Исследование эффективности пылеулавливания в циклоне с рельефными поверхностями

• Автор: Темникова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ И КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗРАБОТОК

ПЫЛЕОЧИСТИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1. Конструкции циклонных пылеуловителей

1.2. Использование отрывных течений для интенсификации процессов

1.3. Методические основы к расчету, сопоставлению и выбору пылеулавливающих аппаратов

Выводы. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ТЕХ 1ИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Описание экспериментального стенда и рабочих участков

2.2. Выбор рабочего вещества и ег о свойства

2.3. Методика измерений и проведения эксперимента ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
3.1. Результаты и анализ эффективности пылеулавливания
3.2. Гидродинамические результаты и их сравнение
3.3. Анализ динамических характеристик
3.4. Обоснование выбора системы вентиляции с применением циклона,
имеющего рельефные поверхности
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ
ГЛАВА 5. СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТА С ЦИКЛОНАМИ СТАНДАРТИЗИРОВАННЫМИ
5.1. Определение констант к расчету универсальным методом
5.2. Энергетический принцип сравнения пылеуловителей
ГЛАВА 6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦИКЛОНОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Условные обозначения
Список использованной литературы


В данной работе рассматриваются и подвергаются сравнению лишь наиболее распространенные и наиболее интересные по своему устройству и конструктивному решению аппараты, которые могут быть использованы для очистки промышленных запыленных газо-воздушных потоков. Рис. Входной патрубок 4 имеет щелевое отверстие 5, сообщающее его полость 1 с пылеприемным карманом 6. Пылеприемный карман посредством разгонной трубы 7 соединен с бункером 8. Выходной тангенциальный патрубок присоединен к цилиндрическому стакану Р, расположенному в пылевыводном отверстии 2. Запыленный газ поступает через входной патрубок, в котором наиболее крупные частицы под действием сил инерции достигают внутренней поверхности и через щелевое отверстие поступают с частью газа в пылеприемный карман, далее в разгонную трубу. Частицы пыли разгоняются и по инерции проскакивают отверстие, за ним тормозятся и ссыпаются в бункер. Газ уходит через выходной тангенциальный патрубок и цилиндрический стакан 9. Таким образом, на нижнем участке разгонной трубы происходит эффективное отделение пыли от газа. Основной поток газа, освобожденный от крупных частиц, поступает в корпус циклона У, где за счет центробежной силы происходит выделение пыли из газа. Пыль отводится из циклона через пылевыводное отверстие 2. Очищенный газ снизу дополнительно подкручивается потоком, выходящим из цилиндрического стакана, смешиваясь с ним, и выходит через выхлопную трубу 3. В экспериментальных исследованиях приведенная скорость газа составляла 3,5 м/с, концентрация пыли в газе — г/м3, в качестве пыли использовали кварцевый песок с диаметром частиц мкм, дисперсией 1,6 и плотностью кг/м3. Сравнение эффективности очистки (,2 %) данной конструкции проводится с двумя другими конструкциями. В одной из этих конструкций, к пылеприемному карману присоединен пылевыводной канал, заглубленный в бункер, эффективность улавливания составила ,6 %. Во второй - пылеприемный карман имеет выходной патрубок для удаления пыли и отверстие в стенке с трубопроводом для перепуска газа в циклон, эффективность очистки в данном случае равна ,6 %. Из экспериментально полученных степеней улавливания пыли видно, что циклон с разгонной трубой, выходным тангенциальным патрубком и цилиндрическим каналом имеет наибольшую эффективность очистки. Необходимо отметить, что конструктивно циклон сложен в изготовлении и требует достаточно точного исполнения, так как для гарантированного отделения крупных частей во входном участке, необходим определенный расход газа. Регулирование же потоками в циклоне между основным потоком и в разгонной трубе не предусмотрено. Пылеуловитель из [7] представляет собой аппарат (рис. IЦЧ-. Отличительным признаком технического решения авторов [7] является то, что в центральной части корпуса соосно расположена винтовая вставка 4 в виде полосы с отогнутым внутрь нижним концом, образующим спиральный желоб, прикрепленный с помощью монтажных элементов 5 к цилиндрической части корпуса /. При этом радиус спирали зависит от размера улавливаемых частиц. Рис. Форма желоба способствует движению частиц пыли без взвихривания. Таким образом, по мнению авторов, снижается время движения частицы до стенки и гарантируется ее вывод из потока газа, соответственно, увеличивается эффективность очистки воздуха. Как правило, на предприятиях сталкиваются с улавливанием полидис-персной пыли, диапазон размеров фракций которой достаточно широк, поэтом}' не ясно какой размер частиц мелких фракций считать характерным и использовать для определения радиуса винтовой вставки. В другом случае, выделив актуальный, возможно минимальный, размер частиц, и, улавливая их, другой размер может иметь достаточно большой коэффициент проскока. Полагаем, в этом случае правомерно было бы предложить каскадную компоновку из нескольких циклонов с различными радиусами винтовых вставок. Но эго повлечет к усложнению конструкции и увеличению как капитальных, так и эксплуатационных затрат. Циклон-сепаратор, рассматриваемый в [8], состоит из цилиндрического корпуса 5 (рис. Рис.