Испытание технических фильтровальных тканей.

  

  Цель работы: подбор технических тканей для обеспечения нормативного уровня запыленности очищенного воздуха рукавными фильтрами при его возврате в цех 111-1У стадии дробления ДСК, участок № 1 асбестообогатительной фабрики. В начале работы проведено обследование камеры рукавных фильтров в 111-1У стадии дробления ДСК. Выполнены замеры запыленности очищенного воздуха в центре камеры рукавных фильтров, которая составляет 1,18-3,2 мг/м3. Запыленность воздуха превышает гигиенический норматив при возврате его в цех – 0,15 мг/м3.
  Основными причинами увеличенной запыленности являются:
1. Проскок запыленного воздуха в камеру рукавных фильтров через неплотности нижнего крепления рукавов. Кольца в рукавах не соответствуют размерам гнезд.
2. Эксплуатируемые технические ткани, пропускают мелкодисперсную пыль, особенно во время встряхивания рукавов.
  Для проведения промышленных испытаний применительно к рукавным фильтрам 111-1У стадии дробления ДСК выбраны следующие технические ткани: два иглопробивных полотна – Акрофил Т, РПК-2 (НИИНМ), белорусское фильтровальное полотно ВФ-19 (фирма «Комета»), артикул 14506 ТС «Чайковский текстиль», артикул 217а «Сурская мануфактура». Исследования проводились в лабораторных условиях центра экологических проблем асбеста ОАО «НИИпроектасбест» и испытательной лаборатории НИИНМ, г.Серпухов. Показатель воздухопроницаемости новых тканей находится в пределах 109-147 дм3/м2с. Самый низкий показатель у ткани артикул 217а, высокий у Акрофила Т. После 6 месяцев эксплуатации эта величина у тканей снизилась до 32 - 37 дм3/м2с.
  Остаточная запыленность очищенного воздуха в течение 6 месяцев эксплуатации технических тканей составляет в среднем для:
арт.14506 ТС – 0,74 мг/м3;
РПК-2 – 0,48 мг/м3;
Акрофил Т – 0,19 мг/м3;
трикотажного полотна ВФ-19 – 0,38 мг/м3
арт.217а – 0,30 мг/м3;
в центре камеры рукавных фильтров – 2,17 мг/м3;                    
во время встряхивания рукавов на секциях эта величина достигает 26,1 мг/м3.
В результате повышенной запыленности в камере рукавных фильтров 1,18 - 3,2 мг/м3 на внешней стороне рукавов, на металлоконструкциях накапливается пыль, которая при регенерации рукавов срывается, создавая шлейф пыли.
  По результатам испытаний фильтрующих свойств технических тканей на втором этапе проведения работы (через 6 месяцев эксплуатации) изменена схема программного управления режимом работы рукавных фильтров. Время набора пыли в рукава увеличили с 43 минут до 65 минут. Время регенерации, отстой секций остались прежними. После изменения режима работы фильтров гидравлическое сопротивление фильтра увеличилось незначительно, на величину 50 Па.
  Результаты испытаний показали:
- из 5 образцов технических тканей отобраны 3 для дальнейших промышленных испытаний;
- из 5 образцов технических тканей рекомендованы 2 для оснащения камеры рукавных фильтров;
- повышенная запыленность в камере рукавных фильтров не позволяет точно определить запыленность очищенного воздуха испытываемых образцов тканей.
  Для получения окончательных результатов о пригодности тканей при эксплуатации в условиях вакуум-камеры 111-1У стадии дробления ДСК, необходимо:
1. Оснастить 3 секции (№ 1-3), находящиеся в условиях, исключающих влияние запыленного воздуха;
2. Увеличить время набора пыли до 90 мин.
  В 2002 году предлагаем продолжить испытания в промышленных условиях тканей: РПК-2, арт.217а, трикотажных полотен фирм «Комета» и «Филтрэк». Цельновязаные трикотажные рукава фирмы «Филтрэк»
хорошо зарекомендовали себя в вакуум-камере цеха обогащения. Технология изготовления трикотажного полотна в двух белорусских фирмах одинакова, поэтому есть смысл испытать продукцию двух фирм.

