1. ТЕПЛОВЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ.
Принцип действия заключается в изменении свойств чувствительных элементов с изменением окружающей температуры. Чувствительные элементы – это:
• Биметаллические пластины;
• Легкоплавкие металлы или их сплавы;
• Полупроводниковые материалы;
• Магнитные материалы.
Биметаллическая пластина состоит из двух слоев двух металлов с различным КТР (коэффициентом термического расширения). При нагревании пластинки слой металла с большим КТР удлиняется набольшую величину. Этот металл называется активным. Слой металла с меньшим КТР удлиняется на меньшую величину. Этот металл называется пассивным. В результате пластинка прогибается в сторону пассивного слоя и переключает контакты цепи пожарной сигнализации.
2. ДЫМОВЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ.
Принцип действия заключается в оптоэлектронном обнаружении дыма. Дым непрозрачен для света, т.к. дым поглощает и рассеивает свет. В дымовых извещателях используется принцип контроля прозрачности среды. Появление дыма приводит к ослаблению первичного светового потока. Схемы сигнализации собираются на полупроводниковых фоторезисторах. Сопротивление этих приборов, а значит сила тока, зависит от степени освещенности прибора. Сопротивление фоторезистора изменяется, срабатывает электрическая схема на подачу сигнала тревоги.
3. СВЕТОВЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ.
Срабатывают на открытое пламя. Оно излучает свет в широком диапазоне спектра – от УФ до ИК. Световые извещатели регистрируют излучение открытого пламени на фоне обычных источников света. Чувствительный элемент – полупроводниковый фоторезистор. Они регистрируют излучение в видимой и ИК – области спектра. Другой чувствительный элемент – это так называемый счетчик фотонов. Он срабатывает при очень малой интенсивности УФ –излучения. Применяется для пуска очень чувствительных и очень быстродействующих систем пожаротушения.
4. КОМБИНИРОВАННЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ.
Совмещает функции теплового и дымового извещателя. Выполнен на базе дымового, но с добавлением элементов схемы теплового извещателя. Как тепловой извещатель он имеет в качестве чувствительного элемента полупроводниковые резисторы.
5. УЗ-ДАТЧИК.
Предназначен для обнаружения в закрытых помещениях движущихся объектов – идущий человек или колеблющееся пламя. Работает на эффекте Доплера. УЗ – волны частотой примерно 20 кГц излучаются в помещение. Там же находятся датчики приемники. Они подобно объемному микрофону преобразуют УЗ колебания в электрический сигнал. Если в помещении нет пламени, то частота сигнала на приемнике будет соответствовать излучаемой частоте. При наличии в помещении движущихся объектов отраженные от них УЗ колебания будут иметь частоту отличную от излучаемой. Это эффект Доплера. Разность в частотах составляет 5 – 30 Гц. Она выделяется электрической схемой электронного блока. Он вызывает срабатывание реле в приемной станции.
Загрязнение атмосферы. Классификация промышленных выбросов и методов очистки.
Источники загрязнения атмосферы можно разделить на два вида: естественные (пыль ратительного, вулканического, космического происхождения, дым и газы от пожаров, вулканические газы) и антропогенные (аэрозоли металлов, синтетических соединений, радиоактивные, канцерогенные, бактериологические вещества).
Самые распространенные токсичные вещества в атмосфере: окись углерода СО, двуокись серы SO2, окись азота NO, NO2, углеводороды, двуокись углерода СО2 и пыль.
Согласно стандартам выбросы в атмосферу классифицируются:
1. По агрегатному состоянию – газообразные, жидкие, твёрдые.
2. В зависимости от размера частиц жидкие выбросы в зависимости от размера частиц делятся на 4 подгруппы – супертонкий туман, тонкодисперсный туман, грубодисперсный туман, брызги.
3. Твердые выбросы в атмосферу делятся на – частицы до 1 мкм, частицы 1-10 мкм, частицы 10-50 мкм, частицы >50мкм.
Методы очистки по целевому назначению подразделяются на очистку от пыли (сухие и мокрые пылеуловители, электрофильтры, фильтры) и очистку от туманообразных и газообразных соединений (туманоуловители, очистка от газов, снижение токсичных выборосов автотранспорта).
Принцип действия сухих пылеуловителей для очистки производственных газовых выбросов
Сухие пылеуловители – это циклоны.
Поток запылённого газа вводится в аппарат через входной патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1.
В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный вниз, к конической части аппарата.
