Рассмотрим смешанного потока крыльчатки Технология Запах управления

Метательный пахучих потока выхлопных газов в воздух с большой скоростью часто эффективным способом для устранения запахов.

Раньше он, что обсуждение неприятных запахов, вытекающих из процесса химической промышленности (ИПЦ) объектов было как обсуждали погоду - все говорили об этом. но никто не сделал ничего. Там не был достигнут значительный прогресс в направлении, влияющие на погоду, но был достигнут прогресс в управлении неприятных запахов. Хотя Есть почти столько же, как запахи Существуют химические вещества, Есть также довольно много методов, доступных для управления ими.

Одной из таких технологий является система смешанного потока рабочее колесо, состоящее из низкопрофильных крыши вытяжной вентилятор, который разбавляет пахучих выхлопных газов с окружающим воздухом выше крыши до атмосферного разряда. Вентиляторы смешанного потока крыльчатки которые обычно используются в университетах, больницах, государственных, коммерческих, независимых исследований и других видов лабораторий, а также в пищевой промышленности, промышленного растворителя обработки, производства полупроводников, целлюлозно-бумажной промышленности, а также приложений очистки сточных вод. Тем не менее, они менее известны во всем традиционным ИПЦ. В данной статье описывается технология и как она работает.

Запах восприятие меняется

Способность обнаруживать запах отличается среди различных людей. Концентрации, при которых два лица могут обнаружить конкретный запах может изменяться на несколько порядков величины.

Разведение исключает восприятие запаха. Во многих случаях, восприятие запаха является единственным способом для определения запаха. Иными словами, если запах воспринимается (или не это раздражает), запаха не существует.

Рассмотрим воздушный поток, содержащий метилэтилкетона (МЭК). Безопасная концентрация для воздействия на человека MEK составляет 600 мг / м ^ 3 ^ SUP, но запах порог MEK только 30 мг / м ^ 3 ^ SUP. Так, даже если концентрация, которая на порядок ниже безопасного предела воздействия не представляет опасности для здоровья, наличие MEK поддается обнаружению.

Запахи, вытекающих из номера ИПЦ, будь то неприятное или даже приятным, он может либо токсичных или нетоксичны. Токсичные выбросы регулируются охране окружающей среды США (EPA) и другими государственными учреждениями. Кратковременное воздействие пределах (Стелс) для 15-минутных периодов и времени средневзвешенные (ТВАС) в течении длительного периода воздействия выражаются как концентрация запаха вызывающих соединения в частях на миллион или миллиард (частей на миллион или миллиард), или количество материала в объеме воздуха (мг / м ^ 3 ^ SUP). Выбросы нетоксичных веществ, как правило, считаются безопасными в количестве могут быть получены, хотя могут быть и пределы, за которыми их концентрации регулируется.

Потому что запах на основе восприятия, иногда бывает трудно оценить его удаления из потока выхлопных газов. Большинство запахов контроль технологии, такие как очистка химических и / или био-очистки, термическое или каталитическое окисление, древесный уголь для фильтрации, осадков и т.д., могут быть охарактеризованы с точки зрения их эффективности на удаление и / или уничтожение одного или нескольких загрязняющих веществ, так как Производители обычно не может предсказать с точностью количество этих соединений, которые будут удалены от потока выхлопных газов. Когда пахучих потока выхлопных газов, разбавляют, он может быть трудно определить запах.

Разбавления решения

Теория, лежащая разведения прост: Для контроля запаха разведения, свежий воздух смешивается с пахучими вытяжного воздуха до соответствующей концентрации (стр / мин или мг / м ^ 3 ^ SUP) не достигнуто, и запах уже не заметные или предосудительным.

Разведение уровнях будет меняться в зависимости от конкретного химического вещества вызывает запах. Например, меркаптанов и сероводорода запах (который пахнет тухлыми яйцами и раздражает даже при очень низких концентрациях), потребует значительно больше, чем разведение менее вредных химических веществ, таких, как бутилацетат, этиловый бутират, октилового ацетат, метил-салицилат, этиловый methanoate , и другие.

