автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей

На правах рукописи

005007004

КУЛАКОВ АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ИНЕРЦИОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2012

1 2 ЯНВ 2012

005007004

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Асламова Вера Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гозбенко Валерий Ерофеевич доктор технических наук, профессор Хапусов Владимир Георгиевич

Ведущая организация -

ОАО «Иркутский научно-

исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения» (ИркутскНИИхиммаш)

научно-

Защита диссертации состоится «09» февраля 2012 г. в 14.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 218.004.01 при ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС) по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ауд. А-803.

тел: (8-3952) 63-83-И, (8-3952) 38-76-07. факс: (8-3952) 38-76-72 e-mail: mail@irgups.ru WWW: http://www.irgups.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения».

Автореферат разослан «03» января 2012 г.

Ученый секретарь совета д.т.н., профессор

Тихий И.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эффективная очистка воздуха от пыли, выбрасываемой предприятиями народного хозяйства, представляет собой важную задачу для экономики страны. Предприятиями только строительной отрасли ежегодно выбрасывается в атмосферный воздух около 2,4 млн т пыли. В отечественной промышленности для очистки газа от пыли в основном используются низкоэффективные, малопроизводительные противоточные циклоны, в которых осаждается более 80 % всей промышленной пыли, и в справочниках по пылеулавливанию приведены конструкции только противоточных циклонов. В тоже время более высокую эффективность очистки MOiyT обеспечить высокопроизводительные прямоточные циклоны с промежуточным отбором пыли (ПЦПО), основными преимуществами которых являются: возможность стабильного и эффективного разделения в широком диапазоне варьирования расхода газа и концентрации пыли при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении.

На предварительном этапе очистки воздуха для отделения крупных частиц и разгрузки циклонов используются пылеосадительные камеры (ПОК), которые конструктивно не сложны и облачают, небольшим гидравлическим сопротивлением.

Возможность внедрения ПОК и ПЦПО на промышленных предприятиях затруднена отсутствием автоматизированных средств для моделирования и технологического расчета рассматриваемого оборудования. При проектировании прямоточных циклонов и пылеосадительных камер рассчитываются параметры технологических процессов, в зависимости от которых аппарат может иметь различные габаритные и конструктивные размеры. Зная эти размеры, необходимо детально просчитать каждый элемент конструкции и подготовить документацию для производства пылеуловителя. Для сокращения сроков проектирования могут служить различные программные комплексы, ориентированные на решение поставленных задач. В настоящее время нет разработок в области программного обеспечения для проектирования ПОК и ПЦПО, поэтому разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей, таких как пылеосади-тельная камера и прямоточный циклон, является актуальной и практически значимой.

Существенный вклад в моделирование и совершенствование пылеочистного оборудования внесли отечественные ученые: А.Ю. Вальдберг, М.В. Василевский, М. Г. Зинганшин, И.Е. Идельчик, Д.Т. Карпухович, В.А. Лазарев, В.Н. Приходько, Б.С. Сажин, Е.П. Смирнов, М.И. Шиляев и др., а также зарубежные ученые В. Барт, Ж. Касал, С.Е. Лейпл, Ф. Ментер, В. Страус и др.

Цель работы - разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математические модели расчета осевых направляющих аппаратов для закручивания потока и его раскручивания.

2. Разработать информационное, алгоритмическое и математическое обеспечение для автоматизации моделирования и технологического расчета элементов прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли и пылеосадительной камеры.

3. Спроектировать алгоритмическую часть и реализовать программно автоматизированную систему моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО на основе современных средств программирования и проектирования.

4. По полученным чертежам изготовить прозрачную лабораторную установку прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли для визуальных исследований запыленного закрученного потока.

5. Произвести экспериментальные исследования процесса сепарации в ПЦПО для проверки адекватности математических моделей осевого направляющего аппарата (ОНА) и раскручивающего лопастного аппарата (PJIA).

Объекты исследований: процесс пылеулавливания в инерционных пылеуловителях в гравитационном и центробежных полях.

Методы исследований: моделирование, теория гидрогазодинамики, теория проектирования автоматизированных систем, инженерная графика, начертательная геометрия, численные методы. Использовано следующее программное обеспечение: интегрированная среда разработки CodeGear RAD Studio 2007, AutoCAD 2004.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1. Впервые разработаны математические модели расчета геометрических параметров цилиндрических и бицилиндрических осевых направляющих аппаратов для кольцевых закрученных потоков. Установлено, что рассчитанный по теоретической модели угол установки лопаток PJIA ßp — 13,75° хорошо согласуется с экспериментально определенным углом /?э = 15,5°, погрешность расчета не превышает 12 %.

2. Разработано алгоритмическое, информационное, математическое, проектное и программное обеспечение новой автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.

3. Установлен оптимальный угол у = 28 - 32° расположения лопаток ОНА, обеспечивающий наибольшую эффективность пылеулавливания в ПЦПО.

Практическая значимость заключается в разработке программного обеспечения автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670) и ПЦПО, позволяющей снизить трудоемкость обработки данных за счет автоматического расчета оптимальных размеров элементов циклона и пылеосади-тельной камеры, сократить сроки проектирования и выдавать на печать готовые технические чертежи. По полученным чертежам была изготовлена лабораторная модель прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли для экспериментальных исследований процесса сепарации пыли в ПЦПО.

Реализация результатов работы: основные результаты работы используются при подготовке студентов ФГБОУ ВПО: «Ангарская государственная техническая академия», «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» и «Иркутский государственный университет путей сообщения». Акты внедрения в учебный процесс приведены в приложении 1.

Достоверность полученных научных результатов подтверждается адекватностью модели расчета угла установки лопаток РЛА и повышением эффективности пылеулавливания цемента марки М400 в ПЦПО до 81 - 82 % по сравнению с предыдущей моделью ПЦПО (75 - 77 %) за счет проведенного моделирования и геометриче-

ского профилирования ОНА и PJIA при изготовлении ПЦПО.

Положения, выносимые на защиту:

• математические модели расчета ОНА и РЛА прямоточного циклона;

• информационное, алгоритмическое, математическое и программное обеспечение автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО;

• результаты экспериментальной проверки адекватности моделей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях «Современные технологии и научно-технический прогресс» в Ангарской государственной технической академии (2009 - 2011), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологии» (Саратов, 2010, Киев, 2011), Всероссийской научной конференции с международным участием «Винеровские чтения» (Иркутск, 2011), Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области информатики и информационных технологий в рамках Всероссийского фестиваля науки (Белгород, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи, изданных в журналах, рекомендованных ВАК, 2 тезиса докладов, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ и руководство пользователя. Без соавторов опубликована 1 работа. В работах, опубликованных в соавторстве, личный вклад автора состоит в разработке автоматизированной системы, а также активном участии в процессе моделирования, изготовления лабораторной установки ПЦПО и проведении исследований на всех этапах.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, выводы, список использованной литературы (117 наименований), условные обозначения и 3 приложения. Объем работы составляет 187 станиц, в том числе 43 рисунка и 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы и приведена общая характеристика диссертации с тезисным изложением основных положений и результатов работы, обозначены цель и задачи исследования.

В главе 1 приведен обзор существующего программного обеспечения в области пылеулавливания и проектирования пылеочистного оборудования.

В настоящее время на рынке программного обеспечения имеется большое количество автоматизированных комплексов, применяемых при проектировании машиностроительных, строительных и других конструкций: ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, STAR CD, COSMOS. Средства NASTRAN и ANSYS позволяют проводить расчеты статического и динамического напряженно-деформированного состояния конструкций (в том числе геометрически и физически нелинейных задач механики деформируемого твердого тела), форм и частот колебаний, анализа устойчивости конструкций, нелинейных переходных процессов и др. Модуль CFX системы ANSYS, позволяет рассчитывать гидрогазодинамику потока в аппарате. Однако результаты расчета в этих моделях существенно зависят от правильности задания граничных условий для математической модели, точности построения геометрической модели потока в аппарате, от числа узлов сетки и их формы и требуют экспериментальной проверки.

Формирование технической документации данными программными продуктами не предусмотрено.

В то же время научно-производственные предприятия и организации, занимающиеся разработкой и внедрением пылеочистного оборудования, такие как «ФИНГО», «ФОЛТЕР», «Экозерносервис», «ФинИнвестКом», «СантехНИИпроект», «Планета-ЭКО», «ТЗДО», не предлагают общедоступного программного обеспечения для проектирования пылеуловителей и их деятельность направлена на коммерческое внедрение существующего промышленного пылеочистного оборудования и собственных разработок, в число которых ПЦПО не входит, так как данная конструкция не поддержана технической документацией проектирования для массового производства. Поэтому разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО является актуальной и практически значимой с точки зрения интенсификации и компьютеризации технологического процесса пылеулавливания.

Приведена классификация циклонов и пылеосадительных камер, определены их преимущества и недостатки; проведен анализ методов технологического расчета и оценки эффективности пылеулавливания ПОК и ПЦПО.

В результате обзора установлено, что не существует программного обеспечения для автоматизированного моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей. На основе анализа литературных источников сформулирована цель и поставлены задачи исследования.

