(1) A mechanikus poreltávolító berendezések közé tartoznak a gravitációs porgyűjtők, az inerciális porgyűjtők, a centrifugális porgyűjtők és hasonló berendezések.
(2) A nedves-mosási poreltávolító berendezések közé tartoznak a víz-fürdőporgyűjtők, a hab- típusú porgyűjtők, a Venturi-mosók, a víz-filmes porgyűjtők és hasonló eszközök.
(3) A szűrési-alapú poreltávolító berendezések közé tartoznak többek között a szövetzsákos szűrők és a szemcsés-ágyszűrők.
(4) Elektrosztatikus leválasztók.
(5) Mágneses poreltávolító berendezés.
Mechanikai erő
Az inerciális porgyűjtők olyan eszközök, amelyek tehetetlenségi erők felhasználásával leválasztják és felfogják a port; ezt úgy érik el, hogy a por{0}}terhelt gázt terelőlemezekkel ütközik, vagy a légáramlást gyors irányváltásnak vetik alá. Az inerciális porgyűjtőket inert porgyűjtőknek is nevezik.
Az inerciális porgyűjtők két típusba sorolhatók: ütközési-típusú és forgó-típusú. Az előbbi egy vagy több terelőlemez felszerelését jelenti a légáramlás iránya mentén; ahogy a por-terhelt gáz ütközik ezekkel a terelőlemezekkel, a porrészecskék kiválnak a gázáramból. Nyilvánvaló, hogy minél nagyobb a gáz sebessége az ütközés előtt-és minél kisebb az ütközés után-, annál kevesebb port tart vissza a gáz, ami nagyobb poreltávolítási hatékonyságot eredményez. Ez utóbbi típus úgy működik, hogy a porral-terhelt gáz többszöri irányváltást okoz, így az esztergálási folyamat során elválasztja a port. Minél kisebb a gáz fordulatának görbületi sugara, és minél nagyobb a fordulat sebessége, annál nagyobb a poreltávolítási hatékonyság.
Az inerciális porgyűjtők teljesítménye az adott szerkezeti kialakítástól függően változik. Ha a gázsebesség a berendezésen belül 10 m/s alatt van, a nyomásveszteség jellemzően 200 és 1000 Pa között van, a poreltávolítás hatékonysága pedig 50% és 70% közé esik. A gyakorlati alkalmazásokban az inerciális porgyűjtők általában egy többlépcsős poreltávolító rendszer első lépcsőjeként vannak elhelyezve, ahol a durvább porszemcsék elkülönítésére szolgálnak. Különösen jól-alkalmasak a 10 μm-nél nagyobb részecskeméretű száraz por felfogására, de nem alkalmasak ragadós vagy rostos porok eltávolítására. Az inerciális porgyűjtők folyadékcseppek leválasztására is használhatók; ilyen esetekben a berendezésen belül 1-2 m/s optimális gázsebesség javasolt.
Bio-Nanofilm technológia
A bio-nanofilmes porszűrő berendezés olyan technológia, amely a közelmúltban nemzetközileg is előtérbe került. A ma elérhető legfejlettebb bio{2}}nanofilm technológiát használja; BME nanofilmet szórva az anyagok felületére maximálisan gátolja a porképződést a gyártás és a feldolgozás során. Ez a fajta porszabályozás a "pre-emissziós" porelnyomás-*porfelszabadulás előtt ható-kategóriájába tartozik, amely jelentős előnyöket kínál a hagyományos "utó-gyártású" poreltávolítási módszerekkel szemben, és hatékony porkezelést biztosít a teljes anyaggyártási folyamat során. A zúzás során keletkező por finom részecskékké agglomerálódik, amelyek végül a késztermék részévé válnak, ezáltal 0,5-3%-kal növelik a hozamot. Ezenkívül ez a technológia hatékonyan csökkenti a PM2.5 és PM10 szennyezést, teljes mértékben megfelelve a nemzeti környezetvédelmi és energiatakarékossági irányelveknek. A nedves súroló- és zsákházas szűrőrendszerekhez képest a bio-nanofilmes porelnyomás nem okoz vízszennyezést; a felhasznált vegyszereknek nincs káros környezeti hatása és nem rontják a késztermék minőségét. Ez alacsonyabb kezdeti beruházási költségekkel is jár. Ez a technológia széleskörű porkezelésre alkalmas, beleértve a bányákat, építkezéseket, kőbányákat, anyagkészleteket, kikötőket, hőerőműveket, acélgyárakat és hulladékkezelő létesítményeket. Míg a bio-nanofilmes porelnyomást már sokféle módon alkalmazták a tengerentúlon, Kínán belül is fokozatosan alkalmazzák számos tartományban és településen.
