкции обновляют сорбент), однако такая установка очень специфична в исполнении, снабжена двигателем, требует сложного монтажа и обслуживания.
2. Масляные фильтры с абсорбентным принципом действия, представляющие собой камеру с насадкой (металл, керамика), которая обработана минеральным маслом. Это высокоэффективное оборудование, которое требует регулярного сложного обслуживания (очистки) с использованием горячих каустических составов.
3. Установки, основывающиеся на бактериальной обработке газовоздушных сред, считаются одними из передовых в отрасли, хотя пока еще не вышли из экспериментальной стадии. Они представляют собой конструкции, в которых за очистку газов отвечают протобактерии.
Например, Kuenenia stuttgartiensis, поедающие аммиак и выделяющие вместо него азот, или Desulfobulbus propionicus, устраняющие из воздуха оксиды серы, путем переработки их в сульфаты/сульфиды. Это крайне малочисленная категория фильтров, которые обладают огромным потенциалом и активно разрабатываются в наши дни.
Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 1 декабря 2011 г. N 680 «Об утверждении Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок» (с изменениями и дополнениями) (документ отменен)
Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 1 декабря 2011 г. N 680
«Об утверждении Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок»
С изменениями и дополнениями от:
22 июня 2016 г., 8 августа 2017 г.
В соответствии с подпунктом 5.2.2.17 Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. N 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 32, ст. 3348; 2006, N 5, ст. 544; N 23, ст. 2527; N 52, ст. 5587; 2008, N 22, ст. 2581; N 46, ст. 5337; 2009, N 6, ст. 738; N 33, ст. 4081; N 49, ст. 5976; 2010, N 9, ст. 960; N 26, ст. 3350; N 38, ст. 4835; 2011, N 6, ст. 888; N 14, ст. 1935; N 41, ст. 5750), приказываю:
Утвердить прилагаемую Инструкцию по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок.
Зарегистрировано в Минюсте РФ 29 декабря 2011 г.
Регистрационный N 22815
Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Утверждена Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок (ГОУ).
Она применяется организациями, занимающиеся разработкой проектов новых и реконструируемых шахт, проектов подготовки новых горизонтов, блоков и выемочных полей действующих шахт, паспортов выемочных участков и расчетами количества воздуха для угольных шахт.
В качестве ГОУ используют вентиляторные и вакуум-насосные установки. Определены требования к оборудованию, эксплуатации и контролю работы поверхностных и подземных ГОУ.
Выемочные участки при схемах проветривания с отводом метана из выработанного пространства должны оборудоваться системой автоматического контроля состава и расхода воздуха.
Определены требования к профилактике самовозгорания угля и к оборудованию смесительных камер.
Приведена классификация схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства. Установлена методика определения инкубационного периода самовозгорания угля.
Приведены формулы расчета метанообильности выемочных участков, расхода воздуха для их проветривания, параметров газоотводящей сети и скорости подачи очистного комбайна.
Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 1 декабря 2011 г. N 680 «Об утверждении Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок»
Зарегистрировано в Минюсте РФ 29 декабря 2011 г.
Регистрационный N 22815
Настоящий приказ вступает в силу по истечении 10 дней после дня его официального опубликования
Текст приказа опубликован в Бюллетене нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 23 апреля 2012 г. N 17 (без Приложений к Инструкции)
Постановлением Правительства России от 6 августа 2020 г. N 1192 настоящий документ отменен с 1 января 2021 г.
В настоящий документ внесены изменения следующими документами:
Приказ Ростехнадзора от 8 августа 2017 г. N 303
Изменения вступают в силу с 11 сентября 2017 г.
Приказ Ростехнадзора от 22 июня 2016 г. N 236
Изменения вступают в силу по истечении 10 дней после дня официального опубликования названного приказа
Автоматическая система защиты газовоздушных скважин от взрыва
Автоматическая система защиты газовоздушных скважин от взрыва
С развитием комбинированного проветривания очистных забоев [1] возникла необходимость в бурении одиночных или групповых газоотсасывающих скважин с дневной поверхности в отработанное пространство или отдельного очистного забоя, или в отработанное пространство панели, горизонта и т.д.
