Когда на перерабатывающем предприятии требуется разместить пылесборник для обработки материалов, необходимо выбрать самую подходящую из нескольких доступных стратегий. Неверный выбор грозит повышением эксплуатационных затрат. Чтобы выбрать правильный вариант, следует учитывать тип производства и потребности предприятия.

Стратегия централизованного пылеулавливания

Одна из стратегий размещения пылесборника предусматривает установку одного пылесборника снаружи здания и прокладку воздуховодов к различным участкам технологического процесса, где генерируется пыль. Это так называемая централизованная система пылеулавливания.

Этот вариант обеспечивает несколько преимуществ. Первое — это относительно небольшое пространство, которое занимает оборудование рядом с источником пыли. На предприятии по переработке порошкообразных и сыпучих материалов существует множество точек соединения и технологических процессов, в которых генерируется пыль, включая точки перегрузки конвейеров, блоки вентиляции бункеров, точки смешивания, опорожнения и наполнения мешков. Многие из этих операций, при проведении которых генерируется пыль, осуществляются в условиях ограниченного пространства. В случае стратегии с установкой централизованного пылесборника пылеулавливающая вытяжка может быть смонтирована в точке образования пыли, которая затем направляется в пылесборник по воздуховоду. Вытяжки занимают относительно немного места по сравнению с полноценным пылесборником, что помогает решить проблемы пространственных ограничений.

Еще одним преимуществом установки централизованного пылесборника является то, что для нескольких источников пыли необходим только один пылесборник. Это означает, что требуется осуществлять мониторинг и техобслуживание меньшего числа пылесборников.

Указанные преимущества — это, конечно, хорошо, но у такого подхода есть и некоторые недостатки, которые следует учитывать. Во-первых, при подходе с централизованным пылесборником требуются воздуховоды, а иногда и в большом количестве. Помимо затрат на приобретение воздуховодов, возникают также расходы на их техобслуживание, особенно если пыль абразивная или воздуховоды будут подвержены воздействию окружающей среды.

Еще одним недостатком централизованного подхода к пылеулавливанию является то, что в одном пылесборнике смешивается пыль разных видов, сгенерированная при осуществлении разных процессов. Если разные виды уловленной пыли окажутся несовместимыми, то может возникнуть риск пожара, взрыва или коррозии. И даже если они будут совместимыми, то их общая смесь может не подлежать регенерации. Это может означать, что смесь потребуется транспортировать на полигон для отходов, а расходы на транспортировку и утилизацию на полигоне могут быстро возрасти.

Повышенное энергопотребление является еще одним потенциальным недостатком установки централизованного пылесборника. При централизованном подходе система затягивает воздух через все вытяжки, подсоединенные к пылесборнику, даже если работает только одна единица оборудования, генерирующая пыль. Энергия тратится впустую, затягивая через вытяжки воздух, не содержащий пыли.

И последнее, но не менее важное: если источники пыли на нескольких технологических линиях подсоединены к одному пылесборнику, то на время его техобслуживания может потребоваться отключить большую часть производства. В результате предприятие будет вынуждено обслуживать пылесборник только в выходные или праздничные дни, что приведет к увеличению затрат на оплату труда.

Стратегия установки индивидуальных пылесборников

Вторая стратегия предусматривает установку индивидуального пылесборника для каждого производственного участка, где генерируется пыль какого-то конкретного вида, или для всех источников одинаковой пыли, находящихся в одной производственной зоне. Потенциальным преимуществом этого подхода к размещению по сравнению с централизованным является то, что один пылесборник для одного типа пыли потенциально позволяет регенерировать уловленную пыль, а не вывозить ее на полигон для отходов.

Следующим преимуществом является то, что пылесборники меньшего размера, установленные в определенных точках, можно обслуживать по одному, не останавливая все производство целиком. Кроме того, этот подход позволяет оптимизировать энергопотребление с учетом изменений уровня производства, поскольку пылесборники работают только тогда, когда работает конкретная рабочая зона, в которой генерируется пыль.

