Очистка воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях с использованием ионно-электронной технологии и биологически активных веществ

• Автор: Рогов, Вадим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 376 с. : ил

Введение

1 Постановка проблемы очистки воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях

1.1 Состояние воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях и способы ее очистки

1.1.1 Изменение аэродисперсной системы при воздействии внешних сил

1.2 Способы удаления осевшей пыли в производственных помещениях

1.2.1 Влияние свойств пыли на параметры и режимы работы ЦПУ

1.3 Очистка газопылевых выбросов на деревообрабатывающих предприятиях

1.4 Летучие терпеноиды воздушной среды

1.5 Направление и задачи исследований

2 Методы проведения экспериментальных исследований

2.1 Определение влияния искусственной ионизации воздуха и биологически активных веществ на осаждение тонкодисперсной древесной пыли из воздушной среды
2.2 Определение сил адгезии древесной пыли к различным поверхностям с учетом продолжительности контакта слоя пыли с поверхностью и сс фракционного состава
2.3 Исследование зависимости скорости воздушного потока, обусловливающей отрыв слоя пыли, от продолжительности контакта слоя ныли с поверхностью, ее фракционного состава и материала поверхности
2.4 Определение оптимальных параметров пылеуборочной насадки
2.5 Определение оптимальной скорости транспортирования древесной пыли по горизонтальному трубопроводу
2.6 Влияние электростатических сил на эффективность работы циклона пыли
2.7 Определение количества терпеноидов и отрицательных ионов под пологом леса
3 Изменение аэрозоля под действием электрических зарядов
3.1 Электрические заряды аэрозольных частиц
3.2 Изменение аэрозолей под влиянием электрического поля
3.3 Коагуляция заряженного аэрозоля в отсутствие электрического поля
3.4 Заряжение частицы аэрозоля ионным потоком
3.5 Модель взаимодействия заряженной частицы со средой
3.6 Механизм осаждения частиц аэрозоля
3.6.1 Осаждение частиц аэрозоля из воздушной среды
3.7 Модель осаждения частиц в замкнутой системе
3.8 Особенности заряжения древесных частиц ионным потоком
3.9 Изменение структуры аэрозольных частиц древесной пыли в результате их агрегации под действием ионного потока
3. Влияние дисперсности на коагуляцию аэрозоля воздействием на него ионным потоком и терпеноидами
4 Динамика количества и состава летучих терпеноидов, отрицатель
ных ионов в естественных природных условиях
4.1 Содержание и состав летучих терпеноидов в природных условиях
4.2 Формирование аэроионов в воздухе хвойного леса
5 Исследование процесса отрыва древесной пыли с поверхности
5.1 Исследование адгезии древесной пыли
5.2 Отрыв прилипших частиц воздушным потоком
5.3 Построение математической модели определения скорости воздушного потока, необходимой для отрыва слоя пыли от 0 поверхности
5.4 Особенности процесса отрыва слоя древесной пыли воздуш
ным потоком
Выводы
6 Основы аэродинамического расчета пылеуборочной насадки
6.1 Исследование и разработка оптимальной пылеуборочной насадки
6.2 Определение функциональной зависимости оптимальной скорости воздушного потока в пылеуборочной насадке от е гсо 4 метрических параметров и свойств пыли
6.3 Обоснование оптимальных геометрических размеров пылеуборочной насадки
6.3.1 Аэродинамический коэффициент
6.3.2 Коэффициент сопротивления
6.3.3 Динамическое давление у щели насадки
6.3.4 Коэффициент эффективности
6.3.5 Определение оптимального варианта пылеуборочной насадки
Выводы
7 Исследование потерь давления при транспортировании древесной
пыли в трубопроводе
7.1 Аналитическое определение коэффициента сопротивления движению аэросмеси
7.2 Исследование коэффициента сопротивления при транспортировании древесной пыли в трубопроводах
7.3 Статистический метод определения потерь давления при
транспортировании древесной пыли в трубопроводе
7.4 Определение оптимальной скорости транспортирования древесной пыли в трубопроводе
8 Теоретические основы выбора параметров и режимов работы циклона в очистке воздуха от тонкодисперсной пыли
8.1 Эффективность работы аппаратов циклонной очистки
8.2 Характеристика удаляемых отходов деревообрабатывающих цехов
8.3 Существующая методика выбора циклопов для очистки воздуха от древесной пыли
8.4 Определение параметров и режимов работы аппаратов сепарации
8.5 Повышение эффективности процесса сепарации в циклоне
Заключение и общие выводы Библиографический список Приложения
Введение


