Исследование эффективности пылеулавливания и массоотдачи в роторном аппарате с внутренней циркуляцией жидкости

• Автор: Плотников, Константин Борисович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Конструкции роторных пылеуловителей с внутренней циркуляцией и самоорошением рабочей жидкостью

1.2 Аэродинамика и энергозатраты в роторных аппаратах

1.3 Эффективность пылеочистки в роторных аппаратах

1.4 Массоотдача в газовой фазе в роторных распылительных аппаратах

1.5 Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Схема экспериментальной установки

2.2 Выбор модельных пылей и анализ их дисперсного состава
2.3 Методики исследования аэродинамических и энергетических характеристик..
2.4 Методика исследования эффективности пылеочистки
2.5 Методика исследования коэффициента массоотдачи в газовой фазе
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТОРНОГО АППАРАТА
3.1 Исследование аэродинамических сопротивлений в роторном аппарате..
3.2 Определение диапазона нагрузки по газовой и жидкой фазам
3.3 Анализ механических и полных энергозатрат
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ И МАССООТДАЧИ В РОТОРНОМ АППАРАТЕ
4.1 Влияние основных параметров на КПД пылеочистки
4.2 Влияние физико-химических параметров рабочей жидкости на эффективность пылеочистки в роторном аппарате

4.3 Анализ результатов исследования массоотдачи в газовой фазе в роторном аппарате
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОМЫШЛЕННОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РОТОРНОГО АППАРАТА
5.1 Разработка рекомендаций по расчету и совершенствованию роторного аппарата
5.2 Разработка методики расчета роторного аппарата
5.3 Рекомендации по промышленному использованию роторного аппарата
5.4 Экономическая оценка использования роторного аппарата для очистки сушильных газов от пыли подсырной сыворотки
5.5 Выводы по главе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Очистка промышленных газов от пылей - актуальная проблема, как с экономической, так и с экологической точки зрения, так как теряется за частую готовый продукт, выбросы которого в атмосферу ухудшают санитарно - гигиеническое состояние территории предприятия, и могут наносить вред окружающей среде [3, 19, 62, 102, 103, 111, 114].
Многие технологические процессы в пищевой промышленности сопровождаются выделением пыли, которая является основным или одним из главных вредных веществ на предприятиях отрасли [8, 9, 114]. Многие пыли являются вредными веществами, и вызывает не только кожные и аллергические раздражения, но и заболевания [19]. Так, по данным [62], у части людей занятых в процессе производства кормовых дрожжей выявлены профессиональные заболевания кожи. Пыль вызывает преждевременный износ технологического оборудованиями]. В отдельных отраслях пищевой промышленности частицы пыли представляют собой продукты соответствующих производств, поэтому эта пыль является ценным продуктом. Выброс ее в атмосферу с воздухом, кроме всего прочего, уменьшает выпуск готовой продукции [65].
Некоторые виды пыли могут быть непосредственно возвращены в производство, например, пыль подсырной сыворотки, кормовых дрожжей и т. д. [42, 114]. Другие пыли могут быть использованы для переработки с целью получения вторичных продуктов или извлечения из пыли полезных веществ [12, 18, 19, 39, 63, 72, 96, 111, 115, 118]. Большие возможности имеются для использования пыли пищевых производств в качестве кормов. Это в первую очередь относится к пыли муки, кукурузы на предприятиях крахмалопаточной и пыли шрота на предприятиях масложировой промышленности. В результате повышения эффективности очистки можно дополнительно получить тысячи тонн кормов для животноводства [35, 105, 115].
Многие пыли пищевых продуктов могут быть взрывоопасны, причем риск их воспламенения увеличивается с уменьшением размера частиц, которые

попадает в зону разряжения, создаваемую движущимися в том же направлении струями и каплями жидкости.
Рабочая жидкость заливается в аппарат через патрубок - 10, необходимый ее .уровень поддерживается с помощью патрубка - 13. Ротор получает вращательное движение от электродвигателя постоянного тока - 15 через клиноременную передачу - 16. Жидкость захватывается лопатками заборного устройства - 8 с помощью транспортирующего цилиндра - 7 поднимается к распыли-вающим отверстиям диспергирующего устройства - 14 и за счет центробежной силы диспергируется на струи и капли, образуя факел распыла. Отразившись от пластин каплеотбойника - 4, рабочая жидкость в виде пленки стекает по внутренней поверхности корпуса - 5 в бункер, откуда вновь подается на диспергирование. Подпитка жидкости до заданного уровня компенсирует потери на испарение, брызгоунос и т. п. Подпитка свежей рабочей жидкостью может осуществляться как периодически, так и непрерывно, также как и отвод шлама через патрубок - 11. Для предотвращения образования воронки в бункере предусмотрен успокоитель - 17 представляющий собой 3 вертикально установленные пластины, расположенные под углом 120° соединенных посредством цилиндра, и закрепленных к днищу.
Экспериментальная установка (рисунок 2.2) содержит нагнетательный вентилятор - 22 марки ВВД-5 и вытяжной вентилятор - 11 марки ВР80-75. Пыль во входной газоход - 18 подавалась шнековым дозатором — 15 снабженным ворошителем. Дозатор - 15 представляет собой полуцилиндрический корпус, с наклонными стенками, установленный под углом 15° относительно вертикальной плоскости. Шнек и ворошитель приводятся во вращения через клиноременную и цепную передачи от электродвигателя постоянного тока - 16. Частота вращения приводного вала дозатора регулировалась путем изменения напряжения на обмотках электродвигателя с помощью лабораторного автотрансформатора типа ЛАТР-2,5 (номинальный ток нагрузки 10А, номинальное первичное напряжение трансформаторов ЛАТР-2,5 - 220 В. КПД автотрансформатора - не менее 94%).