51.21
ZH79
Recenzent --
kandidat tehnicheskih nauk
O. L. Lebedev
ZHolondkovskij O. I.
ZH79 Vnimanie, vozduh! -- M.: Mosk. rabochij, 1985.--
159s.
S zagryazneniem atmosfery vrednymi primesyami nuzhno borot'sya. A chtoby bor'ba byla uspeshnoj, neobhodimo horosho znat' vraga. V knige rasskazano o razlichnyh vidah pyli i vrednyh gazah, kak i otkuda oni poyavlyayutsya, chto dolzhny delat' lyudi dlya togo, chtoby vozduh nad gorodami stal chistym. Mnogo vnimaniya udeleno izobreteniyam, pomogayushchim v bor'be s zagryazneniem atmosfery. Rasschitana na massovogo chitatelya.
ZH
4104020000--199
M172(03)--85
162--85
BBK 51.21
613
© Izdatel'stvo "Moskovskij rabochij", 1985 g.
*****************************************************************************
Akademik G. M. Krzhizhanovskij rasskazyval, chto v odin iz solnechnyh dnej 1922 goda Vladimir Il'ich Lenin obratil vnimanie na dym, valivshij iz trub pervoj moskovskoj elektrostancii, i zametil: "Socializm nemyslim bez druzhby s prirodoj... Ser'ezno, ochen' ser'ezno podumajte ob etom v Gosplane".
Kommunisticheskaya partiya i Sovetskoe pravitel'stvo s kazhdym godom vse bol'she vnimaniya udelyayut voprosam bor'by s zagryazneniem vozduha. Sozdana set' sanitarno-epidemiologicheskih stancij i regional'nyh inspekcij dlya kontrolya za vrednymi vybrosami zavodov, fabrik i energeticheskih predpriyatij. Ezhegodno uvelichivayutsya kapital'nye vlozheniya v stroitel'stvo pyleulavlivayushchih i gazoochistnyh ustrojstv. V strane dejstvuyut neskol'ko institutov, razrabatyvayushchih novye sposoby ochistki vozduha, pyleuloviteli i gazoochistnye ustanovki.
V "Osnovnyh napravleniyah ekonomicheskogo i social'nogo razvitiya SSSR na 1981--1985 gody i na period do 1990 goda" skazano, chto neobhodimo "sovershenstvovat' tehnologicheskie processy i transportnye sredstva s cel'yu sokrashcheniya vybrosov vrednyh veshchestv v okruzhayushchuyu sredu i uluchsheniya ochistki othodyashchih gazov ot vrednyh primesej. Uvelichit' vypusk vysokoeffektivnyh gazopyleulavlivayushchih apparatov, vodoochistnogo oborudovaniya, a takzhe priborov i avtomaticheskih stancij kontrolya za sostoyaniem okruzhayushchej prirodnoj sredy".
Osobenno bol'shoe vnimanie ohrane vozdushnogo bassejna udelyaet obshchestvennost'. V kollektivnyh dogovopax, zaklyuchaemyh ezhegodno mezhdu administraciej predpriyatij i kollektivom rabochih i sluzhashchih, odin iz osnovnyh punktov zachastuyu posvyashchen sovershenstvovaniyu sushchestvuyushchih i stroitel'stvu novyh pylegazo-ulavlivayushchih ustrojstv, osvoeniyu bezothodnyh, tehnologij. Bezuslovno, polnost'yu bezothodnye tehnologii -- optimum dlya ohrany okruzhayushchej sredy, no dlya mnogih otraslej promyshlennosti -- eto vopros eshche dalekogo budushchego. Poka zhe prihoditsya vse bolee i bolee sovershenstvovat' ochistnye sooruzheniya, organizovyvat' sistemy kontrolya i naladki dejstvuyushchih pyleulovitelej. Problema sejchas osobenno ostra ne tol'ko potomu, chto zagryaznennost' atmosfery nanosit ogromnyj vred zdorov'yu lyudej i ekologicheskoj srede, no i potomu, chto ochen' chasto pyl' predstavlyaet soboj cennoe syr'e dlya metallurgicheskih predpriyatij, zavodov stroitel'nyh materialov i himii.
K sozhaleniyu, novinki tehniki, napravlennye na bor'bu s vrednymi vybrosami, rasprostranyayutsya vse eshche ochen' medlenno. V sovremennyh uchebnikah i special'nyh knigah privodyatsya te zhe ustrojstva, chto iv literature 50-h godov.
V predlagaemoj knige voprosy gazoochistki i pyleulavlivaniya izlozheny v populyarnoj forme, v nej opisany priznannye Goskomizobretenij ustrojstva dlya bor'by s pyl'yu, privodyatsya sluchai iz praktiki vnedreniya pyleulovitelej. Vyhod knigi svoevremenen i potomu, chto v postanovlenii'III plenuma VSNTO ot 18 maya 1984 g. ob uchastii organizacij NTO v rabote po ohrane okruzhayushchej sredy, v chastnosti, govoritsya i o zadachah, stoyashchih pered Nauchno-tehnicheskim obshchestvom energetiki i elektrotehnicheskoj promyshlennosti imeni G. M. Krzhizhanovskogo. |to bystrejshee vnedrenie vysokoeffektivnyh zoloulavlivayushchih ustanovok dlya moshchnyh kotlov, parogeneratorov, rabotayushchih na rezhimah, obespechivayushchih maksimal'noe podavlenie okislov azota, sozdanie ustanovok po ulavlivaniyu sernistogo angidrida. Pered NTO chernoj metallurgii postavlena zadacha po vnedreniyu novyh metodov ochistki koksovyh gazov ot serovodoroda, sokrashcheniyu vybrosov okislov azota, razrabotke i vnedreniyu ustanovok, pozvolyayushchih predotvratit' zagryaznenie atmosfery.
Podobnye zhe voprosy predstoit reshit' NTO cvetnoj metallurgii, Vsesoyuznomu himicheskomu obshchestvu imeni D. I. Mendeleeva, NTO neftyanoj i gazovoj romyshlennosti imeni akademika I. M. Gubkina dr.
Uzhe sejchas pervichnye partijnye, profsoyuznye i komsomol'skie organizacii, NTO i VOIR na mnogih predpriyatiyah uchastvuyut v ohrane atmosfernogo vozduha.
O. I. ZHolondkovskij yavlyaetsya entuziastom ohrany vozdushnoj sredy. On ne tol'ko izvestnyj zhurnalist-populyarizator po etoj teme, no i avtor mnogih konstrukcij pyleulavlivayushchih i gazoochistnyh ustrojstv, primenennyh na takih predpriyatiyah, kak zavod "Rostsel'mash", Moskovskij chugunolitejnyj zavod imeni Vojkova, krasnogorskij zavod "Cemmash", Magnitogorskij metallurgicheskij kombinat i dr. Vse eto pozvolyaet nadeyat'sya, chto kniga.O. I. ZHolondkovskogo pomozhet v reshenii mnogih zadach po ochistke atmosfery. Itak, "Vnimanie, vozduh!".