В главе 2 представлены разработанные для создания автоматизированной системы алгоритмы технологического расчета ПОК по методикам М.Г. Зинганшина (рис. 1) и И.И. Чернобыльского. Основными размерами камеры являются ее высота, ширина и длина. Параметры геометрической модели представлены на рис. 2. Геометрические размеры определяют время пребывания пылегазового потока в камере. Расчет пылевой камеры сводится к определению площади осаждения, т. е. площади днища камеры и ее стенок. При этом принимают ряд допущений: концентрация пыли равномерна по сечению камеры; пыль состоит из сферических частиц, движение которых полностью подчиняется закону Стокса; параметры фракционной эффективности Ф(х) ПОК и функция распределения частиц пыли по размерам удовлетворяют логарифмически-нормальному закону распределения; скорость газа по сечению камеры принимается равномерной; не учитывается диффузия частиц в турбулентном потоке; осевшая пыль не уносится из камеры. Для частиц размерами <100 мкм удовлетворительное значение конечной скорости оседания можно получить по закону Стокса.

При расчете по М.Г. Зинганшину определяется среднерасходная скорость газового потока в рабочем сечении камеры: м> - QI(H ■ В),где О - расход газов, м3/с; //, В - высота и ширина камеры, м. Принимают по конструктивным соображениям соотношение длины и высоты камеры ПН. Для конструкций с Ь/Н < 3 данная методика расчета не применима. Скорость витания н>я частиц, которые будут уловлены в камере на 50%, вычисляется по формуле: м>р = 1,5/,/(и7/). Диаметр частиц, улавливаемых

в камере на 50 %, находят по формуле: <1р = /^(р,, - рг). Для нагретых газов

в алгоритме используется формула: йр = 1,614 • 10~3(273 + 0°'75(и'р/рч (384 + г))''5.

Выбирают «к» точек по высоте сечения, задаваясь величиной хШ, где х - расстояние от потолка камеры до рассматриваемой точки. Рассчитывают параметры х; и х2 фракционной (парциальной) эффективности Ф(х) по формулам:

Ь

1 \Н) Н w

7-Ю"3--, Н

.=1-1-*:

н н

Л 7-10-

L_ ' Н

d

Инициализация формы «Расчет ПОК 1»

Пересчет динамической вязкости и плотности газа с учетом температуры

h...........-.....

3 = g/(tf-w), L = H-Lt,

Т

=0,075w, ">р2 = 0,3w,

<

=0 to (г

>

Определение конструктивных параметров и диаметра пыли словленной на 50%

Расчет min и тах диаметров частиц и скоростей витания соответствующих dp

Определение средних концентраций и парциальных коэффициентов осаждения

xh=i + \lk-fXxi=\± М^.^Л.ю-з.А ^н) н н' V н

Определение интегралов вероятностей <P{*l), Ф{*2) Nm =Ф(дг|)+Ф(дг.)-Ю0; S = S + Nmi

/Вывод I. В. И. л«

____ I

Конец

Рис. 1. Блок-схема алгоритма расчета технологических параметров ПОК по методике М.Г. Зинганшина

В разработанном алгоритме интегралы вероятностей Ф(Х]) и Ф(х2) вычисляются по методу Симпсона и подсчитывается значение Лг = Ф(^,) + Ф(л:2)-100. Значение N

усредняется по сечению ПОК путем расчета среднего арифметического по высоте сек

чения Определяется средний парциальный коэффициент осаждения

ы

частиц рассматриваемого размера: г]р =100- Агт. После подсчета средних парциальных коэффициентов осаждения всех частиц принятого размера строится кривая парциальных коэффициентов очистки ур=¥(о^). Определяются фракционные коэффициенты очистки, соответствующие заданному фракционному составу пыли. Рассчиты-

N

вается полный коэффициент очистки щш\ г]ш = Х'Аг /' 00, гДе Ци- - фракционный

1=1

коэффициент очистки полидисперсной примеси в аппарате; /•'и - процентное содержание частиц /-той фракции в составе исходной пыли.

Расчет по Чернобыльскому И.И. сводится к определению размеров ПОК при заданном минимальном диаметре частицы пыли, которая будет уловлена на 100%. Исходными данными являются: расход газа <2 в м3/ч, температура газа <г, кинематическая вязкость газа в м2/с, диаметр частиц с1ч, плотность улавливаемых частиц и газовой среды р! и р2 соответственно, длина камеры Ь. Рассчитывают действительный расход газа при заданной температуре: (У^ =<2(1г + 273)/(3600-273), м3/с. Для того, чтобы взвешенные в газовом потоке частицы успевали осесть в камере и не уносились потоком газа, скорость последнего не должна превышать максимально допустимой величины: ц/тах <3,6^/с/,(р, - р2)/р2, м/,с- Чтобы исключить возможность уноса взвешенных частиц газовым потоком, действительную скорость газа обычно принимают равной: \\1 и = (0,2 + 0,3) • и>тах. Выбрав длину камеры Ь, можно определить время пребывания г в ней газа: г = с. Далее рассчитывается теоретическая скорость

потока газа в камере: =gdч1(p¡ -/?2)/(18р2р2),справедливая при значениях критерия Рейнольдса Яе = м><1с1ч1\\ <0,2. Если значение Яе не удовлетворяет данному условию, то находят значение критерия Архимеда: Аг-^й^р^-/о2)/у2*/Э2. При Аг < 84000 величина Яе вычисляется по формуле Ие = (Аг/13,9)0'71, а при Аг > 84000: Яс= \Л\4Аг. По значению Ле определяется теоретическая скорость осаждения: н>о = Яеу2 /м/с. Так как форма частиц может отличаться от сферической, то действительная скорость осаждения всегда меньше расчетной. Обычно принимают у>ос= 0,5^0- Тогда необходимая суммарная поверхность осаждения: м2.

Ширину В и высоту Н камеры бесполочного типа можно определить по уравнениям: В = ^ / Ь, Н = ■ т,. Для полочной камеры, выбрав ее ширину В, можно подсчитать необходимое число полок: п = Г0 /(В ■ I), и расстояние между полками: к = м>ос- т. Тогда общая высота ПОК составит: Н = п(И+ /!„), где к„ — толщина одной полки.

Для элементов ПЦПО: ОНА и РЛА разработаны математические модели и алгоритмы расчета. На входе в ПЦПО установлен ОНА для закрутки потока, который является важным элементом конструкции, влияющим на сепарационную и гидравлическую характеристики циклона. РЛА, установленный в выхлопном патрубке ПЦПО, выпрямляет закрученный поток и снижает гидравлическое сопротивление циклона.

Для ПЦПО выполнено стереометрическое моделирование ОНА (рис. 3). В цилиндрическом циклоне диаметром И имеется соосная цилиндрическая вставка диа-

метром О2. В кольцевом зазоре между ними находятся радиальные лопасти, закручивающие проходящий между ними поток. Лопасти имеют бицилиндрическую форму с двумя последовательными радиусами загиба г\ и г2. На этих участках углы загиба составляют а, и а2 соответственно. Входная кромка лопасти расположена по радиусу циклона. Выходная кромка обеспечивает угол закрутки потока 90°- у. Угол установки лопастей у, их количество п. При расчете необходимо задать варьируемый угол загиба а, < 90° - у и угол а2 = 90° - у - а,. В дальнейшем углы измеряются в радианах. Необходимые для геометрических вычислений размеры А, /гь /г2, /, А, 4 и угол ® изображены на рис. 4.

Lk

1рЬ5

ее

.■pi

/ I \

Л\ / I \

№

X 1-Х-

/Г

I /

\ I /

w

\ I /

\ I.

Рис. 2. Расчетная схема ПОК

Рис. 3. Осевой направляющий аппарат

Промежуточный коэффициент К, радиусы загиба г,, г2 определяются по фор-

мулам: К = •

-cos(a, + а2)

D!2ún{2njrí)-Kh 1-cosa, -Ksina.

h—r. sin a,

sin(a, + a2)-sina, ' '' 1-cosa,-^sina, ' 2 sin(a, +a2)-s¡nar,

Тангенциальные проекционные размеры /,, /2, / вычисляются по формулам:/, = r,(1-cosa,), /2 =r2(cosa, -cos(a, + a,)), / = /, +/2. Осевые проекционные размеры /г,, h2, h определяются по формулам: /г, =r,sina,, /?2 = r2(s'm(a] +a2)-sina',), h = hl +h2.

Установочный угол а, необходимый при монтаже лопастей, находится из выражения: со = arcsin(r,(i-cosa,)+/-2[cosa1 -cos(a, +a2)]/(0,5-¿>2)).