Для улучшения эффективности газоотсасывающих установок пришлось увеличивать диаметр газоотсасывающих скважин с диаметра 100-150 мм до 500-1000 мм и более, при этом разрабатывать новые газоотсасывающие вентиляторы с увеличенной их производительностью от 9 до 38 м3/с. В настоящее время разработан и выпускается целый пирометрический ряд газоотсасывающих вентиляторов: УВЦГ-7, УВЦГ- 9, УВЦГ-15, производительность которых соответственно 9; 18,5; 38 м 3 /с.
Первоначально правилами ПБ разрешалось из выработанного пространства отсасывать через скважины газовоздушную смесь с содержанием метана (СН4) до 100%. В дальнейшем при эксплуатации газоотсасывающих установок произошел ряд аварий с большими людскими жертвами, например на ОАО «Шахта «Комсомолец». Произошли также аварии на шахтах «Есаульская», «Зыряновская», им. С.М. Кирова. Последний случай произошел на ЗАО «Шахта «Распадская», когда разряд молнии ударил в канал газоотсасывающего вентилятора, воспламенил газовоздушную смесь и затем через газоотсасывающую скважину проник в отработанное горное пространство. Причиной этих аварий послужило нарушение
регламента производства ремонта газоотсасывающих установок, т.е. ведение огневых работ на оборудовании, входящем в состав газоотсасывающей установки без перекрытия и герметизации устьев газоотсасывающих установок.
После тщательного анализа причин произошедших аварий специальными комиссиями Гостехнадзора, Гостехнадзор принял решение, которое обязывало эксплуатационников до разработки специальных средств и устройств предотвращающих распространение пламени горения метана с поверхности через газоотсасывающие скважины в подземные горные выработки снизить содержание газа метана (СН4) в отсасываемой из горных выработок на поверхность газовоздушной смеси до 2 % (в исключительных случаях до 3 %). Принятие такого решения по снижению содержания газа метана в газовоздушной смеси резко снизило эффективность комбинированного проветривания.
Своим письмом от 11.06.02 №04-35/332 Гостехнадзор России принял решение с 01.08.02 оснащать все вновь вводимые в эксплуатацию газоотсасывающие и вакуум-насосные установки системами локализации пламени.
В настоящее время на шахтах Кузбасса применяются: «Система локализации пламени шахтная» (СЛПШ), разработанная и изготавливаемая ООО НПП «Шахтпожсервис» (г. Кемерово) и «Система взрывозащиты газоотводящей сети» (СВГС-900), разработанная ООО НПП «Системы промышленной безопасности» (г. Бийск). «Система взрывозащиты газоотводящей сети» (СВГС) проходила эксплуатационные испытания на шахтах «Комсомолец», «Чертинская». «Система локализации пламени шахтная» (СЛПШ) оборудованы газоотсасывающие установки на шахтах «Октябрьская», «Полысаевская», «Заречная», им. С.М. Кирова, «Грамотеинская» и оборудуются другие шахты. Элементы системы СЛПШ располагаются в основном в соединительном канале, соединяющим вентилятор со скважиной (рис. 1).
Устройство и работа «Системы локализации пламени» (СЛПШ)
Структуры технических средств СЛПШ для ГОУ наземного комплекса представлены на рис. 2.
На рис. 2, а представлена СЛПШ для ГОУ наземного комплекса с ручным управлением, т.е. перекрытие потока МВС в газопроводе 5 и подача свежего воздуха для охлаждения и продувки элементов СЛПШ и ГОУ осуществляется с помощью поворотных затворов машинистом установки.
СЛПШ включает в себя:
На рис.2, б представлена СЛПШ для ГОУ надземного комплекса, т.е. перекрытие потока МВС в газопроводе 5 и подача свежего воздуха осуществляется по команде устройства сопряжения 2 на блок управления 12 схема позволяет перейти на дистанционное управление, а при отказе электроприборов 13 на ручное управление. Эта СЛПШ может быть доукомплектована поз. 8 и 11 по заказу потребителя.