B. A. SIMKIN,
zamestitel' predsedatelya VSNTO, doktor tehnicheskih nauk, professor
*****************************************************************************
Eshche v seredine XIX v. pyleulavlivanie malo kogo interesovalo. Edinstvennoj meroj, kotoruyu londoncy prinyali protiv pyli, bylo zapreshchenie pol'zovat'sya kamennym uglem dlya otopleniya. V kaminah zharko potreskivali ogromnye polen'ya, i starye ledi kutalis' v teplye pledy.
Mozhet byt', v odin iz takih zimnih vecherov, sidya u kamina, molodoj fizik Dzhordzh Gabriel' Stoks zadumalsya nad tem, chto nastanet vremya i mel'chajshaya pylinka vyrastet v problemu ugrozhayushchih razmerov. A kakie sily vliyayut na svobodnoe parenie pyli? Kak primenit' zdes' zakon N'yutona, bezoshibochnyj pri raschete padeniya krupnyh tel? Ved' zheleznyj sharik razmerom v neskol'ko mikrometrov pri padenii yavno chem-to tormozitsya. I ser Dzhordzh vyvel zakon, opredelyayushchij silu soprotivleniya, dejstvuyushchuyu na tverdyj shar pri medlennom peremeshchenii v vyazkoj srede. Vposledstvii zakon leg v osnovu vseh raschetov dvizheniya chastic v zhidkosti i gaze.
Esli, kupayas' v reke, nyrnut', otkryt' glaza i vzglyanut' vverh s ryb'ej tochki zreniya, uvidish' mnozhestvo vzveshennyh chastichek. Zdes' i pesok, i glina, i kakie-to organizmy, i shariki mazuta. Vse eto nesetsya techeniem i nikak ne hochet osest'.
V vozduhe tvoritsya priblizitel'no to zhe samoe. Tol'ko vyazkost' ego namnogo men'she, chem vody, poetomu i chasticy v nem uderzhivayutsya lish' ochen' malen'kie i legkie.
Dekabr'skim dnem 1952 g. nad Londonom poyavilis' barashki kuchevyh oblakov. Pogoda byla tihaya. Dymili truby fabrik i zavodov, rabotali drobilki i mel'nicy, vrezalis' v metall nazhdachnye krugi, poliroval'nye shkurki draili derevo. A oblachnost' rosla. Na tretij den' zatish'ya nad gorodom obrazovalsya temnyj svod, cherez kotoryj edva prosvechivalo solnce. Lyudi okazalis' v polozhenii ryb, zhivushchih v zagryaznennom vodoeme. I vdrug eta dymno-pylevaya tucha, poluchivshaya pozzhe nazvanie inversionnogo sloya, stala vydavat' obratno vse, chem ee napitali lyudi. Pyl' bol'she ne mogla uderzhat'sya v verhnih sloyah atmosfery i stala osedat'. S neyu spuskalis' vniz gar', kapel'ki kisloty, gazy.
Pervymi zhertvami smoga, a eto byl imenno on, okazalis' legochnye bol'nye. Za chetyre dnya smog unes 4 tys. zhiznej.
Lish' togda zasuetilis' sanitarnye inspekcii. Firmy, vypuskayushchie avtomobili, nachali razrabatyvat' sistemy ochistki i dozhiganiya vyhlopnyh gazov. Vnov' reshili stroit' ne vyderzhavshie kogda-to konkurencii elektromobili. Pod ugrozoj razoritel'nyh shtrafov k zavodskim trubam koe-gde stali pridelyvat' fil'try.
Vladel'ca odnogo iz metallurgicheskih zavodov posetil neobychnyj viziter. On predlozhil izbavit' hozyaina predpriyatiya ot vseh nepriyatnostej, svyazannyh s trebovaniyami sanitarnoj inspekcii, a vzamen prosil pustyak -- razreshenie postavit' vozle dymovyh trub svoi fil'try. Hozyain, schitaya, chto pered nim sumasshedshij, tem ne menee dal soglasie i obyazalsya vsyu ulovlennuyu etim chudakom pyl' otdavat' emu bezvozmezdno.
Proshlo neskol'ko mesyacev, na territorii zavoda vyrosli kakie-to bashni, a vskore ih vladelec prishel k hozyainu i predlozhil emu kupit' poroshok metalla, dobytogo iz pyli. I tut hozyain podschital, chto emu namerevayutsya ezhemesyachno prodavat' rovno 6% vypuskaemogo produkta bez zatrat na dostavku syr'ya i oplatu truda plavil'shchikov...
Okazyvaetsya, pyleulavlivanie -- vygodnoe delo! Iz zoly elektrostancij mozhno izvlekat' redkie i dazhe dragocennye metally, a osnovnuyu massu sdavat' kak syr'e na cementnye zavody. Iz sernistogo gaza poluchat' seru. Iz, kazalos' by, nikomu ne nuzhnoj mineral'noj pyli delat' stroitel'nye bloki. I tak dalee -- bez konca. Pyleulavlivanie vygodno!
Sejchas, v 80-h godah, na bol'shinstve predpriyatij tem ili inym metodom 90% pyli iz gazov vse-taki lovyat. V vozduh letyat 10%. Konechno, mozhno skazat': "Podumaesh', vsego desyat' procentov!" No pravil'nej voskliknut': "Celyh desyat' procentov!" Nuzhno voevat' dazhe za doli procenta. "Voevat'", no umestno li zdes' eto slovo? Ved' na kazhdom zavode est' specializirovannye sluzhby, v obyazannosti kotoryh vhodit kontrol' za rabotoj pyleulovitelej. Konechno, eto tak, no sily zagryaznitelej i ochistitelej atmosfery nesoizmerimy. Sluzhbe gazoochistki bez pomoshchi racionalizatorov ne spravit'sya so smogom. Znachit -- vojna?
No chtoby voevat', nuzhno znat' vraga. V dannom sluchae-- fiziko-himicheskie svojstva pyli i gazov. Nuzhno vladet' oruzhiem -- znat' ves' arsenal sredstv, uzhe pridumannyh inzhenerami i uchenymi.
V lyuboj patentnoj biblioteke vy najdete massu takih izobretenij, kak sovetskih, tak i zarubezhnyh. Kakih tol'ko sistem net: i pyleosadochnye kamery, gde pyl' osazhdaetsya za schet rasshireniya gaza, i rukavnye fil'try iz sherstyanoj flaneli, v kotorye zagonyayut gaz i zastavlyayut ego vyhodit' naruzhu cherez pory materii. Fil'trov postroeno mnozhestvo, no chtoby ih pory ochistit' ot pyli, rukava nado tryasti, produvat' i vykolachivat', a eto gibel'no dlya tkani. Ved' v dyryavom meshke pyl' ne uderzhat'.