ОБСЛЕДОВАНИЕ КАМЕРЫ РУКАВНЫХ ФИЛЬТРОВ.

  Установка рукавных фильтров в 111-1У стадии дробления ДСК работает в режиме рециркуляции (полного возврата очищенного воздуха в цех). По действующим нормативным документам на рециркуляцию может быть направлен воздух с концентрацией пыли – 0,15 мг/м3 (30% от среднесменной ПДК равной 0,5 мг/м3). Нормативные документы: ГН 2.2.5.686-98 - предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны; дополнение к нему № 1; СНиП 2.04.05-91 - отопление, вентиляция и кондиционирование.
  Вакуум-камера установки рукавных фильтров состоит из 8 секций при 2х рядном расположении. Количество рукавов на одной секции 1152 штук, на 8 секциях – 9216 штук. Количество секций, находящихся на регенерации – 1. Рукавные фильтры работают при двух включенных дымососах ДН 26, с производительностью по воздуху на входе 604,5 тыс.м3/ч., на выходе 608,1 тыс. м3/ч. (результаты контрольных испытаний в 2000 году). Удельная нагрузка на ткань по воздуху qв =608100/7x2070=41,9 м3/м2ч,
где: 608100 – расход воздуха на выходе из рукавных фильтров, м3/ч;
7 – количество секций на фильтрации запыленного воздуха, шт.;
2070 – площадь фильтрующей поверхности рукавов одной секции, м2.
  Удельная нагрузка на ткань ниже регламентируемой величины 55 м3/м2ч. Вакуум-камера оснащена фильтровальными рукавами из технических тканей, большую часть которых составляет молескин арт. С-27.
Причинами повышенной запыленности очищенного воздуха в камере рукавных фильтров являются:
а) проскок запыленного воздуха в камеру рукавного фильтра через неплотности нижнего крепления рукавов. Крепление рукавов в гнездах решетки слабое. Требуется замена колец для рукавов на единый размер, с учетом размера гнезда и дополнительной прокладки из ткани;
б) на внешней стороне рукавов, на металлических конструкциях накапливается пыль, которая при встряхивании рукавов образует шлейф пыли;
в) технические ткани, примененные для изготовления фильтровальных рукавов, не обеспечивают заданную очистку запыленного воздуха.
  Для достижения гигиенического норматива запыленности очищенного воздуха при его рециркуляции, необходимо подобрать более плотные, эффективные фильтровальные материалы и провести промышленные испытания.

ПОДБОР, ПРИОБРЕТЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ.

  При подборе технических тканей для 111-1У стадии дробления ДСК учитывались условия эксплуатации установки рукавных фильтров. Условия эксплуатации в ДСК отличаются от цеха обогащения по ряду особенностей:
а) в пыли, поступающей на очистку с запыленным воздухом, в корпусах крупного и среднего дробления волокна составляет не более 5%, а в корпусах обогащения – не менее 15-20%;
б) влагосодержание пыли в корпусах ДСК свыше 2,5%, в корпусе обогащения – 1,2-1,3%;
в) волокно, содержащееся в пыли дробильных корпусов менее распушено, чем в корпусах обогащения.
В результате вышеуказанных особенностей постоянного фильтрующего слоя в рукавах не образуется и увеличивается проскок мелкой фракции пыли, особенно во время встряхивания.
Работа по подбору технических тканей для корпуса ДСК с возвратом воздуха в цех проводится впервые.
Подбор технических тканей проводился из различных волокон по трем направлениям:
-тканых фильтровальных материалов;
-нетканых фильтровальных полотен;
-комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
  Для  подбора технических тканей предлагаются следующие образцы: иглопробивные полотна РПК-2 и Акрофил Т, белорусское полотно ВФ-19 трикотажного плетения, тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС, ранее рекомендованный ОАО «НИИпроектасбест» для цеха обогащения, комбинированный материал арт.217а с тканой основой из лавсановых нитей и нанесением искусственного фильтрующего слоя из лавсанового волокна. Иглопробивные полотна (РПК-2, Акрофил Т) рекомендованы институтом нетканых материалов для рукавных фильтров с  механическим встряхиванием рукавов. Образец комбинированной ткани арт. 217а специально изготовлен ЗАО «Сурская мануфактура». За основу принят тканый фильтровальный лавсан арт.217 с дополнительным фильтрующим слоем из лавсанового волокна.
  Технические характеристики тканей приведены в таблице № 1.

