(1) O equipamento mecânico de remoção de poeira inclui coletores de poeira por gravidade, coletores de poeira inerciais, coletores de poeira centrífugos e dispositivos semelhantes.
(2) O equipamento-de remoção de pó por lavagem úmida inclui coletores de pó-de banho-maria, coletores de pó do tipo-espuma, lavadores Venturi, coletores de pó de{4}}filme de água e dispositivos semelhantes.
(3) Equipamentos-de remoção de poeira baseados em filtração incluem filtros de mangas de tecido e filtros de leito-granulares, entre outros.
(4) Precipitadores eletrostáticos.
(5) Equipamento magnético de remoção de poeira.
Força Mecânica
Coletores de pó inerciais são dispositivos que separam e capturam poeira utilizando forças inerciais; isso é conseguido direcionando o gás carregado-de poeira para colidir com os defletores ou fazendo com que o fluxo de ar sofra uma rápida mudança de direção. Os coletores de pó inercial também são chamados de coletores de pó inerte.
Os coletores de pó inerciais são classificados em dois tipos: tipo-de colisão e tipo-rotativo. O primeiro envolve a instalação de um ou mais defletores ao longo da direção do fluxo de ar; à medida que o gás-carregado de poeira colide com esses defletores, as partículas de poeira são separadas do fluxo de gás. Evidentemente, quanto maior a velocidade do gás antes de atingir o defletor-e quanto mais baixa ela se tornar após a colisão-menos poeira o gás retém, resultando em maior eficiência de remoção de poeira. O último tipo opera fazendo com que o gás carregado de poeira mude de direção diversas vezes, separando assim a poeira durante o processo de torneamento. Quanto menor o raio de curvatura da rotação do gás e quanto maior a velocidade durante a rotação, maior será a eficiência da remoção de poeira.
O desempenho dos coletores de pó inerciais varia dependendo do seu projeto estrutural específico. Quando a velocidade do gás dentro do equipamento é inferior a 10 m/s, a perda de pressão normalmente varia entre 200 e 1000 Pa, e a eficiência de remoção de poeira cai entre 50% e 70%. Em aplicações práticas, os coletores de poeira inerciais são normalmente posicionados como o primeiro estágio em um sistema de remoção de poeira de vários-estágios, onde são usados para separar partículas de poeira mais grossas. Eles são particularmente adequados-para capturar poeira seca com tamanhos de partículas superiores a 10 μm, mas não são adequados para remover poeiras pegajosas ou fibrosas. Coletores de pó inerciais também podem ser utilizados para separar gotículas de líquido; nesses casos, recomenda-se uma velocidade ideal do gás de 1 a 2 m/s dentro do equipamento.
Tecnologia de bio-nanofilme
O equipamento de supressão de poeira de bio-nanofilme é uma tecnologia que recentemente ganhou destaque internacionalmente. Ele utiliza a mais avançada tecnologia de bio-nanofilme disponível atualmente; ao pulverizar um nanofilme BME na superfície dos materiais, ele inibe ao máximo a geração de poeira durante as fases de produção e processamento. Esse tipo de controle de poeira se enquadra na categoria de supressão de poeira de "pré-emissão"-atuando *antes* de a poeira ser liberada-o que oferece vantagens significativas em relação aos métodos tradicionais de remoção de poeira de "pós-produção", garantindo controle eficaz de poeira em todo o processo de produção do material. Qualquer poeira gerada durante as operações de britagem é aglomerada em partículas finas, que acabam se tornando parte do produto acabado, aumentando assim o rendimento em 0,5% a 3%. Além disso, essa tecnologia mitiga efetivamente a poluição por PM2,5 e PM10, em total conformidade com as políticas nacionais de proteção ambiental e de economia-de energia. Em comparação com os sistemas de lavagem úmida e filtragem por mangas, a supressão de poeira por bio-nanofilme não gera poluição da água; os agentes químicos utilizados não têm efeitos ambientais adversos e não comprometem a qualidade do produto acabado. Também implica custos de investimento iniciais mais baixos. Esta tecnologia é adequada para controle de poeira em uma ampla variedade de ambientes, incluindo minas, canteiros de obras, pedreiras, estoques de materiais, portos, usinas termelétricas, siderúrgicas e instalações de tratamento de resíduos. Embora a supressão de poeira por bio-nanofilmes já tenha tido diversas aplicações no exterior, agora ela também está sendo gradualmente adotada em diversas províncias e municípios da China.
