Совершенствование процесса сепарации частиц в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе

• Автор: Смирнов, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.
ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ

1.1 Классификация существующих способов пылеулавливания.

1.1.1 Осаждение частиц пыли под действием силы тяжести.

1.1.2 Пылеулавливание под действием сил инерции

1.1.3 Комбинированные способы пылеулавливания

1.2 Аппаратура для пылеулавливания и классификации пыли по фракциям

1.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований движения

и сепарации двухфазного потока в инерционных пылеуловителях

1.4 Выводы по главе. Постановка задач исследования
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ ИЗ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА В ИЕРЦИОНИОЦЕНТРОБЕЖНЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯХ
2.1 Описание разработанной конструкции ИЦПК
2.2 Моделирование процесса движения газового потока и сепарации частиц в аппаратах типа ИЦГ1 и ИЦПК
2.3 Моделирование конструкций пылеуловителей
2.4 Результаты моделирования процессов в аппаратах типа ИЦП и ИЦПК.
2.4.1 Сравнение результатов моделирования процессов в аппаратах типа ИЦП и ИЦПК
2.4.2 Исследование влияния геометрических параметров аппарата типа ИЦПК на эффективность пылеулавливания.
2.4.3 Влияние скорости газа во входном патрубке аппарата типа
ИЦПК на эффективность пылеулавливания
2.5 Выводы по главе.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ В ИНЕРЦИОННОЦЕНТРОБЕЖНОМ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕКЛАССИФИКАТОРЕ.
3.1 Описание экспериментальной установки.
3.2 Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных
3.3 Основные результаты экспериментальных исследований.
3.3.1 Влияние величины зазора К па гидравлическое сопротивление и эффективность пылеулавливания аппарата типа
ИЦПК.
3.3.2 Влияние высоты экранов Н на гидравлическое сопротивление
и эффективность пылеулавливания аппарата типа ИЦПК
3.3.3 Использование аппарата типа ИЦПК для классификации
3.3.4 Сравнение результатов экспериментальных исследований аппаратов типа ИЦП и ИЦПК.
3.4 Выводы по главе
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННОЦЕНТРОБЕЖНОГО ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯКЛАССИФИКАТОРА
4.1 Расчет аппарата типа ИЦПК.
4.2 Пример расчета промышленного ИЦПК.
4.3 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


Сегодня в нашей стране федеральные и региональные законы устанавливают правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, регулируют отношения в сфере взаимодействия общества и природы, которые возникают при осуществлении хозяйственной деятельности [6-]. Очевидно, что решение задачи снижения выбросов пыли в окружающую среду лежит в области усовершенствования существующего, а также разработки и внедрения нового газоочистного оборудования. В настоящее время среди различных видов пылеуловителей, работающих без применения жидкости, наиболее востребованными являются аппараты инерционного типа. Причиной этому послужила простота их изготовления и эксплуатации, небольшое гидравлическое сопротивление, надежность, компактность, работоспособность при повышенных температурах, большой начальной запыленности и практически любых давлениях газа. При этом на предприятиях, где частицы определенного размера являются целевым продуктом (например, производящих красящие пигменты, цемент, керамзит, пылевидный катализатор и др. Сегодня такого рода задачи могут быть решены путем последовательного размещения пылеулавливающих и классифицирующих аппаратов, что приводит к значительной металлоемкости и большим габаритным размерам установки. Немаловажной задачей является создание методов расчета основных характеристик пылеулавливающих аппаратов, позволяющих максимально сократить проведение экспериментальных исследований разработанного оборудования за счет применения современной компьютерной техники и программных комплексов. Все вышеупомянутое обусловило необходимость проведения данной работы. Автор выражает большую благодарность коллективам кафедр «Технологические машины и оборудование» и «Процессы и аппараты химических технологий» ГОУВПО «ЯГТУ» за помощь и содействие в создании экспериментальной установки и проведении исследований. Признателен профессору, доктору технических наук Н. И. Володину за ценные советы и замечания, высказанные в ходе выполнения настоящей работы. ГЛАВА 1. Среди аппаратов, использующих «мокрые» способы очистки газа от частиц пыли, наибольшее распространение получили скрубберы. В основе принципа их работы лежит контакт запыленных газов с промывной жидкостью, при этом осаждение частиц пыли происходит на капли жидкости, пленку жидкости или на поверхность газовых пузырей. На рисунке 1. Рисунок 1. Следует отметить, что ресурс совершенствования пылеуловителей «мокрого» типа далеко не исчерпан и на протяжении длительного периода времени они еще будут использоваться в различных отраслях промышленности [3, -]. В связи с тем, что «мокрые» способы улавливания ныли обладают рядом существенных недостатков, наибольшее распространение на промышленных предприятиях получили «сухие». Классификацию способов «сухой» очистки газов удобно проводить в зависимости от сил, под действием которых происходит выделение частиц пыли из газового потока (рисунок 1. Рисунок 1. Очистка под действием электрических сил. Этот способ предусматривает сообщение электрического заряда взвешенным частицам в поле коронного разряда. Под действием электрического поля заряженные частицы осаждаются на поверхности электрода. Примером аппаратурного оформления этого способа являются электрофильтры, принципиальная схема которых представлена на рисунке 1. Рисунок 1. АР = 0. Па). Очистка под действием механических сил. Данный способ предусматривает отделение частиц пыли от газа за счет фильтрования через пористую перегородку, а также под действием сил тяжести и инерции (рисунок 1. При фильтровании запыленных газов частицы пыли собираются на пористой перегородке со стороны входа потока, а очищенный газ проходит через нее и удаляется из аппарата. При прохождении запыленного газового потока через фильтровальный материал пыль осаждается вследствие комплексного воздействия ситового эффекта, сил инерции, броуновской диффузии, гравитационных и электрических сил. Основным механизмом осаждения частиц пыли, вероятно, следует считать ситовой эффект. Рисунок 1. Наибольшее распространение в промышленности получили фильтры с цилиндрической формой размещения фильтровального материала на металлическом каркасе (рукавные фильтры) (рисунок 1.