 

N п.п.	Наименова- ние тканей (торговое)	Вид сырья	Поверхн. плот- ность, г/м2	Разрыв. нагрузка, Н длина/ ширина	Разыв. удли- нение,% длина/ ширина	Возду- хопро- ницае- мость, дм3/м2с	Термо- стой кость °C	Ширина, см
1	РПК-2 г.Серпухов	Пэф	460±30	1100/1200	25/30	130	180	по- договор.
2	Акрофил Т г.Серпухов	Пэф	480	1100/1200	24/28	180	200	-"-
3	Арт.217а г.Сурск	Пэф	450±27	1100/0	Не > 30	77	180	150
4	Арт.14506 ТС г.Чайковский	Пэф	312±15	2100/1100	Не > 27/21	Не < 70	150	150
5	ВФ-19 г.Витебск	Пэф	326±7	813/1167	по ширине 83	132±4	150	по- договор

 

  ОАО «Ураласбест» предоставил для проведения испытаний тканый лавсан арт.14506 ТС и изготовил 1152 рукава, а также трикотажное полотно ВФ-19 в количестве 36 рукавов. ОАО «НИИпроектасбест» приобрел для испытаний образцы нетканых полотен РПК-2 (18 рукавов), Акрофил Т (18 рукавов), а также комбинированный материал арт.217а (18 рукавов). Рукава изготовлены в цехе по пошиву спецодежды ОАО «Ураласбест».

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

  Исследования проводились в лабораторных условиях центра экологических проблем асбеста ОАО «НИИпроектасбест» и испытательной лаборатории НИИНМ, г. Серпухов. В лабораторных условиях определялись: воздухопроницаемость, размеры пор, поверхностная плотность, стойкость к истиранию, изгибоустойчивость. Исследования выполнены для новых рукавов и через 6 месяцев эксплуатации.
  Результаты испытаний приведены в таблице № 2.

 

N п.п.	Наименова- ние тканей (торговое)	Возду- хопро- ницае- мость, дм3/м2с	Размеры пор,мкм dмакс/dср.	Поверхн. плот- ность, г/м2	Стойкость к истиранию, циклов	Изгибоустой- чивость, циклов длина/ширина,
Новые образцы фильтровальных рукавов
1	РПК-2 г.Серпухов	124	110/97	430	51033	4325/1046
2	Акрофил Т г.Серпухов	147	124/113	500	51537	-*
3	Арт.217а г.Сурск	109	109/91	450	31179	-*
4	Арт.14506 ТС г.Чайковский	109	132/117	312±15	27027	15655/-*
5	ВФ-19 г.Витебск	129	117/98	330	18802	-*
Через 6 месяцев эксплуатации
1	РПК-2 г.Серпухов	34	-	-	50607	4325/1046
2	Акрофил Т г.Серпухов	37	-	-	49020	-*/-*
3	Арт.217а г.Сурск	32	-	-	28862	-*/-*
4	Арт.14506 ТС г.Чайковский	Не рекомендуем для дальнейших исследований
5	ВФ-19 г.Витебск	34	-	-	18495	-*/-*

 