Вследствие центробежной силы частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках аппарата, затем захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть, через выпускное отверстие в бункер для сбора пыли (на рисунке не показан).
Очищенный от пыли газовый поток затем двигается снизу вверх и выводится из циклона через выходную трубу 3.
Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли через выходную трубу.
67. Принцип действия электрофильтров для очистки производственных газовых выбросов
Фильтр похож на цилиндрический конденсатор. В зазоре между коронирующим электродом 1 и осадительным электродом 2 создается электрическое поле. Коронирующий разряд возникает обычно при напряжении 50 кВ и более.
Пыльный воздух поступает в электрофильтр. Экспериментально установлено, что большинство пыли в электрофильтре получает заряд отрицательного знака. Поэтому основная масса пыли осаждается на положительном электроде. Из фильтра выходит очищенный от пыли воздух.
68. Принцип действия мокрых пылеуловителей для очистки производственных газовых выбросов
Мокрые пылеуловители характеризуются очень высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли (0,3 – 1 мкм). Аппараты позволяют очищать от пыли горячие и взрывоопасные газы.
Работают по принципу захвата частиц пыли каплями жидкости.
Самые распространенные в промышленности аппараты называются скрубберами Вентури (рисунок).
Скрубберы обеспечивают очистку аэрозолей со средним размером частиц от 0,3 до 2 мкм.
Расход воды на орошение 0,1 – 6 л на м3 очищенного газа.
Основная часть скруббера — сопло Вентури 3. В конфузорную часть 1 подается загрязненный газ. Через центробежные форсунки 2 подается жидкость на орошение.
В узкой части сопла происходит разгон газа от скорости 15 – 20 м/с на входе до 200 м/с и более. Здесь происходит процесс орошения пыли и захват частиц пыли каплями жидкости.
Далее в диффузионной части сопла поток тормозится до первичной скорости и подается в бункер 4 для сбора мокрой пыли. Очищенный газ уходит из бункера.
69. Принцип действия туманоуловителей для очистки производственных газовых выбросов от паров, кислот и масел
Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и др. жидкостей используют волокнистые фильтры. 
Принцип действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести.
На рисунке показан фильтрующий элемент туманоулавителя.
В пространство между двумя цилиндрами 1, изготовленными из сеток, помещается волокнистый фильтроэлемент 2. Жидкость, осевшая на фильтре, стекает в стакан 3.
Волокнистые тума-ноуловителиобеспе-чивают высокую эффективность очистки — до 99,9%. Наполнители — лавсан, полипропилен.
70. Принцип действия аппаратов для очистки производственных газовых выбросов от токсичных и опасных газов
Задача: очистить промышленные газовые выбросы от газообразных загрязнений. Т.е. надо отделить газ от газа. Задача сложная!
По характеру физико-химических процессов эти методы очистки делятся на 5 групп:
Абсорбция — это растворение примесных газов;
Хемосорбция — это химическое связывание примесных газов;
Адсорбция — это поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами;
Термическая нейтрализация газов;
Поглощение примесей путем применения каталитического превращения.
Метод абсорбции — это поглощение одного или нескольких газовых примесных компонентов этой газовой смеси жидким поглотителем с образованием раствора.
То, что поглощается называется абсорбатами(хлорид, соляная кислота).
То, что поглощает называется абсорбентом (вода, вязкие масла).
Организация контакта газового потока с жидким растворителем осуществляется пропусканием газа через насадочную колонну.
Метод хемосорбции основан на поглощении газов твердыми или жидкими поглотителями с образованием химических соединений. Примеси могут быть в воздухе у ванн травителя, ванн гальваники, ванн для других химических обработок. Применяемые аппараты для хемосорбции – это насадочные колонны-башни.
Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси.
В качестве адсорбентов или поглотителей применяют вещества, имеющие большую площадь активной поверхности на единицу массы, также активированный глинозем, силикагель, активированную окись алюминия, синтетические цеолиты.
Термическая нейтрализация основана на способности токсичных газов окисляться до менее токсичных. Процесс идет при наличии кислорода и высокой температуры.
Этот метод нейтрализации вредных примесей имеет ограничения. Нельзя его применять тогда, когда продукты окисления много токсичнее исходных. Так, при сжигании газов, содержащих фосфор, галогены, серу, образующиеся продукты реакции окисления по токсичности во много раз превышают исходный газовый выброс.
Самая распространенная схема термической нейтрализации газовых выбросов – это их прямое сжигание в пламени.
Каталитический метод используется для превращения токсичных компонентов промышленных выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ – катализаторов.