Потока выхлопных газов, содержащих 900 мг / м ^ 3 ^ SUP МЭК (чей запах порог составляет 30 мг / м ^ 3 SUP ^) можно смешивать в равных частях свежий воздух, чтобы сделать ее безопасной, но требует разбавления 30 томов свежие воздуха, чтобы она не поддающихся обнаружению. В аэродинамической трубе моделирование выхлопных крыше в типичном объекте установлено, что ИПЦ коэффициента разрежения 500:1 необходимо сократить 1500-стр / мин концентрация пахучих химических 10000-CFM воздушный поток ниже концентрации, необходимые для избежания обнаружения , которое было 3 промилле. Выхлопные из химической лаборатории вытяжных, возможно, придется быть разбавлен столько, сколько в 5000 раз, а выхлопные газы дизельных двигателей или аварийные генераторы могут потребовать 10,000:1 разведения в целях устранения восприятия запаха и жалоб.

Косвенные разведение происходит, когда струи воздуха, выходящего из вытяжного вентилятора рассеивается и разбавляют атмосферу, прежде чем он достигнет границы участка, воздухозаборники для вентиляции, окон и дверей, пешеходные дорожки и других населенных пунктов. Разбавления может быть достигнуто непосредственно, путем разбавления потока выхлопных газов, прежде чем она оставляет вентилятора.

Смешанный поток крыльчатки вентиляторов (рис. 1) работают на прямом разведения принципа. Вентилятор всасывает запах выхлопных газов в груженом воздуховодов системы и несет его до самой высокой точки крыши здания. На крыше, безусловный наружного воздуха втягивается в вытяжной вентилятор и смешивают с пахучим химическим выхлопных газов (а). Разбавленных воздуха ускоряется процесс через сопла разряда / windband (б), где почти в два раза больше дополнительных свежий воздух втягивается в выхлопных газов, прежде чем покинуть вентилятора (с). Windband создает защитную оболочку вокруг новых шлейфа от выбросов и поддерживает окружающий воздух стационарными улучшить увлечения.

Подробнее свежего воздуха увлекается в выхлопных газов после выхода вентилятора через естественное стремление (г). Сочетание присоединенная масса и высокая скорость выполнения сводит к минимуму риск загрязнения выхлопных время в reentrained зданий Фрешэр потребления, двери, окна или другие отверстия.

Прямая разведении наиболее эффективен, когда в результате смеси пахучих выхлопных газов и наружного воздуха выталкивается вверх с большой скоростью, что вызывает большое количество дополнительных свежего воздуха будет втянута в шлейф. Этот поток направляется высоко в атмосферу, где она проходит дальше, косвенные, разведения.

исследования аэродинамической трубе показали, что прямой разведении наиболее эффективен, когда разреженных воздушного потока по прогнозам вверх, на скорости свыше 3000 м / мин, минимальная указанный Z9.5 ANSI стандарт для лабораторий вентиляции.

Смешанного потока вентилятора движущихся 80000 галлонов в одном здании и обойти воздуха на выходе скорость 6300 м / мин можно отправить выхлопных струй воздуха шлейфа до 120 м высокой в 10-миль / ч при боковом ветре. Типичным центробежного вентилятора для одного приложения могут потребовать стека высокий, как 100 м для достижения тех же результатов. Стоимость и сложность такой структуры, и неприглядность этой структуры являются существенными недостатками.

Прямая разведении, которое происходит, как различные воздушные потоки смешиваются в вытяжного вентилятора, легко поддаются измерению. Скорость траверсы, на которых работают экспериментальные трубы или другие инструменты для измерения скорости воздушного потока в различных точках по всему воздуховодов, свидетельствуют Расходы, приведенные свежего наружного воздуха, индуцированный на выходе вентилятора до выброса и обращается в всасывания вентилятора на входе. Косвенные разведения затем определяется с использованием методов, утвержденных Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционирования воздуха (ASHRAE) (1) или компьютерных программ, таких как SCREEN3 ЕРА, AERMOD или ISCST3/ISCPRIME модели (<A HREF = "HTTP : / / www.epa.gov "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.epa.gov </ A>).