  В таблице N 2 знак - * обозначает, что не представляется возможным провести испытания на изгибоустойчивость из-за высокой растяжимости в процессе испытания при нагрузках. Параметры: размеры пор и поверхностная плотность определяются только для новых образцов. Из таблицы видно, воздухопроницаемость за время эксплуатации тканей снизилась со 109-147дм3/м2с до 32-37 дм3/м2с, что составляет 25.2-29,4%. Показатель стойкости к истиранию через 6 месяцев эксплуатации у нетканых материалов (РПК-2, Акрофил Т), трикотажного полотна (ВФ-19) снизился на величину от 0,8 до 4,9 %, у тканых материалов (арт. 217а) снизился на величину до 41,5%. . Величина показателя стойкости к истиранию для образцов после шести месяцев эксплуатации определялась дважды. Значительные расхождения в значениях стойкости к истиранию для однотипных материалов показывает, этот показатель можно использовать только для новых материалов

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСТВ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

  Промышленные испытания проведены для рукавов из технических тканей различных по изготовлению: тканого лавсана - арт.14506 ТС, иглопробивных полотен – РПК-2 и Акрофил Т, трикотажного полотна ВФ-19, комбинированной (тканая основа плюс нетканый фильтрующий слой) арт.217а. Образцы технических тканей даны в приложении № 1. Рукава установлены в вакуум-камере установки рукавных фильтров 111-1У стадии дробления ДСК. Секция № 2 полностью оснащена рукавами арт.14506 ТС, рукава из тканей РПК-2 – 16 штук, Акрофил Т – 16 штук, трикотажного полотна ВФ-19 – 34 штуки, арт.217а – 16 штук установлены на секциях № 3 и № 5.
  Фильтрующие свойства технических тканей определялись согласно «Методики подбора и испытаний технических тканей, для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов асбестообогатительной фабрики». Испытания проводились при условиях: работе двух дымососов ДН-26; разрежении в вакуум-камере – 1800-1900 Па; относительной влажности в камере - 54-70 %; температуре воздуха – 17-25 оС. За время эксплуатации с апреля по октябрь 2001 года забитых, влажных, порванных рукавов не обнаружено. Зафиксированы сбои в работе механизмов отряхивания. Дроссель-клапана находятся в рабочем состоянии, забивов бункеров, конвейеров не было. Схемой программного управления работой фильтров предусмотрен следующий режим: Время набора пыли в рукава – 43 мин. Закрытие дроссель-клапана и отстой секции – 0,83мин. (50"). Встряхивание рукавов – 0,66 мин (40"). Отстой секции после встряхивания – 3,5 мин. Фильтрующие свойства испытуемых тканей определялись после пуска в работу новых рукавов в течение 1 месяца эксплуатации и после шести месяцев по показателям: запыленность очищенного воздуха; гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменение в процессе эксплуатации; пылевая нагрузка на рукава; условный коэффициент регенерируемости (эффективность встряхивания); воздухопроницаемость. В ходе проведения испытаний отмечено: накопление мелкодисперсной пыли на внешней стороне рукава и металлоконструкциях; вторичное пылеобразование внутри вакуум-камеры при встряхивании рукавов. Перечисленные факторы повлияли на результаты запыленности очищенного воздуха. Результаты измерений запыленности очищенного воздуха в вакуум-камере и каждого образца фильтровального материала приведены в таблице № 3.