Ochen' mnogo patentov na elektrofil'try. Esli v pyleosadochnoj kamere podvesit' provolochnye elektrody i podvesti k nim vysokoe napryazhenie, to zaryazhennye chasticy, obrazuyushchiesya iz vozduha, nachnut dvigat'sya po silovym liniyam elektricheskogo, polya. Po puti oni zahvatyat s soboj chasticy pyli i tumana i dostavyat ih k elektrodu. Potom elektrody vstryahnut, i pyl' s nih upadet v bunker. No i etot pyleulovitel' imeet ryad nedostatkov. On ochen' gromozdok, ego elektrooborudovanie slozhno v ekspluatacii, a vo vremya vstryahivaniya chast' pyli s elektrodov vse zhe unositsya v atmosferu.
Est' drugoj fil'tr -- polnaya protivopolozhnost' etomu: ne gromozdok, ne trebuet nikakogo elektrooborudovaniya, ekspluatirovat' ego prosto. Na osnove elektricheskogo, tochnee elektrostaticheskogo, yavleniya himiki sozdali fil'truyushchie materialy iz ul'tratonkih volokon. CHasticy pyli, probivayas' mezhdu pautinkami etoj tkani, trutsya o nih. Na voloknah voznikayut moshchnye elektricheskie zaryady, prityagivayushchie dazhe ne vidimye glazom chasticy. No i eto ne absolyutnyj pyleulovitel'. Goryachij gaz v nego podavat' nel'zya -- tkan' rasplavitsya, kak kapronovyj chulok. Posle zagryazneniya vtorichno ispol'zovat' tkan' nevozmozhno, staruyu prihoditsya vybrasyvat' i stavit' novuyu.
Odno vremya mnogie inzhenery bol'shie nadezhdy vozlagali na ul'trazvukovoj sposob.
V biblejskoj legende rasskazyvaetsya o tom, kak steny Ierihona ruhnuli ot reva mnozhestva trub osazhdayushchej ego armii. |to, mozhet byt', odno iz pervyh upominanij o rabote, prodelannoj zvukom. V trudah nemeckogo fizika Avgusta Kundta opisan odin iz ego opytov: steklyannuyu trubku, zapolnennuyu dymom, "ozvuchivali" svistkom. Rezul'tat -- dym momental'no ischezal. Na stenkah trubki ostavalis' lish' krupnye chasticy sazhi. Pod dejstviem ul'trazvuka chasticy dyma soudaryalis' i slipalis' drug s drugom. Kundt sdelal vyvod: esli ozvuchivat' potok chastic dostatochno dolgoe vremya, ot soudarenij oni prevratyatsya v krupinki-drazhe, kotorye mogut legko vypast' iz potoka vozduha.
Na etoj osnove byli sozdany bolee moshchnye, chem svistok, ul'trazvukovye generatory. Gaz probovali obrabatyvat' pryamo v dymovoj trube. No moshchnost' "neslyshimogo", ul'trazvuka, tak velika, chto ryadom s takim pyleulovitelem prosto nevozmozhno nahodit'sya. Tak chto poka ne prizhilos' i eto ustrojstvo.
Pytalis' konstruktory kopirovat', i prirodu. Vot proshel dozhd'. Pyl' pribilo, i vozduh posvezhel. Reshili podrazhat' dozhdyu. Postroili orositel'nuyu kameru, vklyuchili forsunki. Liven' obrushilsya na zapylennyj gaz, no... Odni pylinki srazu smylo vodoj, a drugie letyat sebe dal'she, projdya, kazalos' by, neprohodimuyu vodyanuyu zavesu. Okazyvaetsya, vse delo v zaryadah. Pylinki, imeyushchie raznoimennye s kaplyami vody zaryady, prityagivayutsya k nim i ulavlivayutsya, a s odnoimennymi zaryadami staratel'no obhodyat kazhduyu kaplyu. Sledovatel'no, pered ulavlivaniem nuzhno vsyu pyl' zaryadit' odnoimennym zaryadom? No kak eto sdelat'? Nado prisposobit' "zaryazhayushchee" ustrojstvo, kotoroe budet napominat' uzhe znakomyj elektrofil'tr. No poluchitsya nagromozhdenie dvuh izvestnyh apparatov?! Da, dvuhstupenchatye pyleuloviteli -- ne absurdnoe reshenie. O nekotoryh variantah sparivaniya dvuh raznyh sistem my eshche pogovorim.
Itak, zvuchat moshchnye sireny, bushuyut fontany vody, sverkayut vysokovol'tnye razryady, a zlovrednaya pylinka prodolzhaet letat'.
Zajdite v prachechnuyu i posmotrite na cvet vorotnika rubashki v tom meste, gde on kasaetsya shei, i vy srazu uznaete, v kakom rajone goroda zhivet klient.
Korichnevyj cvet -- cvet okislivshegosya zheleza: chelovek obitaet gde-to u metallurgicheskogo zavoda; sinij -- eto kubovyj krasitel': klient -- sosed anilino-krasochnogo proizvodstva; seryj -- cvet okisi alyuminiya; zelenyj -- medi. Nad kazhdym zavodom oblako svoej pyli.
Kak zhe izlovit' sverhletuchuyu pylinku? Snizit' by vyazkost' vozduha! No etogo my ne umeem, a esli i umeli, ne stali by primenyat' etot sposob. CHerez atmosferu, lishennuyu vyazkosti, nas atakoval by dozhd' melkih meteoritov.
Mozhet byt', pomozhet himiya? Predstav'te sebe kakoe-to ochen' deshevoe mikropenistoe ili mikroporistoe aktivnoe veshchestvo, cherez kotoroe gaz prohodit legko, a vse chasticy zaderzhivayutsya. Zagryaznilsya etot ochistitel' -- ego ubrali vmeste s pyl'yu. No dlya etogo on dolzhen byt' krajne deshevym...
Na lyuboj T|C goryachij vozduh, gazy, dym prohodyat cherez dymosos. Tam vrashchaetsya rotor -- bol'shoe koleso, kak u vodyanoj mel'nicy. Vzglyanite, do kakogo bleska otpolirovany ego lopasti. |to sdelala tonchajshaya zola.
YA videl fotografii gazovyh potokov, voznikayushchih mezhdu lopastyami rotora. Vot gaa potok gaza i chastichek zoly nabegaet bystro vrashchayushchijsya rotor. Zola udaryaetsya o ego lopasti, skol'zit po metallu, kak by poliruet ego. Lopasti bystro srabatyvayutsya. Mestami oni uton'shayutsya do tolshchiny bumazhnogo lista. Byli popytki ispol'zovat' soudareniya pylinok i lopastej rotora dlya osazhdeniya pyli, no svodilis' oni k prikrepleniyu na lopastyah raznyh lovushek, labirintov i izgibov -- vsego togo, chto pagubno skazyvaetsya na koefficiente poleznogo dejstviya dymososa. I vse zhe zastavit' dymosos po sovmestitel'stvu vylavlivat' chasticy zoly-- zadacha razreshimaya.