Одним из вроде бы очевидных недостатков стратегии индивидуальных пылесборников является увеличение числа пылесборников и вентиляторов. На первый взгляд может казаться, что это действительно так. Но в большинстве случаев стратегия с индивидуальными пылесборниками обойдется дешевле, чем централизованная стратегия, если учесть экономию средств за счет:

• использования воздуховодов меньшего размера,
• меньшей длины воздуховодов,
• меньшего времени монтажа,
• меньшей общей потребности в мощности.

Несмотря на наличие серьезных недостатков у стратегий установки и централизованного, и индивидуальных пылесборников, они все равно пригодны для тех производств, где улавливаемая пыль считается частью потока отходов. Ярким примером может служить пыль, образующаяся в процессе очистки, например в отрасли зернопереработки.

Стратегия интегрированных пылесборников

Третья и самая инновационная стратегия размещения — это интегрированный пылесборник (или пылесборник у источника пыли). Эта стратегия предусматривает монтаж пылесборника прямо на технологической линии, чтобы уловленная пыль возвращалась напрямую в поток продукции. Раньше эта стратегия могла применяться только там, где на технологической линии было доступно много свободного пространства. Благодаря последним технологиям пылеулавливания пылесборники теперь могут быть очень небольшими и встраиваться в очень ограниченные по размерам пространства. Пылесборники с рукавными фильтрами в форме конверта и картриджные пылесборники имели размеры меньше, чем пылесборники с обычными рукавными фильтрами трубчатой формы, а габариты самых современных пылесборников с фильтрующими элементами складчатой конфигурации уменьшились еще заметнее. Поскольку в меньшем объеме этих фильтров умещается большее количество фильтрующего материала, оснащаемые ими пылесборники могут быть на 70 % меньше по размеру, чем традиционные рукавные пылесборники.

Стратегия интегрированных пылесборников имеет множество преимуществ. Во-первых, поскольку пылесборник находится фактически в самой точке образования пыли, для его установки не требуются воздуховоды. Это снижает затраты на покупку и установку воздуховодов и исключает затраты на техобслуживание воздуховодов, особенно при улавливании абразивной пыли.

Следующим преимуществом этого подхода является экономия энергии. При использовании подходов с размещением централизованного или индивидуальных пылесборников, рассмотренных выше, вентилятор затягивает пыльный воздух через вытяжки в точках образования пыли и перемещает его по воздуховодам в пылесборник. Чем крупнее система, тем большего размера вентилятор потребуется для перемещения воздуха и пыли по воздуховодам в пылесборник и тем больше электроэнергии он будет потреблять. А при интегрированном подходе к размещению пылесборника воздуховоды или вытяжки не используются, потому что сам пылесборник выполняет функцию вытяжки. В большинстве случаев небольшой вентилятор все-таки может потребоваться для поддержания в технологической линии небольшого отрицательного давления воздуха, достаточного для затягивания пыли в пылесборник, но необходимый при этом размер двигателя вентилятора будет значительно меньше, а потребляемая мощность — ниже, поскольку пыль не нужно перемещать по воздуховодам в удаленный пылесборник. В зависимости от типа производства ежегодная экономия энергии может быть очень существенной.

Кроме того, при использовании интегрированных пылесборников уловленная пыль возвращается напрямую в технологический поток. Это обеспечивает несколько направлений для экономии средств. При выборе централизованного или индивидуального решения потребуется утилизировать уловленную пыль. Если уловленная пыль представляет какую-либо ценность, то ее потребуется как-то транспортировать, чтобы вернуть в технологический процесс. Это означает ее возврат в технологический поток с помощью конвейера (затраты на дополнительное оборудование) или партиями вручную (затраты на оплату труда). Если пыль не представляет никакой ценности, ее все равно необходимо транспортировать на полигон или к месту захоронения отходов, что вызывает затраты на транспортировку и захоронение.

При интегрированном подходе, как и размещении индивидуальных пылесборников, может потребоваться несколько небольших пылесборников, а не один большой. Это может означать, что обслуживать придется большее число пылесборников, но этот подход может быть полезен, потому что каждый из них можно обслуживать по отдельности, не останавливая работу всего производства целиком. Это позволяет проводить техобслуживание в обычное рабочее время, поэтому оплачивать работу по повышенным ставкам в выходные или праздничные дни не потребуется. Это также означает, что работа всего производства или большей его части не зависит от одного пылесборника.

