Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей

• Автор: Кулаков, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

Введение.
Индексы.

Список сокращений.

Список основных условных обозначений

ГЛАВА 1. Обзор программного обеспечения в области пылеочистки и

природоохранной деятельности. Классификация циклонов и

пылеосадительных камер. Обзор методов расчета инерционных

пылеуловителей

1.1. Обзор программного обеспечения в области пылеочистки и.природоохранной деятельности

1.2. Классификация циклонов

1.3. Методики расчета эффективности и гидравлического сопротивления

циклонов.
1.3.1. Вероятностноэнергетический метод
1.3.2. Методика НИИОГАЗ
1.3.3. Универсальный метод
1.3.4. Усовершенствованный универсальный метод
1.4. Классификация пылеосадительных камер
1.5. Методики расчета эффективности пылеулавливания.пылеосадительных камер.
1.5.1. Методика расчета размеров прямоугольной пылеосадительной
камеры по И.И Чернобыльскому.
1.5.2. Методика расчета размеров пылеосадительной камеры и ее
эффективности очистки по М.Г Зиганшину.
1.6. Выводы и основные результаты по главе 1.
1.7. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. Математические модели и алгоритмы технологического расчета элементов прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли и пылеосадительной камеры.
2.1. Алгоритмы технологического расчета ПОК по методикам М.Г. Зиганшина и И.И. Чернобыльского.
2.2. Принцип функционирования ПЦПО.
2.3. Математическая модель расчета осевого направляющего аппарата.
2.4. Математическая модель расчета раскручивающего лопастного аппарата.
2.5. Алгоритм методики оценки эффективности пылеулавливания и гидравлического сопротивления проектируемого ПЦПО.
2.6. Выводы и основные результаты по главе 2.
ГЛАВА 3. Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.
3.1. Выбор языка программирования и системы автоматизированного проектирования.
3.2. СОМтехнология. Объектная модель АсДоСАО
3.3. Структура и функции АСМТРЭИГ1.
3.4. Иерархия форм.
3.5. Подсистема автоматизированного технологического расчета ПОК.
3.5.1. Программный модуль Расчет ПОК
3.5.2. Программный модуль Расчет ПОК 2
3.6. Подсистема автоматизированного технологического расчета элементов циклона
3.6.1. Программный модуль Прогнозирование эффективности сепарации и гидравлического сопротивления циклона
3.6.2. Программный модуль Эксперимент ГЕЦ
3.6.3. Программный модуль Расчет угла раскрутки
3.7. Выводы и основные результаты но главе
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование ПЦПО.
4.1. Описание лабораторного стенда и методики проведения эксперимента
4.2. Влияние углов установки лопаток ОНА и РЛА на эффективность пылеулавливания и гидравлическое сопротивление ПЦПО
4.3. Экспериментальная проверка адекватности модели расчета угла установки лопаток РЛА
4.4. Выводы и основные результаты но главе
Основные выводы по диссертации.
Список использованной литературы


Поэтому разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО является актуальной и практически значимой с точки зрения интенсификации и компьютеризации технологического процесса пылеулавливания. Приведена классификация циклонов и пылеосадительных камер, определены их преимущества и недостатки проведен анализ методов технологического расчета и оценки эффективности пылеулавливания ПОК и ПЦПО. В результате обзора установлено, что не существует программного обеспечения для автоматизированного моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей. На основе анализа литературных источников сформулирована цель и поставлены задачи исследования. В главе 2 представлены разработанные для создания автоматизированной системы алгоритмы технологического расчета ПОК по методикам М. Г. Зшаншина и И. И. Чернобыльского 2. Для элементов ПЦПО ОНА и РЛА разработаны математические модели и алгоритмы расчета. На входе в ПЦПО установлен ОНА для закрутки потока, который является важным элементом конструкции, влияющим на сепарационную и гидравлическую характеристики циклона. РЛА, установленный в выхлопном патрубке ПЦПО, выпрямляет закрученный поток и снижает гидравлическое сопротивление циклона. Для ПЦПО выполнено стереометрическое моделирование ОНА, при этом смоделирована срединная поверхность лопастей ОНА. При моделировании РЛА учитывался и был рассчитан угол установки лопаток Р на входе относительно радиальной плоскости. Основой расчета угла р является закон сохранения момента импульса вращения. Предполагается, что вращение газового потока подчиняется закону вращения твердого тела при произвольном радиусе угловая скорость постоянна. В модели учтено также расширение газа в циклоне, вызванное его гидравлическим сопротивлением. Также разработаны алгоритмы технологического расчета элементов Ц0. В главе 3 рассматривается автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей АСМТРЭИП. ОНА, а также размеров цилиндрических вставок и автоматическое построение чертежей в системе АиюСАО определение угла установки лопаток на входе в РЛА относительно радиальной плоскости в зависимости от конструкции ОНА и характеристик циклона расчет углов и радиусов загиба, проекционных характеристик и развертки лопастей РЛА, а также размеров цилиндрической вставки и автоматическое построение чертежей в системе АШоСАГ обработка экспериментальных данных при исследованиях ПЦПО сохранение рассчитанных значений и имени файла чертежа АиюСАО автоматизированное построение чертежей и рамок формата АЗ, А4, с возможностью масштабирования рамки при выходе чертежа за ее поля, а также удобная печать каждого чертежа из одного файла. В главе 4 для проверки адекватности предлагаемых моделей расчета элементов инерционных пылеуловителей и тестирования разработанной системы проведена серия исследований процесса пылеулавливания в прямоточном циклоне диаметром 4 мм на экспериментальной установке. По расчетам и чертежам подсистемы автоматизированного технологического расчета циклона ПАТРЦ спроектирован и изготовлен прозрачный ПЦПО для визуального исследования с возможностью изменения некоторых параметров элементов конструкции. Обнаружено, что оптимальным углом установки лопаток является угол у , при котором эффективность очистки циклона увеличивается на 4 6. Также исследовалось влияние ОНА и РЛА на эффективность очистки и гидравлическое сопротивление циклона. При наличии раскручивающего лопастного аппарата наблюдается снижение гидравлического сопротивления циклона на Па при сохранении эффективности очистки на том же уровне, что и без него. Выполнено сравнение угла установки лопаток рр ,, рассчитанного по модели, с экспериментально определенным рэ ,5 на прозрачной модели ПЦПО, погрешность расчета составила 1, относительная погрешность , . Установлено, что при прохождении потока в области промежуточного отбора происходит растягивание спирали закрученного потока до и сжимание спирали закрученного потока до при подходе к раскручивающему аппарату. Лит. ТЭС теплоэлектрическая станция.