Vozmozhnyh reshenij -- mnozhestvo. No v ideale nuzhen sovershenno universal'nyj i effektivnyj absolyutnyj pyleulovitel', sokrashchenno APU, On dolzhen ne boyat'sya vysokoj temperatury, imet' nichtozhnoe soprotivlenie vozduhu, ne trebovat' bol'shih zatrat elektroenergii, ne zagryaznyat' vodoemy pul'poj, imet' udobnoe ustrojstvo dlya izvlecheniya ulovlennoj pyli. Zadacha takogo APU -- lovit', lovit' i lovit' pyl'. Magnitnuyu i nemagnitnuyu, grubuyu i tonkuyu, elektroprovodnuyu i izolyacionnuyu, gladkuyu i pushistuyu. APU zhdut. Na nego nadezhda proektirovshchikov domen, konverterov i himicheskih reaktorov.
Izobretatel'skie predlozheniya nuzhny ostroumnye, s elementom neozhidannosti, no ne skorospelye. Nado pomnit' ne tol'ko ob effektivnosti pylezaderzhaniya, no i ob ekonomike. Inache mozhno prijti k absurdnym konstrukciyam. Naprimer, odin francuz predlozhil nagnetat' dym v mnogokilometrovyj podzemnyj tonnel' s tem, chtoby on fil'trovalsya cherez sloj zemli i vyhodil ochishchennym naruzhu cherez mel'chajshie pory. Bylo takzhe vyskazano predlozhenie nadevat' na dymovuyu trubu bol'shoj valyanyj sapog. Slov net, i pervaya, i vtoraya konstrukcii rabotosposobny. No vo chto obojdetsya prokachka gaza cherez zemlyu i kak chasto pridetsya menyat' progorevshie valenki?!
I eshche. Vstav na put' izobretatel'stva, lyuboj novator obyazatel'no dolzhen oznakomit'sya ne tol'ko s tehnicheskoj literaturoj po izbrannomu napravleniyu, no i nachat' regulyarnyj prosmotr "Byulletenya izobretenij i tovarnyh znakov". Pravda, tam publikuyutsya tol'ko chertezhi i formuly izobretenij, no zachastuyu etogo dostatochno dlya togo, chtoby uznat', kak razvivaetsya dannaya otrasl' tehniki.
Slovom, ne izuchiv voprosa, izobretat' luchshe ne brat'sya. Devyat'sot devyanosto devyat' shansov iz tysyachi, chto vy pojdete uzhe hozhenym putem.
Bor'ba s promyshlennym zagryazneniem atmosfery stala osoznannoj neobhodimost'yu millionnoj armii inzhenerov. Dayut svoi predlozheniya Vsesoyuznyj nauchno-issledovatel'skij institut ohrany truda, Nauchno-issledovatel'skij institut ochistki gazov, Vsesoyuznyj NII sanitarnoj tehniki i eshche mnozhestvo NII, KB i OKB. V Gosudarstvennyj komitet po delam izobretenij i otkrytij SSSR odna za drugoj postupayut zayavki na. fil'try dlya gazov, na novye bezdymnye sposoby proizvodstva. I komitet, i tehnicheskie sovety predpriyatij s osobym vnimaniem podhodyat k rabotam, posvyashchennym ohrane okruzhayushchej sredy.
Avtor stavit pered soboj zadachu -- pomoch' novatoram sorientirovat'sya v potoke informacii, posvyashchennoj pyleulavlivaniyu i gazoochistke, uberech' ot oshibok, kotorye neizbezhny, esli za delo beretsya nespecialist, i tem ne menee privlech' i ih k rabote po ohrane atmosfernogo vozduha. Ved' samye original'nye idei, pozvolyayushchie reshit' vopros, stoyashchij pered specialistami mnogie i mnogie gody, zachastuyu rozhdayutsya u issledovatelej, rabotayushchih v drugih otraslyah nauki i tehniki, svobodnyh ot celogo ryada "cehovyh" predrassudkov.
CHTO TAKOE PYLX ?
Anglijskij botanik Robert Broun, nablyudaya pod mikroskopom dvizhenie cvetochnoj pyl'cy v vode, podumal, chto pered nim mikroorganizmy. Pylinki, kak zhivye sushchestva, suetilis', rastalkivaya drug druga. On nagrel vodu do temperatury, pri kotoroj nikakaya zhizn' nevozmozhna, i s udivleniem uvidel, chto dvizhenie pylinok ostalos' prezhnim. Uchenyj reshil issledovat' povedenie tonkodispersnoj pyli v vozduhe, zaklyuchennom v sosud. Plyaska chastic prodolzhalas'. Pozzhe stalo ponyatno, chto pylinki dvizhutsya pod vliyaniem molekul okruzhayushchej sredy. V chest' pervootkryvatelya eto yavlenie nazvali brounovskim dvizheniem.
Tak byl sdelan osnovopolagayushchij vklad v fiziku, i v chastnosti v teoriyu pyleulavlivaniya, s kotoroj chitatelyu hotya by vkratce nuzhno oznakomit'sya. Prezhde vsego utochnim, chto takoe pyl'? Pyl' -- eto mel'chajshie tverdye veshchestva, vitayushchie v vozduhe ili promyshlennyh gazah.
Naibolee rasprostranena ta, s kotoroj my boremsya v obihode i kotoruyu podnimaem na dorogah. S nej, kstati, trudnee vsego borot'sya, no ona i naimenee vredna. Prochaya -- eto te neulovimye 10%, o kotoryh ya upominal ran'she,-- osnovnoj vrag i predmet dannogo razgovora.
Po proishozhdeniyu pyl' delitsya na organicheskuyu -- iz rastitel'nyh materialov, neorganicheskuyu -- iz metallicheskih, mineral'nuyu i smeshannuyu. Vzveshennye chasticy pyli znachitel'no otlichayutsya ot rodstvennogo veshchestva v nerazdroblennom sostoyanii, i sootvetstvenno menyayutsya ih vzaimootnosheniya s okruzhayushchej sredoj. Pyl' razlichaetsya po udel'nomu vesu, forme, elektrozaryazhennosti, vosplamenyaemosti, sposobnosti pogloshchat', ili adsorbirovat', raznye veshchestva i drugim fiziko-himicheskim svojstvam.
Dlya opredeleniya sostava pyli i soderzhaniya ee v vozduhe ili gazah neobhodim himicheskij analiz. Pyl' klassificiruetsya po razmeram chastic --frakciyam, kotorye izmeryayutsya v mikrometrah. Stepen' izmel'cheniya chastic pyli nazyvaetsya dispersnost'yu. Otsyuda i special'nye terminy: dispersionnaya sreda -- gazy ili vozduh, dispersnaya faza -- vzveshennye chasticy, vsya sistema -- aerodispersnaya, ili aerozoli.
