автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и эффективность пылеуловителей с закрученными потоками в процессах химической технологии красителей, пигментов и вспомогательных веществ

■ НАШОШЪШ ТЕХНТЧНИИ УШЕЕРСИТЕ? "УК?А1ШГ "Шзський пол1техн1чний 1нститут"

п г ¡г> <У 1

. . > ■ I

На правах рукошсу

] 1 МОП УДК 621.928.9 (37)

ЯКУБА ОЛЕКСАНДР РОДЮЕОВИЧ

ПДРОДШАШКА ТА ЕФЕШВШСТЬ 1ШЛОУЛОВЛЮВАЧ1В 3 ЗАКРУЧЕНЙМИ ПОТОКАМИ В ПРОЦЕСАХ Х1М1ЧШ1 ТЕХНОЛОГИ БАРЕНМК1В, ШШЕШВ ТА Д0П0М1ШЖ РЕЧОВШ

Спец!Эльз!сть 05л7.08 - Процэси, машини та апарати

х1м1чних та нафтогореробних виробяицтв

' АВТОРЕФЕРАТ дисзртацп на здобуття наукозого ступеня доктора технГчних наук

Шв - 1996

ДисертаШя е рукописом.

РосЗота виконана на кафедр] г1дравл]чшх машин Сумського державного у&верситету.

Науковий консультант: - доктор техн!чнкх наук, професор

Яхно Олег Михайлович . 0ф1 uifisi опоненти: - доктор техн¡чип наук, професор ■.

Павлщев Марат ¡ванович

- доктор ф1згко-математичних наук, професор Шмаков Ерш 1ванович

- доктор техШчних наук, професор Косторшй Ceprifi Дмитрович

Бров^дна орган1заЩя: Iнститут.xiMi чнэ! техн!ки та

проьк слово! екологп OAT "КШЗНИК", м. PyOiSHe ЛугзнськоГ обл. ^ Захист £1дбудеться *2/*3U*fr/?Jl996 р. о Г0ДИН1. на засианш -агеШа&зовано! вчено! рада Д 01. 02. 11 в Национальному техшчному ун1версктет1 Укра!ш *Ки1вський noj&i iexsi чний анститут" за адресов: 25205S, м. Ки1в - 56, проспект Перемоги, 37, корпус 21, аудитор i я 212.

1

3 дисерташек мозгаа ознайомитися в Шбл1отец; Национального техшчного университету Укра1ни "КШвський пол1техн!чний Шститут"-

АЕторефэрат роз ¡слание " * " 1996р.

Задний секретар

спещал1зовано! вчено! ради —j , .

професор В.Я. .Круглицш

АНОТАНШ

В робот! подан! результата доел!дань гидродинамики т? ефекивност! пилсулолювэт^в ¡з закручешми потоками. ДослЦ-жешй характер взгемод! I та зона утЕорювашя теч! I з "пило-вш киьцем" у конгших тэ шшндричних зларатах. Обстэкен; локзльн! поля швидкостей та виляв на 1х розпод!л технолог¡ч-них :з конструктивная параметр!в. '/стансвлен! залегазстч зтрат тзену в ¡л аитрат газу, крэткест; поток; в, режиму тзчп :з гесмегричних параметра. Дан; уззгальнення в критер1ально-

НС?"' ВИГЛЯД; .

Лсовзлез, Ехпгг'обузсжя нови?, :онстгук:.;;2 бзгатосекШЗ-них пиклоШв, ЦШОЕ1В з орган! ангаром потек:в, зихрсвет. рст2ц;йнкх -Го £е:1т:1"ятср!5 - пилзуловлюБач^в, установлен; ЩЖЩШ ГЛ янпшення ПрОДуКТЛВНССТ: тэ •фкпшнсс?:.

Оформульован! ф135ина та математична модели взашодп ; руху газ!в. Одержан; залежност; розрахукку к'нематичних параметров руху потоказ, фракц!Лно! ефекивност!, сепаратно! спромокносП 1 загально! ефективност; кон!чних, та шшн-дричннх шыоулоЕЛйЕач!в. Створен; методики та прогрзш роз-рахуниз загально: ефектнвност: на ЕОМ.

Розрахус-сово - теогэт'лчнкма досл:дженнямк установлено -;Пляв оснсзшгх кгяструхтазшк та технологичная параметров нз сепаргш спрсыозз1сть пглсуловлжва^Б. Задан; рекоменда-дац! Г з рационального конетруюешшя I прозктувгння апара-Т' в.