  В результате визуального наблюдения за опытными образцами фильтровальных рукавов и инструментальных измерений выявлено: тканый лавсан арт.14506 ТС имеет повышенную запыленность очищенного воздуха как во время набора пыли – 0,74 мг/м3, так и во время регенерации рукавов – 21 мг/м3; нетканое полотно Акрофил Т имеет хорошие показатели по остаточной запыленности во время набора пыли – 0,19 мг/м3 при неудовлетворительном механическом показателе – удлинении рукавов (подтягивали дважды за 6 месяцев эксплуатации). Три образца фильтровальных материалов РПК-2, ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры. Гидравлическое сопротивление рукавов из опытных тканей составляет до 300 Па, что в пределах регламентируемой величины 500 Па для установки рукавных фильтров ДСК. Это дает возможность изменить схему программного управления работой рукавных фильтров, увеличив время набора пыли в рукава с 43 мин. до 65 мин.
  На втором этапе выполнения работы схема программного управления была изменена. Гидравлическое сопротивление рукавов увеличилось на 50 ПА (от 300 Па до 350 Па). Гидравлическое сопротивление новых рукавов и его изменения за время эксплуатации приведены в таблице № 4. Практика испытаний технических тканей показала, материалы тканые (арт.14506 ТС) имеют выше показатель гидравлического сопротивления рукавов в сравнении с иглопробивными (РПК-2, Акрофил Т, арт.217а). Показатель новых рукавов выше у рукавов арт.14506 ТС и составляет 160 Па, затем белорусских ВФ-19 – 140 Па, иглопробивных материалов – от 100 до 130 Па. Условный коэффициент регенерации рукавов (эффективность встряхивания) составляет в среднем, -арт.14506ТС – 9,8%; -РПК-2 – 13,8%; -белорусское полотно ВФ-19 – 13,6%; -Акрофил Т – 15,5%; -арт.217а – 17,2%. Величина условного коэффициента регенерации зависит от ряда факторов: пылевой нагрузки, влажности пыли, структуры технической ткани.
  Из многолетней практики испытаний технических тканей в цехах обогащения величина коэффициента регенерации рукавов находится в пределах 5-25 %. За время эксплуатации произошло снижение воздухопроницаемости максимально до 37дм3/м2с. Снижение воздухопроницаемости увеличило гидравлическое сопротивление рукавов с 135 Па (первые циклы запыления) до 300 Па (6 месяцев эксплуатации) Забив пор, и снижение воздухопроницаемости будут и далее продолжаться. Изменится показатель запыленности очищенного воздуха, но его необходимо уточнять при продолжении испытаний в 2002 году. Образцы исследуемых тканей (новые и после 6 месяцев эксплуатации) испытаны на стойкость к истиранию и изгибоустойчивость в аккредитованной испытательной лаборатории института нетканых материалов (ИЛ НИИНМ). Вышеуказанные показатели необходимы для определения срока службы рукавов. Результаты приведены в таблице № 2 в разделе 3(проведение исследований технических тканей в лабораторных условиях). По результатам испытаний технические ткани арт.14506 ТС и Акрофил Т не рекомендуются для установки рукавных фильтров 111-1У стадии ДСК. Пылеемкость тканей находится в пределах 157-256 г/м2 (до изменения схемы программного управления фильтром). Величина пылеемкости находится в пределах рекомендуемой величины для асбестопородной пыли до 400г/м2.
  Пылеемкость для исследуемых технических тканей (рукавов) приведена в таблице № 3.

 

N п.п.	Наименова- ние тканей (торговое)	Вес нового рукава, гр	Вес пыли в рукавах гр. до реген./после реген.	Пыле- емкость, г/м2	Вес рукава, после регенер., гр.	Увеличение веса рукавов, (за 6 мес. эксплуат.), раз
1	РПК-2 г.Серпухов	990	308,5/169	172	2216	2,2
2	Акрофил Т г.Серпухов	1095	357/170	198	2703	2,5
3	Арт.217а г.Сурск	1045	459,5/66,5	256	2812	2,7
4	ВФ-19 г.Витебск	810	282/31	157	1176	1,45