Vsem nam izvestnyj tuman -- eto ne chto inoe, kak aerozol' iz mel'chajshih chastic zhidkosti; dym -- iz mel'chajshih tverdyh chastic. Pyl' zhe -- eto grubodis-persnaya aerozol'.
Vy smololi kofe i nemnogo prosypali ego -- vozduh srazu napolnilsya aromatom: eto vy vdohnuli kofejnuyu aerozol'. Krome udovol'stviya, vy nichego ot etogo imet' ne budete. No est' ved' pyl' zheleznaya, mednaya, chugunnaya, alyuminievaya, cementnaya, kvarcevaya, asbestovaya, nazhdachnaya, svincovaya, cinkovaya... Postoyanno, a vo mnogih sluchayah kruglosutochno rabotayut zavody, fabriki, shahty. Tam idut pomol, droblenie, istiranie, burenie. Tam szhigayut, obzhigayut, plavyat, sushat, vozgonyayut i t. d. i t. p. A v rezul'tate v vozduhe poyavlyayutsya vrednye tumany, pyl', dymy. CHasticy, ih sostavlyayushchie, tem vrednej, chem bol'she dispersnost' pyli. Ved' pri etom uvelichivaetsya summarnaya poverhnost' razdroblennogo veshchestva, i ono kuda aktivnej vstupaet v himicheskie reakcii, u nego stanovitsya bol'she ob®emnyh elektricheskih zaryadov, idet povyshennoe pogloshchenie gazov.
Ot dispersnosti pyli zavisit i osedanie ee chastic. Krupnye chasticy osedayut bystree. Na chasticy razmerom 0,1--1 mikrometr (mkm) okazyvayut vliyanie vozdushnye teplovye potoki i brounovskoe dvizhenie, i oni gorazdo dol'she nahodyatsya vo vzveshennom sostoyanii.
Kazhdaya vzveshennaya v vozduhe chastica podvergaetsya dejstviyu protivopolozhno napravlennyh sil -- sily tyazhesti i sily treniya chasticy o vozduh pri ee padenii. Pri opredelennyh znacheniyah udel'nogo vesa, razmera i formy chasticy sila treniya mozhet uravnovesit' silu, tyazhesti i padenie ee budet prodolzhat'sya s postoyannoj skorost'yu po zakonu Stoksa.
Pri dvizhenii chastic v vozduhe proishodit ih stolknovenie, pri etom otdel'nye chasticy vysokodispersnoj pyli soedinyayutsya (koaguliruyut) v bolee krupnye chasticy.
Sblizhenie chastic, privodyashchee k ih stolknoveniyu, mozhet byt' samoproizvol'nym (samoproizvol'naya koagulyaciya) i vynuzhdennym (vynuzhdennaya koagulyaciya).
Samoproizvol'naya koagulyaciya mozhet byt' obuslovlena odnim lish' teplovym (brounovskim) dvizheniem chastic (teplovaya ili brounovskaya koagulyaciya) ili odnimi lish' elektricheskimi silami, dejstvuyushchimi mezhdu zaryazhennymi chasticami pri otsutstvii vneshnego elektricheskogo polya (samoproizvol'naya elektricheskaya koagulyaciya).
Vynuzhdennaya koagulyaciya obuslovlena vneshnimi silami, dejstvuyushchimi na chasticy vysokodispersnoj pyli, K nej otnositsya ul'trazvukovaya, aerodinamicheskaya, turbulentnaya i vynuzhdennaya elektrostaticheskaya koagulyaciya, obuslovlennaya dejstviem vneshnego elektricheskogo polya.
Odnako ne vsyakoe stolknovenie chastic vedet k ih koagulyacii. |to ob®yasnyaetsya tem, chto na poverhnosti vysokodispersnyh chastic imeetsya sloj adsorbirovannogo gaza, kotoryj sil'no meshaet ih slipaniyu. Esli zhe prityazhenie chastic vse-taki proishodit, to poluchaetsya slaboe sceplenie ih s obrazovaniem ochen' neprochnogo hlop'evidnogo agregata.
Predstavim sebe pylinku, padayushchuyu v vozduhe. Sila prityazheniya tyanet ee vniz, i chastica nachinaet razgonyat'sya. No pri etom voznikaet i sila soprotivleniya vozduha, kotoraya napravlena vverh. Snachala sila prityazheniya bol'she, chem sila soprotivleniya, i chastica dvizhetsya s uskoreniem, no po mere rosta ee skorosti uvelichivaetsya i sila soprotivleniya vozduha. CHerez nekotoroe vremya sila prityazheniya budet polnost'yu uravnoveshena siloj soprotivleniya. Posle etogo dvizhenie chasticy ne budet ni uskoryat'sya, ni zamedlyat'sya, i ona nachnet dvigat'sya s postoyannoj skorost'yu, nazyvaemoj predel'noj.
Naprimer, pylinka razmerom 1 mkm, soderzhashchayasya v gazah, vyhodyashchih iz dymovoj truby, budet opuskat'sya so skorost'yu vsego 0,003 sm/s, a kapel'ka dozhdya diametrom 1 mm -- so skorost'yu 460 sm/s. V otlichie ot dozhdevyh kapel' chasticy dyma i pyli padayut nastol'ko medlenno, chto fakticheski oni kak by vzvesheny v vozduhe i vmeste s nim podnimayutsya, peremeshivayutsya s chistym vozduhom i rasprostranyayutsya v atmosfere. Okazavshis' v nej, chasticy tam ne ostayutsya. Podschitano, chto primerno za dve nedeli sostav atmosfery obnovlyaetsya. |tot period nazyvaetsya vremenem oborachivaemosti chastic. No eto ne znachit, chto za eto vremya atmosfera polnost'yu ochishchaetsya. Tak bylo by, esli by v nee bol'she nichego ne popadalo. K sozhaleniyu, skorost' postupleniya tuda novyh chastic primerno takaya zhe, kak skorost' ih udaleniya.
Takim obrazom, obshchee soderzhanie dyma i pyli vrode by ostaetsya priblizitel'no odnim i tem zhe. Odnako v nashe vremya est' osnovaniya polagat', chto zagryaznennost' atmosfery uvelichivaetsya.
Nekotorye dumayut, chto ochishcheniyu atmosfery sposobstvuyut dozhd' i sneg. Dejstvitel'no, v kakoj-to mere eto tak. Mnogie nablyudali, kak v vetrenyj, pyl'nyj den' proshedshij vdrug dozhd' perenosil gryaz' iz vozduha na steklya avtomobilej, sohnushchee bel'e, na volosy. Ochishchaetsya odno -- zagryaznyaetsya drugoe.
V teorii pyleulavlivaniya ochen' vazhno znat' razmery chastic promyshlennoj pyli. Uslovno ih razdelyayut na tri gruppy:
chasticy radiusom bol'she 10 mkm (grubaya pyl'), kotorye mozhno rassmotret' v mikroskop pri malom uvelichenii;
mikroskopicheskie chasticy radiusom 10--1 mkm, razlichimye pri obychnyh metodah mikroskopii;
v ul'tramikroskopicheskie chasticy radiusom men'she 1 mkm, vidimye v ul'tramikroskope ili v elektronnom mikroskope.
