Фильтрация аэрозолей вредных веществ
Изоляция и герметизация подмасочного пространства лицевой части фильтрующего противогаза приводит к тому, что почти весь зараженный воздух (за небольшим исключением) прежде чем поступить в органы дыхания человека, проходит через противогазовую коробку, в которой этот воздух очищается от аэрозолей и паров (газов) вредных веществ. При этом в противогазовой коробке зараженный воздух последовательно очищается сначала от аэрозолей в противоаэрозольном фильтре, а затем от паров (газов) вредных веществ в шихте. Поэтому обсуждение принципов защиты, которые реализуются при очистке зараженного воздуха, начнем с фильтрования аэрозолей вредных веществ. Наряду с термином «фильтрование» для названия этого процесса употребляется и термин «фильтрация». В противогазовой технике при фильтрации аэрозолей, при их движении сквозь пористую среду (волокнистый фильтрующий материал) происходит удержание твердых или жидких частиц и пропускание воздуха. В противоаэрозольном фильтре осуществляется очистка воздуха от тонкодисперсных аэрозолей, размер частиц которого существенно меньше промежутков между волокнами фильтрующего материала.
Условно процесс фильтрации аэрозолей в коробке противогаза можно разделить на два этапа. Первый этап связан с приближением частиц к волокнам фильтрующего материала до момента касания их поверхности, второй заключается в удержании частиц на поверхности волокон.
|
|
|
Степень очистки зараженного воздуха от аэрозольных частиц количественно оценивается коэффициентом проницаемости КФ, который равен отношению концентрации аэрозоля за фильтрующим материалом (Сза) к концентрации аэрозоля (Сдо) до него. Часто выражается в процентах. Тогда уравнение для коэффициента проницаемости можно записать так:
(2.2)
Коэффициент проницаемости зависит от многих факторов: размера аэрозольных частиц, толщины, плотности и размеров волокон фильтрующего материала, а также от условий, при которых происходит фильтрация, в первую очередь от температуры воздуха и скорости аэрозольного потока.
Современные фильтрующие материалы представляют собой многокомпонентные волокнистые пористые (воздухопроницаемые) мягкий картон, толщиной около 1 мкм, при этом он многослойный. Примерная структура фильтрующего материала показана на рис. 2.2.
В состав двухкомпонентного фильтрующего материала входят относительно толстые (10…20 мкм) волокна целлюлозы или стекловолокна. По массе они составляют 90…95 %, оставшуюся долю (5…10 %) составляют волокна асбеста, ультратонкое стекловолокно или полимерные волокна, толщина которых не превышает 1 мкм. По этой причине количество последних волокон существенно больше первых. Значительно больше и боковая поверхность этих волокон. Поэтому именно они выполняют роль фильтрующей компоненты. На их поверхности задерживается основное количество частиц аэрозоля. При этом относительно толстые волокна, с одной стороны, выполняют роль механического каркаса, то есть придают материалу требуемую механическую прочность. С другой стороны, эти волокна позволяют создавать фильтрующие материалы с необходимым аэродинамическим сопротивлением.
|
|
|
Рис. 2.2. Структура двухкомпонентного фильтрующего материала:
1 - волокна целлюлозы; 2 - асбестовые волокна
Противоаэрозольные фильтры противогазовых коробок и полимерные фильтры Петрянова в респираторах предназначены для очистки зараженного воздуха от частиц тонкодисперсных аэрозолей. Но в реальных полидисперсных аэрозолях содержится определенная доля частиц с размерами более 1 мкм. Поэтому в фильтрующих противогазах малого габарита на коробки надеваются трикотажные чехлы, которые обеспечивают первую ступень очистки зараженного воздуха, задерживая относительно крупные частицы, перед его поступлением к противоаэрозольному фильтру, размещенному в коробках противогаза. В респираторе У-2К (Р-2) роль фильтра первой ступени выполняет нижный слой пенополиуретана.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 236; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!