ЗдШснеш широкомазштзбне впровадашш сдержанях техн!ч-нкх р!шень у виробництво, наводиться дан; про ефзкткЕН; сть 1'х експлуатэщ1 при улгвлаванн? барвни&в, плжш^в та догом; жннх речовш.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА Р030ТИ ' АтуальШсть проблеми. У. технолог!чних процесах виробництва -оргашчних Сарзншив, шгменив та допом!шк речовин широко вшсористовуються шпоуловлзовач! з закрученный потоками (ЗП). Яилоуловлювання - в!дпов!дальна операция. йшд готового продукту, в кищевому Шдсумку, залекить ви ефектив-ност! Ыдд1лення дасперсних частшок ыд газ1в.'

Найб1льш пошрей! пилоуловлшач! з ЗП - циклоне. Вони прост! у виготовлеш та експлуатацп, забезпечують високу ефектжвн!сть улозлтання частинок б!льше 10 мкм. Нов! розроб-ки: сйральяо-ко^чн! циклони, вихров! дилоуловлюзач! (ВПУ) та апарати ¡з зустр!чзиш закрученимл потоками ' (ЗЗЩ знижу-кгь межу уловлюваних частинок до 3-& леи та п!дБВДуго> продуктивность апарат! в по газу. •

Зусиллями багатьох домпдних та проектна уставов 1 окре-, мих досл!дник1В розроблен! та серШо випусхаються циклоны! пилоуловлювач!, як! задовольняють потреби промисловост! в обладнанн! стадШ очищения газ ¡в. Однак хенуюч! метода розра-хунку ефективност!, ш грувтуються на практичних даних екс-плуатацП та емШричних коефЩ! ситах, не задовольняють вимо-' ги тепер!шього часу.

ДисертаШйна робота присвячена рсзробШ та удосконаленню метод!в розрахуЕку ефективност!, як! грунтуються на Ьдродк-нашчних ссобливостях течи газ]В та руху частинок в ЗП, ре-комевдацям з рашовального проектування та вибору парамет-р1В шюуловлювач!в.

Розробка метод!в,розрахунку структури течП поток!В газу в пклоуловлювачах, створэння на цШ основ! р!внянь для розрахунку фракшйно! та загально! ефективносП л реконен-

дащй з раШанального проектувашя, стаиовлять актуалъну на-уново-техШчну проблему, яка мае також вааливе народногос-подарське значения при стваренШ технолог!й виробнзщтва новях оргашчнихбарвни^в, ш пленив та дошивши речовш.

Робота зякояана безпосэредньо- автором та п!д його вау-ковим керхвництвом в1дпов;дно до яаукових програмаш Ради МШхстр^в СРСР, Мастерства х1м1чнох промисловост; СРСР, М!нвузу I АН. Украхни, Союзашлпрому. ПропозщП та рсзробкя дисертацп зпроваджеШ у виробництво на тдприемстзах х!м1ч~ но! промисловост1 Укра!ни I Рос1I.

Мета робота полягае в экспериментальному та розрахунко-во-георетичному досл!Джекн1, а 'гакс:г в узагзльненнх законо-мхрностей г1дродияамхки та ефектшюст! уловления пзду и газ!в апаратамя хз закрученими потоками, виявленн! вшшву технолог! чни та геометричних параметрхз на шла лскальвих ШЕИдкостей 1 фракц!йн1 ефективност! шлоуловлввая^в; розроб-ц] та удосконаленШ метод! в розрахунку та раф опального кон- . струювання циклон! в ! апара^в хз зустрхчними потоками; роз-рсоц! р!внянь ) програм розрахунку загалъноТ ефективност1 апаратхв на ЕОМ; рсзробШ нових прогресивних конструкций Б1Дцентрових пилоуловлювачгв; прсгнозуванй Г1дравл1чнгх та сепараШЙних показншйв апарат1в.

На захист виносяться науков1 положения: а) характер вза-вмоди поток! в та ¡снування геч! I без "шловсго кхлый" з апаратах ЗЗП,. способа ¡1 зд1йскення 1 стабШзацп; б) екс-периментальн! дан1 локальних пол1в шввдкост! та ватрат ткску х залежшсть ¡х в1 д технолопчних параметр!в апарат1в ¿з ЗП; в) результата випробувань нових лшгауловлювачхв та принпипи Шдввдення 1х ефектквност1 та продуктивности г) ф1зячна т

математична вдел! руху ra3iB у апаратах ;з ЗП; . д) рхвняння , розрахунку фракц!йно! ефективност!, методики . та • лрограш розрахунк1в загально! ефективност! на Е0М; е) залежност!- д1-аметр!в уловлюзаних частинок в!д критер!ю Штенсивност! в!д-центрового поля; е) р!вняння розрахунку сепарац!йно! спро-müshoctí anapaiiB; а) анализ шишву основних параметргв на. ■ cenapaiíitey спроможшсть; з) конструкцп та способи проведен-, ня технолопчних nponeciB одержання нових оргашчних барвш- ' kíb, п!гмент!в та дотайжних речовив, при яких „використову-ються пилоуловлЕвач1 i3 ЗП. ■

