Зерновая пыль: характеристики, состав — безопасная газоочистка

В рамках производственных процессов, связанных с перемещением зерна и его хранением, образуется особая субстанция — зерновая пыль. Она содержит мельчайшие частички соломы и колосьев, сорных трав и зародышей зерна, чешуек оболочек. Основной причиной образования пыли служит трение зерен друг о друга, о стенки оборудования, а главная опасность заключается в легкой воспламеняемости вещества.

Газоочистка зерновой пыли необходима для безопасного функционирования предприятий зерноообработки.

Расчет зерновой пыли осуществляется на основании данных о ее количестве в 1 м3 отработанного воздуха из зерносушильного оборудования. Хорошим считается показатель в 30-50 мг/м3. Альтернативный расчет осуществляется, исходя из концентрации субстанции в рабочей зоне элеватора.

Взрывоопасность пыли зерна оценивается по:
• Концентрации — частички находятся на определенном расстоянии. При загорании некоторым из них остальным передается тепло, при котором их температура превосходит температуру воспламенения. Это возможно только при близком расположении частиц, т.е. при высокой концентрации пыли. Определяются нижний предел — минимальная концентрация, создающая опасность взрыва, и верхний — предельную концентрацию, при которой происходит не взрыв, а медленное горение из-за недостаточного количества воздуха между частицами.
• Размеру частичек — этим показателем определяется количество теплоты, которое образует частица. Значение зависит от вида зерна, состава пыли. Чем меньше частички, тем интенсивнее контакт между ними и тем сильнее взрыв.
• Составу частиц — обычно он идентичен продукту, который находится в зернохранилище. Но каждая частичка содержит множество видов молекул, и теплота сгорания у них разная. Химическим составом частичек определяется минимальная температура зажигания, и показатель энергии воспламенения пыли.
• Влажности пыли — влажные частицы сначала расходуют энергию на повышение температуры, потом — на превращение влаги в пар, на его выделение. Соответственно, чем больше влаги, тем ниже риск воспламенения пыли.
• Окружающие условия: температура и влажность воздуха. При высокой температуре окружающего воздуха и его влажности показатель влажности зерна тоже увеличивается. Пар повышает степень теплопроводности, улучшает теплопередачу между частицами, а также электропроводность атмосферы. В таких обстоятельствах ускоряется рассеивание статического электричества.

Взрыв и возгорание пыли зерна возможно при сочетании нескольких факторов: смеси с воздухом, достаточной концентрации частиц, наличии источника зажигания, не менее 8% кислорода.

В этом нет ничего удивительного, ведь такие объекты ране строили без учета норм по взрывобезопасности. В основном речь идет о старых постройках. Однако и в современных крупоцехах, зернохранилищах, на хлебопекарных и пивоваренных предприятиях случаются подобные аварии.

На данный момент существует 2 вида технологий, направленных на борьбу с зерновой пылью, ее распространением по территории объекта. Первый вариант — орошение зерна маслом. Это позволяет нейтрализовать действие трения и снизить вероятность скопления взвешенных частиц в воздухе. Но чаще применяется другой способ — аспирация. Соответствующие системы собирают воздух непосредственно из точки пыления, а очищают его с помощью инерционных сил или фильтрации. Такой способ существенно сокращает содержание пыли в зерне, а значит, снижает риск возгорания.

Сухой способ очистки воздуха считается одним из самых целесообразных. Он включает несколько методик:
• Осаждение частиц под действием гравитации — в основе метода лежит сила тяжести. Под ее давлением частички осаждаются без смены направления воздушного потока.
• Инерционные системы, в которых взвешенные частицы стараются сохранить направление своего движения, а поток газа при этом изменяется.
• Центробежный метод — использует соответствующую силу, возникающую при вращении частей специальной установки. Такое оборудование называется зерновой циклон.

Существует еще метод механической фильтрации. Способ очистки подбирается, исходя из свойств пыли, размеров частиц и температуры воздуха на объекте.

Основными преимуществами циклонов являются:
• Высокоэффективное удаление зерновой пыли.
• Надежность, длительный срок службы.
• Простота в эксплуатации и обслуживании.
• Высокая производительность.
• Безопасность за счет отсутствия движущихся частей.
• Широкий температурный диапазон работы.
• Устойчивость к высокому давлению.
• Стабильность гидравлического сопротивления.

Несомненным плюсом является сохранение оборудованием всех функций даже при повышенной концентрации пыли.
Еще одним преимуществом считается обширный выбор устройств по характеристикам и назначению. Так, циклон успокоитель для зерна используется для удаления запыления из воздуха. Устройства выпускаются в правом и левом исполнениях, с различными типоразмерами. А для отделения перемещаемого материала из потока воздуха применяются циклоны разгрузители для зерна. Они также различаются по техническим параметрам.