Nedves súrolás (spray{0}}típus)
A spray{0}} típusú poreltávolító berendezés úgy működik, hogy a porgyűjtő belsejében található fúvókákon keresztül finom köddé porlasztja a vizet. Amint a porral-terhelt füstgáz áthalad ezen a ködös zónán, a porrészecskék a vízcseppekkel ütköznek, felfogják őket, és azokhoz agglomerálódnak, így a részecskék a cseppekkel együtt kiülepednek a gázáramból.
Az ilyen típusú poreltávolító berendezések egyszerű szerkezettel, alacsony légáramlási ellenállással és kényelmes kezeléssel rendelkeznek. Kiemelkedő előnye, hogy más rendszerekkel ellentétben nem tartalmaz keskeny réseket vagy finom nyílásokat; így hatékonyan tudja kezelni a magas porkoncentrációjú füstgázokat anélkül, hogy eltömődne.
Továbbá, mivel a kipermetezett cseppek viszonylag durvák, nincs szükség speciális finom{0}}ködfúvókákra, ami megbízhatóbb rendszerműködést eredményez. A permetező-típusú porgyűjtők a recirkulált vizet-újra felhasználhatják, amíg a lebegő részecskék koncentrációja lényegesen magas szintet nem ér el,-ezáltal jelentősen leegyszerűsítve a vízkezelő létesítményekkel szemben támasztott követelményeket. Ezen okok miatt az ilyen típusú poreltávolító berendezések továbbra is népszerű választás számos ipari vállalkozás számára. Elsődleges hátrányai közé tartozik a viszonylag nagy fizikai lábnyom és a rendkívül finom porszemcsék befogásának korlátozott hatékonysága; jelentős mennyiségű vizet is igényel. Következésképpen a leggyakrabban a nagy porszemcsemérettel és magas porkoncentrációval jellemezhető füstgázok kezelésére használják. Az általánosan használt permetező{9}} típusú poreltávolító berendezések három szerkezeti kategóriába sorolhatók a készüléken belüli gáz és folyadék áramlási mintázata alapján:
(1) Egy-áramú permetezés típusa: A gáz- és folyadékcseppek ugyanabba az irányba áramlanak.
(2) Ellenáram{1}}permetezési típus: A folyadékot a gázáramlással ellentétes irányban permetezzük.
(3) Keresztáramú permetezési-típus: A folyadékot a gázáramra merőleges irányban permetezzük.
Porlasztott spray por eltávolítása
A porlasztott poreltávolítás kiküszöböli a hagyományos permetező -típusú poreltávolító berendezésekkel- jellemző hiányosságokat, nevezetesen a nagy fizikai méretet, az alacsony poreltávolítási hatékonyságot és a magas vízfogyasztást-, ezáltal jelentősen megnöveli a poreltávolítás hatékonyságát.
Rendszertechnikai alapelvek
A rendszer a gravitációs ülepítés és a vízköd{0}}por elnyomásának kombinációjával működik. A folyadékot és a gázt nyomás alatt egy fúvókaszerelvényhez továbbítják; a fúvókafejben a folyadék és a gáz keveredik, hogy finoman porlasztott cseppeket hozzon létre, amelyek azután távoznak a fúvóka nyílásából. Ez a folyamat rendkívül finom vízködrészecskéket hoz létre, -1 μm és 10 μm közötti átmérőjű-, amelyek hatékonyan adszorbeálják a levegőben lebegő porszemcséket. Ezek a porral-terhelt cseppek gyorsan nagyobb részecskékké tömörülnek, amelyek a gravitáció hatására kiülepednek a légáramból, ezáltal elérik a porelnyomás és a környezet javításának céljait.
A rendszer kiváló porlasztásvezérlési képességekkel rendelkezik; a gáz- és folyadékáramok nyomásának beállításával a porlasztóegység finoman-beállítható az ideális gáz-folyadékhoz{2}}arány eléréséhez, ezáltal biztosítva a kivételesen finom cseppekből álló permet kialakulását.
