Совершенствование конструкций аспирационных укрытий с целью снижения запылённости при перегрузке формовочных масс в литейных цехах

• Автор: Киреев, Виталий Михайлович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 203 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Пылевыделение как один из вредных факторов литейного производства

1.2. Технологический процесс производства и источники

пылеобразования в литейных цехах

1.3. Система аспирации в комплексе систем по снижению запыленности

в воздухе рабочей зоны

1.4. Актуальность внедрения аспирационного укрытия в качестве первой ступени очистки аспирационного воздуха
1.5. Анализ существующих конструкций аспирационных укрытий и их
классификация
Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АСПИРАЦИИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Расчёт объемов аспирации при перегрузках сыпучих материалов с конвейера на конвейер
2.2. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик разработанной конструкции аспирационного укрытия
2.2.1. Условия проведения эксперимента
2.2.2. Результаты аэродинамического эксперимента разработанной конструкции укрытия
2.2.3. Определение оптимального значения суммы коэффициентов местных сопротивлений в аспирационном укрытии
2.3. Расчёт концентрации и дисперсного состава пыли на выходе из аспирационного укрытия

2.3.1. Существующая методика прогнозирования дисперсного
состава аспирируемой пыли
2.3.2. Закономерности распределения промышленных пылей по размерам
2.3.3. Предлагаемый способ описания дисперсного состава аспирируемой
2.3.4. Существующая методика расчёта концентрации аспирируемой пыли от аспирационных укрытий простейшей конструкции
2.4. Математическое моделирование процессов пылеулавливания в аспирационном укрытии
2.4.1. Основные положения математического и компьютерного моделирования двухфазных потоков в системах аспирации
2.4.2. Разработка математической модели движения одиночной частицы в аспирационном укрытии
2.5. Результаты численного эксперимента и описание процессов,
происходящих в аспирационном укрытии
Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АСПИРАЦИОННОГО УКРЫТИЯ
3.1. Экспериментальный стенд, методика проведения промышленного эксперимента
3.2. Программа исследований на экспериментальной установке
3.2.1. Методики и приборы измерения исследуемых параметров
3.2.2. Сравнение дисперсных составов пыли, полученных различными методами
3.3. Матричное планирование многофакторного эксперимента
3.4. Математическая обработка результатов эксперимента
3.5. Результаты исследования дисперсного состава пыли от различных конструкций укрытий
Выводы

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Рекомендации по использованию разработанной конструкции
укрытия в качестве первой ступени очистки воздуха
4.2. Эффективность работы систем аспирации в комплексе систем обеспыливания
4.3. Социально-экономический эффект внедрения усовершенствованных конструкций аспирационных укрытий
4.3.1. Целесообразность использования аспирационного укрытия в качестве первой ступени очистки воздуха на примере АТУ№5 ОАО «Мценского литейного завода»
4.3.2. Экономическая эффективность использования разработанной конструкции укрытия на примере АТУ№5 ОАО «Мценского литейного
завода»
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Объёмы аспирируемого воздуха от укрытий с
одинарными стенками
Приложение 2. Характеристики вентиляторов используемых в
аэродинамическом эксперименте
Приложение 3. Таблица дисперсного состава аспирируемой пыли для
аспирационных укрытий с одинарными стенками
Приложение 4. Основные существующие зависимости описания
дисперсного состава измельченного материала
Приложение 5. Результаты численного эксперимента
Приложение 6. Поверхности отклика полученные в результате

1 1 К

/ 7 я
( ) оа Ч» !
/-— 2 / I

Рис. 1.10. Укрытие с двойными стенками и вертикальной внутренней перегородкой: 1 - аспирационная воронка; 2 - перегрузочный желоб; 3 - верхняя крышка укрытия; 4 - фартук; 5 — задняя стенка; 6 - боковая наружная стенка; 7 - боковая внутренняя стенка; 8- вертикальная жесткая перегородка.
Существует также ряд других конструкций аспирационных укрытий, направленных на снижение концентрации пыли на выходе [42, 83]. Эти конструкции можно разделить на две группы: укрытия, в которых осаждение пыли осуществляется с помощью воды или пены (укрытия - пылеуловители мокрого типа), и укрытия, в которых осаждение пыли осуществляется за счёт инерционных сил без применения воды (укрытия - пылеуловители сухого типа). Применение укрытий первой группы ограниченно технологическими требованиями к перерабатываемому материалу, а также их использование экономически нецелесообразно из-за высоких эксплуатационных затрат.
Сухие укрытия-пылеуловители нуждаются в доработке как в направлении интенсификации процесса осаждения пыли, так и в направлении простоты и надёжности их конструкции. Например, к таким аспирационным укрытиям следует отнести аспирационные укрытия с пылеприёмником сепаратором, а также аспирационные укрытия с отсосом -