Рабочие цеха металлургической, строительной, угольной отраслей и воздушный бассейн вокруг добывающих площадок традиционно испытывают мощную пылевую нагрузку, связанную с особенностями производства. 

Также верно, что любой масштабный промышленный процесс, связанный с образованием пыли, должен сопровождаться комплексом профилактических мероприятий по сокращению уровня вредных веществ до безопасных значений.

Преимущества подхода

Среди наилучших доступных технологий (НДТ) пылеподавление методом орошения, является базовым решением с многолетней успешной практикой.

Естественный воздухообмен промышленных локаций обладает недостаточной динамикой, а использование принудительной вентиляции для организации отсоса массы запыленного воздуха экономически неоправданно ввиду огромного объема.

Наиболее доступный способ обеспыливания в таких условиях — распыление воды или эмульсионных составов.

Обратите внимание! Важная опция распылителей — мобильность. Помимо стационарных комплексов, которые отвечают за пылеподавление в постоянных пунктах добычи, производства, складирования и перевалки, генераторы водяного тумана могут размещаться на мобильных платформах и применяться по необходимости.

Номенклатура оборудования для распыления гидрорастворов

Стандартный комплект спринклерной системы для открытых добывающих и перерабатывающих локаций состоит из следующих элементов:

• Группа водоподготовки.
• Насосы.
• Клапанный набор.
• Трубопровод и соединительная фурнитура.
• Форсунки.
• Приборы контроля и управления, автоматика.

Практика показывает, что ключевое различие между оросительными системами того или иного производителя заключается в конструкции форсунок, узлов, отвечающих за преобразование потока в диспергированную взвесь (туман) с заданными параметрами — направлением, объемом, скоростью, концентрацией, расходом.

Рекомендация! Расчет количества оросителей зависит от целей (водяная завеса, увлажнение) и условий (пылящий материал, площадь покрытия, температура и естественная влажность воздуха). Для гарантии качественного проектирования и подбора системы промышленного орошения разумно обратиться в профильную компанию.

Орошение VS сухой/мокрый туман

Механизм пылеподавления при помощи дисперсии жидкости включает три фазы:

• Захват и смачивание частиц.
• Осаждение на поверхность.
• Связывание пылевого слоя за счет адгезии.

Очевидно, что эффективность процесса при таком подходе в значительной степени связана со способностью генерируемого тумана (дождя, снега) захватывать частицы пыли. В свою очередь, характеристики распыленных капель определяются техническими возможностями и настройками дождевальной установки (водяной пушки). Здесь необходимо сделать отступление.

При всех достоинствах орошение пылящих поверхностей традиционными спринклерными системами не лишено изъянов, причем их перечень достаточно объемен: 

1. Критическая зависимость от постоянного источника воды.
2. Повышенная энергоемкость.
3. Ограничение функциональности, связанное с сезонными особенностями.
4. Недостаточный контроль границ обрабатываемого участка.
5. Зависимость от ПАВ (поверхностно-активные вещества).
6. Риск возникновения избыточной влажности, ведущей к снижению качества сырья (продукции) и поломкам производственного оборудования.

Безусловно, современные производители машин пылеподавления знают и учитывают «тонкие» места, стремясь свести последствия указанных особенностей к минимуму. Поэтому на практике, особенно при соблюдении правил эксплуатации профильной техники, результативность оправдывает вероятные неудобства.

Тем не менее существует проблема, серьезность которой, может заставить эксплуатанта отказаться от орошения в пользу другой технологии. Дело в том, что большинство оросительных установок генерируют капли в диапазоне 100-1000 мкм, в то время как наиболее опасной для человека признана концентрация частиц калибром от 0,25 до 10 мкм.

В отличие от крупных элементов (свыше 10 мкм), остающихся в верхних дыхательных путях, частицы меньшего размера беспрепятственно попадают в легкие, повреждают их и разносятся по организму, провоцируя опасные заболевания.

Большие капли, сформированные форсуночными механизмами, движутся вместе с загрязненным воздухом, захватывая и осаждая частицы близких размеров (в среднем — 500 мкм), излишне увлажняя при этом поверхность пылящего материала (еще одна проблема), но игнорируя самые опасные взвеси — до 10 мкм.

Материал	Соотношение размеров частиц
Дробление и транспортировка сырья	до 10 мкм	более 10 мкм
Дерево	48%	52%
Металл	57%	43%
Минеральные породы (уголь, гипс, клинкер)	82-94%	6-18%

Принцип определения степени дисперсности: чем тверже материал и выше интенсивность обработки, тем значительнее преобладание в рабочей зоне мелкой пыли.

Использование ПАВ при увлажнении орошением

• Средняя эффективность пылеподавления классическим методом орошения с использованием воды без примесей — 25-50%, применение поверхностно-активных веществ оптимизирует этот показатель до 75-95%.
• Добавки экономят воду. Объем жидкости, необходимый при стандартных значениях эффективности в 25-50%, составляет 1,5-10% от массы увлажняемого материала. Полимеры в составе позволяют снизить потребление до 0,5% с одновременным ростом КПД технологии до 90%.
• Меньшее количество химического раствора способствует сокращению веса обрабатываемого сырья (готовой продукции), а, значит, снижает нагрузку на транспорт и перевалочные механизмы, продлевая ресурс и сберегая топливо.
• Внедрение ПАВ увеличивает интервал обработки. При однокомпонентном орошении большая часть воды остается на поверхности, в то время как пылеподавители проникают глубоко в пласт, способствуя адгезии и равномерному распределению влаги по массиву.

Важно! Современные поверхностно-активные вещества отличает экологичность, их не стоит бояться. Благодаря инновациям, химические соединения в составе ПАВ разлагаются без образования токсичных загрязнений, не оказывая негативного влияния на природу и человека.

Вывод

Несмотря на растущую динамику внедрения альтернативных технологий пылеподавления, метод орошения еще долгое время будет оставаться востребованным. Простота конструкции и обслуживания дождевальных установок, с бонусом в виде «легкой» финансовой сметы, остаются определяющими факторами, даже на фоне объективно более продуктивных современных решений.