Проектные требования

Потому что запах восприятия он может широко субъективных и нет точной количественной средства удаления запаха, оно необходимо в соответствии с вентилятором для применения для эффективной борьбы с запахом.

Высокой скорости, низкопрофильные вентиляторы, занятых в смешанных потоков крыльчатки технологии предназначены для снижения концентрации увольняемых газов до уровня ниже порога газов "запах. Хотя понятия довольно просты, некоторые ключевые проектные параметры должны быть оптимизированы для обеспечения надлежащего функционирования:

* Скорость выхода и эффективного стека высота - определяется на основе физических параметров объекта и характеристик, а также метеорологических условий

* Механической эффективности и энергопотребления - оценены путем сравнения различных моделях

* Требования к техническому обслуживанию и устойчивого развития - затраты на поддержание оборудования в сравнении с другими моделями, и является ли модели могут быть адаптированы или расширены для удовлетворения будущих потребностей

* Генерации звука - уровень шума должны соблюдать местные постановления и США о безопасности и гигиене (OSHA) требований.

Некоторые факторы влияют на характеристики выхлопных газов факела в окружающей среде, многие из которых не может быть под влиянием разработчик системы, такие как формы здания, рельефа окружающей местности и метеорологических условий.

Ветер является одним из важнейших компонентов. Он не только влиять на направление и сброса факела, но и создает после областях, которые могут значительно уменьшить высоту факела, а в некоторых случаях, ловушки шлейфа. Это может привести к высокой концентрации выхлопных газов в этих зонах. Качество воздуха (МАК) может привести к проблемам, если поставки здания вентиляторов, расположенных в этих зонах.

Прямоугольные дома он может оцениваться с использованием простой геометрический метод. Тем не менее, этот метод не подходит для непрямоугольной зданий, а оно не считает топографии окружающих здание. Эти факторы приводят к более сложные модели.

Атмосферы стабильности, градиенты температуры и местных турбулентности также являются важными факторами. Сильных, стабильных атмосфера создает пограничного слоя, или инверсии, который может держать выхлопных газов от проникновения в атмосферу или, наоборот, направить его обратно к точке выхлопных газов. Топография также влияет на градиента ветра профиля. Например, уровень сельской местности, как правило, наблюдается более высокий ветра на более низких высотах, чем в городах. Такие вопросы, как температура окружающего воздуха и влажности, также являются факторами при выборе технологии запах контроля.

Гауссовой модели дисперсии, например, модели EPA уже упоминалось, может быть разработана для прогнозирования поведения шлейфа выхлопных газов. Эти математические модели учитывают устойчивость атмосферы и создания уровней концентрации на различных расстояниях от источника. Они идеально подходят для определения приземного концентрации. Модели также учитывать угол факела на месте, где она достигает уровня земли, после чего происходит увеличение концентрации за часть факела, отраженный от земли.

Что касается стека высоте при модернизации или создании нового крыше выхлопных систем, большинство организаций рассмотреть вопрос эстетики. Очевидно, что минимально возможного профиля (рис. 2) устраняет эффект "дымовой трубы" смотреть и его негативных коннотаций. В некоторых странах, низкий стеки - или не стеки, как показано на рисунке 3 - может потребоваться для того, чтобы соблюдать действующие постановления. Некоторые общины ограничить высота здания, которое ограничивает высоту подвергаются трубы и другое оборудование на крыше. Ликвидации высокий, неприглядный стеки, потому ли, что они запрещены по коду или просто потому, что они нежелательны, это достойная задача.

Оперативная факторов

Смешанный поток крыльчатки технологии капитализирует на выигрыш в производительности, предлагаемые осевые, радиальные и центробежной технологии потока путем объединения их в уникальной геометрии fanblade (например, изгиб и кручение). Поток воздуха, и, следовательно, нагрузка, по обе стороны лезвия равны, независимо от объема воздуха.