Esfrega úmida (tipo-spray)
O equipamento-de remoção de poeira tipo spray opera atomizando água em uma névoa fina por meio de bicos localizados dentro do coletor de poeira. À medida que o gás de combustão carregado-de poeira passa por essa zona nebulosa, as partículas de poeira colidem, são interceptadas e se aglomeram com as gotículas de água, fazendo com que as partículas se afastem do fluxo de gás junto com as gotículas.
Este tipo de equipamento de remoção de poeira apresenta uma estrutura simples, baixa resistência ao fluxo de ar e operação conveniente. Uma vantagem notável é que, ao contrário de alguns outros sistemas, não contém fendas estreitas ou orifícios finos; consequentemente, pode tratar eficazmente gases de combustão com altas concentrações de poeira sem ficar entupido.
Além disso, como as gotas pulverizadas são relativamente grossas, não há necessidade de bicos-de névoa fina especializados, resultando em uma operação mais confiável do sistema. Os coletores de poeira-do tipo spray podem utilizar água recirculada-reutilizando o líquido até que a concentração de material particulado em suspensão atinja um nível significativamente alto-simplificando bastante os requisitos para instalações de tratamento de água. Por estas razões, este tipo de equipamento de remoção de poeira continua a ser uma escolha popular para muitas empresas industriais. Suas principais desvantagens incluem uma pegada física relativamente grande e eficiência limitada na captura de partículas de poeira extremamente finas; também requer um volume substancial de água. Conseqüentemente, é mais frequentemente empregado para tratar gases de combustão caracterizados por grandes tamanhos de partículas de poeira e altas concentrações de poeira. O equipamento de remoção de poeira do tipo spray-comumente usado é classificado em três categorias estruturais com base nos padrões de fluxo do gás e do líquido dentro do dispositivo:
(1) Tipo de pulverização co-corrente: As gotículas de gás e líquido fluem na mesma direção.
(2) Tipo de pulverização contra-corrente: O líquido é pulverizado na direção oposta ao fluxo de gás.
(3) Tipo de pulverização-de fluxo cruzado: O líquido é pulverizado em uma direção perpendicular ao fluxo de gás.
Remoção de poeira por spray atomizado
A remoção de poeira por spray atomizado aborda as deficiências normalmente associadas aos equipamentos tradicionais de remoção de poeira do tipo -pulverização-ou seja, seu grande tamanho físico, baixa eficiência de remoção de poeira e alto consumo de água,-aumentando significativamente a eficácia da remoção de poeira.
Princípios Técnicos do Sistema
O sistema opera utilizando uma combinação de sedimentação gravitacional e supressão de poeira por névoa de água. Líquido e gás são transportados sob pressão para um conjunto de bico; dentro da cabeça do bocal, o líquido e o gás se misturam para gerar gotículas finamente atomizadas que são então expelidas do orifício do bocal. Esse processo cria partículas de névoa de água extremamente finas-com diâmetros que variam de 1 μm a 10 μm-que adsorvem efetivamente as partículas de poeira suspensas no ar. Essas gotículas carregadas de poeira-aglomeram-se rapidamente em partículas maiores que, sob a influência da gravidade, se separam da corrente de ar, atingindo assim os objetivos de supressão de poeira e melhoria ambiental.
O sistema apresenta excelentes capacidades de controle de atomização; ajustando as pressões dos fluxos de gás e líquido, a unidade de atomização pode ser ajustada-para atingir a proporção ideal de fluxo de gás-para{2}}líquido, garantindo assim a geração de um spray composto de gotículas excepcionalmente finas.