При расчете развертки лопасти определяются параметры, приведенные на рис. 5. Длина первого участка с радиусом загиба r\. х, =r,a,. Длина лопатки х2:

Координаты наружной кромки лопасти y¡: на участке 0 < х < х,: у, = 0,5D{l-cos arcsin[r,/(0,5.D) (l-cos (х/г,))]}; на участке х, < х < х2:

Ух

= 0,5 D{\ - cosarcsinfr, (l - cos a, )/(0,5 D) + r2 /(0,5D)(cos a, - cos (a, +(x-x, )/r2))]}

Рис. 4. Расчетная схема ОНА Рис. 5. Развертка лопатки ОНА

Координаты внутренней кромки лопасти у2: на участке 0 < .х < х,: у2 =0,5D-0,5D2 cos arcsin[r,/0,5D2 (l-cosO//-,))]; на участке x, <x<x2: y1 =0,5D-0,5D2 cosarcsm{rfi-cosa,)/{Q,5D2) + r2/(Q,5D2)[cosal -cos(a,

Таким образом, смоделирована срединная поверхность лопастей ОНА. Так как реальная лопасть имеет конечную толщину, то при размещении толстой лопасти, когда срединная поверхность размещается точно в кольцевом канале, одна половина от срединной поверхности на каждой кромке будет пересекать ограничивающие поверхности кольцевого канала, а другая половина будет оставаться внутри кольцевого канала, не доходя до ограничивающих поверхностей. Для полного расчёта необходима поправка на компенсацию влияния той половины толщины листа, которая пересекает ограничивающие поверхности и влияет на габариты готовой лопасти при её загибании. Данная проблема легко устраняется путем снятия фаски на половину толщины листа по выпуклой стороне на внутренней кромке лопасти и по вогнутой стороне на наружной кромке. Образующиеся зазоры на сторонах, не имеющих фаску, играют роль кромочной разделки сварного шва при приварке (пайке, клейке) лопастей, что повышает технологичность изготовления ОНА.

В выхлопном патрубке ПЦПО диаметром d2о имеется РЛА, представляющий собой соосную цилиндрическую вставку диаметром dr. В кольцевом зазоре между ними находятся радиальные бицилиндрические лопасти, раскручивающие проходящий между ними поток. Лопасти имеют бицилиндрическую форму с двумя последовательными радиусами загиба Г] и г2. На этих участках углы загиба составляют с, и а2 соответственно. Входная кромка лопасти обеспечивает угол раскрутки потока 90°-/?. Выходная кромка расположена по радиусу циклона. При моделировании РЛА необходимо учитывать угол установки лопаток [i на входе относительно радиальной плоскости, который в свою очередь зависит от диаметров: циклона Д ОНА dz, выходного патрубка чистого воздуха d20 и РЛА dr, а также угла установки лопаток ОНА у, среднерасходной скорости щ и давления Рх на входе в ОНА и гидравлического сопротивления АР циклона.

Основой расчета угла/? является закон сохранения момента импульса вращения. Предполагается, что вращение газового потока подчиняется закону вращения твердого тела (при произвольном радиусе угловая скорость постоянна). В модели учтено также расширение газа в циклоне, вызванное его гидравлическим сопротивлением.

Находится относительное изменение объема газа при прохождении через циклон AV: АV = Р{/(Р1 - АР). Характеристики сечений: площади на входе 5] и на выходе S2 из PJIA вычисляются по формулам:5, =3t{D2-d,)IA, S2 = x(d20-й?,2)/4. Моменты инерции входного J\ и выходного J2 сечений: J, =0,5 лф1, -d*), J, =0,57t(d2' -d'). Скорости на выходе с учетом и'? к без учета и2 гидравлических потерь: и2 = м, SjS2, и] = и2 ■ AV. Тангенциальная w¡ и угловая а)ц скорости на входе в ОНА: u>, = u¡ -tg(y -яг/180°), ¿y,, =wjD. С учетом того, что момент импульса на входе в ОНА Lx равен моменту импульса на выходе из РИА L2 (Д = L2 = сои ■ Jx = со22 -J2), получены соотношения для расчета угловой а>22и тангенциальной w2скоростей на выходе из PJIA: со22 = L2! J2, w2 = а>2г ■ d20. Угол установки лопатокР вычисляется по формуле: ¡5 = \S0°arcig(u] / w>2)/ж.

Установочный угол at i по внутреннему диаметру d, и установочный угол а>2 по внешнему диаметру d20, необходимые при монтаже лопастей, определяются аналогично углу со при расчете ОНА с учетом соответствующих диаметров. Угол со', образующийся между двумя лопатками на выходе потока, относительно оси PJIA: со' =360°/я. Последовательность вычислений развертки лопастей PJIA осуществляется аналогично формулам расчета развертки лопастей ОНА.

Также разработаны алгоритмы технологического расчета элементов ПЦПО. Оптимальное соотношение конструктивных параметров, относительно диаметра циклона, получено Асламовой B.C. Диаметр циклона рассчитывается по стандартной методике на заданный расход очищенного газа. Остальные размеры пе-ресчитываются согласно известным нормировочным коэффициентам. Параметры геометрической модели представлены на рис. 6.

В главе 3 рассматривается автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей

(АСМТРЭИП), структурная схема которой приведена на рис. 7.

АСМТРЭИП ориентирована на решение следующих основных задач:

1. Расчет по введенным технологическим параметрам: диаметра, эффективности очистки и гидравлического со-

Рис. 6. Расчетная схема ПЦПО

противления ПЦПО; конструктивных размеров и эффективности очистки пылеосади-тельной камеры (программный модуль «Прогнозирование эффективности сепарации и гидравлического сопротивления циклона» и «Расчет ПОК 1», «Расчет ПОК 2» соответственно).

2. Расчет и автоматическое построение по введенным размерам чертежей пы-леосадительной камеры в системе AutoCAD (приложение ПАТРПОК).

3. Вычисление размеров оптимальной модели циклона и пересчет размеров для геометрически подобного циклона требуемого диаметра, а также автоматическое вычерчивание общего вида ПЦПО в системе AutoCAD. Автоматическое оформление спецификации к сборочному чертежу (подсистема ПАТРЦ).

Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей (АСМТРЭИП)

Подсистема автоматизированного технологического расчета циклона (ПАТРЦ)

Программный модуль '

«Прогнозирование

эффективности сепарации !

Подсистема автоматизированного технологического расчета пылеосадительнОй камеры:

(ПАТРПОК)

-............*.....•.......................-.........................."

Программный Программный :■ модуль модуль

«Расчет ПОК 1» ' «Растет ПОК Ъ \

Лодснс1сма

моделирования и расчета осевого 1;

: 1 к н I Р IH1 Ч 1 р L f 1 РН I.IUI1 ! I MP }

аппарата {! lAYH'OHA)

Программный модуль «Расчет .;.: угла раскрутки»

: Автоматическое построение I ,с ни нс.сче AU1 I

Рис. 7. Структурная схема АСМТРЭИП

4. Расчет и автоматическое построение по введенным размерам чертежей конического, цилиндроконического вытеснителей или профилированного вытеснителя переменного сечения в системе AutoCAD (подсистема ПАМРВ).

5. Нахождение по введенным параметрам углов и радиусов загиба, проекционных характеристик и развертки лопатки ОНА, а также размеров цилиндрических вставок и автоматическое построение чертежей в системе AutoCAD (подсистема ПАМРОНА).

6. Определение угла установки лопаток на входе в РИА относительно радиальной плоскости в зависимости от конструкции ОНА и характеристик циклона (программный модуль «Расчет угла раскрутки»),

7. Расчет углов и радиусов загиба, проекционных характеристик и развертки лопастей PJ1A, а также размеров цилиндрической вставки и автоматическое построение чертежей в системе AutoCAD (подсистема ПАМРРЛА).

8. Обработка экспериментальных данных при исследованиях ПЦПО (программный модуль «Эксперимент ПЦ»).

9. Сохранение рассчитанных значений и имени файла чертежа AutoCAD.

10. Автоматизированное построение чертежей и рамок формата A3, А4, с возможностью масштабирования рамки при выходе чертежа за ее поля, а также удобная печать каждого чертежа из одного файла.

На рис. 8 приведен иллюстративный алгоритм работы, который отражает возможные операции пользователя при работе с системой. Использование программного обеспечения осуществляется следующим образом: на первом этапе (шаги:1-4) существует возможность перед моделированием ПЦПО, рассчитать диаметр, эффективность и гидравлическое сопротивление циклона в зависимости от параметров технологического процесса производства, где он будет установлен; на втором

.^r^crt г • 3 » Промекуте чны- ¿^¿Wa

о ичкпгне Пл :5S5.39b * ! Eisza * i ll«M = ;*"■ : 4

Рассчитппнмк э «чни«.

Vffd,M/c. 6.11 ЫИ ОПмгМ/пт нм : 1.13328

И 11006 KfcL ¡0.54010 kil Ю 79100 E£ :47ES5.101

Ш. :1.изъ5 ЬЕ П.68813 •27.47285 Rfl: .54909 550

; 0.818(3 КД ¡0 54478 •EivKkS» k <1.13328

'Л' ':В0 t" v; :-

а

Рис. 8. Иллюстрированный алгоритм расчета ОНА в АСМТРЭИП этапе (шаги: 5-8) предоставляется выбор проектируемого элемента ПЦПО, либо циклона в целом. Далее пользователю необходимо ввести исходные данные (шаг 9) и

13

определить недостающие размеры рассчитываемого элемента (шаг 10) и автоматически построить на выбор элемент проектируемого пылеуловителя, либо пылеуловитель в целом (шаг 11-14), при этом система автоматически рассчитает недостающие конструктивные размеры и построит чертежи в системе AutoCAD. При построении выполняется автоматическое масштабирование чертежей под заданные размеры бумажного носителя, неуказанные предельные отклонения следует выполнять по квали-тету Н/Ы4. Таким образом, разработка позволяет снизить трудоемкость обработки данных за счет автоматического расчета оптимальных размеров элементов ПОК и ПЦПО, сократить сроки проектирования и выдавать на печать готовые чертежи. Для разработанной системы написано краткое руководство пользователя (Приложение 1).

