Разработка машин и технологии для активации и переработки буроугольных зол

• Автор: Нейланд, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

1. Суперкавитационная (СК) технология и предпосылки ее эффективного применения для активации высококальциевых зол-уноса ТЭС

1.1. Существующие способы активации и нейтрализации зол ТЭС

1.2. Обзор работ в области кавитационных технологий

1.3. ■ Предпосылки эффективности СК-обработки буроугольных

высококальциевых зол

2. Моделирование процессов кавитационного

диспергирования и гашения высококальциевых зол

2.1. Схема разрушения частиц золы под действием кавитации

2.2. Суперкавитирующие элементы в циркуляционном контуре

2.3. Механизм СК-воздействия на зольную суспензию

в центробежном насосе

2.4. Особенности СК-воздействия на зольную суспензию
в осевом насосе
2.5. Механизм кавитационного диспергирования золы
2.6. Сочетание СК-обработки с вибрацией зольного теста
2.7. Сочетание СК-обработки зольной суспензии с введением
химических добавок
Выводы по главе
3. Экспериментальные исследования процессов СК-обработки золошлаковых отходов
3.1. Методика эксперимента и конструкция опытной установки
3.2. Многофакторный эксперимент
3.3. Результаты испытаний кавитированных золошлакобетонных образцов Выводы по главе

4. Конструкции кавитационных диспергаторов и методы оснащения золоперерабатывающих производств
4.1. Принципиальные схемы СК-диспергаторов для золопереработки
4.2. Конструкции СК-диспергаторов
4.3. Технологические схемы и практические решения
производства СК-активированных золошлакобетонных изделий
4.4. Экономическая эффективность применения СК-технологий активации золошлаковых отходов
4.5. Комплексы полевых СК-машин для массовой утилизации буроугольных зол и шлаков
Выводы по главе
Основные выводы
Литература
Приложения

Актуальность темы. Создание машин и технологии для утилизации буроугольных зол-уноса является важной технической проблемой. Существующие способы переработки таких зол требуют больших энергетических и финансовых затрат, которые не окупаются при реализации получаемого продукта. Необходима разработка новых машин и технологий, способных перерабатывать значительные объемы золошлаковых отходов тепловых электрических станций. Одним из направлений решения этой проблемы следует считать создание машин на основе суперкавитационной (СК) обработке зольных суспензий. Для этого необходима разработка конструкций кавитационных диспергаторов, агрегатируемых с действующим парком производственного оборудования.
Цель работы. Разработка машин и элементов технологии для кавитационной обработки водно-зольных суспензий.
В соответствии с целью, поставленной в диссертационной работе,-сформулированы следующие задачи исследования:
1. Определение конструктивных параметров навесных и автономных суперкавитационных машин, агрегатируемых с действующим парком смесителей.
2. Выбор оптимальной конструктивно-технологической схемы рабочего органа кавитирующего агрегата.
3. Разработка методов расчета параметров кавитационных машин применительно к специфике активации и гашения высококальциевых зол в процессе приготовления золобетонных смесей.
4. Изучение механизма кавитационной обработки буроугольных высококальциевых зол.
5. Разработка и создание параметрического ряда суперкавитационных машин для возможности массовой утилизации существующих золошлаковых отходов.
Научная новизна. Разработаны математические модели для расчета параметров виброкавитационных машин, предназначенных для гидродина-

А+А

■ - zv +

и V
(2.16)
где Е: и Ех~ полная удельная энергия жидкости в абсолютном движении в точках 1 и х.
Превращение удельной энергии от работы насоса на участке средней линии тока «1-х»
Ех -Ег - (2.17)

2.4. Особенности СК-воздействия на зольную суспензию в осевом насосе
Осевой насос включает крыльчатку и диффузор. Движение зольной суспензии рассмотрим на примере воздействия лопасти крыльчатки на частицу золы, находящуюся в потоке.
Процесс суперкавитации суспензий «зола-вода» в принципе подчиняется рассмотренным закономерностям. Вместе с тем, диффузия частиц золы, вызванная вращением лопасти крыльчатки, создает дополнительную турбулентность в суспензии в зоне СК-кавитации, а следовательно, добавочное разряжение и удлинение каверны.
Рассмотрим схему перемещения лопасти радиусом К и траектории частицы золы. Оси координат выберем по образующей условного цилиндра и нормально к ней. Пусть А - точка встречи частицы с рабочим органом; д0 -угол встречи. За время I частица переместится из точки А в точку В на угол <5 - д0. При этом точка лопасти переместится в точку В} на угол йг, где О - угловая скорость. Угол между касательной к траектории движения частицы и осью У
© = а + у,