В результате, как показано на рисунке 4, кривая производительности вполне стабильным, без кабины или нестабильной разделов. Это обеспечивает стабильную производительность при более низком вибрации, чем это возможно с сопоставимыми центробежного типа вентиляторов.

Существенно ниже, вибрации, хорошо спроектированного смешанного потока крыльчатки хорошо подходит, чтобы воспользоваться более высокой надежности с прямым приводом и конфигурации. Система прямого привода есть одна потенциальная точка отказа - мотор, - тогда как типичная система ременной имеет пять потенциальных точек отказа - ремни, двигатель, вал, подшипник качения, гибкие соединения протока. Меньшее количество движущихся частей приводит к уменьшению аварии.

При нормальных условиях, вентиляторы смешанного потока крыльчатки предназначены для непрерывной работы за годы с минимальным обслуживанием. подшипники прямого привода имеют характерные времена жизни к югу L ^ 10 = 100000 ч. (Термин "L ^ 10 ^ к югу относится к жизни, в которых подшипники 10% выборки потерпит неудачу.) Это значительно выше, чем традиционные системы ременной, чье подшипникам двигателя жизни примерно L ^ подпункта 10 = 40000 ч.

Прямой привод двигатели также более энергетически эффективным, чем ременной двигатели, которые могут быть потери при передаче. Даже самые эффективные ременной центробежные вентиляторы обычно теряют до 10% от их энергии. В большинстве случаев фактические потери выше, из-за неправильного выравнивания валов, шкивов, блоков подушку, и двигатели. В таблице сравниваются типичные с прямым приводом и ременным вентиляторов в различных типах систем контроля запаха.

Еще одно преимущество разрежения снизить расходы на обслуживание. Разведение вентиляторы не требуют замены фильтров-аутов и дорогих химических веществ для очистки, минуя расходы на оплату труда, связанные с этим обслуживание. Использование прямого привода вентиляторов смешанного потока крыльчатки устраняет необходимость в еженедельных проверок пояса, с ременным приводом фаны требуют.

Подавление шума

Запах не является единственной проблемой, которая может привести к несчастным соседям - звук вопросами. Хотя звук, в отличие от запаха, может быть измерена, его восприятие, как и запах, имеет важное значение в связи с соседом жалоб.

Расстояние между оборудованием и имуществом линии необходимо учитывать, поскольку шум рассеивается с расстоянием. Например, если шум 80 дБ меры в источнике, было бы зарегистрировать около 34 дБ на имущество линии 300 футов прочь. Это основано на свободном поле, расчет, который не считает отражения звука. Некоторые из тех же факторов, которые влияют на дисперсию выхлопных газов, таких как форма здания и рельефа местности, а также влияют на рассеивание шума, и они должны быть учтены в дизайн.

Простой подход к снижению шума затухания на источник. Большинство производителей предлагают вентилятора ослабления оборудования с их продуктами, такими, как разряд глушитель добавил в стек. Хотя это может решить проблемы со звуком, внешний вид глушителя, может генерировать негативное восприятие в обществе.

Большинство смешанной системы потока крыльчатки можно с интегрированным шумоглушители, которые не увеличивают их общей высоты. Это может быть преимуществом, особенно в общинах, где высота здания ограничений.

Следует проявлять осторожность, чтобы использовать минимальное статическое давление для смешанного потока для системного вентилятора крыльчатки. Чем выше требования в отношении статического давления, тем выше скорость лопасти и, следовательно, тем выше уровень шума порожденных вентилятора. Blade отзыв скорость зависимости от диаметра вентилятора и скорости вращения вентилятора. Для получения более высокого давления, многие производители могут использовать большого диаметра лопастей для того, чтобы сохранить то же самое, более низких скоростях, как нижнего давления развивающихся болельщиков. По этой причине, важно рассмотреть отзыв скорости, а также скорости вращения вентиляторов (об / мин) при настройке вентилятора.

