Интенсификация процессов улавливания твердой и жидкой фазы аэрозолей при использовании силовых полей

Интенсификация процессов улавливания твердой и жидкой фазы аэрозолей при использовании силовых полей

Автор: Кущев, Леонид Анатольевич

Шифр специальности: 03.00.16

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Белгород

Количество страниц: 367 с. ил.

Артикул: 2627281

Автор: Кущев, Леонид Анатольевич

Стоимость: 250 руб.

Интенсификация процессов улавливания твердой и жидкой фазы аэрозолей при использовании силовых полей  Интенсификация процессов улавливания твердой и жидкой фазы аэрозолей при использовании силовых полей 

СОДЕРЖАНИЕ
Основные условные обозначения
Введение.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ И СПОСОБЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АППАРАТОВ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ
1.1. Основные тенденции в развитии техники очистных аппаратов
1.1.1. Воздействие технологических и вентиляционных выбросов
на окружающую среду
1.1.2. Комбинированные способы очистки выбросов от взвешенных твердых и жидких частиц.
1.1.3. Систематизация аппаратов с предварительной электризацией аэрозолей.
1.2. Инерционное центробежное осаждение твердой фазы.
1.3. Электростатическое осаждение твердой фазы.
1.4. Интенсификация работы аппаратов мокрой очистки
1.5. Влияние механизмов коагуляции капельного аэрозоля на эффективность улавливания.
1.6. Задачи исследования и методологические основы работы
1.7. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УЛАВЛИВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЯ В СИЛОВЫХ ПОЛЯХ.
2.1, Движение заряженных частиц аэрозоля в электростатическом
2.1.1. Влияние силы сопротивления среды на скорость дрейфа
частиц.
2.1.2. Динамика дрейфа твердых частиц в неоднородном электрическом поле с аксиальной симметрией.
2.2. Механизм улавливания твердых частиц при одновременном действии кулоновской и центробежной силы.
2.3. Модель процесса улавливания тврдой фазы аэрозоля в неоднородном электрическом поле из вращающегося потока
2.4. Определение эффективности процесса электроосаждения частиц твердой фазы аэрозоля в центробежном поле.
2.5. Методика оценки степени очистки газов в трубчатом электрофильтре
2.6. Уточнение механизмов коагуляции капель в электрическом поле
для различных систем электродов
2.6.1. Коагуляция монодисперсных сферических частиц
капель.
2.6.2. Основные механизмы коагуляции капельных аэрозолей в электростатическом поле
2.6.3. Система электродов ряд проводов между параллельными плоскостями
2.6.4. Система электродов провод между параллельными плоскостями ИЗ
2.6.5. Система электродов коаксиальные цилиндры
2.7. Модель процесса зарядки и движения капельных аэрозолей в электрическом и инерционном ПОЛЯХ
2.8. Механизм улавливания капель в инерционном поле жалюзийного каплеул овителя
2.9. Выводы
3. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАСЧТА АППАРАТОВ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ТВРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗЫ В СИЛОВЫХ ПОЛЯХ
3.1. Принципы построения программных комплексов
3.2. Структура интерфейса программных комплексов.
3.2.1. Концептуальная модель интерфейса
3.2.2. Методы обеспечения надежности и эффективности вычислительного процесса
3.3. Численное решение системы уравнений, описывающих улавливание твердой фазы аэрозолей в центробежном электрофильтре.
3.4. Численное решение системы уравнений, описывающих улавливания жидкой фазы аэрозолей
3.5. Алгоритм построения регрессионной модели экспериментальных исследований.
3.6. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УЛАВЛИВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЕЙ В СИЛОВЫХ ПОЛЯХ.
4.1. Программа исследований и описание экспериментальной установки центробежного электрофильтра.
4.2. Методики измерений и оценка достоверности полученных результатов исследования центробежного электрофильтра
4.3. Исследование способа регенерации осадительного электрода .
4.4. Влияние сильного электрического поля на эффективность
работы фильтрующих аппаратов.
4.5. Экспериментальные исследования улавливания заряженного капельного аэрозоля
4.6. Исследование коагуляции капельных аэрозолей в мокром инерционном электростатическом фильтре
4.7. Выводы
5. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС РАСЧЕТА ОЧИСТНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ТВРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЕЙ.
5.1. Программный комплекс расчета конструктивнотехнологических параметров центробежного электрофильтра.
5.2. Программный комплекс расчета мокрого инерционного электростатического фильтра.
5.3. Методика расчета мокрого инерционного электростатического фильтра.
5.4. Программа параметрического проектирования
5.5. Выводы.
6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ АППАРАТОВ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЕЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСАХ
6.1. Характеристика производства бакелитового огнеупора.
6.2. Испытания центробежного электрофильтра ЦЭФ.
6.3. Анализ эффективности работы систем очистки технологических и вентиляционных выбросов при производстве цветных металлов
6.4. Промышленные испытания мокрого инерционного электростатического фильтра МИЭФ
6.5. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Основные условные обозначения
Л, Лф общая степень очистки, фракционная эффективность каплеулавливания,
К, Кб коэффициент проскока постоянная Больцмана, ДжК
с, ст, сзо диаметр частицы, капли, средний медианный, м
7 коэффициент поверхностного натяжения, Нм ш удельное орошение, м3м
Ск поправка КэнингемаМилликена
У г, У к концентрация пара в газовом потоке и у поверхности капли, соответственно, кгм
скорость коагуляции, 1м3с п концентрация частиц, ионов, 1м