Древесные отходы поступают в эксгаустерные установки с большой кинетической энергией и поэтому, основная часть энергии воздушного потока в системах расходуется на преодоление сил зрения аэросмеси о стенки трубопровода и на транспортирование материала, движение которого определяется силами равитации и инерции. В пылеуборочных установках основная часть энергии расходуется на создание скорости воздушного потока в пылеуборочпом инструменте, необходимой для отрыва пыли от поверхности. Причем транспортирование частиц пыли по трубопроводам в большей степени управляется воздушным потоком, так как сила лобового давления значительно превышает силу собственного веса частицы. Данное положение о различии аэродинамических процессов в пневмотранспортных системах с высокой концентрацией смеси и малой отмечалось в работах . Поэтому использование в централизованных пылеуборочных установках оптимальных значений скоростей транспортирования, и вследствие этого и расчет оптимального рабочего режима по методикам, разработанным для пневмотранспортных систем, а также применение расчетных данных для пылеуборочпых установок из других ограслей промышленности изза специфических свойств древесной мыли может привести к серьезным ошибкам. В последние . В работах 1, 6, 8, 4, 7, 5, 6, 8 приведены результаты исследований аэродинамических сопротивлений при движении материала в узлах и материалов трубопроводов пылеуборочных установок, даются методы расчета пылеуборочных систем. В основу предлагаемых методов расчета положена теория И. Гастерштандта 0, установившего зависимость между отношением величины падения давления при транспортировании материала д. К коэффициент сопротивления движению аэросмеси. В уравнении 1. Для эффективной работы пневмотранспортных систем при их расчете необходимо определение минимальной скорости воздушного потока, требуемой для переноса частиц, не позволяющей им оседать в трубопроводах. В связи с этим в работе 1 приводятся результаты исследований по определению минимальной скорости транспортирования частиц в воздушном потоке. Минимальная скорость, требуемая для продвижения частиц на расстояние нескольких сантиметров. Минимальная скорость, требуемая для транспортирования частицы путем се скольжения или подскакивания по дну трубопровода. Минимальная скорость, требуемая для транспортирования частицы без пульсации, без скольжения или подскакивания. Минимальная скорость, требуемая для отрыва частицы с того места, где она осела на дне трубопровода, и ее транспортировки. Минимальная скорость, требуемая для захвата частицы из образовавшегося на дне слоя и транспортировки ее по трубопроводу. С практической точки зрения критерии 3 и 5 являются наиболее существенными для проектирования пневмотранспортных систем. Из них критерий 3 представляет наибольший интерес. Определяемые по нему скорости получили название в данной работе, пульсирующие скорости отдельной частицы v. Было установлено, что для крупных частиц значение v уменьшается с уменьшением размера частиц, однако ниже некоторого определенного размера v увеличивается. Также было установлено, что значение v пропорционально значению диаметра трубы v, п изменяется от 0,4 до 0,6. V относительная скорость в сечении трубопровода. При сравнении формулы Гастсрштадта 1. Для раскрытия механизма движения частиц и потерь энергии, обусловленные их массой, существенное значение имеет знание относительной скорости частиц и ес зависимости от концентрации материала, диаметра трубопровода и скорости воздушного потока. В этой связи, в работе 1 приводятся результаты исследований относительно скорости движения зернистых материалов в вертикальном трубопроводе. Ъ коэффициент сопротивления сферы, соответствующей скорости витания зерен v скорость витания зерен. В экспериментальных исследованиях Т. Н. Илиева 3 по определению действительных скоростей движения одиночных частиц измельченной древесины v в горизонтальном трубопроводе установлено, что с увеличением скорости воздушного потока v сила собственного веса частицы становится незначительна по сравнению с возрастающей силой лобового давления и при определенной скорости воздушного потока, когда лобовое давление намного превышает собственный вес частицы, она начинает двигаться устойчиво во взвешенном состоянии.