Diametr chasticy mozhno opredelit' po skorosti ee vitaniya, ili padeniya, v spokojnom vozduhe. Nu, a kak zhe uznat', chto soboj predstavlyaet ta ili inaya ulovlennaya pyl'? Prezhde vsego ee nuzhno sumet' pojmat'. CHem ton'she pyl', tem slozhnej i dorozhe pribory, prednaznachennye dlya ee ulavlivaniya. Na bol'shinstve moskovskih zavodov sozdany sluzhby, sledyashchie za rabotoj pyleulavlivayushchih ustanovok. CHashche vsego dlya vzyatiya prob pyli oni ispol'zuyut vozduhoduvku s prisoedinennymi k nej rotametrami -- steklyannymi trubkami, vnutri kotoryh nahodyatsya legkie alyuminievye kolpachki. Rezinovye shlangi soedinyayut rotametry s pylezabornymi trubkami, k nim zhe podsoedineny rasshiriteli s predvaritel'no vzveshennymi tonchajshimi fil'trami, sdelannymi iz sinteticheskih volokon.
Zametiv vremya, laborant ustanavlivaet pylezabornye trubki v pomeshchenii, gde neobhodimo otobrat' probu vozduha, i vklyuchaet pribor. Vozduhoduvka nachinaet vsasyvat' vozduh po rezinovym shlangam cherez rotametry i fil'try. Prohodya cherez steklyannye trubochki rotametrov, potoki otsasyvaemogo vozduha podnimayut alyuminievye kolpachki. CHem bol'she ob®em otsasyvaemogo vozduha, tem vyshe podnimayutsya kolpachki. Laborant sledit, chtoby oni nahodilis' na zadannom urovne, sootvetstvuyushchem opredelennomu rashodu vozduha. Po istechenii zadannogo vremeni otsos vozduha prekrashchayut i fil'try vzveshivayut. Uznav, naskol'ko oni potyazheleli, laborant delit poluchennuyu velichinu na kolichestvo propushchennogo cherez fil'tr vozduha. Naprimer: prives fil'tra 2 g, a propushcheno cherez nego 10 m3 vozduha. Vyhodit, zapylennost' v pomeshchenii katastroficheski velika -- 200 mg/m3! Dannye ispytaniya peredaetsya ventbyuro s predpisaniem srochno prinyat' mery po obespylivaniyu dannogo uchastka.
Neskol'ko slozhnej otobrat' probu vozduha iz gazohoda, po kotoromu pyl' letit s bol'shoj skorost'yu. Glavnoe uslovie pravil'nosti otbora -- eto sozdanie v ust'e pylezabornoj trubki, vvedennoj v gazohod, tochno takoj zhe skorosti, kak i v sechenii gazohoda. Delo v tom, chto pri bolee bystrom zabore chastic my budem brat' ne tol'ko te chasticy, kotorye okazyvayutsya pered ust'em, no i podsosem sosednie. V rezul'tate kolichestvo popavshih v fil'tr chastic budet bol'she, chem fakticheski ih bylo v gazohode. I naoborot, pri nizkoj skorosti otbora proby pyli v ust'e trubki voznikaet vozdushnaya probka, meshayushchaya popast' v fil'tr vsem chasticam, kotorye okazalis' pered ust'em trubki v moment otbora proby. V rezul'tate proba okazhetsya zanizhennoj po sravneniyu s fakticheskoj zapylennost'yu, kotoraya v dannoe vremya byla v gazohode.
Slozhnost', kotoruyu prihoditsya preodolevat' laborantam pri otbore prob,-- vypadenie rosy v pylezabornoj trubke. Kondensat popadaet na fil'tr i zatrudnyaet prosasyvanie vozduha. Neredko fil'tr razryvaetsya, i togda opyty povtoryayut. CHtoby izbezhat' etogo, inogda prihoditsya delat' elektropodogrevateli dlya pylezabornyh trubok ili stavit' special'nye emkosti dlya vydeleniya kondensata iz otsasyvaemoj proby vozduha.
Eshche bol'shie slozhnosti laboranty ispytyvayut, kogda trebuetsya opredelit' razmery pylinok v otobrannoj probe. Voz'mite vatnyj sharik i bros'te ego s opredelennoj vysoty. Skol'ko vremeni potrebovalos' emu, chtoby dostich' pola? Sekunda? Men'she? No to zhe kolichestvo vaty, esli ee raspushit' na volokna, prodelaet etot put' ne za odnu, a za neskol'ko sekund. Prichina etogo nesovpadeniya -- soprotivlenie vozduha. Vysota, s kotoroj sbrosili chasticy, podelennaya na vremya padeniya, nazyvaetsya skorost'yu vitaniya. CHem ona vyshe, tem legche pojmat' pylinki s sootvetstvuyushchim razmerom v poperechnike.
No kak izmerit' ego? CHto schitat' poperechnikom pylinki, esli sami eti pylevye chasticy imeyut, kak pravilo, samuyu raznoobraznuyu formu: eto i spiral'ki, i plastinochki, i sterzhni. Dlya prostoty raschetov uchenye uslovilis' vse pylinki schitat' sharikami, a diametry ih opredelyat' v sootvetstvii so skorost'yu vitaniya. CHem ona bol'she, tem, stalo byt', bol'she diametr pylinok. Uslovno pylinka s nizkoj skorost'yu vitaniya -- eto sharik diametrom 5 mkm, a fakticheski eto mozhet byt' cheshujka s poperechnikom 50 mkm. Tol'ko padaet ona ochen' medlenno iz-za togo, chto parashyutiruet v vozduhe. Na praktike pochti net monofrakcionnyh pylej -- s odinakovymi razmerami vseh chastic. Inzheneram prihoditsya imet' delo s polifrakcionnymi pylyami, i skorosti vitaniya ih otdel'nyh chastic raznyatsya v desyatki raz. Osobenno zametno eto vo vremya "zalpovyh" pylevyh vybrosov, svyazannyh s padeniem bol'shih mass zemli, kogda krupnye peschinki srazu padayut na zemlyu, a melkie frakcii gliny eshche dolgo paryat nad kar'erom. Na osnove sravneniya skorosti vitaniya pylinok s ih diametrami razrabotan i metod issledovaniya -- vozdushnaya separaciya v vertikal'nyh cilindrah. Princip ee dejstviya zaklyuchaetsya v tom, chto issleduemuyu pyl' vvodyat v vozdushnyj potok, imeyushchij postoyannuyu skorost'. Pri etom melkie chasticy vynosyatsya iz cilindra, a ostal'nye padayut vniz. Ostavshuyusya, pyl' propuskayut cherez drugoj cilindr s bolee vysokoj skorost'yu, i vnov' v nem osedaet tol'ko chast' proby. Propustiv navesku pyli cherez neskol'ko cilindrov i kazhdyj raz vzvesiv ostatok, mozhno rasschitat' procentnoe sootnoshenie chastic s razlichnymi skorostyami vitaniya i, sledovatel'no, s raznymi uslovnymi diametrami.
