Развитие аэродинамических энергосберегающих способов повышения эффективности пылеуловителей в производстве конструкционных огнеупорных материалов

• Автор: Энтин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 213 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ СУХОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ОГНЕУПОРОВ.
1.1. Обзор и анализ теоретических и экспериментальных результатов энергосберегающего подхода к организации сухого пылеулавливания.
1.2. Характеристики и параметры пылегазовых потоков после технологических агрегатов и в аспираиионных системах
1.3. Медицинский мониторинг и проблемы рационального энергосберегающего сухого пылеулавливания при производстве огнеупоров
1.4. Перспективы защиты техносферы и утилизации пыли при дополнительном аэродинамическом совершенствовании

пылеуловителей

1.5. Выводы. Задачи теоретических и экспериментальных исследований

ГЛАВА 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Общие и специальные пневмометрические измерения в пылегазовом потоке. Безразмерные поля и оценка степени неравномерности распределения скоростей.
2.2. Определение массовой концентрации и дисперсности пыли
в пылегазовом потоке. 5
2.3. Оценка общей и фракционной эффективности пылеулавливания и факторное планирование экспериментов
2.4. Методика оценки погрешностей пылегазовых и пневмометрических измерений
2.5. Экспериментальные стенды и опытнопромышленные установки. Особенности и преимущества организации эксперимента на реальных пылегазовых потоках
2.6. Методологические решения
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ. ЭКСГШРИМЕНТАЛЫТЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Оценка влияния коэффициента Буссинсска на эффективность пылеулавливания.
3.2. Анализ и экспериментальная оценка современных устройств
для равномерного распределения пылегазового потока
3.3. Анализ выравнивающего действия распределительных решеток
3.4. Оценка энергетических и технологических возможностей применения выравнивающих поток устройств . Ю
3.5. Исследование выравнивающего действия комбинированных распределительных устройств
3.6. Предварительные инженерные рекомендации и перспективные направления разработки энергосберегающих аэродинамических способов повышения эффективности сухого пылеулавливания. ИЗ
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ АЛЬТЕРНАТИВНОГО РЕШЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СЛОЕВ ПРИ ВЫРАВНИВАНИИ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

4.1. Анализ кинетики процесса в гравитационном поле
4.2. Исследование зернистых фильтровальных слоев в центробежном поле
4.3. Построение и анализ интерполяционных моделей для оценки общей и фракционной эффективности при фильтровании
и выравнивании пылегазовых потоков зернистыми слоями.
4.4. Определение предпочтительной гидродинамической области применения зернистых слоев при фильтровании и выравнивании пылегазового потока
4.5. Разработка перспективных решений зернистых фильтров
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУХОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ
5.1. Экономические аспекты зашиты техносферы при использо вании разработанных аэродинамических способов повышения эффективности сухих пылеуловителей
5.2. Расчет эффективности зашиты атмосферы от пылевых выбросов при внедрении разработанных рекомендаций
5.3. Техникоэкономические и коммерческие перспективы применения результатов работы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При неизотермическом движении пылегазового потока изменяется профиль скорости, причем характер изменения профиля скорости зависит от того, как расположена труба, вертикально или горизонтально, и совпадают ли направления свободного и вынужденного движений или они противоположны. При повороте пылегазового потока возникают центробежные силы, повышающие статическое давление потока в направлении от центра кривизны. Так как полное давление вдоль радиуса кривизны остается постоянным, повышение статического давления приводит к соответствующему понижению скорости в том же направлении. Наоборот, к центру кривизны статическое давление падает, и соответственно скорость возрастает, как это показано на рис. Рисунок 1. Переход потока из изогнутой 4 части отвода или колена в прямолинейный участок сопровождается противоположными эффектами диффузорным вблизи внутренней стенки и конфузорным вблизи внешней стенки. Диффузориые явления приводят к отрыву потока от обеих стенок. Вихревая зона, возникающая при отрыве потока от внешней стенки, незначительная, в то время как вихревая зона у внутренней стенки распространяется далеко за изгиб канала, значительно сужая сечение основного потока. Чем больше угол поворота колена или отвода, тем интенсивнее вихрсобразование у внутренней стенки, а следовательно, больше неравномерность распределения скоростей по сечению. Так, например, при угле поворота колена 5К и малом радиусе закругления или при острой кромке максимальная ширина вихревой зоны достигает половины поперечного сечения, а протяженность . Следует отметить, что поскольку вихревая зона возникает при обтекании внутренней кромки поворота, наиболее эффективный способ ее предотвращения скругление именно этой кромки. В ряде случаев ошибочно скругляют внешнюю кромку поворота, оставляя внутреннюю острой или скругляя ее. Аналогично округлению на структуру потока влияет срез кромки поворота, хотя и в меньшей степени. Распределение скоростей после поворота потока зависит также от степени расширения колена. Чем больше отношение площадей выходного и входного сечений, тем больше диффузорный эффект, а. Ь,г. Ьк полуширина канала рабочей камеры пылегазового потока, м гк радиус закругления колена, м. Для снижения сопротивления в коленах необходимо прежде всего сократить вихревую область у внутренней стенки. Наибольший эффект получается при установке лопаток ближе к внутреннему закруглению, поэтому число лопаток у внешней стенки колена можно уменьшить. Эк диаметр канала рабочей камеры, м. Длина хорды профилированных лопаток г принимается равной длине хорды дуги внутреннего закругления колена, т. Г. 1. Особую сложность при использовании в системах пылеулавливания представляют короткие диффузоры, эффективные только при установке в них разделительных стенок, обеспечивающих деление диффузора на ряд диффузоров с меньшими углами расширения. Об эффективности разделительных стенок в коротких диффузорах с большим углом расширения можно судить по полям скоростей, приведенным в 8, . Весьма эффективны системы направляющих лопаток дефлекторов, которые отклоняют часть потока вблизи входа из средней области диффузора к его стенкам, вследствие чего зона отрыва уменьшается. В результате улучшается распределение скоростей и снижаются гидравлические потери. Распределение скоростей за ступенчатыми диффузорами получается даже несколько более благоприятным, поскольку оно симметрично по сечению. Некоторое выравнивание потока по сечению коротких диффузоров с большими углами расширения достигается установкой перфорированных распределительных пластин, тормозяших движение пылегазового потока в центральной части газохода. В результате уменьшается зона отрыва, более эффективно происходит расширение струи и снижаются потери давления на выходе из диффузора. Комплексное решение поставленных в работе задач предусматривает не только аэродинамическое усовершенствование аспирационных систем газоходов и пылеуловителей, но и технологическое вмешательство, направленное к . В этой связи весьма показательна характеристика некоторых техноэкономических показателей, приведенная в табл. Таблица 1. Наименование продукции. К Изделия МКБ на боксите. Изделия МКББГ на боксите с графитом. Массы набивные ММК. Изделия высокоглиноземистые А2О3.