Наконец, поскольку для интегрированного решения используются пылесборники меньшего размера (например, благодаря компактной конструкции, отсутствию бункера, отсутствию опорных стоек), затраты на их транспортировку и установку оказываются значительно ниже. А учитывая, что при таком подходе не нужно покупать и устанавливать воздуховоды, дополнительно снижаются и затраты на установку.

Чтобы лучше понять преимущества интегрированного подхода, давайте рассмотрим пару реальных примеров.

Терминал разгрузки самосвалов в центральной части США

Терминал разгрузки зерновозов в центральной части США был изначально спроектирован без системы пылеулавливания. После начала эксплуатации объекта, его специалисты быстро осознали необходимость пылесборников. Дилер компании Donaldson Torit установил по четыре пылесборника Torit® PowerCore® CPV-6 (пылесборники со складчатыми фильтрующими элементами) в каждом из отсеков для самосвалов. Поскольку места для установки вентиляторов непосредственно на каждом из пылесборников было недостаточно, пылесборники были соединены воздуховодами с вентиляторами, вынесенными за пределы отсеков. Хотя предприятию удается экономить на энергопотреблении не в таком масштабе, какой обычно обеспечивает интегрированная стратегия, его руководитель рад, что ему не приходится бороться с абразивной пылью, проходящей по воздуховодам. Здесь достигается значительная экономия на техобслуживании воздуховодов. Ему также нравится, что приходится заменять меньшее число фильтров, потому что каждый фильтрующий элемент выполняет работу шести рукавных фильтров высотой 2,5 м (8 футов), которые пришлось бы использовать предприятию в случае установки наружного рукавного пылесборника. Бонусом идет легкий доступ к фильтрам.

Если бы каждый из пылесборников можно было оснастить своим вентилятором мощностью 5 л. с., а не подсоединять их к одному центральному вентилятору мощностью 25 л. с., вынесенному за пределы здания, то на каждом отсеке для разгрузки самосвалов предприятие сэкономило бы по 2391 долларов США в год за счет меньшего энергопотребления (учитывая 4000 часов работы и стоимость электроэнергии в 15 центов за киловатт-час). Поскольку отсеков всего четыре, то общая экономия в этом примере могла бы составить 9564 долларов США в год.

Southern Cement

Следующим примером преимуществ подхода с интегрированными пылесборниками является пункт перегрузки Southern Cement в г. Мобайл (шт. Алабама). Southern Cement разгружает цемент и перемещает его с помощью пневмотранспортера в три отдельных хранилища, пока он затем перегружается в цементовозы или железнодорожные вагоны. Во время перемещения цемента в хранилища пылесборники улавливают цементную пыль, которая и остается в каждом из хранилищ.

Изначально конструкция состояла из трех центральных пылесборников (по одному, установленному снаружи каждого из хранилищ). Но дилер компании Donaldson Torit предложил более эффективное решение. Оно заключалось в использовании интегрированного решения с установкой по пять пылесборников Donaldson Torit Dalamatic Insertable на крыше каждого из хранилищ. Вентиляторы, подсоединенные к каждому из таких пылесборников, теперь затягивают пыльный воздух через фильтры. Хотя для обоих решений необходим поток воздуха по 34 000 м³/ч (20 000 фут³/мин) на каждое хранилище, для интегрированного решения Dalamatic Insertable требуется меньшее статическое давление в связи с устранением всех потерь на воздуховодах. Это позволило сэкономить более 18 000 долларов США в год на электроэнергии. Кроме того, клиент получил следующие преимущества:

• Не требуются поворотные заслонки или шнековые конвейеры для транспортировки уловленной цементной пыли, поскольку после очистки пылесборников импульсами сжатого воздуха цементная пыль возвращается напрямую в хранилища.
• Если пылесборники требуют техобслуживания, то их можно обслуживать по одному, не прерывая работу всего пункта перегрузки.
• Не требуются воздуховоды, что позволяет экономить на начальных затратах и техобслуживании.

Существует несколько стратегий размещения пылесборников, которые можно использовать на предприятиях по переработке порошкообразных и сыпучих материалов. Интегрированное решение, когда его применение возможно, будет способствовать сокращению затрат по многим позициям.