V iyune 1984 g. nad Tokio poyavilis' NLO (neopoznannye letayushchie ob®ekty). YArko-zelenye svetyashchiesya diski zavisli nad gorodom. Voznikla panika. Lyudi zhdali massovogo desanta inoplanetyan. Tol'ko pod utro vyyasnilos', chto eto byli bliki ot mnogokratno otrazhennogo lucha lazera, kotorym doktor Sakurao opredelyal uroven' zapylennosti vozduha. Vopreki ozhidaniyam plotnost' inversionnogo sloya okazalas' nastol'ko velika, chto luch ot nego otrazilsya, kak ot stenki. A sejchas nemnogo istorii.
V 1899 g. s pomoshch'yu filigrannoj eksperimental'noj tehniki P. N. Lebedevu udalos' izmerit' svetovoe davlenie. I teper' ono stanovitsya privychnym instrumentom dlya inzhenera. Prakticheskoe primenenie lazerov do nedavnego vremeni v osnovnom otnosilos' libo k oblasti chistoj optiki, libo bylo svyazano s teplovymi vozdejstviyami svetovogo lucha. Takovy lazernye mikroskopy, lazernye rezaki, proshivnye i svarochnye apparaty, kotorye sverlyat almazy, lechat setchatku glaza, vyzhigayut tatuirovku i raskraivayut tekstil'nye tkani.
Ostroumnye eksperimenty, nedavno provedennye v nauchnyh laboratoriyah, ubeditel'no govoryat o bol'shom izobretatel'skom potenciale etogo fizicheskogo fenomena. Primenyayutsya lazery i v cehah zavodov.
V proizvodstvennyh usloviyah mnogih predpriyatij, osobenno metallurgicheskih, neobhodimy avtomaticheskie pribory, nadezhno sledyashchie za zapylennost'yu pomeshchenij. Trebuetsya takzhe neoslabnyj kontrol' za narastayushchej koncentraciej pyli silikata kal'ciya i ferrosiliciya v zakrytyh truboprovodah i bunkerah. Ved' pri povyshennoj koncentracii (30--40%) vozmozhny samoproizvol'nye vzryvy.
Poetomu bol'shim dostizheniem yavilos' sozdanie v ZHdanovskom metallurgicheskom institute universal'nogo pylemera, osnovannogo na lazernom metode opredeleniya koncentracii lyuboj pyli v vozduhe. Poyavlyaetsya vozmozhnost' vesti izmereniya nepreryvno, ne razrushaya agregaty chastic, chto imeet mesto pri pol'zovanii drugimi sposobami.
Pri analize zagryaznenij vozduha neobhodimo uznat' i ves paryashchih v nem chastic na edinicu ob®ema. Inache ne opredelish', ne prevyshaet li ego zapylennost' dopustimye normy. Svoj sposob, kak vzvesit' pylinku, pokazala na vystavke v Moskve firma "Sartorius" iz FRG. Avtomaticheskij pyleulovitel', prokachav zadannyj ob®em vozduha (do 25 m3/ch), sobiraet vzveshennye v nem pylinki mehanicheskimi i elektrostaticheskimi fil'trami. "Dobycha" avtomaticheski zavorachivaetsya v salfetochku iz steklotkani i pomeshchaetsya v kassetu, tochnyj ves kotoroj izvesten. Sobrannye zagryazneniya vzveshivayutsya zatem na elektronnyh vesah, pruzhina ili koromyslo kotoryh zameneny elektromagnitnym polem. Vibracii i smena temperatur na tochnost' vesov ne vliyayut, a sama tochnost' v 10 raz vyshe, chem u vesov mehanicheskih. Vse pokazateli obrabatyvayutsya vstroennoj v korpus vesov mini-|VM. Ona vedet svoyu "buhgalteriyu" pylinok: uchityvaet ves otdel'nogo sbora ili neskol'kih za opredelennyj period, srednee znachenie vseh vzveshivanij, sravnenie ih mezhdu soboj. Rezul'tat vydaetsya za 2 s na tablo.
Vozdushnaya sreda nad gorodami i krupnymi promyshlennymi centrami trebuet postoyannogo kontrolya. Neznachitel'noe izmenenie sostava vozduha mozhet povlech' za soboj katastrofu.
Po svedeniyam, rasprostranennym "YUnajted press Internejshnl" 11 maya 1982 g., sotrudniki Vashingtonskogo universiteta doktor Robert CHarlson i Normal Alkvist poluchili patent na pribor, prednaznachennyj dlya opredeleniya soderzhaniya vrednyh primesej v atmosfere. Princip dejstviya novogo pribora, nazvannogo integral'nym nefelometrom, osnovan na yavlenii rasseyaniya sveta mel'chajshimi tverdymi chasticami, soderzhashchimisya v vozduhe. Analogichnyj princip, kstati, ispol'zovalsya ran'she v priborah dlya opredeleniya vidimosti na aerodromah.
Vozduh v pribore zasasyvaetsya v truboobraznoe ustrojstvo, v kotorom proba obluchaetsya svetom lampy-vspyshki, i kolichestvennoe soderzhanie tverdyh chastic opredelyaetsya po yarkosti rasseivaemogo sveta.
V nastoyashchee vremya integral'nyj nefelometr ispol'zuetsya v observatorii na odnom iz Gavajskih ostrovov, gde provoditsya seriya eksperimentov po opredeleniyu opticheskih svojstv chistogo vozduha i razrabotke metodov ocenki zagryazneniya atmosfery tverdymi chasticami v global'nom masshtabe.
Vse eti priemy otnosyatsya k vzyatiyu prob pyli, kotoruyu uzhe ne pojmaesh'. Tak skazat', kartina zapylennosti vozduha est', a tochno uznat', otkuda kakaya pylinka vzyalas', krajne trudno.
Gorazdo chashche nuzhno brat' proby gazov pryamo na meste, neposredstvenno u pylyashchego i dymyashchego, oborudovaniya, v vozduhovodah, dymovyh trubah, otkrytyh proemah svetovyh fonarej. Delaetsya vse eto po opredelennym metodikam. Zapylennost' gaza vyrazhayut v grammah ili milligrammah na 1 m3 gaza pri normal'nyh usloviyah. Dlya ee opredeleniya primenyayut pryamoj i kosvennye metody. CHashche ispol'zuyut pryamoj metod. On sostoit iz otbora iz zapylennogo gazovogo potoka chasti gaza, v kotorom koncentraciya i dispersnyj sostav pyli ne otlichayutsya ot etih pokazatelej v osnovnom potoke. Mesto otbora gaza dolzhno byt' na pryamom i rovnom uchastke gazoprovoda, chtoby gazovyj potok nahodilsya v ustanovivshemsya sostoyanii i pyl' v nem byla ravnomerno raspredelena po secheniyu gazoprovoda. Dlya polucheniya pravil'nyh znachenij zapylennosti gazoprovod razbivayut na ravnye po ploshchadi uchastki. Raspredelenie pyli po secheniyu gazoprovoda nazyvayut polem zapylennosti. Po poluchennym rezul'tatam nahodyat srednevzveshennuyu velichinu zapylennosti gaza po secheniyu gazoprovoda. Pri pryamom metode opredeleniya zapylennosti gaza primenyayut vneshnyuyu i vnutrennyuyu fil'tracii.
