Автоматизированная система исследования процесса сепарации в циклонах и скрубберах

• Автор: Жабей, Анна Аликовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИИ.
индексы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

I ЛАВА 1. ОБЗОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЦИКЛОНОВ И СКРУББЕРОВ.

1.1. Классификация циклонов.

1.2. Классификация скрубберов, их достоинства и недостатки

1.3. Методы расчета эффективности пылеулавливания циклонов

1.3.1. Сопоставление расчета эффективности по методам М.И. Шиляева с экспериментом.

1.3.2. Сравнение с вероятностноэнергетическим методом

1.4. Сопоставление расчетных формул для определения
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ЦИКЛОНЕ.
1.5. Обзор СУБД и сред разработки программного обеспечения
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ 1.
ГЛАВА 2. АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЩССА СЕПАРАЦИИ В ПРЯМОТОЧНОМ ЦИКЛОНЕ.
2.1. Определение оптимального рас юложения промежуточного
отбора пыли.
2.2. Описание лабораторных стендов
2.3. Исследование процесса сепарации в ПЦ1Ю.
2.4. Описание исследования процесса седиментации
2.5. Описание программного модуля Седиментация
2.6. Описание программно о модуля Эксперимент
2.7. Определение 1 шотгюсти пыли и программный модуль
Плотность
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО С1РОТИВЛЕНИЯ
ЦИКЛОНОВ И СКРУББЕРОВ.
3.1. Универсальная регрессионная модель расчета эффективности
циклонов
3.1.1. Методика расчета циклонов по универсальной рефессионной модели
3.2. Рег рессионная модель расчета эффективности очистки
прямоточных циклонов при масштабном переходе
з .3. Метод расчета гидравлических потерь в прямоточном циклоне
с промежуточным отбором пыли.
3.3.1. Потери на входе в циклон ПЦПО.
3.3.2. Расчет потерь в сепарационной камере циклона
3.3.3. Расчет лагерь в выхлопном патрубке
3.4. Эмпирический метод расчета по данным инструментальных
замеров
3.5. Типовая методика НИИОГАЗ.
3.6. Алгоритм расчета юлной и фракционной эффективности
методами М.И. Шиляева
3.7. Энергетический метод расчета скрубберов в АПТРС
3.8. Фраю ионный метод расчета скрубберов Вентури в АПТРС
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 1О ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. АСИИ ПЫЛЕОЧИСТКА
4.1. Основания и требования для разработки АС 1И.
4.2. Структура и функ ии АСИИ.
4.3. Инсталляция и структура файлов АСНИ
4.4. Управление данными в АСНИ Пылеочиспса.
4.5. Автоматизированная подсистема технологического расчета эффективности очистки и гидравлического СОПРО ГИВЛЕИЯ циклонов .
4.6. Автоматизированная подсистема технологического расчета
эффективности очистки и гидравлического сопротивления скрубберов.
4.7. Автоматизированная подсистема научных исследований
процесса сепарации в ЦПО.
4.7.1. Программный модуль Эксперимент
4.7.2. Программный модуль Седиментация.
4.7.3. Программный модуль Плотность
4.8. Требования к составу и параметрам технических средств.
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В главе 2 описаны лабораторные установки и методы исследования гранулометрического состава и процесса сепарации пыли в ГТЦПО. Сформулирована и решена задача нелинейной оптимизации для определения оптимальных управлений: расположение промежуточного отбора относительно выходных кромок закручивателя и технологические параметры (среднерасходная скорость, запыленность входного потока, коэффициент гидравлического сопротивления, потери давления). Приведено описание программного средства «Седиментация» для обработки данных анализа 1ранулометрического состава измельченных материалов. Графическая и аналитическая обработка результатов и определение в пробе процентного содержания фракций различной дисперсности проводится по методикам, принятым в седиментационном анализе. Для уточнения размеров крупных частиц коэффициент гидравлического сопротивления частицы определялся не по формуле Стокса, а по формуле Сиска. Также описан программный модуль «Эксперимент», предназначенный для получения показателей работы ПЦПО по опытным данным и их аппроксимации. Данный модуль позволяет получать регрессионные зависимости гидравлического сопротивления от квадрата среднерасходной скорости, коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса и др. В главе 3 представлены алгоритмы и блок-схемы методов и моделей прогнозирования эффективности очистки в циклонах: по данным инструментальных замеров; типовая методика НИИОГАЗ, методы расчета фракционной эффективности очистки циклонов М. И. Шиляева, универсальная математическая и регрессионная модели, разработанные автором; в скрубберах: энергетический и фракционный (только для скрубберов Вентури) методы. Анализ показывает, что расчет по предлагаемым моделям является более точным по сравнению с методикой НИИОГАЗ в определенных пределах применимости. Кроме того, рассмотрен метод расчета гидравлических потерь в ПЦПО на основе характеристик пограничного слоя, в котором гидравлическое сопротивление кольцевых диффузорно-конфузорных участков сепарационной камеры определялось на основе интегрального соотношения Кармана. При расчете использованы численные методы Симпсона и простой итерации. В главе 4 приведено обоснование разработки, представлена структура разработанной автоматизированной системы «Пылеочистка». АСНИ выполнена в двух модификациях - клиент/серверной и локальной архитектуре. Формирование отчетности в программном модуле MS Excel. АПТРЦ), разработанная автором и предназначенная для выбора пылеуловителя, обладающего наибольшей эффективностью очистки при заданных режимах работы. Подсистема взаимодействует с базой данных «Циклоны», в которой хранятся основные конструктивные (диаметры сепарационной камеры и патрубка очищенного газа, длина аппарата) и технологические параметры циклонов (диапазон оптимальных средних скоростей, объемный расход очищаемого газа, коэффициент гидравлического сопротивления, потери давления в аппарате, масс-медианный диаметр частиц и плотность пыли, запыленность потока, эмпирическая эффективность очистки циклона) и скрубберов. Также БД содержит информацию о физико-химических свойствах газов, жидкостей и пылей, сведения о литературных источниках. В модуле управления данными реализована возможность добавления и редактирования информации. Выбор метода расчета конкретного циклона предоставляется пользователю. Приведено описание разработанной автоматизированной подсистемы расчета, позволяющей производить оценку эффективности очистки скрубберов, которые относятся к аппаратам мокрой очистки газов. Определение эффективности сепарации в данной программе производится на основании двух методов -энергетического и фракционного (только для скрубберов Вентури). Подсистема позволяет определить оптимальные значения технологических параметров, например, расхода орошения, максимизирующего эффективность очистки скруббера Вентури. H— расчетный по методике НИИОГАЗ; т - теоретическая оценка. Лит. ЦРП - центробежный ротационный пылеотделитель. АГ5, Яр, К:, Ку- коэффициенты уноса по параметрам Д 5, р , г, IV. Мул.