Совершенствование режимно-конструктивных параметров аппаратов ВЗП в системах обеспыливающей вентиляции перегрузочных узлов строительных материалов

• Автор: Артюхин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.03, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сравнение центробежных пылеулавливающих аппаратов при очистке вентвыбросов строительных производств

1.2 Историческое развитие высокоэффективных центробежных аппаратов.

1.3 Сопротивление пылевых частиц в газовой фазе

1.4 Анализ существующих методов расчета эффективности аппаратов ВЗП их аэродинамических характеристик

1.5 Эффективность пылеулавливания и аэродинамика аппаратов ВЗП

1.6 Определение фракционной эффективности улавливания ныли ап

парато в ВЗП.

1.7 Выбор направления исследования.
1.8 Выводы по главе 1
Г ЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ В АН Г АРАТЕ ВЗП.
2.1 Математическое описание процесса пылеулавливания в аппаратах со встречными закрученными потоками.
2.1.1 Уравнения движения газовой фазы
2.2 Оценка сил, действующих на частицу пыли в пылеуловителе со встречными закрученными потоками
2.3 Метод расчета сопротивления пылевых частиц в аппаратах ВЗП.
2.4 Уравнения движения твердой фазы
2.5 Фракционная эффективность аппаратов ВЗП с коническим закру
чиватслсм потока нижнего ввода
2.6 Выводы по главе 2
ГЛАВА З ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ В АППАРАТЕ ВЗП С КОИИЧКСКИМ ЗАКРУЧИВАТЕЛЕМ ПОТОКА НИЖНЕГО ВВОДА
3.1 Описание схемы лабораторной установки.
3.2 Методика и программа исследований.
3.3 Основные результаты экспериментальных исследований
3.4 Выводы по главе 3.
Г ЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ
4.1 Конструктивные решения пылеуловителей ВЗП
4.2 Методика расчета аппаратов со встречными закрученными пото
4.3 Определение дисперсионног о состава пыли методом микроско
4.3.1 Подготовка к дисперсионному анализу.
4.3.2 Исследование дисперсного состава материалов, подвергающихся перегрузке.
4.4 Опытно промышленные системы обеспыливающей вентиляции
4.5 Экономическая и экологическая эффективность от снижения затрат на электроэнергию.
4.6 Экономическая и экологическая эффективность от внедрения установок пылеулавливания
4.7 Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это изменяет схему движения потоков воздуха внутри аппарата: происходит уменьшение градиента крутки по длине аппарата, предотвращается захват уже отсепарироваиных к стенке частиц пыли, уменьшается падение давления в осевой зоне аппарата. Можно отмстить, что условная скорость газа в аппарате ВЗП на 0-0% больше чем у циклонов, вследствие чего выше и пропускная способность. А наличие дополнительного нижнего ввода способствует уменьшению потерь давления в аппарате ВЗП по сравнению с циклоном при одинаковых нагрузках [8, , , ]. Разработкой, исследованием и совершенствованием вихревых пылеуловителей и методик их расчета успешно занимались: Сажин Б. С., Гудим Л. С., Кутепов А. М., Латкин A. C., Лукачевский Б. П., Чувпило Е. А., Ладыж-ский В. H., Попов А. И., Киселев В. М., Соловьев В. И., Успенский В. А., Богу-славсий Е. И., Азаров В. H., Приходько В. П. и многие другие. Оценка эффективности пылеулавливания циклонов приведена в работах [0, 1]. Для вихревых пылеуловителей характеристики аппаратов приведены в [, 8]. Данные различных характеристик центробежных аппаратов приведены в таблице 1. В циклоне весь объем очищаемого воздуха подается в верхний ввод. По мере движения сверху вниз поток меняет свое направление и поступает в осевую зону циклона. В аппарате ВЗП только часть общею объема очищаемого воздуха, подаваемая в верхний ввод, меняет направление своего движения при очистке в аппарате. Из этого следует, что затраты энергии на разворот потока в ВЗП будут меньше. При одинаковой обшей производительности сравниваемых равновеликих аппаратов ВЗП и циклонов при одинаковых коэффициентах гидравлического сопротивления входных устройств, скорости газа во входных паэрубках аппарата ВЗП будут ниже, поскольку поток разделяется до аппарата [8]. Исходя из вышесказанного, можно заключить, что теоретически потери давления в пылеуловителях ВЗП меньше, чем в циклонах. На практике эта гипотеза полностью подтверждается. Таблица 1. Характеристики различных типов циклонов (бк=0 мм) и вихревых пылеуловителей [8, 0, 1]. Пылеуловитель с! З,}, мкм 1). ЦН- 3. ВГІУ ОБЕ лопаточный, ((1к=0 мм) 1. Потери давления в аппаратах ВЗП сравнимы с потерями в низкоэффективных циклонах, например 1ДН-, ВЦНИИОТ, а эффективность пылеулавливания выше, чем у энергоемких высокоэффективных циклонов, что обусловливает возможность их работы при значительно больших расходах газа, чем у циклонов тех же диаметров. Сопоставление эффективности сепарации пыли для равновеликих циклонов и аппарата ВЗП при оптимальных для них нагрузках [8] показаны в таблице 1. Таблица 1. Сопоставление эффективности сепарации пыли для равновеликих циклонов и аппарата ВЗП при оптимальных для них нагрузках. Полиакрилонитрил . СК-ЦН-. Теоретические фракционные эффективности пылеулавливающих аппаратов показаны на рисунке 1. Рисунок 1. Для аппаратов 3Г1 данные по фракционной эффективнос ти у различных авторов отличаются друг от друга. Это отличие можно объяснить конструктивными особенностями исследованных аппаратов. Поэтому на приведенном рисунке область эффективностей аппаратов 3П ограничивается двумя предельными параметрами. Для циклонов показанные на рисунке 1. Множество авторов приводит кривые для циклонов, отличающиеся от приведенных фракционных эффективностей в большую или меньшую сторону. Поэтому примем, что фракционная эффективность циклонов также находится в некоторой области, находящейся около представленных на графике кривых. С -х годов все ведущие промышленно развитые страны занялись разработкой высокоэффективных сухих центробежных пылеуловителей. Наибольших успехов в этом направлении в -х, -х годах достигли ученые Германии [, 8. В году Е. Шауфлер и X. Ценнек впервые запатентовали вихревой пылеуловитель (ВПУ) [4, 5], который относится к прямоточным аппаратам центробежного действия. Этот аппарат существенно отличался от конструкций высокоэффективных циклонов и позволил извлекать из вентиляционных выбросов до % пыли с заметным содержанием мелкодисперсных частиц (диаметром 3—5 мкм). Схема этого аппарат показана на рисунке 1. Рисунок 1. При работе аппарата газовзвесь с улавливаемой пылью посту пает в се-парационную цилиндрическую камеру 1 через ввод 2 и движется снизу вверх вдоль оси аппарата.