Другие преимущества смешанных потоков проектов

Смешанный поток крыльчатки вентиляторов, которые составляют, приблизительно, 15 кв.м высокой, значительно короче, чем центробежный вентилятор узлов с высокими, часто неприглядные трубы. Кроме того, эти низкопрофильные вентиляторы не требуют структурных подкрепления на крыше, не сложный, дорогостоящий монтаж / стабилизации аппаратных средств, таких как локти, разъемы, парень провода или изоляторы весной вибрации, как центробежные вентиляторы. Их простота может сократить время на установку и расходы существенно.

Кроме того, вентиляторы смешанного потока крыльчатки являются Underwriters Laboratory перечислены и соответствуют всем применимым Американский национальный институт стандартов / АМСЗ Z9.5 принципов лаборатории вентиляции, а также ASHRAE и Национальной ассоциации противопожарной защиты стандартов.

Поскольку вентиляторы смешанного потока крыльчатки может потреблять примерно на 25% меньше энергии, чем центробежные вентиляторы, они предлагают быстрее окупаемость. Типичные сокращения энергопотребления составляет $ 0,44 за м ^ ^ SUP 3 / мин при $ 0.10/kWh, что переводится примерно 2-летнего возврат на инвестиции.

1-2 удара

В большинстве случаев, смешанного потока крыльчатки технологии вполне эффективно устраняет запах проблем в районе. Другие ситуации, однако, требует сочетания методов контроля, в зависимости от приложения и обрабатываемых материалов. Целлюлозно-бумажные комбинаты, например, может потребоваться дополнительная обработка потока выхлопных газов, когда концентрации загрязняющих веществ значительно выше порогов запаха.

Некоторые загрязняющие вещества с более низкими порогами запах не могут быть распределены эффективно путем разбавления в одиночку. Помимо химических веществ, таких как перманганат калия, натрия и хлора hvpochlorite может помочь разбавленных и / или уменьшить запах, реагируя с выхлопных газов и, в сущности, очистка воздуха, пока еще не исчерпаны. Например, установка очистки сточных вод может принять такой подход к сокращению запахов на насосной станции.

Соображения, таких как температура и влажность воздуха также играют роль при выборе технологии неприятных запахов, так как определенные запахи воспринимаются легче, чем другим субъектам в рамках данного набора атмосферных условий, таких как высокие температуры и / или влажности.

Заключительные мысли

Хотя большинство традиционных технологий запах контроля являются удовлетворительными для управления запахи исходящие из растений ИПЦ, отпуск для улучшения в таких областях, как капитальные расходы, обслуживание, потребление энергии и общей эффективности. При необходимости, определенные запахи должны управляться конкретных технологий.

Другие протоколы запах контроля может обеспечить определенную усмотрению. Во многих из этих случаев разведения предоставляет практические, экономически эффективные решения, а также отсутствие необходимости для нескольких, поддержание интенсивной, и более дорогие запах систем управления. В самом деле, на протяжении последних нескольких лет, разведение набирает популярность в качестве альтернативы запах-контроль, и заслуживает дальнейшего изучения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха ", ASHRAE Справочник - HVAC приложения", гл. 44, Строительство забора воздуха и выхлопных газов Дизайн, ASHRAE, Атланта (2003).

Ганс CHARLES

STROBIC AIR корпорации

CHARLES Ганс, PE, является восточный региональный менеджер по Strobic воздуха Корпорация, дочерняя Met-Pro корпорации (160 Касселл Rd., PO Box 144, Харлисвилл, PA 19438, телефон: (215) 723-4700, E- почта: <a <href="mailto:cgans@strobicair.com"> cgans@strobicair.com />). После прихода в компанию в 1993 году, он занимал должности инженера проекта, технический руководитель и директор по операциям. Кроме того, он разработал различные рабочих колес и воздушного движущихся системах, в основном воздушно-борьбы с загрязнением и энергии восстановления приложений. Он имеет степень бакалавра в области механической технологии машиностроения, магистра информатики и MBA штата Пенсильвания, Univ. и поддерживает Лицензия профессионального Инжиниринг в Пенсильвании. Он указан на несколько патентов на инновации в акустических очистного оборудования.