В большинстве случаев катализаторами могут быть окись меди, окись марганца, благородные металлы платина, палладий и др. Такие катализаторы могут полностью окислять примеси этилена, пропилена, бутана, пропана, альдегидов, этилацетона, бензола, толуола, ксилола и другие вещества.
71. Способы снижения токсичности выбросов автотранспорта
В настоящее время применяют двигатели внутреннего сгорания (ДВС):
Бензиновые;
Дизельные;
На газовом топливе (сжатый и сжиженный).
В выхлопных газах ДВС содержаться ядовитые вещества: окись углерода СО и углеводороды СnНm.
В настоящее время очень широкое распространение получили каталитические нейтрализаторы ядовитых выхлопных газов.
Каталитическая нейтрализация отработавших газов ДВС на поверхности катализатора происходит за счет химических превращений. В результате реакции окисления СО и углеводородов образуются менее вредные для окружающей среды углекислый газ СО2.
Применяют катализаторы на основе благородных металлов – платина, рутений, радий, придит. Это позволяет примерно в 3 раза уменьшить концентрацию ядовитых веществ в выхлопных газах ДВС.
Отработавшие газы от двигателя поступают по трубе к каталитическому нейтрализатору, а потом выбрасываются в атмосферу.
Для поддержания нужной температуры в нейтрализаторе используется электронный блок. Он регулирует каналом подачу воздуха из атмосферы в нейтрализатор.
72. Загрязнение гидросферы. Классификация промышленных выбросов и методов очистки
Рассмотрим очистку сточных вод предприятия на примере тракторного завода.
На машиностроительном предприятии воду используют:
Для промывки исходных материалов;
Для приготовления технологических растворов;
Для промывки деталей;
Для охлаждения готовой продукции;
Для промывки готовой продукции;
Наконец, для хозяйственных нужд.
Количество потребляемой воды в сутки очень велико. Забор воды производят из водоемов. 90% воды возвращается в водоем, поэтому вода должна быть очищена.
Примеси, которыми загрязняется вода во время технологического процесса – песок, шлак, железная окалина, металлические опилки, масла, глина, орг. в-ва, сода, краска, щёлочи, кислоты, тяжёлые металлы, цианиды. Содержание каждого вида примеси колеблется от 0,01-200 мг/литр.
Разработаны различные системы очистки воды – очистка от твёрдых частиц, очистка от маслопродуктов, очистка от растворимых примесей, очистка от органических примесей.
73. Принцип действия систем очистки производственных сточных вод от твердых частиц
Методы очистки:
Процеживание;
Отстаивание;
Отделение твердых частиц на центробежных установках;
Фильтрование;
1. Процеживание.
Это первичная стадия очистки производственных сточных вод. Предназначено для выделения из воды крупных нерастворимых частиц (камешки, крупная окалина и др.). А также волокнистых загрязнений. Они могут препятствовать нормальной работе очистных сооружений.
Осуществляется пропусканием воды через решетки.
Решетки устанавливают с зазором 5…25 мм и устанавливают в коллекторах сточных вод вертикально.
При эксплуатации решетки должны непрерывно очищаться. Это делается, как правило, механически.
Примеси, снятые с решеток, измельчают на специальных дробилках и отправляют на переработку.
2. Отстаивание.
Основано на осаждении витающих твердых частиц из объема жидкости.
Отстаивание осуществляют в песколовках или отстойниках.
Песколовки применяют для выделения частиц песка, окалины и т.д.
Отстойники используются для выделения из воды твердых частиц размером не менее 0,25мм.
3. Отделение твердых частиц на центробежных установках.
Отделение твердых частиц на центробежных установках осуществляется в гидроциклонах или центрифугах.
4. Фильтрование.
Фильтрование предназначено для очистки от тонкодисперсных твердых примесей небольшой концентрации. Используется также после физико-химических и биологических методов очистки, так как некоторые из этих методов сопровождаются выделением в окружающую жидкость механических загрязнений.
Используют следующие фильтры - кварцевый песок; дробленый шлак; гравий; пористая нержавеющая сталь.
Для очистки сточных вод от ферромагнитных примесей (металлические опилки) применяют электромагнитные фильтры, в которых используют пондеромоторные силы взаимодействия между намагниченной фильтровальной загрузкой и ферромагнитными примесями сточной воды.
74. Принцип действия систем очистки производственных сточных вод от маслопродуктов
Методы очистки:
Отстаивание;
Обработка в гидроциклонах;
Флотация;
Фильтрование.
|