В главе 4 для проверки адекватности предлагаемых моделей расчета элементов инерционных пылеуловителей и тестирования разработанной системы проведена серия исследований процесса пылеулавливания в прямоточном циклоне диаметром D = 114 мм на экспериментальной установке (см. рис. 9). По расчетам и чертежам ПАТРЦ спроектирован и изготовлен прозрачный ПЦПО для визуального исследования с возможностью изменения некоторых параметров элементов конструкции (см. рис. 10). Изготовлено три ОНА с углами установки лопаток 20°, 30° и 35° (число лопаток 10, 10 и 11 соответственно), РЛА с углом установки лопаток 13,75°, рассчитанный по предлагаемой модели для угла у = 30° (количество лопаток 5).

Воздух

Рис. 9. Схема экспериментальной установки: 1 - трубка Пито; 2 - виброворонка для подачи пыли; 3 -ОНА; 4 - ПЦПО; 5 - Ц-образный манометр; 6 - микроманометр; 7 - промежуточный бункер пыли; 8 - РЛА; 9 - основной бункер пыли; 10 - заслонка; 11 - вентилятор;

12 - тканевый фильтр

ДИИиШ

Рис. 10. Изготовленная лабораторная модель ПЦПО для визуальных наблюдений

Для запыления потока использовался цемент марки М400 (плотность пыли 3150 кг/м3 и масс-медианный диаметр с!т = 8 мкм). Дозатор пыли 2 представлял собой виброворонку с возможностью изменения размера выходного сечения. Закручивание потока осуществлялось ОНА 3. Скорость потока определялась с помощью откалибро-ванной трубки Пито 1. Для измерений малых перепадов давлений использовался микроманометр 6 серии ММН-240. Расход очищаемого воздуха регулировался с помощью заслонки 10.

Экспериментальные исследования проводились на ПЦПО следующей конфигурации (см. рис. 6). Варьировался угол у = 20°, 30° и 35°, выхлопной патрубок без эжектирующих отверстий. В таблице 1 приведены средние технические характеристики испытанного циклона ПЦПО. Коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывался по общепринятой формуле ^ = 2АР1(рм2ср), критерий Рейнольдса Ле = ри>срО/р, среднерасходная скорость 1*^=40/(л02), где АР- гидравлическое сопротивление циклона, которое рассчитывалось по уравнению Бернулли, р - плотность воздуха, (2 - расход очищаемого газа, £> - диаметр циклона, /г - динамическая вязкость воздуха.

Таблица 1 — Результаты экспериментальных исследований ПЦПО

№ опыты Входная запыленность z, r/mj м/с 7,° АР, Па % Re X Л кг/м3 dm, МКМ

1 22,60 5,23 18 517,99 76,71 24207,7 32,89 1,151 14

2 25,63 6,03 671,30 72,27 27948,5 31,96 1,153

3 33,16 4,24 364,82 77,90 19884,4 34,74 1,167

4 33,01 7,25 20 897,92 79,19 59271,5 26,59 1,284 8

5 15,84 7,11 858,88 78,65 58097,7 26,47 1,284

6 26,43 7,01 849,12 78,69 57361,0 26,88 1,286

7 12,58 6,91 829,60 78,86 56513,0 27,06 1,286

8 32,59 7,17 30 878,44 82,76 58767,9 26,53 1,288

9 14,91 7,03 849,12 80,74 57580,6 26,72 1,288

10 19,07 6,87 819,84 81,62 56295,6 26,92 1,292

11 28,65 7,29 35 917,44 79,67 59659,9 26,85 1,286

12 13,65 7,14 878,40 80,45 58532,4 26,75 1,288

13 18,21 6,94 858,88 78,85 56995,2 27,66 1,291

Примечание. Опыты с углом установки лопаток у = 18° проводились авторами: Асламова B.C., Аршинский М. И., Брагин H.A., Жабей A.A.

Оценка эффективности пылеулавливания проводилась двояко: по поданной и улавливаемой отборами циклона пыли (минорантная оценка ;/„„„); по поданной и выносимой из циклона пыли (мажорантная оценка >]ашх)- Средняя эффективность пылеулавливания рассчитывалась по формуле ч = +/7.„„)/2.

На рис. 11 представлена зависимость эффективности очистки от угла установки лопаток ОНА. Видно, что оптимальным углом установки лопаток является угол у -28 - 32°, при котором эффективность очистки циклона увеличивается на 4 - 6%.

Также исследовалось 85 влияние ОНА и РЛА на эффективность очистки и гидравлическое сопротивление циклона. Использовалась конфигурация ПЦПО описанная выше, с углом у = 30°, выхлопной патрубок был снабжен 8 отверстиями диаметром 2 мм, через которые эжектировался воздух из бункера основного отбора (см. рис. 9). Выхлопной патрубок был оснащен РЛА с углом [1 = 13,75°.

На рис. 12 представлены результаты эксперимента. При наличии раскручивающего лопастного аппарата наблюдается снижение гидравлического сопротивления циклона на -40 Па при сохранении эффективности очистки на том же уровне, что и без него.

Выполнено сравнение угла установки лопаток рр = 13,75°, рассчитанного по модели, с экспериментально определенным /?э = 15,5° на прозрачной модели ПЦПО (рис. 13), погрешность расчета составила 1,75° относительная погрешность - 11,29 %.

Эксперимент проводился следующим образом. Для определения угла /?э по методу Л. Прандтля на внутреннюю поверхность рабочей камеры циклона был нанесен

■=■ 15 20 25 30 35 40

уголустановкидопатокз',0 Рис. 11. Влияние угла установки лопаток у на эффективность сепарации циклона ц. Опыты с №: *- 1-3, А - 4-7,и-8-10, ♦- 11-13

1000 Л оо

1 80С

5

? 700

— ~ 9 / > _шу А /

-- / А

/А //

...... .-V // .............- ■V

ж'

4 5 6

скорость потока, м/с

Рис. 12. Влияние РЛА на гидравлическое сопротивление циклона и его эффективность сепарации: АР: без РЛА (а); с РЛА (А); ц: без РЛА (о); 4. с РЛА (О)

Рис. 13. Схема измерений углов крутки потока в камере ПЦПО

слой суспензии (окись титана на воде). После высыхания воды на стенках образовывался налет пыли. Далее в циклон подавался поток и в течение двух часов аппарат работал при заданном режиме. По истечению времени на стенках циклона образовывался спиральный след линии тока закрученного потока. С помощью транспортира измерялись углы, образованные этими линиями к радиальной плоскости циклона.

Установлено, что при прохождении потока в области промежуточного отбора происходит растягивание спирали закрученного потока до 35-36° и сжимание спирали закрученного потока до 15-16° при подходе к раскручивающему аппарату.

Основные выводы и результаты работы В диссертационной работе получены теоретические и прикладные результаты, позволяющие решить научно-техническую задачу повышения эффективности разработки при автоматизированном моделировании и технологическом расчете элементов инерционных пылеуловителей.

1. Получены математические модели стереометрического профилирования осевого направляющего и раскручивающего аппаратов. Выполнена экспериментальная проверка адекватности предложенных моделей расчета углов установки лопаток ОНА иРЛА.

2. Разработано информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение геометрического профилирования пылеосадительной камеры (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670) и ПЦПО. Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей внедрена в учебный процесс ряда вузов.

3. Разработанную автоматизированную систему можно использовать для автоматизации моделирования и технологического расчета элементов пылеосадительных камер и прямоточных циклонов с промежуточным отбором пыли. Система позволяет: определить оптимальные габаритные размеры инерционных пылеуловителей, обеспечивающие заданную эффективность очистки; решить обратную задачу: по заданным размерам прогнозировать эффективность пылеочистки; снизить трудоемкость обработки данных за счет автоматического расчета оптимальных размеров элементов ПЦПО и ПОК, сократить сроки проектирования и выдавать на печать готовые чертежи, автоматически масштабированные под заданные размеры бумажного носителя.

4. На основе созданной автором автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПЦПО была изготовлена его прозрачная лабораторная модель для визуальных наблюдений за процессом сепарации пыли.

5. По полученным экспериментальным данным наблюдается повышение эффективности сепарации цемента марки М400 (плотность пыли 3150 кг/м3 и медианный диаметр dm = 8 мкм) в ПЦПО до 81-82% по сравнению с сепарационной характеристикой предыдущей модели ПЦПО (75-77 %) за счет проведенного геометрического профилирования лопаток ОНА при изготовлении прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли, согласно чертежам АСМТРЭИП.

6. По предложенной математической модели по полученным чертежам был изготовлен лопастной раскручивающий аппарат и установлен в выхлопной патрубок ПЦПО, что позволило уменьшить гидравлическое сопротивление циклона на -40 Па без потери эффективности очистки. Снижение гидравлического сопротивления при-

вело к уменьшению энергопотребления, затрачиваемого на движение запыленного потока. ,

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК: ,

1. Кулакова, И.М. Автоматизированная система расчета пылеосадительных камер / И.М. Кулакова, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Известия Томского политехнического университета.-2010.-Т. 316.-№ 5.-С. 74-77.

