Өндіріс, араластыру және орау процестеріндежалынға қарсы заттар, шаң мәселесі жай тазалау мәселесі емес, технологиялық қауіпсіздік, өнім сапасын бақылау, еңбек гигиенасы және қоршаған ортаны сақтаумен байланысты жүйелі инженерлік мәселе. Шаңның жарылу қаупі, өнімнің айқаспалы ластануы, материалдың жоғалуы және жұмысшылардың денсаулығына қауіп төнуі шаңның пайда болу және таралу механизмін бақыламаудан туындайды. Бұл мақалада ұнтақ техникасы, сұйықтық механикасы және өнеркәсіптік гигиена тұрғысынан шаң мәселелерінің түпкі себептері терең талданады және көзді басудан құбырды өңдеудің соңына дейін көп деңгейлі, академиялық шешім ұсынылады.
Шаңның пайда болуы және таралуы алдымен жалынға төзімді заттың физикалық қасиеттеріне байланысты:
·Бөлшектердің мөлшері және таралуы: Бөлшектерінің мөлшері 75 микроннан (200 тор) аз бөлшектер суспензияға және жанғыш шаң түзуге бейім, ал бөлшектерінің мөлшері 10 микроннан аз тыныс алу шаңдары денсаулыққа зиянды. Бөлшектердің мөлшерінің таралуы (PSD) неғұрлым кең болса, соғұрлым майда ұнтақ мөлшері жоғары және тәуекел соғұрлым жоғары болады.
· Бөлшектердің морфологиясы: үлпек пішінді (кейбір кеңейтілген графит сияқты) және ине тәрізді (кейбір бейорганикалық талшықтар сияқты) жалынға қарсы заттар сфералық бөлшектерге қарағанда оңай ыдырайды және орау тығыздығы төмен және оңай шаң түзетін ұсақ ұнтақ шығарады.
·Беттік энергия және ылғалды сіңіру: беттік энергиясы жоғары ультра жұқа ұнтақтар (мысалы, нано өлшемді алюминий гидроксиді) күшті ван-дер-Ваальс күштеріне байланысты агломерацияға бейім, бірақ олар сонымен қатар екінші реттік шаң түзуге бейім; Кейбір фосфаттар сияқты күшті гигроскопиялық материалдар ылғалдылықты дұрыс бақыламау кезінде сусыздануы және қатаюы мүмкін немесе керісінше кептіруден кейін ұнтақтауға бейім болады.
·Фрикционды зарядтау: Көптеген органикалық отқа төзімді заттар (мысалы, фосфор азотының белгілі бір сериялары) тасымалдау кезінде үйкеліс салдарынан мыңдаған вольт статикалық электр энергиясын өндіретін тамаша изоляторлар болып табылады. Бұл жабдықтың тозуына әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар шаң бұлттарының жарылу қаупін айтарлықтай арттырады.
·Ұсақтау және ұнтақтау: Механикалық энергия жаңа ұсақ бөлшектерді түзе отырып, беттік энергияға айналады.
·Тасымалдау және тасымалдау: Еркін құлау (қоректену және орау сияқты) аэрозоль түзетін ауаның енуін тудырады; Пневматикалық тасымалдауда жылдамдық пен диаметрдің дұрыс жасалмауы бөлшектердің бұзылуына және тұнбаға әкелуі мүмкін.
·Тазалау және араластыру: Діріл сүзгісінің механикалық қозғалысы және жоғары жылдамдықтағы араластырудың ығысу ауа ағыны шаңның негізгі көзі болып табылады.
· Буып-түю және орау: материалды толтыру кезінде ауаның ығысуы және қолмен қаптың сынуы ең оңай ескерілмейтін жоғары тәуекелді процестер болып табылады.
Шаң мәселелерін шешуде «көзді басу процесті бақылаудан басымдылық, ал процесті бақылау соңғы жинаудан басымдық» иерархиялық басқару принципіне сәйкес болуы керек.
· Құрғақ немесе дымқыл түйіршіктеу арқылы жұқа ұнтақ бөлшектерінің мөлшері 150 мкм-ден асатын түйіршіктелген өнімдерге (мысалы, сфералық мастер-бетше) айналуы мүмкін, ол көзден жұмыс істейтін шаңның 90%-дан астамын жоя алады. Бұл тұтынушы рұқсат еткен пішін үшін ең тиімді шешім.
· Жоғары концентрациялы суспензияны немесе сұйық отқа төзімді затты жеткізу шаңды толығымен жояды, бірақ өнім түрі мен қолдану сценарийлерімен шектеледі.
·Жалынға төзімді өндірістің кейінгі сатысында соңғы өнімнің өнімділігіне әсер етпей, беттік энергияны азайту және бөлшектер аралық бірігуді арттыру арқылы шаңды айтарлықтай басу үшін аз мөлшерде (әдетте 0,1-0,5%) жоғары тиімді шаң басатын құрал (мысалы, тағамдық минералды май, полиэтиленгликоль) шашылады.
·Елгілеу, араластыру және орау сияқты негізгі шаң шығаратын қондырғылар үшін кіріктірілген жабық сорғышты жобалаңыз және шаңның сыртқа шығып кетпеуін қамтамасыз ету үшін сорғыш ішінде шамалы теріс қысымды (-25 пен -50 Па) ұстаңыз.
·Тамақтандыру станциясы кіріктірілген шаңды кетіруді қолданады, ал қоректендіру порты кері ауа ағынын басу және жылдам сорумен жабдықталған.
