Исследование и разработка пылеуловителей, обеспечивающих повышение эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров

• Автор: Чистяков, Ярослав Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 196 с. : ил.

1. Аналитический обзор и постановка задач исследований
1.1. Анализ существующих видов пылеуловителей
1.1.1. Сухие механические пылеуловители
1.2. Способы и средства борьбы с пылью в шахтах
1.3. Методы моделирования циклонного процесса
1.4. Методы исследования движения частиц в пылеуловителях
Выводы по главе
2. Экспериментальные исследования процесса сепарации (разделения) пылевоздушных смесей
2.1. Описание исследуемого центробежно-инерционного пылеуловителя
2.2. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента
2.3. Исследования гидродинамики газового потока в аппарате и соотношение его конструктивных элементов
2.4. Экспериментальные исследования эффективности разработанного центробежно-инерционного пылеуловителя
2.5. Прогноз выбросов пыли при переработке горной массы на дробильно-сортировочный комплексе (ДСК) ОАО «Хомяковский карьер» Тульской области
2.6. Мероприятия по уменьшению выбросов пыли загрязняющих веществ в атмосферу при переработке горной массы на дробильносортировочный комплексе (ДСК) на Турдейском, Хомяковском
известняковых карьерах
Выводы по главе
3. Математическая модель процесса сепарации мелкодисперсной пыли в

центробежно-инерционном пылеуловителе
3.1. Основы математической модели процесса сепарации
3.2. Краевые условия
3.3. Особенности моделирования турбулентного движения
3.4. Особенность моделирования многофракционности состава запыленного воздуха
3.5. Общая характеристика методов решения задач газодинамики применительно к объектам пылеулавливания
3.6. Постановка численного решения
Выводы по главе
4. Проверка адекватност математической модели и разработка программно-вычислительного комплекса для исследования процесса сепарации мелкодисперсной пыли
4.1. Вычислительные аспекты, оценка практической точности численного моделирования
4.2. Программно-вычислительный комплекс для исследования
процессов газодинамики
Выводы по главе
5. Пути совершенствования аппаратурного оформления пылеуловителей центробежно-инерционно типа
5.1. Разработка пылеуловителя-классификатора для мелкодисперсной фракции
5.2.Разработка пылеуловителя-классификатора для выделения крупнодисперсной фракции
5.3. Разработка трехступенчатого пылеуловителя-классификатора
5.4.Разработка мобильного центробежно-инерционного
пылеуловителя
Заключение
Библиографический список

Актуальность. Из карбонатных пород получают более 60 наименований продукции, необходимой для различных отраслей промышленности. Получение из карбонатных пород новых материалов, в том числе на уровне наноструктур , с использованием технологий глубокой переработки горных пород требует инновационных решений, включающих решения по минимизации затрат на добычу полезного ископаемого с учетом экологических ограничений.
Карбонатные породные массивы имеют сложную блочную структуру и характеризуются неоднородностью физико-механических свойств слагающих их пород. Вариации размерных величин природных отдельностей влияют на организацию выемочно-погрузочных работ, на обоснование параметров буровзрывных работ при подготовке карбонатного массива к экскавации и на выбор добычного и перерабатывающего оборудования.
Важнейшим технологическим звеном добычи и переработки карбонатных пород являются дробильно-сортировочные комплексы. Стационарные дробильно-сортировочные установки сооружают на карьерах, обеспечивающих работу установок не менее 20-25 лет при годовой производительности более 100 тыс. м3. Дробильносортировочные установки располагаются на поверхности и могут иметь одну, две или три стадии дробления. Например, процесс дробления играет важную роль во всем технологическом процессе горного предприятия по добыче и переработке известняка. Для производства товарного щебня из горных пород преимущественно используются роторные дробилки, так как колосниковые решетки молотковых дробилок не позволяют обеспечить надежной работы с материалом средней и высокой прочности.

Количество пыли (К2Сг207), осевшей на отдельных цилиндрах, определялось методом иодометрии.
По максимуму кривой распределения пыли по длине стержня, учитывая степень осаждения ее на поверхности цилиндра, определяли одну точку траектории аэрозоля.
Экспериментальное изучение движения частиц в закрученном потоке применительно к циклонным топкам проведено А.К. Леонтьевым и М.А. Гольдштиком [97]. Они фотографировали треки частиц из следующих материалов: свинца, сахара, стекла, фасоли, гороха, пшена, манной крупы, пробки. Во время опытов выполнялись:
- визуальные наблюдения и определение времени пребывания частиц в камере с помощью секундомера;
- съемка части траектории фотоаппаратом для определения локальных характеристик движения;
- съемка кинокамерой с частотой смены кадров от 8 до 1000 кадров в секунду. Освещение производилось двумя прожекторами по 3 кВт с торца камеры. Съемка частиц осуществлялась в отраженном свете телеобъективом с относительным отверстием диафрагмы 2,0 с расстояния 2 м от входного торца. При таких условиях треки частиц мельче 500 мкм были не различимы.
Для получения данных о движении более мелких частиц производилась съемка тлеющих частиц древесного угля с проходом через сита 210, 150, 75, 53 мкм. Угольные частицы поджигались в фарфоровой трубке 0 3 мм, обмотанной нихромовой проволокой, с температурой в центре 800-850°С. Фотосъемка производилась в полной темноте аппаратом с телеобъективом светосилой 1,5 на пленку чувствительностью 1100 единиц.
Изучение движения частицы с использованием этой методики позволило сделать ряд выводов о характере сил, действующих на частицу в закрученном потоке: на частицу до первого удара ее о стенки