Шд скорость дрейфа частиц, капель, мс
удельная поверхность осаждения, м с м и, V, 0 скорость воздушного потока, пыли, капель, мс и напряжение электрического поля, кВ со угловая скорость воздушного потока, с
Б сила Кулона, инерции, вязкости, зеркального отображения сопротивления среды, тяжести, Н
2ВЫХ массовая концентрация частиц пыли, капель, кгм
1,Б длина зоны осаждения, м площадь сечения, м
X коэффициент сопротивления трения
толщина вязкого слоя, м р плотность воздуха, пыли, газа, пара, жидкости, кгм
х коэффициент динамической вязкости, Нсм2 ш масса частицы пыли, капли, кг
ускорение свободного падения, мс
О коэффициент диффузии, м с
М молекулярная масса пара, воздуха, кгкмоль
во электрическая постоянная, 8, Фм е относительная диэлектрическая проницаемость среды е элементарный электрический заряд, 1,6 Кл
Я, ят электрический заряд частицы, пыли, капли, предельный, Кл
0 линейная плотность тока короны, Ам к у Кт подвижность ионов, м2Вс коэффициент трубки
Е, Ео напряженность, критическая напряженность электрическог о поля, Вм
Л, Л.1, Лг, г радиус текущий, коронирующего, осадительного электрода, частицы пыли, капли, м
Т, I абсолютная температура К, температура, С
V, , Ь объемный расход воздуха, м3с
Р, Ро, Рем давление, парциальное, смеси сжатого воздуха, Па т время релаксации, с.
Механизмы коагуляции константы
Кт тепловая, Кф градиентная, К турбулентная, Кк кинематическая, КЕ электрическая.
Критерии подобия к . Стокса, Ле Рейнольдса.
г М у
Подстрочные индексы Г, г газы, ж жидкость, к капля, ч частица, п пузырь, скр скруббер.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Наиболее глубокое изложение процессов, происходящих в центробежных электрофильтрах I типа дано П. Дицем 9. В работе показано, что эффективность работы циклона может быть повышена за счет электрических сил. В модели предполагается, что турбулентность способствует полному перемешиванию частиц пыли внутри каждой из трех областей входной области, области нисходящего потока и центральной области области восходящего потока. Получена формула эффективности, представляющая собой модифицированное уравнение Дейча. Показано, что в электроциклоне улавливаются более мелкие частицы, чем в обычном циклоне, т. Однако в работе не учитывается кинетика зарядки частиц пыли, изменение напряженности электрического поля, рассматривается только стоксовский закон сопротивления среды и др. В 2 предлагается метод расчета конических и цилиндрических электроциклонов. Процесс осаждения частиц пыли на стенках аппарата основан на стохастических представлениях о движении частиц в силовом поле 3. Предложена формула для определения эффективности пылеулавливания электроциклона ЭНВГК, которая, по мнению самих авторов, нуждается в дальнейшей проверке. Центробежные электрофильтры II типа электроциклон коронного действия ЭЦКД описан в 9, конструктивно он представляет собой последовательное соединение аппарата циклонного типа и трубчатого электрофильтра. Как показано в работе, такое соединение обеспечивает более высокую эффективность очистки, чем центробежные электрофильтры I типа. При рассмотрении процесса осаждения пыли учитывались сила центробежной инерции, сила сопротивления среды, а в выхлопной трубе еще и кулоновская сила. Полученные уравнения движения позволили определить время осаждения частиц. Однако необходимо отметить, что допущения, принятые в данной работе, не учитывают закономерностей движения вращающегося двухфазного потока. Так, сила сопротивления среды определяется везде по закону Стокса, хотя дисперсный состав частиц пыли в цилиндрической части аппарата и выхлопной трубе резко отличен. Кроме того, недостаточным является обоснование постоянной напряженности электрического поля, хотя это упрощает решение уравнений. Несколько не точно понимается роль силы тяжести в процессе осаждения пыли. Но эти замечания не снижают ценности выводов о целесообразности последовательного соединения центробежного и электростатического способа осаждения пыли. Таким образом, анализ работ, посвященных центробежным электрофильтрам, позволяет сделать вывод о том, что более предпочтительным являются центробежные электрофильтры II типа. Это подтверждается экспериментальными исследованиями комбинированных аппаратов I типа, например, по данным работы 0 выходная концентрация равна 1 гм3 при начальной запыленности гм3. Сложные аэродинамические процессы, происходящие в цилиндрической части центробежном электрофильтре I типа, не позволяют использовать в полной мере осадительное действие электрического поля. А центробежный электрофильтр II типа, сочетающий эффекты центробежного и электростатического осаждения, представляет собой, по существу, последовательное соединение аппарата циклонного типа и трубчатого электрофильтра. Наиболее важным в таком аппарате является то, что в выхлопной трубе осаждаются мелкие частицы пыли, не уловленные в циклонной части, а это повышает как общую, так и фракционные эффективности очистки. В пользу последовательного размещения инерционной и электрической части говорят данные Первова А. А. 1 о том, что энергозатраты вращательного движения в выхлопной трубе циклонов типа НИИОГАЗ составляют от всех энергозатрат в аппарате. При размещении электрической части в выхлопной трубе представляется возможность использовать энергию запыленного потока для направленного движения в электрическом поле частиц пыли к поверхности осаждения. В то же время отсутствие обоснованных методов расчета конструктивных размеров этих аппаратов, недостаточная теоретическая проработка процесса электроосаждения пыли из вращающегося потока воздуха сдерживает их применение, а в других случаях уже действующие аппараты не обеспечивают необходимой степени очистки.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 1.169, запросов: 145