Новороссийск, Краснодарский край, Россия
Россия
В статье рассмотрен основанный на модифицированном методе лазерной спектральной прозрачности новый подход к повышению экологической безопасности и эффективности работы пылегазоочистных установок. Выполнены исследования запыленного воздушного потока в специальном пылевом стенде модифицированным методом спектральной прозрачности. Разработка основана на использовании лазерного излучения на трех длинах волн для определения не только массовой концентрации пыли, но и ее дисперсного состава. Это позволяет создать регистратор, обнаруживающий отказы рукавного фильтра на ранней стадии в режиме реального времени.
лазер, аэрозоль, отказ, диагностика, рукавный фильтр, цемент.
1. Введение
В связи с нарастающим техногенным преобразованием биосферы проблемы загрязнения окружающей среды и, как следствие, экологической безопасности, становятся всё более актуальными [1]. Одной из наиболее важных проблем является загрязнение атмосферного воздуха во многих отраслях промышленности, где применяются технологии, сопровождающиеся образованием пылегазовых потоков. Большое количество пыли выбрасывают предприятия цементной промышленности.
Обеспыливание техногенных аэродисперсных потоков актуально в двух аспектах — экологическом и экономическом. С одной стороны, это возвращение в технологический цикл сырья, а с другой — повышение экологической безопасности производства, снижение запыленности воздуха рабочих и санитарно-защитных зон. Пыль выступает фактором повышения заболеваемости. Поэтому важен такой параметр пыли, как ее дисперсный состав. Пыль оказывает негативное влияние на здоровье, и снижение ее выбросов имеет большое гигиеническое значение.
Распространенное средство обеспыливания промышленных аэродисперсных потоков — рукавные фильтры, которые в процессе эксплуатации постепенно изнашиваются, что приводит к снижению эффективности работы или к полному отказу (прорывы рукавов). Мониторинг обеспыливающих агрегатов позволяет предотвратить как потерю сырья, так и сверхлимитное загрязнение окружающей среды.
Учитывая, что к 2017 г. на юге России может быть введено в эксплуатацию 10 новых заводов общей мощностью около 17 млн т цемента в год, производственные мощности цементной промышленности Северного Кавказа возрастут более чем в три раза. Для предотвращения увеличения выбросов твёрдых частиц в атмосферу важнейшего в рекреационном отношении региона России необходимо создать эффективные и надежные аспирационные системы. В данной работе описана разработка регистратора отказа пылегазоочистной установки (ПГУ на примере рукавного фильтра), способного выявлять отказы на ранней стадии и в реальном времени.
1. Дьяченко В.В., Матасова И.Ю., Роговский В.В. Проблемы техногенного преобразования ландшафтов Российского Причерноморья // Безопасность в техносфере. — 2012. — № 5. — C. 24–29.
2. Половченко С.В., Роговский В.В., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Идентификация спектров размеров индустриальных аэрозолей лазерными методами зондирования // Сборник докладов 20-й международной конференции «Лазеры. Измерения. Информация», Санкт-Петербург, 2010 / СПбГПУ. — СПб.: СПбГПУ, 2010. — C. 145–160.
3. Архипов В.А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1987.
4. Архипов В.А., Ахмадеев И.Р., Бондарчук С.С., Ворожцов Б.И., Павленко А.А., Потапов М.Г. Модифицированный метод спектральной прозрачности измерения дисперсности аэрозолей // Оптика атмосферы и океана. — 2007. — № 1. C. — 48–52.
5. Privalov V.E., Chartiy P.V., Shemanin V.G. Optical properties of the polydisperse aerosols in air flows at their pulse generation studies // Proceeding of SPIE. — 2004. — V. 5447. — P. 251–259.
6. Дьяченко В.В., Половченко С.В., Роговский В.В., Чартий П.В. Экологический мониторинг аэрозолей с цементной дисперсной фазой // Научный диалог. Естествознание и экология. — 2012. — № 7 — С. 6–17.
7. Половченко С.В., Роговский В.В., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Лазерная диагностика релаксационных аэродисперсных потоков // Научно-технический вестник Поволжья. — 2013. — № 2. — C. 41–43.