· Ылғалмен жанасуға мүмкіндік беретін процестерде (ұсақтау алдындағы сияқты) ультрадыбыстық тозаңдатқыш шаңды басу жүйесі 10-50 микрон су тұманының бөлшектерін шашырату үшін қолданылады, соқтығыс, конденсация және салмақ алу принциптері арқылы ауадағы шаңды басып алады. Ең бастысы - материалдың жиналуын болдырмау үшін ылғалдылықты сыни нүктеден төмен бақылау.
· Кешенді жерге қосу және көлденең қосылым: барлық жабдықтың, құбырлардың және контейнерлердің электр желісіне қосылғанын және жерге тұйықталу кедергісі 10 Ом-нан төмен болуын қамтамасыз етіңіз.
·Критикалық нүктелердегі зарядтарды бейтараптандыру үшін (мысалы, орау порттары) иондаушы статикалық жою құралын (мысалы, электростатикалық таяқша) пайдаланыңыз.
· Құралдар мен қаптамаларды жасау үшін (металл сымдар салынған немесе антистатикалық заттармен қапталған) антистатикалық материалдарды пайдаланыңыз.
Құбырдың шаңын кетіру жүйесінің соңы «әмбебап түпкі сызық» емес, шаңнан шығып кетуден қорғаудың соңғы желісі болып табылады және ғылыми түрде таңдалуы керек.
·Сүзгілеу дәлдігі: ол мақсатты өлшемдегі шаң бөлшектерін, әсіресе PM10 және одан төменірек тиімді түсіре алуы керек. Беткі қабаты бар PTFE (ePTFE) сүзгі картридждерін/қапшықтарын пайдалану арқылы сүзу тиімділігі 99,99%-дан жоғары болуы мүмкін.
· Ауа ағыны мен қысымды жоғалту дизайны: жеткіліксіз ауа ағынын немесе жоғары энергияны тұтынуды болдырмау үшін шаң көзі нүктелерінің санына және сорғыш желінің жылдамдығына (әдетте ≥ 0,5 м/с) негізделген дәл есептеу.
· Жарылыстан қорғалған дизайн: жанғыш шаң үшін (органикалық және кейбір металдық қосылыс отқа төзімді заттардың басым көпшілігі) шаң жинағыш ATEX немесе NFPA стандарттарына сәйкес болуы керек, соның ішінде:
·Жарылысты жою дискісі немесе оқшаулау клапаны: жарылыс қысымы Pred (әдетте<0,1 барг) жеткенге дейін босатыңыз немесе оқшаулаңыз.
· Антистатикалық сүзгі материалы және жерге қосу.
·Инертті жүйелер (мысалы, азоттан қорғау) қауіптілігі жоғары жағдайларда қолданылады.
· Импульстік сүзгі картриджі шаң жинағыш: тиімді, ықшам және техникалық қызмет көрсету салыстырмалы түрде оңай, ол бірінші таңдау болып табыладыотқа төзімдішеберханалар. Сүзгі материалы отқа төзімді және антистатикалық түрі ретінде таңдалуы мүмкін.
· Ылғал тазалауға арналған шаң жинағыш: суда еритін немесе суланатын шаңға жарамды, сүзгі материалын ауыстырмайды, өрт қаупі жоқ, бірақ пайда болатын ағынды суларды тазалау қажет.
·Циклондық сепаратор: тек ірі бөлшектерді кетіру және артқы жағындағы жоғары тиімді шаң жинағышты қорғау үшін алдын ала бөлгіш ретінде пайдаланылады.
·Материалды беру үшін екі қабатты тығыздалған клапандарды немесе айналмалы клапандарды жобалау.
· Біріктірілген шағын көлемді, жоғары теріс қысымды лезде онлайн шаң жинағыш, тамақтандыру сәтінде басталады және аяқталғаннан кейін тазартады.
· Дөңгелек теріс қысымды вакуумдық сорғышты қолдана отырып, ол ауа пердесінің тығыздағышын қалыптастыру үшін орау қапшығының саңылауына мықтап бекітіледі.
·Орама таразы шаңды кетіру жүйесімен біріктірілген, ал шаңды кетіру желдеткіші өлшеу кезінде жоғары жылдамдықпен жұмыс істейді.
·Үлеу үшін сығылған ауаны қолданбаңыз! Өнеркәсіптік шаңсорғышты тазалау жүйелерін (олар жарылыстан қорғалған және өткізгіш түтіктері жерге тұйықталған болуы керек) пайдалануды ынталандырыңыз.
·Арқалар мен құбырлар (екінші шаң көздері) сияқты жасырын жерлерде шаң жиналуын болдырмау үшін тәуекелге негізделген тазалау жоспарын жасаңыз.
Жалынға төзімді өндіріс цехтарындағы шаң мәселесін шешу ұнтақ ғылымын, желдету техникасын, жарылысқа қарсы қауіпсіздікті және өндірістік гигиенаны біріктіретін кешенді жоба болып табылады. Ол тәжірибешілерден «тазалау» деген қарапайым ойлаудан шығып, оның орнына материалдардың физикалық қасиеттерінен бастауды және процесті қайта құру, процесті тығыздау, электростатикалық әсердің алдын алу және бақылау, шаңды тиімді жою сияқты технологиялық құралдар арқылы көп деңгейлі және терең қорғаныс жүйесін құруды талап етеді. Шаңды сәтті бақылау жарылыс пен денсаулыққа қатысты қауіптерді толығымен жойып қана қоймайды, сонымен қатар өнімнің жоғалуын азайту, жабдықтың үздіксіз жұмыс істеу жылдамдығын жақсарту және жұмыс ортасын оңтайландыру арқылы айтарлықтай экономикалық пайда мен тұрақты бәсекеге қабілеттілік әкеледі.