Pri vneshnej fil'tracii gaz otbirayut zabornymi trubkami. Ih vvodyat vnutr' gazoprovoda, a fil'tr dlya osazhdeniya pyli iz proby gaza raspolagayut vne gazohoda. Pri vnutrennej fil'tracii ustrojstvo dlya ulavlivaniya pyli pomeshchayut pryamo v gazohod. |tot metod primenyayut, kogda v gazah soderzhatsya smoly, lipkaya pyl' ili drugie komponenty, kotorye mogut zasorit' zabornuyu trubku i privesti k nepravil'nym rezul'tatam pri opredelenii zapylennosti gaza.
Dlya izmereniya ob®ema otobrannoj proby gaza i privedeniya ego k normal'nym usloviyam chashche vsego primenyayut rotametry.
Est' i kosvennye metody ustanovleniya velichiny zapylennosti gaza. Gustotu okraski gaza, vyhodyashchego iz dymovoj truby, sravnivayut so special'noj shkaloj; s pomoshch'yu opticheskih priborov sudyat o velichine pogloshcheniya pyl'yu svetovyh ili teplovyh luchej i t. d. No eto ne daet tochnyh rezul'tatov.
Skorost' gaza v gazohode zameryayut pnevmometricheskoj trubkoj, soedinennoj s mikromanometrom, temperaturu i razrezhenie gaza -- termometrom i mikromanometrom, vlazhnost' gaza -- psihrometrom.
Opredelenie zapylennosti gaza vneshnej ili vnutrennej fil'traciej -- slozhnaya i trudoemkaya operaciya. Poetomu v proizvodstvennyh usloviyah chasto primenyayut uproshchennye lovushki, kotorye vvodyat na opredelennoe vremya v gazohod, i po raznosti massy fil'tra lovushki do i posle zapyleniya sudyat o zapylennosti gaza.
Primenyayut ih inogda i dlya kontrolya zoloulovitelej. Odnu takuyu lovushku mne prishlos' sdelat' dlya bystrogo opredeleniya kachestva pomola uglya v shahtnoj mel'nice. CHtoby izbezhat' podklyucheniya k lovushke vakuum-nasosa, v kachestve istochnika razrezheniya resheno bylo ispol'zovat' ezhektor, dejstvuyushchij neposredstvenno ot prohodyashchego cherez nego pylevozdushnogo potoka. Lovushku prikreplyali k stal'nomu prutku i pomeshchali v issleduemom potoke -- za 5--6 min ona napolnyalas' pyl'yu. Ostavalos' tol'ko proseyat' navesku pyli cherez nabor sit razlichnoj plotnosti, i kartina raboty mel'nicy stanovilas' yasna. Esli pyl' zaderzhivalas' tol'ko samym plotnym sitom, znachit, vse ostavalos' v poryadke, a esli chasticy osedali i na sitah s bol'shimi otverstiyami, pora bylo mel'nicu remontirovat', tak kak molotki, kotorymi ona izmel'chaet ugol', iznosilis'. I vse-taki process otbora proby byl ne sovsem udoben. Ustanavlivat' lovushku v harakternyh tochkah shahty, peremeshchat' ee v poperechnom sechenii, sledya za tem, chtoby ona vsegda byla napravlena nosikom navstrechu potoku,-- delo ne iz legkih.
K schast'yu, uprostit' etu operaciyu pomog sluchaj.
Nuzhno li dokazyvat', chto skrupuleznost' -- zalog uspeha nauchnogo eksperimenta? Hotya byvayut i isklyucheniya... Vo vremya provedeniya opytov po snyatiyu skorostnyh polej zapylennogo potoka ya pol'zovalsya prozrachnymi uchastkami vozduhovodov, v kotoryh byli prosverleny otverstiya dlya izmeritel'nyh trubok. Soglasno instrukcii posle izvlecheniya trubki iz otverstiya ego neobhodimo zakryt' rezinovoj probochkoj. Takih, v obshchem-to pravil'nyh, trebovanij v metodikah nemalo, da vot tol'ko sleduyut im daleko ne vsegda.
Posmotrite na ventilyacionnye vozduhovody, prolozhennye v proizvodstvennyh pomeshcheniyah. CHto ni otvetvlenie, to otverstie s dvuhkopeechnuyu monetu. Proveli naladchiki ispytaniya, a zagermetizirovat' dyrochki zabyli, a mozhet, probochek pod rukoj ne okazalos'.
Odnazhdy posle ocherednogo opyta, osmatrivaya prozrachnye vozduhovody ustanovki, ya vdrug zametil naprotiv otverstiya dlya trubki malen'koe beloe pyatnyshko. Proanalizirovav situaciyu, ya ponyal, chto pylevoj narost poyavilsya iz-za popadaniya v pylevoj potok chistogo vozduha, struya kotorogo pronizyvaet potok pod uglom v 90° i vynosit iz nego pylevye chasticy. Spasibo laborantu, kotoryj polenilsya popravit' naladchikov...
Voznikla mysl', a chto esli ispol'zovat' etot effekt dlya otbora predstavitel'noj proby pyli, idushchej na tehnologicheskie nuzhdy. Tonina pomola v celom ryade sluchaev igraet reshayushchuyu rol' v samyh raznyh processah. Mashinistu parovogo kotla nuzhno znat' dispersnyj sostav ugol'noj pyli, vduvaemoj v topku, mashinistu mel'nicy i tehnologu cementnogo zavoda -- to zhe. Vmesto pylezabornyh trubok, fil'trov i rotametrov mozhno sdelat' prostejshij probootbornik, vsya sut' kotorogo svoditsya k tomu, chto na protivopolozhnyh stenkah pyleprovoda prosverlivaetsya po otverstiyu. V odno postupaet vozduh, a iz drugogo vyletaet proba. Esli pyleprovod pod razrezheniem, ne nuzhno nikakogo dobavochnogo istochnika davleniya, a esli pod naporom, dostatochno ot linii szhatogo vozduha otvesti 4-millimetrovuyu trubochku. Ostraya, kak igla, vozdushnaya struya pronizhet zapylennyj potok i momental'no vyhvatit iz nego vstretivshiesya na puti pylevye chasticy.
Na sleduyushchij den' ya