Elektrosztatikus leválasztó (ESP)
Az elektrosztatikus leválasztók (ESP) a hőerőművek nélkülözhetetlen segédberendezései. Elsődleges funkciójuk a részecskék (pernye) eltávolítása a szén-vagy olajtüzelésű kazánok-kibocsátott füstgázaiból, ezáltal drasztikusan csökkentve a légkörbe kibocsátott részecske-kibocsátás mennyiségét. Mint ilyenek, a szennyezés mérséklése és a levegőminőség javítása szempontjából kritikus környezetvédelmi berendezést jelentenek. A működési elv a következő: ahogy a füstgáz áthalad az ESP fő testéhez vezető csővezetéken, a gázáramban lévő részecskék pozitív elektromos töltést kapnak. A füstgáz ezután belép az ESP kamrába, amely több réteg negatív töltésű katódlemezzel van felszerelve.
A pozitív töltésű porrészecskék és a negatív töltésű katódlemezek közötti elektrosztatikus vonzás következtében a füstgázban lévő részecskék a katódokhoz tapadnak. Időnként a katódlemezeket mechanikusan kopogtatják vagy vibrálják; ez a művelet-a gravitációs és rezgési erők együttes hatására-az felgyülemlett porréteget (amint elér egy bizonyos vastagságot) elmozdítja és az ESP szerkezete alatt található hamutartályba esik, ezáltal sikeresen eltávolítja a részecskéket a füstgázáramból. Tekintettel arra, hogy a hőerőművek jellemzően nagy-kapacitású termelőegységeket- használnak, például 600 MW-os egységeket, amelyek óránként körülbelül 180 tonna szenet fogyasztanak-, a keletkező füstgáz és por mennyisége érthető módon óriási. Következésképpen az ilyen kibocsátások kezelésére használt megfelelő elektrosztatikus leválasztók (ESP-k) hatalmas léptékűek. Egy tipikus ESP hőerőmű fő szerkezeti teste körülbelül 25–40 méter 10–15 méteres keresztmetszeti lábnyommal rendelkezik. Ha figyelembe vesszük a hamutartályok 6- méteres magasságát, valamint a füstgáz áramlásához szükséges függőleges teret, az ESP egység teljes magassága gyakran meghaladja a 35 métert. Egy ilyen kolosszális acélszerkezet esetében a tervezési elemzésnek nem csak az önsúly, a porterhelés, a szélterhelés és a szeizmikus terhelés statikus és dinamikus értékelésére kell kiterjednie, hanem a szerkezet általános stabilitásának szigorú értékelésére is.
Az ESP fő teste egy acélszerkezet, amely teljes egészében hegesztett szerkezeti acélprofilokból készül. Külseje "bőrrel" (vékony acéllemezzel) és hőszigetelő anyagokkal van bevonva, hogy megkönnyítse a tervezést, a gyártást és a telepítést. A szerkezeti kialakítás réteges konfigurációt alkalmaz: minden függőleges "szelet" több főgerendából álló keretből áll, amelyek mellett a szomszédos szeleteket nagy hosszanti tartók kötik össze. A burkolat- és szigetelőrétegek beépítéséhez a főgerendák közé másodlagos gerendákat hegesztenek. Tekintettel ennek a szerkezetnek a nagyságrendjére, a tervezőszoftverben minden egyes fizikai kapcsolódási pont modellezése kezelhetetlen munkaterhelést és túlzottan magas elemszámot eredményezne.
Az aktuális műszaki tervezési követelményeknek és az ESP főtestének egyedi szerkezeti kialakításának megfelelően az elsődleges vizsgálati területek a szerkezeti szilárdság, az általános szerkezeti stabilitás és a katódlemezek felfüggesztéséért felelős főgerendák maximális elmozdulása. Meghatározott lokalizált régiók esetében az elemzés a katódlemezek és a főnyalábok közötti csatlakozásoknál fellépő kifáradási károsodások felmérésére összpontosít, -amelyek az időszakos mechanikai kopogtatásnak{2}} adódnak, valamint a katódlemezekről felgyülemlett por eltávolításának optimális frekvenciájának meghatározására. Továbbá az elemzés kitér az optimális tervezési választásokra a szerkezeti burkolatok (vékonylemezek) és a fő/másodlagos gerendák közötti kapcsolatokat illetően szélterheléses körülmények között, valamint ezen alkatrészek közötti megfelelő merevségi egyensúlyra.
