Dynamika pyłów w powietrzu: pochodzenie, rozprzestrzenianie, stawka
EOLIOS wykonuje analizę CFD wychwytu pyłów i piasków: audyt obiektu, wykrywanie źródeł, analizę oddziaływania i dobór systemów odciągowych.
Diagnozować
- Audyt obiektu i wykrywanie źródeł
- Analiza oddziaływania
- Poprawić higienę pracy
Przechwytywać
- Dobór odciągów
- Zapewnić skuteczność wychwytu
- Optymalizować sieci kanałów
Obliczać
- Odprowadzanie pyłów i dymów
- Wychwyt pyłu zawieszonego (klinkier)
- Obliczenia strat ciśnienia
Pochodzenie naturalne i antropogeniczne
Pyły to cząstki w powietrzu o średnicy mniejszej niż 1 000 mikronów. Rozróżnia się dwa źródła ich pochodzenia: naturalne (wiatr przenoszący muł i piasek, pyłki, erozja wietrzna, zarodniki, aerozol solny…) oraz związane z działalnością człowieka (przemysł, ogrzewanie, transport, rolnictwo…). Pył zawieszony o średnicy mniejszej niż 1 mikron zbliżony jest do wyziewów, aerozoli i dymów: mały rozmiar czyni go trudnym do filtrowania i opanowania.
Czynniki rozprzestrzeniania i oddziaływanie środowiskowe
Skłonność pyłów do pozostawania w zawieszeniu zależy od właściwości samych materiałów — składu (aluwialny, wulkaniczny, wapienny), wilgotności(charakter hydrofobowy lub hydrofilowy), warunków meteorologicznych — oraz od kształtu cząstek. Cechami rozstrzygającymi są zatem rodzaj i wielkość wyrażona przez uziarnienie.
Wpływ pyłu zawieszonego na zdrowie i środowisko
Opanowanie pyłu zawieszonego to zagadnienie powracające w przemyśle: pył może uszkodzić wyroby, pogorszyć jakość i spowodować koszty lub opóźnienia.
Skutki zdrowotne zależą od rodzaju pyłu: pyły mineralne(stal, beton) są bardziej szkodliwe niż organiczne — uszkadzają drogi oddechowe i układ krążenia, przenikając do płuc, a następnie do krwiobiegu. Personel narażony codziennie jest bardziej podatny na dolegliwości oddechowe, podrażnienia i choroby ciężkie (rak płuca). W wymiarze środowiskowym pyły zanieczyszczają gleby, zbiorniki wodne i roślinność, ze szkodą dla ekosystemów.
Aby ograniczyć pył zawieszony, przepisy ustalają wartości dopuszczalne: PM10 (< 10 µm) na poziomie 40 µg/m³ średniorocznie, PM2.5 (< 2,5 µm) na poziomie 25 µg/m³ w skali roku.
Skąd bierze się pył zawieszony?
Pył zawieszony powstaje w wielu gałęziach przemysłu:
- Drewno: piłowanie, szlifowanie, struganie, cięcie;
- Metalurgia: szlifowanie, polerowanie, cięcie laserem, spawanie, odlewnictwo;
- Chemia: mieszanie, mielenie, przesiewanie, suszenie, rozpylanie;
- Papier i poligrafia: cięcie, mielenie, rozpylanie farby;
- Przemysł spożywczy: mielenie, mieszanie, wypiek, przemiał, pakowanie;
- Budownictwo: rozbiórka, wiercenie, szlifowanie, cięcie, kruszenie;
- Górnictwo: wydobycie, kruszenie, mielenie, przesiewanie.
Pyły te mogą zawierać węgiel, kwarc, ołów, drewno, żelazo, aluminium, miedź, cynk, nikiel… Im większa produkcja, tym więcej emitowanych pyłów, stąd konieczność odpowiednich środków nadzoru i zapobiegania. Do tych źródeł przemysłowych dochodzi tło pomiarowe aerozoli naturalnych (erozja) oraz pyłów ze spalania i z ruchu drogowego.
Czynniki wpływające na rozprzestrzenianie
- Uziarnienie: im mniejsza średnica, tym dłużej cząstka utrzymuje się w zawieszeniu;
- Kształt: cząstka płaska opada wolniej niż kulista (o prędkości opadania decyduje średnica aerodynamiczna);
- Właściwości materiału: im bardziej suchy, tym łatwiej rozchodzi się w powietrzu;
- Warunki meteorologiczne: wiatr, susza i opady odgrywają rolę pierwszoplanową.
Warunki najbardziej niekorzystne: teren płaski, brak roślinności, niska wilgotność i małe opady, silny wiatr.
Symulacja CFD pyłu zawieszonego i rozwiązania EOLIOS
Symulacja CFD pyłu zawieszonego
symulacji CFD analizuje przepływy powietrza z dokładnością pozwalającą prześledzić pyły w powietrzu, ich rozchodzenie się w przestrzeni oraz oddziaływanie z konstrukcjami i instalacjami. Wykonujemy analizy doboru w skali zakładu lub pojedynczej instalacji, porównując warianty rozwiązań pod kątem optymalnego wychwytu. Symulacja modeluje zachowanie powietrza i cząstek, aby przewidzieć ich rozkład, i wyznacza czasy potrzebne do ograniczenia rozchodzenia się — zmniejszając ryzyko dla personelu i produkcji.
Rozwiązania proponowane przez EOLIOS
EOLIOS dostarcza rozwiązania dla całości analizowanych procesów, uwzględniając wszystkie tworzące je instalacje — analizę w dużej skali umożliwioną przez CFD. Prowadzimy analizy wewnętrzne (budynki, zakłady) oraz zewnętrzne (miasto, aglomeracja, port…) lub skupione na jednym procesie. Nasze kampanie pomiarowe na obiekcie ujmują liczbowo emisje i określają jakość powietrza przed wielokryterialnym doborem systemów wychwytu.