В процессе эксплуатации на ГОУ наземного или подземного комплексов СЛПШ находится в следующих режимах: рабочий (длительный) — поток МВС свободно проходит через ее элементы с незначительными потерями давления на их сопротивлении, которое со временем с момента начала эксплуатации может увеличиться и достичь величины выше допустимой; аварийный (кратковременный) — при воспламенении пламени МВС в газопроводе на стороне вентиляторной установки на ГОУ наземного комплекса или на любой из сторон огнепреградителя ППК-1 на ГОУ подземного комплекса.
В аварийном режиме ударная волна сжатой МВС дойдет по газопроводу до огнепреградителя ППК-1 и разрушится, пламя же, дойдя до пламегасящего элемента огнепреградителя ППК-1, может продолжить гореть, подпитываясь свежей горючей смесью, или прекратит горение. При подходе и «посадке» пламени МВС на пламегасящем элементе огнепреградителя ППК-1 происходит разогрев чувствительного элемента датчика температуры, который выдает сигнал:
электрический в СЛПШ на ГОУ наземного комплекса, преобразованный в световую и звуковую сигнализации и, при наличии, включения электроприборов поворотных затворов; гидравлический в СЛПШ на ГОУ подземного комплекса, преобразованный в электрический для включения световой и звуковой сигнализации.
При использовании СЛПШ на ГОУ наземного комплекса датчика давления его показания можно считывать визуально, также как и датчика температуры на цифровом табло (циферблате) вторичного прибора, а сигнал, превышающий уставку, использовать для световой и звуковой сигнализации. Для периодического измерения давления потока МВС на элементах СЛПШ имеются герметично закрытые штуцера. Переход СЛПШ из рабочего режима в аварийный осуществляется без участия обслуживающего персонала по сигналу от датчиков температуры.
На ГОУ наземного комплекса с ручным управлением затворов необходимо в течение 8 минут выполнить операции: — закрыть затвор, установленный по потоку; — открыть затвор, установленный перпендикулярно потоку.
На затворах с электроприводами эти операции осуществляются автоматически.
На ГОУ подземного комплекса перекрытие потока и гашение пламени МВС осуществляется автоматически распыленной водой из оросителей.
На ГОУ наземного комплекса во взрывоопасной зоне (газопровод) элементы СЛПШ питаются от искробезопасных источников, которые обеспечивают по одной и той же цепи питания и передачу токовых сигналов величиной от 4 до 20 мА.
Во вторичный прибор сигнал приходит искроопасным по величине равный искробезопасному сигналу от датчика. На ГОУ подземного комплекса все элементы СЛПШ находятся во взрывоопасной зоне и, поэтому, имеют рудничное взрывозащищенное исполнение с искробезопасными цепями.
В качестве устройства подачи воды приняты элементы установки автоматического пожаротушения УАП, в состав которого входят: сетчатый фильтр УАП 01, мембранный клапан УАП 02, оросители УАП-Л 00.08, датчик температуры ТД516МмодА и сигнализирующий манометр ДМ 8017СгУ2.
Принцип устройства подачи воды: в рабочем режиме вода из пожарно-оросительного трубопровода через отвод, задвижку и фильтр поступает в напорную камеру клапана и через калиброванное отверстие в мембране в побудительную камеру и далее к элементам побудительной системы (датчикам температуры и манометру); в аварийном режиме чувствительные элементы датчиков температуры разрушаются, происходит разгерметизация побудительной системы и побудительной камеры клапана и снижение давления воды в них до атмосферного.
Под действием напора воды со стороны напорной камеры мембрана, сжимая пружину, переходит в противоположное положение, открывая тем самым проход воде из пожарнооросительного трубопроводам к оросителям, распыляющим воду на пламегасящий элемент огнепреградителя.