Precipitadores Eletrostáticos (ESP)
Os precipitadores eletrostáticos (ESPs) são equipamentos auxiliares essenciais para usinas termelétricas. Sua principal função é remover material particulado (cinzas volantes) dos gases de combustão emitidos por caldeiras a carvão-ou a óleo-, reduzindo assim drasticamente o volume de emissões de partículas liberadas na atmosfera. Como tal, constituem uma peça crítica do equipamento de proteção ambiental para mitigar a poluição e melhorar a qualidade do ar. O princípio de funcionamento é o seguinte: à medida que o gás de combustão passa através dos dutos que conduzem ao corpo principal do ESP, o material particulado dentro do fluxo de gás adquire uma carga elétrica positiva. O gás de combustão entra então na câmara ESP, que é equipada com múltiplas camadas de placas catódicas carregadas negativamente.
Devido à atração eletrostática entre as partículas de poeira carregadas positivamente e as placas catódicas carregadas negativamente, o material particulado dentro do gás de combustão adere aos cátodos. Periodicamente, as placas catódicas são batidas ou vibradas mecanicamente; essa ação-impulsionada pelas forças combinadas de gravidade e vibração-faz com que a camada acumulada de poeira (quando atinge uma certa espessura) se desaloje e caia no depósito de cinzas localizado abaixo da estrutura do ESP, removendo com sucesso o material particulado do fluxo de gás de combustão. Dado que as usinas termelétricas normalmente utilizam unidades geradoras de grande{4}}capacidade-como unidades de 600 MW, que consomem aproximadamente 180 toneladas de carvão por hora-o volume resultante de gases de combustão e poeira é, compreensivelmente, imenso. Consequentemente, os precipitadores eletrostáticos (ESPs) correspondentes empregados para tratar essas emissões são enormes em escala. O corpo estrutural principal de uma típica usina termelétrica ESP apresenta uma área-de seção transversal de aproximadamente 25 a 40 metros por 10 a 15 metros. Ao considerar a altura de 6{20}} metros dos depósitos de cinzas, bem como o espaço vertical necessário para o fluxo dos gases de combustão, a altura total da unidade ESP frequentemente excede 35 metros. Para uma estrutura de aço tão colossal, a análise do projeto deve abranger não apenas avaliações estáticas e dinâmicas sob peso próprio, cargas de poeira, cargas de vento e cargas sísmicas, mas também uma avaliação rigorosa da estabilidade geral da estrutura.
O corpo principal do ESP é uma estrutura de aço, fabricada inteiramente com perfis de aço estrutural soldados. Seu exterior é revestido com uma “pele” (chapa de aço fina) e materiais de isolamento térmico para facilitar o projeto, fabricação e instalação. O projeto estrutural emprega uma configuração em camadas: cada “fatia” vertical consiste em uma estrutura composta por múltiplas vigas principais, com fatias adjacentes interligadas por grandes vigas longitudinais. Para acomodar a instalação das camadas de revestimento e isolamento, vigas secundárias são soldadas entre as vigas principais. Dada a magnitude desta estrutura, a tentativa de modelar cada ponto de conexão física no software de projeto resultaria em uma carga de trabalho incontrolável e em uma contagem excessivamente alta de elementos.
De acordo com os requisitos reais do projeto de engenharia e o projeto estrutural específico do corpo principal do ESP, as principais áreas de investigação incluem a resistência estrutural, a estabilidade estrutural geral e o deslocamento máximo das vigas principais responsáveis pela suspensão das placas catódicas. Para regiões localizadas específicas, a análise se concentra na avaliação dos danos por fadiga nas conexões entre as placas catódicas e os feixes principais-resultantes da exposição prolongada a batidas mecânicas periódicas-bem como na determinação da frequência ideal para desalojar a poeira acumulada nas placas catódicas. Além disso, a análise aborda as escolhas ideais de projeto relativamente às ligações entre o revestimento estrutural (placas finas) e as vigas principais/secundárias sob condições de carga de vento, bem como o equilíbrio de rigidez adequado entre estes componentes.