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  В 2002-2003 г. ОАО «НИИпроектасбест» проводил работу по  подбору фильтровальных материалов для очистки  аспирационного воздуха  в дробильно-сортировочном комплексе ОАО «Ураласбест».             
  В корпусе 111-1У стадии дробления ДСК ОАО «Ураласбест» работает установка рукавных фильтров в режиме полного возврата очищенного воздуха в цех. Согласно действующим нормативным документам концентрация пыли в очищенном воздухе не должна превышать 30% от среднесменной ПДК, равной 0,5 мг/м3. В данном случае концентрация пыли в воздухе, возвращаемом в цех не должна превышать 0,15 мг/м3.
  При незначительном содержании волокон асбеста в пыли (не более 5%) требования к качеству фильтровальных тканей ужесточаются. Ткань должна быть более плотной, не должна иметь сквозных пор.
  Подбор технических тканей проводился по трем направлениям:
- традиционные изготовители тканых фильтровальных материалов;
- предприятия, выпускающие нетканые фильтровальные полотна;
- изготовление комбинированных материалов из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя;
- трикотажное полотно.
  1 Этап – 2002 г.
  Испытания проводились для следующих материалов различного способа изготовления:
- нетканые иглопробивные полотна -  РПК-2 и Акрофил Т;
- тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС;
- трикотажное полотно ВФ-19;
комбинированная ткань арт.217а из тканой основы с нанесением искусственного фильтрующего слоя.
  В результате три образца отклонены от дальнейших испытаний: тканый фильтровальный лавсан арт.14506 ТС т.к. остаточная концентрация пыли в очищенном воздухе (0,74 мг/м3) превышает требуемую величину 0,15 мг/м3, нетканые иглопробивное полотна Акрофил Т и РПК-2 имеет склонность к удлинению, за период испытаний 6 месяцев подтягивали 2 раза.
  Два образца: трикотажное полотно ВФ-19, арт.217а показали результаты, которые можно считать близкими при повышенной запыленности воздуха внутри вакуум-камеры.
  Окончательный вывод о пригодности фильтровальных материалов к использованию в вакуум-камере 111-1У стадии дробления ДСК можно сделать после проведения более масштабных испытаний, для чего необходимо оснастить испытываемыми образцами рукавов по 1 секции. Испытания провести на секциях № 1-3 для предотвращения влияния запыленного воздуха внутри камеры.
  2 Этап – 2003 г.
  Испытания проведены для двух фильтровальных материалов:
- трикотажное полотно ВФ-19 (белорусская фирма «Комета»);
- комбинированная ткань арт. 12420 суровая (ООО НТЦ «Шелк плюс»).
  Результаты испытаний технических тканей показали:
- обе ткани обеспечивают нормативный уровень остаточной запыленности во время фильтрации воздуха – 0,15 мг/м3 (в течение 68 мин.);
- величина остаточной запыленности воздуха во время регенерации рукавов (в течение 5,2 мин.) достигает: для ткани арт. 12420 суровая – 0,78 мг/нм3, трикотажного полотна ВФ-19 – 1,38 мг/нм3.
  Обеспечение нормативного уровня запыленности очищеного воздуха возможно при оснащении всей камеры рукавных фильтров рукавами из тканей трикотажного плетения (кругловазанные или плосковязанные) или комбинированные (лавсан + лавсан из двух типов нитей и различных видов плетения) при воздухопроницаемости ткани (70-90) ± 5 дм3/м2с.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Гигиенический норматив 2.2.5.686-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Минздрав России, М.,1998
2. Дополнение №1 к ГН 2.2.5.686-98, Минздрав России, М.,1998
3. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
4. Технический акт по НИР «Наладка пылеочистной установки коруса 111-1У стадии ДСК участка №1 асбестообогатительной фабрики на проектный режим работы» ООО «Центр технологических исследований», Кованова Л.И., Ясенев В.С, Асбест, 2000
5. «Методика подбора и испытаний технических тканей для оснащения рукавных фильтров с механическим встряхиванием рукавов асбестообогатительной фабрики», Белошейкин В.А., Асбест,2001

 

Материалы:

_____________________________

Георешетка:

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

Новости предприятия: