Очистка воздуха от радиоактивных аэрозолей

Для очистки вентиляционного воздуха на АЭС России применяют тонковолокнистые (диаметр волокон 1.5 – 2.5 мкм) фильтры, изготовленные из ткани Петрянова - фильтры Петрянова (ФП). В фильтрах используют ткани из перхлорвинила (ФПП) и из ацетилцеллюлозы (ФПА). ФП гидрофобны, стойки по отношению к кислотам и щелочам, но не устойчивы к маслам и органическим растворителям, применяются при температуре до 60⁰С. ФПА гидрофобные и используются при относительной влажности воздуха не более 80%, стойки по отношению к маслам, но подвержены воздействию кислот и щелочей, рабочая температура – до 150-160⁰С.

Очистка воздуха тонковолокнистыми фильтрами от аэрозолей происходит в результате их инерционного осаждения на волокнах (крупные аэрозоли), электростатического осаждения, а также за счет прилипания частиц в поверхностном слое фильтра (когда диаметр аэрозолей больше расстояния между волокнами фильтра). Совместное действие этих процессов обеспечивает работу фильтра с эффективностью 99 и даже 99,99%, причем при удельной нагрузке очищаемого воздуха до 150 м³/(м²·ч).

При конструировании тонковолокнистых фильтров из тканей ФПП или ФПА (в зависимости от условий работы) стараются обеспечить максимальную фильтрующую поверхность (при допустимых размерах), минимальное сопротивление фильтра потоку воздуха, герметичность конструкции и удобства замены фильтрующей ткани.

Качество фильтра характеризуют его сопротивлением воздушному потоку и эффективностью (%). Кроме того, для этого применяют понятия - коэффициент захвата аэрозолей, коэффициент фильтрующего действия и коэффициент проскока.

Недостатком тонковолокнистых фильтров является их малая пылеемкость:
70-80 г/м², так что при эксплуатации фильтра он быстро «забивается» аэрозолями, и сопротивление его возрастает. Поэтому при подборе мощности воздуходувки фильтровальной станции следует учитывать не начальное, а конечное сопротивление фильтра, обычно оно равно удвоенному начальному. Чтобы увеличить срок службы фильтров ФП и обеспечить им достаточно продолжительные нормальные условия работы, предусматривают предварительную очистку воздуха на фильтрах грубой очистки. Для этих фильтров применяют различные волокнистые или зернистые материалы. Предусматривают также возможность стряхивания пыли, накопившейся на фильтрах тонкой очистки, с помощью специального механизма.

Для очистки воздуха от жидких аэрозолей применяют стекловолокнистые фильтры «Фартос». Это самоочищающиеся фильтры с коэффициентом очистки 10³. Для улавливания жидких и твердых аэрозолей разработаны фильтры из металлических волокон (пористые сетчатые материалы). Их главное достоинство, кроме высокой эффективности, продолжительный срок службы и возможность очищать их от накопившейся пыли стряхиванием.