2. Кулаков, А.Ю. Автоматизация расчета и проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, М.И Аршинский, B.C. Асламова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2011.-№2(30).-С. 105-112.

3. Кулакова, И.М Автоматизированная система исследования и технологического расчета пылеуловителей / И.М. Кулакова, A.A. Жабей, А.Ю. Кулаков, Е.А. Руш, B.C. Асламова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2011.-№ 1 (29).-С. 123-129.

4. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Вестник СГТУ- 2011. -№ 3 (58).- Вып. 2 - С. 68 - 73.

5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670. Автоматизированная система технологического расчета пылеосадительных камер / Кулакова И.М., Кулаков А.Ю., Асламова B.C. - 2011.

Статьи в сборниках трудов, другие публикации

6. Кулакова, И.М. Автоматизированная система технологического расчета пылеосадительных камер / И.М. Кулакова, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Современные технологии и научно-технический прогресс: тез. докл. межвузовской науч. техн. конф. - 4.1. - Ангарск: АГТА, 2010. - С. 11.

7. Аршинский, М.И. Разработка прямоточного циклона для визуального наблюдения / М.И. Аршинский, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. трудов молодых ученых и студентов. - Ангарск: АГТА, 2010.-С. 68-70.

8. Асламов, A.A. Геометрическая модель лопастного бицилиндрического за-кручивателя / A.A. Асламов, М.И. Аршинский, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. трудов молодых ученых и студентов.- Ангарск: АГТА, 2010.-С. 65-67.

9. Кулаков, А.Ю. Автоматизация расчета эффективности работы пылеосадительных камер / А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова, И.М. Кулакова // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23: сб. трудов XXIII Междунар. науч. конф.: в 12 т. Т 4./ Под общ. ред. B.C. Балакирева. - Саратов: изд-во Сарат. гос. техн. ун-т, 2010.-С. 37-39.

10. Кулакова, И.М. Автоматизация технологического расчета пылеуловителей / И.М. Кулакова, A.A. Жабей, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Вестник АГТА-2010,-№4.-С. 21-27.

11. Кулакова, И.М. Автоматизированная система исследования и технологического расчета пылеуловителей / И.М. Кулакова, A.A. Жабей, А.Ю. Кулаков, Е.А. Руш, B.C. Асламова // Информационные технологии и проблемы математического моделирования сложных систем. - Иркутск: ИИТМ ИрГУПС, 2010. - Вып. 8. -

С. 25-33.

12. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Современные технологии и научно-технический прогресс: тез. докл. межвузовской науч. техн. конф. - 4.1. - Ангарск: АГТА, 2011. - С. 6.

13. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система расчета и проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Ви-неровские чтения: труды IV Всероссийской конференции. Ч. 1. - Иркутск: ИрГТУ, 2011.-С. 142-151.

14. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / Кулаков А.Ю., Асламов A.A., Кулакова И.М., Асламова B.C. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-24: сб. трудов XXIV Междунар. науч. конф.: в 10 т. Т 4./ Под общ. ред. B.C. Балакирева. - Киев: Национ. техн. ун-т «КПИ», 2011. - С. 93-96.

15. Кулаков, А.Ю. Программная поддержка проектирования прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области информатики и информационных технологий в рамках Всероссийского фестиваля науки 7-9 сентября 2011: Сб. научных работ,- Белгород: Изд-во НИУ БелГУ.- Т. 2. - С. 396 - 403.

16. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. научных трудов - Ангарск: АГТА, 2011.-С. 30-43.

17. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система моделирования и технологического проектирования инерционных пылеуловителей. Краткое руководство поль. зователя. Методические указания. - Ангарск: АГТА, 2011. - 18 с.

Подписано в печать 30.12.11. Формат 60x90 1/8. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,25. Уч. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 2055.

Ангарская государственная техническая академия 665835, Ангарск, ул. Чайковского, 60

Введение.

Индексы.

Список сокращений.

Список основных условных обозначений.

ГЛАВА 1. Обзор программного обеспечения в области пылеочистки и природоохранной деятельности. Классификация циклонов и пылеосадительных камер. Обзор методов расчета инерционных пылеуловителей.

1.1. Обзор программного обеспечения в области пылеочистки и природоохранной деятельности.

1.2. Классификация циклонов.

1.3. Методики расчета эффективности и гидравлического сопротивления циклонов.

1.3.1. Вероятностно-энергетический метод.

1.3.2. Методика НИИОГA3.

1.3.3. Универсальный метод.

1.3.4. Усовершенствованный универсальный метод.

1.4. Классификация пылеосадительных камер.

1.5. Методики расчета эффективности пылеулавливания пылеосадительных камер.

1.5.1. Методика расчета размеров прямоугольной пылеосадительной камеры по И.И Чернобыльскому.

1.5.2. Методика расчета размеров пылеосадительной камеры и ее эффективности очистки по М.Г Зиганшину.

1.6. Выводы и основные результаты по главе 1.

1.7. Постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2. Математические модели и алгоритмы технологического расчета элементов прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли и пылеосадительной камеры.

2.1. Алгоритмы технологического расчета ПОК по методикам М.Г. Зиганшина и И.И. Чернобыльского.

2.2. Принцип функционирования ПЦПО.

2.3. Математическая модель расчета осевого направляющего аппарата.

2.4. Математическая модель расчета раскручивающего лопастного аппарата.

2.5. Алгоритм методики оценки эффективности пылеулавливания и гидравлического сопротивления проектируемого ПЦПО.

2.6. Выводы и основные результаты по главе 2.

ГЛАВА 3. Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.

3.1. Выбор языка программирования и системы автоматизированного проектирования.

3.2. СОМ-технология. Объектная модель AutoCAD.

3.3. Структура и функции АСМТРЭИП.

3.4. Иерархия форм.

3.5. Подсистема автоматизированного технологического расчета ПОК.

3.5.1. Программный модуль «Расчет ПОК 1»

3.5.2. Программный модуль «Расчет ПОК 2»

3.6. Подсистема автоматизированного технологического расчета элементов циклона.

3.6.1. Программный модуль «Прогнозирование эффективности сепарации и гидравлического сопротивления циклона»

3.6.2. Программный модуль «Эксперимент ПЦ».

3.6.3. Программный модуль «Расчет угла раскрутки».

3.7. Выводы и основные результаты по главе

ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование ПЦПО.

4.1. Описание лабораторного стенда и методики проведения эксперимента

4.2. Влияние углов установки лопаток ОНА и PJIA на эффективность пылеулавливания и гидравлическое сопротивление ПЦПО.

4.3. Экспериментальная проверка адекватности модели расчета угла установки лопаток PJIA.

4.4. Выводы и основные результаты по главе 4.

Эффективная очистка воздуха от пыли, выбрасываемой предприятиями народного хозяйства, представляет собой важную задачу для экономики страны. Предприятиями только строительной отрасли ежегодно выбрасывается в атмосферный воздух около 2,4 млн т пыли. В отечественной промышленности для очистки газа от пыли в основном используются низкоэффективные, малопроизводительные противоточные циклоны, в которых осаждается более 80 % всей промышленной пыли, и в справочниках по пылеулавливанию приведены конструкции только противоточных циклонов. В тоже время более высокую эффективность очистки могут обеспечить высокопроизводительные прямоточные циклоны с промежуточным отбором пыли (ПЦПО), основными преимуществами которых являются: возможность стабильного и эффективного разделения в широком диапазоне варьирования расхода газа и концентрации пыли при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении.

На предварительном этапе очистки воздуха для отделения крупных частиц и разгрузки циклонов используются пылеосадительные камеры (ПОК), которые конструктивно не сложны и обладают небольшим гидравлическим сопротивлением.

Возможность внедрения ПОК и ПЦПО на промышленных предприятиях затруднена отсутствием автоматизированных средств для моделирования и технологического расчета рассматриваемого оборудования. При проектировании прямоточных циклонов и пылеосадительных камер рассчитываются параметры технологических процессов, в зависимости от которых аппарат может иметь различные габаритные и конструктивные размеры. Зная эти размеры, необходимо детально просчитать каждый элемент конструкции и подготовить документацию для производства пылеуловителя. Для сокращения сроков проектирования могут служить различные программные комплексы, ориентированные на решение поставленных задач. В настоящее время нет разработок в области программного обеспечения для проектирования ПОК и ПЦПО, поэтому разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей, таких как пылеосадительная камера и прямоточный циклон, является актуальной и практически значимой.

Существенный вклад в моделирование и совершенствование пылеочи-стного оборудования внесли отечественные ученые: А.Ю. Вальдберг, М.В. Василевский, М. Г. Зиганшин, И.Е. Идельчик, Д.Т. Карпухович, В.А. Лазарев, В.Н. Приходько, Б.С. Сажин, Е.П. Смирнов, М.И. Шиляев и др., а также зарубежные ученые В. Барт, Ж. Касал, С.Е. Лейпл, Ф. Ментер, В. Страус и др.

Цель работы - разработка автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математические модели расчета осевых направляющих аппаратов для закручивания потока и его раскручивания.

2. Разработать информационное, алгоритмическое и математическое обеспечение для автоматизации моделирования и технологического расчета элементов прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли и пыле-осадительной камеры.

3. Спроектировать алгоритмическую часть и реализовать программно автоматизированную систему моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО на основе современных средств программирования и проектирования.

4. По полученным чертежам изготовить прозрачную лабораторную установку прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли для визуальных исследований запыленного закрученного потока.

5. Произвести экспериментальные исследования процесса сепарации в ПЦПО для проверки адекватности математических моделей осевого направляющего аппарата (ОНА) и раскручивающего лопастного аппарата (РЛА).

Объекты исследований: процесс пылеулавливания в инерционных пылеуловителях в гравитационном и центробежных полях.

Методы исследований: моделирование, теория гидрогазодинамики, теория проектирования автоматизированных систем, инженерная графика, начертательная геометрия, численные методы. Использовано следующее программное обеспечение: интегрированная среда разработки CodeGear RAD Studio 2007, AutoCAD 2004.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1. Впервые разработаны математические модели расчета геометрических параметров цилиндрических и бицилиндрических осевых направляющих аппаратов для кольцевых закрученных потоков. Установлено, что рассчитанный по теоретической модели угол установки лопаток РЛА 13,75° хорошо согласуется с экспериментально определенным углом ßa = 15,5°, погрешность расчета не превышает 12 %.

2. Разработано алгоритмическое, информационное, математическое, проектное и программное обеспечение новой автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей.

3. Установлен оптимальный угол у = 28-32° расположения лопаток ОНА, обеспечивающий наибольшую эффективность пылеулавливания в ПЦПО.

Практическая значимость заключается в разработке программного обеспечения автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670) и ПЦПО, позволяющей снизить трудоемкость обработки данных за счет автоматического расчета оптимальных размеров элементов циклона и пылеосадительной камеры, сократить сроки проектирования и выдавать на печать готовые технические чертежи. По полученным чертежам была изготовлена лабораторная модель прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли для экспериментальных исследований процесса сепарации пыли в ПЦПО.

Реализация результатов работы: основные результаты работы используются при подготовке студентов ФГБОУ ВПО: «Ангарская государственная техническая академия», «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» и «Иркутский государственный университет путей сообщения». Акты внедрения в учебный процесс приведены в приложении 2.

Достоверность полученных научных результатов подтверждается адекватностью модели расчета угла установки лопаток РЛА и повышением эффективности пылеулавливания цемента марки М400 в ПЦПО до 81 -82 % по сравнению с предыдущей моделью ПЦПО (75-77 %) за счет проведенного моделирования и геометрического профилирования ОНА и РЛА при изготовлении ПЦПО.

Положения, выносимые на защиту:

• математические модели расчета ОНА и РЛА прямоточного циклона;

• информационное, алгоритмическое, математическое и программное обеспечение автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПОК и ПЦПО;

• результаты экспериментальной проверки адекватности моделей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях «Современные технологии и научно-технический прогресс» в Ангарской государственной технической академии (2009 -2011), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологии» (Саратов, 2010, Киев, 2011), Всероссийской научной конференции с международным участием «Винеровские чтения» (Иркутск, 2011), Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области информатики и информационных технологий в рамках Всероссийского фестиваля науки (Белгород, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи, изданных в журналах, рекомендованных ВАК, 2 тезиса докладов, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ и руководство пользователя. Без соавторов опубликована 1 работа. В работах, опубликованных в соавторстве, личный вклад автора состоит в разработке автоматизированной системы, а также активном участии в процессе моделирования, изготовления лабораторной установки ПЦПО и проведении исследований на всех этапах.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, выводы, список использованной литературы (117 наименований), условные обозначения и 3 приложения. Объем работы составляет 187 станиц, в том числе 43 рисунка и 9 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

В диссертационной работе получены теоретические и прикладные результаты, позволяющие решить научно-техническую задачу повышения эффективности разработки при автоматизированном моделировании и технологическом расчете элементов инерционных пылеуловителей.

1. Получены математические модели стереометрического профилирования осевого направляющего и раскручивающего аппаратов. Выполнена экспериментальная проверка адекватности предложенных моделей расчета углов установки лопаток ОНА и РЛА.

2. Разработано информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение геометрического профилирования пылеосадительной камеры (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670) и ПЦПО. Автоматизированная система моделирования и технологического расчета элементов инерционных пылеуловителей внедрена в учебный процесс ряда вузов.

3. Разработанную автоматизированную систему можно использовать для автоматизации моделирования и технологического расчета элементов пылео-садительных камер и прямоточных циклонов с промежуточным отбором пыли. Система позволяет: определить оптимальные габаритные размеры инерционных пылеуловителей, обеспечивающие заданную эффективность очистки; решить обратную задачу: по заданным размерам прогнозировать эффективность пылеочистки; снизить трудоемкость обработки данных за счет автоматического расчета оптимальных размеров элементов ПЦПО и ПОК, сократить сроки проектирования и выдавать на печать готовые чертежи, автоматически масштабированные под заданные размеры бумажного носителя.

4. На основе созданной автором автоматизированной системы моделирования и технологического расчета элементов ПЦПО была изготовлена его прозрачная лабораторная модель для визуальных наблюдений за процессом сепарации пыли.

5. По полученным экспериментальным данным наблюдается повышение эффективности сепарации цемента марки М400 (плотность пыли 3150 кг/м3 и медианный диаметр с!т = 8 мкм) в ПЦПО до 81-82% по сравнению с сепара-ционной характеристикой предыдущей модели ПЦПО (75-77 %) за счет проведенного геометрического профилирования лопаток ОНА при изготовлении прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли, согласно чертежам АСМТРЭИП.

6. По предложенной математической модели по полученным чертежам был изготовлен лопастной раскручивающий аппарат и установлен в выхлопной патрубок ПЦПО, что позволило уменьшить гидравлическое сопротивление циклона на ~40 Па без потери эффективности очистки. Снижение гидравлического сопротивления привело к уменьшению энергопотребления, затрачиваемого на движение запыленного потока.

1. Epple, Ph. Improving Efficiency of vacuum Cleaner Fans / Ph. Epple // ANSYS Solutions, Canonsburg, USA. volume 7, issue 3, 2006. - P. 27-28.

2. Wang, L. A theoretical approach for predicting number of turns and cyclone pressure drop/ L. Wang, С. B. Parnell, B. W. Shaw, R. E. Lacey// Transactions of the ASABE. American Society of Agricultural and Biological Engineers. - Vol. 49(2).-P. 491-503.

3. A.C. № 1386309 СССР. Прямоточный циклон / B.C. Асламова, A.H. Шерстюк и др. Опубл. в Б.И. - 1988. - № 13.

4. Актуальные вопросы защиты окружающей среды и безопасность регионов России: Материалы II Всероссийской конференции. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. - 105 с.

5. Алиев, Г.М. Пылеулавливание в производстве огнеупоров / Г. М. Алиев // 2-е изд. М.: Металлургия, 1981. 184 с.

6. Алиев, Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: Справочник / Г. М.-А. Алиев. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

7. Алиев, Г.М.-А. Устройство и обслуживание газоочистных и пылеулавливающих установок / Г. М.-А. Алиев. М.: Металлургия, 1983. — 286 с.

8. Архангельский, А.Я. Программирование в Delphi 7. М.: ООО «Бином-Пресс», 2003. - 1152 с.

9. Аршинский, М.И. Разработка прямоточного циклона для визуального наблюдения / М.И. Аршинский, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. трудов молодых ученых и студентов: в 2-х ч.— Ангарск: АГТА, 2010. -С. 20-22.

10. Асламов, A.A. Геометрическая модель лопастного бицилиндрического закручивателя / A.A. Асламов, М.И. Аршинский, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. трудов молодых ученых и студентов-Ангарск: ATTA, 2010. С. 65-67.

11. Асламова, B.C. Исследование прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли / B.C. Асламова, H.A. Брагин, A.A. Жабей, М.И. Аршинский // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. -№6.-С. 37-38.

12. Асламова, B.C. Экспериментальное исследование прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли / B.C. Асламова, H.A. Брагин, A.A. Жабей, М.И. Аршинский // Вестник Ангарской государственной академии, 2009. Т. 3, № 1. С. 8-11.

13. Асламова, B.C. Способ определения эффективности пылеулавливания циклонов / B.C. Асламова, A.A. Асламов, A.A. Жабей. // Патент на изобретение RU № 2358810 С2 В04С 3/00, В04С 5/00. -Опубликовано 20.06.09. Бюл. № 17.

14. Асламова, B.C. Автоматизация расчетов пылеуловителей / B.C. Асламова, A.A. Жабей // Известия Томского политехнического университета. 2008. - Т. 313. - № 5. Управление, вычислительная техника и информатика. -С. 158-161.

15. Асламова, B.C. Автоматизированная система расчета эффективности циклонных пылеуловителей. Свидетельство об отраслевой регистрации № 8990/ B.C. Асламова, A.A. Жабей, A.A. Асламов // Инновации в науке и образовании. 2007, № 6 (31). С. 27.

16. Асламова, B.C. Автоматизированная система технологического расчета циклонов / B.C. Асламова, A.A. Жабей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. - № 1. - С. 59-63.

17. Асламова, B.C. Алгоритм расчета эффективности сепарации циклонных пылеуловителей / B.C. Асламова, A.A. Асламов, П.К. Ляпустин // Современные технологии и научно-технический прогресс: Сб. тр. науч. техн. конф. 4.1. Ангарск: АГТА, 2005. - С. 133-139.

18. Асламова, B.C. Влияние геометрических и режимных параметров прямоточного циклона на его эффективность /B.C. Асламова, А.Н. Шерстюк // Теплоэнергетика. 1991. - № 10 - С. 63-67.

19. Асламова, B.C. Групповой прямоточный циклон для минераловатного производства / B.C. Асламова, A.A. Асламов, П.К. Ляпустин, Т.Н. Мусева, H.A. Брагин // Экология и промышленность России. -2007. -№ 12.-С. 6-7.

20. Асламова, B.C. Новый прямоточный циклон с промежуточным отбором пыли / B.C. Асламова, А.Н. Шерстюк, O.A. Трошкин // Химическое и нефтяное машиностороение. 1991. - № 1. - С. 24-25.

21. Асламова, B.C. Программный комплекс «ЦИКЛОН» / B.C. Асламова, A.A. Асламов, Т.Н. Мусева, A.A. Жабей // Материалы Всероссийской конференции «Актуальные вопросы защиты окружающей среды регионов России». Улан-Удэ : Изд-во ВСГТУ, 2006 - С. 82-84.

22. Асламова, B.C. Промышленные испытания группового прямоточного циклона с промежуточным отбором пыли / B.C. Асламова, A.A. Асламов, П.К. Ляпустин., Гендин Д.В. // Вестн. Иркут. гос.техн. ун-та. -2007. Т. 1. -№ 2(30). - С. 6-8.

23. Асламова, B.C. Прямоточные циклоны. Теория, расчет, практика: Монография / B.C. Асламова. Ангарск: АГТА, 2008. - 233 с.

24. Асламова, B.C. Универсальный метод расчета эффективности пылеулавливания циклонов / B.C. Асламова, A.A. Асламов, Т.Н. Мусева, A.A. Жабей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. - № 1. -С. 34-37.

25. Асламова, B.C. Эмпирический метод оценки эффективности сепарации циклонов / B.C. Асламова, А.Н. Шерстюк // Теплоэнергетика. -1990.-№5.-С. 61-62.

26. Барахтенко, Г.М. Влияние формы закручивающего устройства на гидравлическое сопротивление прямоточного циклона / Г.М. Барахтенко, И.Е. Идельчик // Промышленная и санитарная очистка газов. 1974. - № 6. -С. 4-7.

27. Басов, К. А. ANS YS в примерах и задачах / Под общ. ред. Д.Г.Красковского. М.: КомпьютерПресс. 2002. - 224 с.

28. Безик, Д.А. Автоматизация расчета параметров циклона на основе математического моделирования процесса пылеулавливания / Д.А. Безик: автореф. дисс.канд. техн. наук. Брянск: БГТУ, 2000. - 16 с.

29. Бобровский, С.И. Delphi 7. Учебный курс / С.И. Бобровский. -СПб.: Питер, 2004. 736 с.

30. Буровцов, В.М. Программно-математическое обеспечение инженерных расчетов степени очистки пылегазовых потоков в электрофильтрах / В.М. Буровцов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. - № 12. - С. 34-35.

31. Вальдберг, А.Ю. Исследование коэффициента гидравлического сопротивления циклонов СК-ЦН / А.Ю. Вальберг, Ю.Ф. Хуторов, В.Е. Бойцова, С.Г. Сафонов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2008.-№ 12.-С. 37.

32. Вальдберг, А.Ю. Исследование модели циклона / А.Ю. Вальберг, Ю.Ф. Хуторов, О.В. Андреенко, С.Г. Сафонов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. - № 12. - С. 36-37.

33. Вальдберг, А.Ю. К расчету циклонных пылеуловителей / А.Ю. Вальберг, С.Г. Сафонов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2008.-№5. -С. 36-37.

34. Вальдберг, А.Ю. К расчету эффективности циклонных пылеуловителей / А.Ю. Вальдберг, Н.С. Кирсанова // Теоретические основы химической технологии. 1989. - Т. 23. - № 4. - С. 555.

35. Вальдберг, А.Ю. Основы расчета эффективности газоочистных аппаратов инерционного типа / А.Ю. Вальдберг, С.Г. Сафонов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. - № 9. - С. 43-44.

36. Вальдберг, А.Ю. Практическая реализация вероятностно-энергетического метода расчета центробежных пылеуловителей / А.Ю. Вальдберг, Н.С. Кирсанова // Химическое и нефтяное машиностроение. -1994.-№9.-С. 26-29.

37. Вальдберг, А.Ю. Расчет циклонов с использованием вероятностно-энергетического метода / А.Ю. Вальдберг, С.Г. Сафонов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. - № 8. - С. 14.

38. Вальдберг, А.Ю. Современные тенденции в развитии теории и практики пылеулавливания / А.Ю. Вальдберг // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. - № 7. - С. 48-50.

39. Василевский, М.В. Расчет турбулентного течения аэрозоля в прямоточном циклоне / М.В. Василевский, М.И. Шиляев // Методы гидроаэромеханики в приложении к некоторым технологическим процессам. -Томск: Изд-во ТГУ, 1977. С. 84-95.

40. Василевский, М.В. Расчет эффективности очистки газа в инерционных аппаратах / М.В. Василевский, Е.Г. Зыков. Томск : Изд-во ТПУ, 2005.-86 с.

41. Веригин, А.Н. Экспериментальное подтверждение гипотезы осуществовании вторичных вихрей в циклоне / А.Н. Веригин, В.Н. Федоров,118

42. B.А. Ким, H.A. Незамаев // Химическая промышленность сегодня. — 2010. — №2.-С. 47-50.

43. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки / А.Г. Ветошкин // Учебное пособие. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - 210 с.

44. ГОСТ 12.2.043-80 Система стандартов безопасности труда. Оборудование пылеулавливающее. Классификация.

45. ГОСТ 17.2.4.06-90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнений.

46. ГОСТ 17.2.4.07-90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнений.

47. Гумеров, A.M. Программно-аппаратный комплекс технологической линии полимеризации /A.M. Гумеров, В.М. Емельянов, С.А. Панкратова, A.M. Буйлин // Химическая промышленность сегодня. 2010. - № 8.1. C. 47-52.

48. Данилов, Ю.М. Математическое моделирование течений в малогабаритных трубчатых турбулентных аппаратах / Ю.М. Данилов, А.Г. Мухаметзянова, Г.С. Дьяконов, Е.И. Кульментьева // Химическая промышленность. 2004. - № 9. - С. 451-457.

49. Дарахвелидзе, П.Г. Программирование в Delphi 7 / П.Г. Дарахвелидзе, Е.П. Марков СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 784 с.

50. Дмитриев, A.B. Расчет профиля лопастей в вихревом массообменном аппарате с пористыми вращающимися распылителями/А.В. Дмитриев, H.A. Николаев // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2009.-№ 10 .-С. 3-5.

51. Жермен, П. Курс механики сплошных сред. Общая теория / П. Жермен // пер. с фр. М.: высш. шк., 1983. - 399 с.

52. Зиганшин, М.Г. Проектирование аппаратов пылегазоочистки / М.Г. Зиганшин, A.A. Колесников, В.Н. Посохин. М. : Экопресс ЗМ, 1998. - 505 с.

53. Зуев, С.А. САПР на базе AutoCAD как это делается/ С.А. Зуев, H.H. Полещук. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1168 с.

54. Идельчик, И.Е. Гидравлическое сопротивление циклонов НИИОГАЗ/ И.Е. Идельчик, А.Д. Мальгин // Промышленная энергетика. -1969.-№8.-С. 45-48.

55. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям (физико-механические основы) / И.Е. Идельчик // под ред. М.О. Штейнберга. М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

56. Каплун, А. Б. ANSIS в руках инженера: Практическое руководство / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М.А. Олферьева. М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.

57. Кирпичев, Е.Ф. Усовершенствование одиночных и батарейных циклонов и создание золоуловителей с прямоточными ициклонными элементами // Очистка дымовых газов электростанций от золы. БТИ ОРГРЭС. 1962.-С. 100-111.

58. Коузов, П.А. Коэффициенты гидравлического сопротивления сухих циклонов / П.А. Коузов // Сб. науч. тр. Институтов охраны труда ВЦСПС. -1969. Вып. 58.- С. 3-12.

59. Коузов, П.А. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей / П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина. Л. : Химия, 1983. -143 с.

60. Коузов, П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов / П.А. Коузов. М. : Химия, 1987. - 264 с.

61. Кулаков, А.Ю. Автоматизация расчета и проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, М.И Аршинский, B.C. Асламова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2011.-№ 2 (30). -С. 105-112.

62. Кулаков, А.Ю. Автоматизация расчета эффективности работы пылеосадительных камер / А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова, И.М. Кулакова // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-23: сб. трудов

63. XXIII Междунар. науч. конф.: в 12 т. Т 4./ Под общ. ред. B.C. Балакирева. -Саратов: изд-во Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. С. 37-39.

64. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, A.A. Асламов, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Вестник СГТУ. 2011. - № 3 (58). - Вып. 2. -С. 68-73.

65. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Сб. научных трудов Ангарск: АГТА, 2011,- С. 30-43.

66. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система расчета и проектирования деталей прямоточного циклона / А.Ю. Кулаков, И.М. Кулакова, B.C. Асламова // Винеровские чтения: труды IV Всероссийской конференции. Ч. 1. Иркутск: ИрГТУ, 2011. - С. 142-151.

67. Кулаков, А.Ю. Автоматизированная система моделирования итехнологического проектирования инерционных пылеуловителей. Краткое121руководство пользователя. Методические указания. Ангарск: АГТА, 2011. -18 с.

68. Кулакова, И.М. Автоматизация технологического расчета пылеуловителей / И.М. Кулакова, A.A. Жабей, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Вестник АГТА. -2010. № 4,- С. 21-27.

69. Кулакова, И.М. Автоматизированная система исследования и технологического расчета пылеуловителей / И.М. Кулакова, A.A. Жабей,

70. A.Ю. Кулаков, Е.А. Руш, B.C. Асламова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2011. - № 1 (29). - С. 123-129.

71. Кулакова, И.М. Автоматизированная система расчета пылеосадительных камер / И.М. Кулакова, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова // Известия Томского политехнического университета. 2010. - Т. 316. - № 5. -С. 74-77.

72. Кулакова, И.М. Уточнение универсального метода расчета эффективности пылеулавливания циклонов / И.М. Кулакова, H.A. Брагин,

73. B.C. Асламова // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-23: сб. трудов XXIII междунар. науч. конф.: в 12 т. Т4. Секция 4/ Под общ. ред. B.C. Балакирева. - Саратов: изд-во Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. -с. 42-43.

74. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика: Учебное пособие. Гидродинамика/ Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц //В 10 т. Т. VI. -4-е изд., стер. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 736 с.

75. Международная конференция по вопросам очистки газов предприятий энергетики, и промышленности строительных материалов черной и цветной металлургии «Пылегазоочистка»: Сборник докладов Международной конференции. 2008. - Москва, 2008. - 95 с.

76. Мейз, Дж. Теория и задачи механики сплошных сред / Дж. Мейз // пер. с англ. М.: Мир, 1974. - 318 с.

77. Мисюля, Д.И. Снижение гидравлического сопротивления циклонных аппаратов с помощью раскручивающего устройства/ Д.И. Мисюля, В.В. Кузьмин, В.А. Марков // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. - № 3. - С. 3-5.

78. Новиков, JI.M. Сравнительные испытания прямоточного циклона и циклона НИИОГАЗ типа ЦН-15 / Л.М. Новиков, Н.В. Инюшкин, В.Б. Ведерников // Химическая промышленность. 1980. - № 1. - С. 50-51.

79. Новиков, Л.М. Испытание циклона с нижним выводом газа / Л.М. Новиков // Процессы и аппараты технологии неорганических веществ. УНИХМ. Свердловск, 1974. - Вып. 34. - С. 10-12.

80. Патент RU 61156 U1, МПК В04С 3/06. Прямоточный циклон /

81. Асламова B.C., Асламов A.A., Ляпустин П.К., Мусева Т.Н., Брагин H.A.:123заявитель и патентообладатель Ангарская гос. техн. академия. Бюл. № 6. -2007.

82. Первов, A.A. Циклонные сепараторы для очистки воздуха от пыли /

83. A.A. Первов // Сб. докл. научн.-техн. конф. по промышленной очистке газов: Семибратовский филиал НИИОГАЗа. Ярославль: Яросл. ЦБТИ и НТО нефтегазовой промышленности, 1969. - С. 44-52.

84. Погорелов, В.И. AutoCAD: трехмерное моделирование и дизайн /

85. B.И. Погорелов. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 288 с.

86. Полещук, H.H. AutoCAD 2004 / H.H. Полещук. СПи.: БХВ-Петербург, 2004. - 976 с.

87. Пономарев, В.Б. Аспирация и очистка промышленных выбросов и сбросов: методические указания по курсу «машины и агрегаты предприятий строительных материалов» / В.Б. Пономарев, А.Е. Замураев. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. - 188 с.

88. Прандль, Л. Гидроаэродинамика / Л. Прандль. М., 1949. - 520 с.

89. Приходько, В.П. Исследование гидравлического сопротивления аппаратов с вихревыми контактными устройствами / В.П. Приходько, В.Н. Сафонов, Л.П. Холпанов // Тепломассообменное оборудование 88 : тез. докл. -М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1988. - С. 14-15.

90. Приходько, В.П. К вопросу расчета гидравлического сопротивления прямоточных циклонов / В.П. Приходько и др. // ТОХТ. -1989.-№ 1.-С. 94-100.

91. Приходько, В.П. Основные принципы создания энергосберегающих устройств циклонного типа / В.П. Приходько, O.A. Пирогова, Е.М. Прохоров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. - № 10. - С. 32-33.

92. Приходько, В.П. Центробежные каплеуловители с лопастными завихрителями. Обзорная информация / В.П. Приходько, В.Н. Сафонов, Г.К. Лебедюк. М.: ЦИНТИхимнефтемаш. - 1979. - 50 с.

93. Родионов, М.П. Разработка, исследование и внедрение аппарата наоснове теории физического вихря / М.П. Родионов, В.Д. Лукин, Л.П.

94. Бевзенко, М.И. Курочкина // Аппараты с активными гидродинамическими124режимами для текстильной промышленности и производства химических волокон : межвуз. сб. науч. тр. МТИ. М. : МТИ, 1983. - С. 30 - 32.

95. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615670. Автоматизированная система технологического расчета пылеосадительных камер / И.М. Кулакова, А.Ю. Кулаков, B.C. Асламова -2011.

96. Седов, Л.И. Механика сплошной среды / Л.И. Седов // Том 1. М.: Наука, 1970.-492 с.

97. Сийержич, М. Измельчение расчетной сетки при моделировании закрученного двухфазного течения / М. Сийержич, Ф. Ментер // Теплофизика и аэромеханика.-2003.-Т. 10,-№2.-С. 171-182.

98. Смирнов, М.Е. К вопросу создания универсального метода расчета эффективности циклонов / М.Е. Смирнов, A.B. Сугак // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. - № 9. - С. 34-35.

99. Справочник по пыле- и золоулавливанию. / Под ред. A.A. Русанова. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.

100. Стефаненко, В.Т. Улавливание коксовой пыли в циклонах / В.Т. Стефаненко, Т.В. Лысенко, Т.И. Воронкова // Научно-техн. сб. Серия «Промышленная и санитарная очистка газов». М.: НИИТЭХИМ, 1985. -№4.-С. 9-11.

101. Страус, В. Промышленная очистка газов / В. Страус. М.: Химия, 1981.-616с.

102. Сухарев, М.В. Основы Delphi. Профессиональный подход/ М.В. Сухарев. СПб.: Наука и Техника, 2004. - 600 с.

103. Турчак, Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турчак. М.: Наука, 1987.-318 с.

104. Ужов, В.Н. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков, И.К. Решидов. М.: Химия, 1981. - 392 с.

105. Фленов, М.Е. Библия Delphi / М.Е. Фленов. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 880 с.

106. Хитрых, Д. Проектирование турбомашин: обзор моделей турбулентности, реализованных в ANSYS CFX / Д. Хитрых // Solutions. -2005. -№ 1.-С. 9-11.

107. Циклоны НИИОГАЗ: Руководящие указания по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации. Ярославль: Всесоюзн. объед. по очистке газов и пылеулавливанию, 1970. - 95 с.

108. Чернобыльский, И.И. Машины и аппараты химических производств / И.И. Чернобыльский, А.Г. Бондарь, Б.А. Гаевский и др. М: Машиностроение, 1975. - 454 с.

109. ПЗ.Чигарев, A.B. ANSYS для инженеров: Справ, пособие / A.B. Чигарев, A.C. Кравчук, А.Ф. Смалюк. -М.: Машиностроение, 2004. 512 с.

110. Шерстюк, А.Н. Вентиляторы, насосы, компрессоры / А.Н. Шерстюк. М.: Высш.шк. - 1974. - 372 с.

111. Шец, Дж. Турбулентное течение. Процессы вдува и перемешивания / Дж. Шец. М.: Мир, 1984. - 199 с.

112. Шиляев, М.И. Методы расчета пылеуловителей / М.И. Шиляев, A.M. Шиляев, Е.П. Грищенко // Томск: Том. гос. архит.-строит. ун-т. 2006. -385 с.

113. Шиляев, М.И. Моделирование процесса пылеулавливания в прямоточном циклоне. 1. Аэродинамика и коэффициент диффузии частиц в циклонной камере / М.И. Шиляев, A.M. Шиляев // Теплофизика и аэромеханика.-2003.-Т. 10. -№2.-С. 157-170.