Даукова новизна. Ha ochobí виконашх експерименталъних i теоретичнкх досл1джень одеркан! наступи! нов!, результати: 1) досшдаений характер взазмодп та з'снування течи без "лилового к!льця" в кон!.чних апаратах ЗЗП; 2} експериментально установлен! залекност! локальних шл!в ¡¡жидкостей в!д пара-MeipiB шлоуловлювач!в; 3) установлен! залежнест! втрэт тис-'. ку i Koe$iniEHTiB опору в!д нитрат газ i в та кратност! пото- • kíb; 4) проведен! випробування нових конструкцШ ¡шлоуловлю-• ba4ib, сфэрмульован! ochobhí принщш Шдвщеншг ефектив- • ноет! та продуктивном!; 5) обгрунтован! ф!зична та матема-, тична модел! руху газ;в, виоран! гранича умови руху та вза-емоди поток i в у конгчних апаратах !з !ЗЗЩ 6). розроблеШ математик р!внявня розрахунку пол i в шввдкостей газу та.фрак-цИйо! ефективност! шйчних апврат!в !з ЗЗП; 7) удоскона-jieHi ф!зичн! та математичн i модел! руху газа та частинок у щцйндричних апаратах, створеШ -р1вняння розрахунк!в пол!в швидкостей та фракц!йно1 ефективност!; 8) розроблен! методики та програми розрахушив загально! ефективност! койчних та цшНздричних АЗЗП i циклонов "на ЕОМ; 9) проведене nopiB-

£

няння ефективноетГ коШчниг та цшПндрични пшгауловлювач^в г використанням одержаних автором та наш векснериментальних ЭДЮГАЗ р1внянь; 10)'одерхан] залежност! Д1амезрхв уловлзова-них частинок пилу в! д критер^ ¡нтенсишост! вщентрового поля; 11) запропонован! критерп оЩнки'сепараШйно! спромон-ност1 (СС) апарат1в !з ЗП, за допомоговг яких установлений вплив основних параметр! в, мека 1х зм1нювання 1 внэсок з СС; 12) розроблеш технолог!чш процеси виробвяцтва нових барвни-к!в, шгмент!в та допом!жних. речовин.

Практичне значения роботи полягае в тому, що одержан! експериментальШ даШ, результата обгрунтувавня, теоретична р!вняння доззоляють вккснувати розрахунки рац!онального кон-струювання прошслових апаратгв, прогнозувати ефектпвн!сть пилоулозлювання апарат1В ¿з ЗП, якх виробляються сер!йно п!д-приемствамя, при нпровадженн! у виробництво технолог! К одер-жання нових х;м!чиих речовин. Методики та програми розрахун-к)в загально! ефективност! пшюул0влювач]в використанх при розробц!. нових прошслових апараИв тз дрогнозуванн! ефек-тивност! сер1йного облзднання, при створенн! нових твхноло-Г1й виробництва х!м;чних речовин.

Реал!яац!я роботи. Одержан! в дисертэц! I результати ре-ал!зов2Н! на таких йдприемствах та виробництвах: а) технолог ¡чний: процес вкробнщтЕа трихлорфеноляту м!д! реализований на Уф^мському х!м!чному завод!; б) технология зи-пускних форм оптично в^лювальиих препаратов (ОВП) ОЛА ! Ш у виробнидтв! Ру01ханського-виробничого об'еднання (ВО) "Барвник"; г) проведено перзобладнання стад!I шлоуловлюванг ня виробництва випускних форм. ОВП; д) багатосекШйний циклое для 5-бром!затяну та ОВП КБ; е) вихровI паюуловлювач! у ви-

рооництв! Пер;кеслоти та ваша; е) технолог! я одержана? л! менту бордо периленового реал1зована в цеху випускних форм (г - с: ЕВО "Барвник"; вашо - ВО "XIмиром", ы. Суми).

Сумарний економ!чний ефект впровадкень дор!внюе блкзько 2 млн. крб. ва р1К, реал1зад1я товаров - 100 млн. крб. (за Шнвми 1991 року).

.¿дробашя роботг. Основн! результат викояаних досл!д-л!дкевь допов!дались на: ШжнароднШ науково-тех&чнШ конфе-рещП (НТК) "Проблем ресурсо та прцродозбережеяня в ввергании", Харк!з, ЩШ, 1994; яа X загальносошнШ науково-техн^чн!® нарад! (ЗНГН) з енерготехколог!чшх щклоннет про-цес!в, Москва, 1978; республиканский науково-техшчшй на-рад! (нш) "Розрбка 5 впровадення шсокоефек'ШБШх еушар-них установок", м. Симферополь, 197В; ЗНТК "Сучась машни та адарати х1м!чеех Ейробнвдтв", «.Чимкент, 1930; м. Ташкент, 1983; всеукратнському паровому сем Шар! '¿Чдравл^а", и. Кг!в, КТУ, 1995; НТК "ИдромехаШка в 1вкенерн!й прак-тЦ*, ы. Шв, КП1, 1996; Шжнароднт НТК' "Насоси-96", м. Суми, 1996. Матер! али дасертвц! 1 допов¡дались ва 4 все— украшських, 7 затальносоюзних та 17 резяональних нарадах I сем!нарах.

Дубл!кац1Т. Зм! ст дисертац1Йно1 ройэти був опублИсова-ковангй в 67 друкованих працях, у тому ч! сл! в 47 журнальных статтях та тезах долов¡дей. Одержано 20 авторських се! -доцтв на винахода. Матер! ади дксертец! I використан! у 14 регламентах тв вв!тах НДР-

Сруктура та обсяг тзоботи. ЛисертацШа робота викладена на 300 стор!нках ! складаеться !з вступу, 6 роздШв, -шсно-вку та додаж!в, вшвдуе 85 -рисунк!в та 23 таблиць. Список

в

л^ературл складаеться з 404 наймевувань.

аист робот

У робот! обгрунтована актуальйсть проблема, що розгля-дает-ься, мета й основн! завдання досл!джень, наведена коротка зястаШя одержавих результат!в та !х практична ц!нн!сть.

. Подано огляд хеоретичних та експеримеятальних досл!д-жень г!дродинам!ки та ефективност! пилоуловлява^в 1з закру-ченими потоками (ЗП). Наведений короткий I сторичний огляд розвлтку проблем досл!дження апарат;В13 ЗП, докладно роз-глянутий еучасний стан розвитку тесрп та метод!в модедюван-ня руху газ!в. На цей час складну г1дродинам1Чну картину те-ч! Г в апаратах !з ЗП розрахувати не вдзеться. Тему з дисер-таш 1 на першому плаШ стало завдання розроблення таких моделей.

Модел! руху поток! в у б!льшост! вигвд&в використовують у розрахунках втрат тиску апарап'в. Для пилоуловлювачхв р!в-няння розрахунку полГв швидкостей нвобхШ! також при виз-яаченн! ефективнсст! уловлзння пилу. Розр!знявть загальну та

¡$ракц!йну ефективност! пилоуловлювання. Загальну ефектявн!-сть визначають за в!дношенням уловленсго материалу, до того, що надь'шюв в апарат, аоо но кривих фракЩйно! ефектквност! та дисперсного складу. Фракц^йна ефективн!сть- це доля улов-лених частинок визначеного розм1ру або смуг розм1р1В. Теоретично розрахувати и досить складно, тому в б!льшост! випад-к!в вйкористовують емШричн! абр нэШвемШричн! залежяоет!.

Розглянуто також питания конструювання шлоуловлюва^в ¿з ЗП, як! називаються також в!дцеятровяма. Вони преет! за" будовою, мають низьк! витрати на експлуатацШ. Ефективним методом 1ятенсиф1кад1 г процес1в пилоуловлювання, знижукчих ме-

о

таломiспасть та енергетичн! витрати, на думку багатьох дос-jiiдникхв, е використання ВПУ та ЗЗП. При равному витрат! газу з .циклонами вони мають менший д1аметр, а при однаковому д!аметр! - б!льш! витрати газу. Але Щ висновки .ще .потребуют: уточнения.

Циклони з кон1чним корпусом ефективнШ цил!ндричши ( flKp> 5 мкм ). Однак теоретичних та експериментальшх дос-лшень таких anapaiiB проведено ще недостатньсг. noTpißHi тлибок! експериментальн! та теоретичн! досл!дження щодо уста новлення впливу коШчного корпусу на г!дродинам1Ку ЗП те ефектишхсть пшюуловлдвання.' .

Актуальним б досл!дшш г1дродакам1ки дшПндричщп; вш ратхв. Наприклад, потребують уточнения вшшву на поля швидкс стей та втрати тиску сп!Ев!дношення поверхонь видного Т! жхщого натрубив.та режиму течП... - •

Метод розрахунку загалью! ефективностГ можна здШсиит] в такШ посл1довност1: моделГкхнематики .поток¡в ~.-pi вняна фракщйно! ефективност! - методика та програма розрахункг загальнот ефективност!.

Експериментальн! "доыйдаевня г1дродшам!ки та випробу вання нових конструкт й anapaTiB is закручениш потоками пр водились на установи, схематично зображенШ на рис. 1. Вов включала нон!чний або цглиндричний шлоуловлювач i3 ВЗП 1 п'ятиканальний зонд 2 та обладаання для вим!рювання парамеч piB noTDKis.

На першому етап! доыйджувався характер течп та вза! модП noroKiB. Щи визначених параметрах (рис. 2) у зон1 ; криво! 1 спостер!гаеться перший тип течи , Mi« кривими 1-2 четвертий, s появов "лилового к!льця". Зниження кратност! ;

ф

rfi о,S

2ц ¿A:

1к ) 1 1

i J -

1 Г i

i г. /

/

/ 7 / /

/ А / 7

/ /, / / /

0,5 0,6 0,7 О,В 0,9 1,0 X hic. 2 Поле тип i в течт! ч апарзтах ЗЗП

12

при I = const приводить " до перемШення "лилового кольца" вгору. В soHi криво! 1 в!дбуваеться винесення, його ¡з апа-ратз, а теч!Я переходить у перший тип. Конструкция Еихрового апарата псеиннз забезпечувати кратШсть потек!з %2 3iльшу siд критично!, з!дпов1дно до криво! 2, тобто до ров переходу четвертого типу в трет!й. В кошчних апаратах зона !снування четвертого типу ширяе- (1к - 2к). Да.означае, шо вони можуть працвватк при дуже малому п!ддуванн! перЕинного потоку. Ьазишвов гчдродинашчзою характеристикой апара^з is ЗП е структура потоку, з скороченому вар!ант; для пилсулов-.¡¿"sai:2 - чв поле локальних ШЕИдкостей 1„, 7^ в cC'sMi

ф I

зпарата. Иьсму питан® присвячен! експаргйя^зльн! досл!джен-ня, як! проводились на стенд! з щшндричним АЗЗП д! аметром 320 (АЗЗП-Э20) та кошчним (КАВЗП-200) (рис.3). ТангенШа-льн! швидкост! в щышдричному АЗЗП (рис.За) при пересуванШ вниз В1Д вторинного патрубка знияуються. Причому в циклон! з шайбой V наближаеться до нуля. Наявшсть повЬтьного проходу з бункетз збетп'гэе деяке значения 7,л. В АЗЗП" 7,. внизу також

1 Щ ф

зшкуеться. Ало наявн!сть йдкрутки первинним потоком пере-шкоджае pi зкому падкчнж i робять II б ¡ля шайби сличенною ¡до не дор'внюе нулю). Поле 7 суттево залеккть з!д д!аметра них! дно!' труби. Зменшення вшосного д!аметра (В - DT / D) збиьшуе штенсивШсть. OcbOBi швидкостi (7„) в шипндрично-му ЗЗП мало залежать в!д д!аметра виходу, б!льш суттево впливае сШвв1дношшя поток! в (s). Поле рад!альних швидкос-тей (V ) у ПАЗЗП зе=2 створюе сам! сприятлив! удави ш-уловлення. При s = 1 7г.в декотрих зонах АЗЗП перевишують' середт' значения. В протигочних циклонах поле V !дентичне АЗЗП зе = 2 (Зб). .

___4)_________ $

Рис. 3. Розподт-л пвилкостей по радиусу цилтнлгичного (а-в) те контчного (г-е) лилоуловловачтв. а-в:1-циклон; 2-33Ï1; £ =2; З-ЗЗП, £=I, X ~600 w3 'г; г-е:1-ЗЗП, £ =4; 2- ЗЗП, £ э- циклон. ¿=600 , 400, 500 к3/г

. Поле.У^ в кон!чних апаратах (рис.Зг) р1вном1рн1ше за об'емом. Конгчна частина корпусу шрешкоджае Г Г спаданию,.-як це досягаеться за допомогою первинного потоку у. АЗЗП. . Поле .Уд (сферична система координат) кошчних зпара^в р'вноШрно розподШеться в осьовШ частиш. 1 прибжзно парабол! чно -напериферп (рис.Зе).

Мерид!анн; швижсст! (екз^валент рад1 зльно Г в щи!яд~ ричшй систем!) при £, бьчъше 3, зшнюються плавно, а якщс 5 менте 3, ствсрюютъся Шки; в коШчних циклонах поле 7д такок пологе. (рис.Зд). Найбиьшй оп!р мае улсце в раз! повшота закрытого шибера вторинного потоку, найменпий - при 51дсут-ксст! первинного по тезу. Режим тачП та сп!зв1дношеяня по-верхень на вход! I виход! вшшвае на коефхщенти опору' вс!х р!зноЕИД1В апарат!в. Данх узагэльнеШ в критер!альному виг-

.ляд1 .

Ей = айе0'85^ Бви)°'78, (1)

Даш вжгообувань нових конструкцШ апараИв'показали, що в кон!чних циклонах з.пзрфэрованши вставками най01льшого

ефекту можна досягти, виконавши !х з кругами отворами (2пвр= =40-50%) та сп>вв!дношенням д!аметр1з (В^/ В) и,48 - 0,53. це зкачепня близьке до меж! тод!лу низх!днсго та висх!даого поток! в. Вставки в АЗЗЯ розпшршть поле оптимально! робота без "лилового'юльця" (рис. 2о).

В багатостреневих циклонах газ шеля очищения на пери-фер! I корпусу надходить нз додаткове общения з щшндроко-н!чн! теамери, як! розташвай увшс1дн1йг трубх. Досл!даен-нями установлений найб!лып дШовий метод Шдвищення ефектив-ност! - заглушка пгоговщускних отвор!в в камерах. Шдол!к -пер!одичн!стБ робота. Для йога зменшення'запропонований ба-гатосекцхйнзй шелон,- у якому цшПщфичнг камерк розташвая!

одна усередин! ¡шог, i bcî вони saKpimisHi до кринки циклона. Методом планування експерименту зстановлей оптимальнГ тюзмиж зипробуваного циклону. На основ i випробувань возроб-

* r-j

лен! дослшо-лромисловий (350) та промисловий (6000 ii7 г )

циклоне.

Значного фактору розд^лення мокна досягти в ротаШйних пилоуловлювачах (Ш) або центрифугових (ЦРП), в яких фактор роздШння досягае 8000, в той час як в циклонах Bis не ne-, ревищуе 200-600. ВШШння пилу здШснюеться силами ¡нер-iiiï, inci виникають при обертанш робочого колеса уловлювача.

Досл!дкешя проводились на Ш д1аметром 120 мм, висо-тою апарата 300 ¡мм. Результат випробрань св^дчать про з!д-cyinicb первваг РПУ над циклонами. Але ' спорудаення вентилятор i в спеЩальними правдами дае'моюпшсть додатково улов-лввати пил на виробництвах без суттевкх витрат. У дисертацп наведен! дан! вшрооувань доел!дно г промкелового вентилятора - пилоулавлввача д1еметром ротора 400 мм.

Дшпндричв! АЗЗП, пор!вняно з циклонами, при piBHHX д!а-метрах мають шдввдеш витрати газу i менш втрати тиску. Але при piBHHX витратах газу первинного та вторинного пото-kîb у зон; сепараци виникае "шлове к!льне", зникуиче ефек-тивШсть уловлювання. Рашональне ' сШввШошсння поток!в у ЦАЗЗП е = 2-4. В КАЗЗП смута 3-го типу течи менше, s рац1-ональне е = 4-6. В зв'язку з цим недолгом коШчнкх ЗЗП ко-Hi4Hi циклони залишаються одними !з самих ефективних пилоу-ловлшач1в.

Одержан! експеримеЕтальн! дан! з ефективност! уловлю-вання pisHHX xiMi4HHx матер! ал!в на р!зних моделях anapaTiB часто не дозволяють зробити об'сктивн! висновки з к!льк!сними оценками про конструйован! пилоуловлавач!.. Б!лып об'ек-

тивн! виснозки зроблен! на основ! теоретичного анализу нро-цесу взаемода та. руху пошив у пилоуловлдвачах. -

Найб!льш складним !з в!домих пилоуловлювач! з е коШч-ний апарат ¡з ЗЗП (рис.4). Бс1 1нш1 модифкацп можна розгля-дати як окре.мий вкладок.

Одержан! експериментальн1 дат та проведений анал1з на-уково-техн! чних дкерел дозволили зробити уязлення про ф!зич-ну модель теч! I в под!бних апаратах. При робот! пилоуловлю-зач!в !з ЗЗП дотримуються настушг умсви: а) Не > >1С3, М « 1, ?г « 1; це дозволяй розглядати течхю з об'ем! апара-та як теч!ю ¡деально! р!дини; б) локальШ та середн! значения тангенфальноТ швидкост! в дек!лька раз!в перевщують значения мерид!анно1 швидкост! Vу > 70; в) в середн!й частин! сепара'Шйного об*ему змшушъся два потоки; умовно единий пот!к можна розд!литина внутр!ш!й та зовШшШй; г) в процес! тонкого очищения газ!в з концентрац!ею до 20 г/м° д!ею частинок на газ можна знехтузати; д) в апаратах !з ЗП з Е > 2 теч!я з основному об'ем! камери осесиметрична.

В ксн!чному АЗЗП (рис. 4) запилекий газ надходить по двох каналах 2 та 3 !з закручувателями поток!з 4 та 7. Утзо-рен! закручен! потоки, як! обертаються назустр1ч один одно-ному, зливаються по певн!й кошчшй поверхн!, утзорюют сп!-льний закручений пот!к, що виходить. через патрубок 5 у ви- . х!дну трубу. Частники пилу шд д!ею в!дцентрових сил эсхда-ють на станки 1 та зсипаються в бункер 6. •

Математична модель руху газ ¿в е системою- р!знянь. руху в форм! Ейлера та нерозривност!. Розв'язання систеш анал!-тичним методом неможлиЕе. Опрощений метод, який зводить розв'язання трив/аирно! задач! до послЦовного розв'язання од-новим!рних задач, вперше запропоновакий дослхдниками США С!л-

jB

л!берт! I Ланкастером та розвинутий школой МТ1, використаний автором. ' .

Спрощення ыатематичних перетворень при розроощ -моделей дссягаеться допущениям коротко! межг подхлу мш потокам, розглядом руху в сферичшй систем1 координат з склздовими вектора швидкост!: - рад1альнаг - тангенциальна;-Уд -мершианна. Еторинний пот1к зходить в апарат ззерху через поверхню 32, первиниий-через знизу. Потоки зливаютьса по ксн!чн!й~поЕерхн!. з кутом який називяеться кутсм злиття. поток!з. Загальний потШ виходить через поверхню 33 у торця ВИХ1ДН01 труби. Для меж! шфлу поток1в приймаемо розпод'л поля мвришанна! швидкосИ за найбиыа загальноя експонен-Шальною залежнЮтэ

Уд = А ехр • ( - к. =■ А ехр ( - ^Н) ,.

де А, к - константи. При к>0 змШування донизу наростае, коли к<0, змшування донизу спадае, при к=0 потоки змШуються р!зном!рно.

¡з р!знянъ нерозривност! одержан! значения радгально! та мершианно! швидаостей поток!з.

Зовн!пш!Я пот¡к (пар): '

Ь2(Н) = Ь2+ А,/ 1с,, Я),

(3)

1п(Ю ' ' СО30П - "СОБЭ А<

^ - V --У--1

92 Э1п8 % Эр

де А1 = 2 х А эХпб^; А - розраховано ¡з умови р!вност! поток! в на псверхш под!лу.

V Лит , V СЙ.91 --У--1 ехр Не Н) (5),

ас о9{П) дг. ^я я- о 1

- \ к,

, A = .üxfllne, W ' ■ ,(6) ;

ВнутрИпнШ пот1к (шар): . - *

. ' ълю •

Ц (Н) = (1< +\) В), VH1 = -gi-^jy . (7)

А1 ехрИцЮ cose - -1 1

Yei(R,S) --щ---шг- , . ^ (8)

де S^R) = % R2{(1 - cosQ,.)2 + sln2ej = г R2 а3 ,

■S^ÍR) = % 2 (cose# - cos60)] ='% R2 a2 . TaEremiajbsi шщкост! визначеш з поняття функцП току .

Та ДйркуЛЯД! I Ш5ИДКОСТ1: С0 Б3 Ф (Н,е) ' v<p = TTnp~[^nrsIñS72 ' ' (9) ;

' .st(R,e) ^-L^SLÍ^ + J^) + ^IR.A^], - (Ю)

3 '

COS6 - cos6n cose. - cos8n

¥R'e> = *ag [ V .V + h\ гаг, • (1:1}

де Cq - кутова швидк1сть обертання газу у кшдному дере-pi3i (див.25).

.Експериментальн1 доел! дженш проводились на АЗЗП-200 (рис.3). В1дш1ення експериментальних дани в1д теоретичних у pemii . ,133П складае: 7^(13,2%), VR(23,4%), V0(27,35%). y.pemii циклону розрахован! за наведеними залехностями, не дають як i сного 36iry. Паблизу ctíhkh апарарата V^ приймае айнчен- . не значения, розрахункове - нуль. Ця невiдповiднiсть зв'я-зана, на думку автора, з фактом, ио т1льки частина вторин-ного потоку 1^(1-kg) змШуеться з первиншм в сепаратйнШ камер!, решта - в нижшй. частш!. Дяя розрахунку прийняте значения коеф^Шента роздвоення = 0,35. Вхдходаення експериментальних даних тангенсальноГ ebhjkoctí складае 14%, рад1-альнот - 22r8%, мерщаанно! - 38,45%.

В апаратах ¡з ВЗП частники пилу шд д!ею вцщентрових

сел зШщувться до зериферП (ст!нок). Ругу пэрвя:олтас оп!р серэдовица. Для частпнок ло 100 гясм сила опору визначасться галек:, стю Сгоксг. Отмазка сгь оЗПчнсТ чзгтпнкг скла-даггься з трюк схладсвис: ш; альна швеек; сть сгких частк-нс-к ;«5гЛс), проектй рад:алько! (7^) та ' мерид!анно! (70> • ^зидхэстей на рад:ус . (п. для дов:льного положения частинки записан! умобк тМенсвзгк у'зигляд] закону Ньютойв

= 3% И'|Х + Уд'СОЗЭ + Уд В1ПВ).- ■ ,(12). •

Шдстанснксй в'(И) значень складовюс 'I толя яесхладзх

81пбп - ЗШ9

перетворень можна одержати---- Р» (п), де (п)-

.?1п9д - вШв^, ' 1

функШятеометричних, технолог!чних та ф1зичних параметр!в

пилу,-середовища таапарата. Др1б;у л^вШ частин! приблизно-

' гп - г. . . " •.

. дор 1 внюе . ■, тобто в! дношенню- довкини. шляху частинок

"О - * . ■.

д!аметром (й), я~а1 перэбувакть на орбШ рад:усом (г),* до

максимально мокливо! довеини, яку повинн! пройти частники, ес знаходяться у вкрай несприятливих умовах на вход! до апа-рат2 в зовн!шньому шари Вагзто досл!дник!в ввакають таке вШошення геометричною !мов:рн!стю досягкення частинко® пилу с?!кок корпусу або фраки!йкою ефективн!ств пилоуловлюван-ея. Для .г ■= г^ та 6 = . р:вияння. дге середню эфект£вн!сть.

$1л6 - б1П6

Аналог!чно -—^цд—— визначае фракШйну ефектившсть у

внутр1Шньому вихр! . У загальному випадку (к Ф 0) одержан! в! -гговГлн! р!вняння фрвкШйно! ефективност! Якщо к = О,

перетворення р^вняння (12) приведе до в!дпов!дних залегнос-

. тей фракщйноГ ефективност1 .Вони наведет в дисертацпЛ мають наймэнший 3öir з'експериментом. Розглянутий таксш BapiaHT з допущениям вЦсутност! рад! аль-ного стоку газу та розпод1лу тангент ально! швидкост1 за за-HESHiCTJO H.A. Фукса для зови1шнього потоку - ^ d2p У|ф(г0 + г/ [4- 5- (г§ - if) + Н^р tgflg] (1з)

18 ¿Ig (^ + 4)(гк + гср) (гк-г4)

•для внутр1шнього потоку ' •

отт, 1 , % d2 р Н ( L+ 1/2 L, ) г? Т, = ехр А -1, ' А =-i—2--£- . (14)

его А 18 ц L

ЕкспериментальШ досл1дкення проводились- на кошчному

anapaTi ¡з ЗЗП-200. Пор^вняння експеримеш^в з. теоретичними

залежностями привело до настуттнтс висновк1в: найб1лыпий 3öir

' тборётичшх та експериментальних даних одержано доя к = 8-10

у BHyTpifflHb0Myu.siK0pi та к = 10-12 у - зовн1 шньому BHxpi; те-

■ оретичш залежност1 з к = 0 мають дуже занижен! значения. ' ;. v Дар1внявались такок моделГ з експериментом, проведенам в промислових. умовах при виробленш Шгменту бордо перилено-

■ вого та синього антрахiненового на циклон! диаметром 1700 мм

' i висотов 3700 мм. МШ1мальнЬ в1дхшетня мають крив1 з к = 4. • '• За'вЦомнм складом пилу, що надходать в пилоуловлювач та фрак^йною ефективш'стю загальну ефективя]' сть можна роз-рахувати за залек&стю

. 1Ш "^"ТШ]' . (15)

де- т^ -.загальна ефективнГсть пилоуловлювання апарата: т)^, т)|2~ Фракщйна ефектинисть пилоуловлювання . Частинок, HKi .■ надходять BiflnoBiflHo з первинним та вторинним потоками, %; g^- масове утримання частинок пилу дано! фракци, %. ' Для циклов в загальна ефективнЮть мае вигляд

У='2-пхг-' ■ не)

, Була розробленэ прогрша рэзрзхукку ззгально) ефектив-ност! циклон:б на Е0),1. Пор^вкяння пгозсдплись ка 1Г!таэпт1 бордо периленозому, якей уловлювався в црокксгсвсму кош очному циклон» Д:аме-тссм 1700 ж. Розрахозане значений е*ек-гиеност1 для коеф1Щенгз гШшування поток] в % = ? складае 81, 75 %, для к = 8 т> = 67,09 %, д'йсне 85%. Таким 'чином, для к - 7 т)оаТ1 мае занкаене значения, а к = 8 - завищене.

■ оси - • •

■ Для пни'ндричних 'аиарат1в 1нпжи до^дниками були розроблен! де&лька моделей розрзхунку шля шввдсостей. Але вони дуке склады! та'гром1 здкх 1 при розрахунку Л дають за-вищеш результата. Тому ¡снувала'техШчна потреба 1х удос-.. коналенкй.' .. .;

_ -' • За аналог ¡св. з 'кон1чними апаратами розпад! л рад! альноГ -¿видкост! За.ВИС0Т0В,1фИаНЯТЕЙ

■'•'•' -у г-'= А1ехр(-к-|-): ' •'.'*'•■'. П?).

' Межов] утлови: а = Н, Х^Ю =12» г = О, ^(й) = 0.

Залэкност] поля лшддкостэй одержан! в такому витляд]: 2 х г, Аг г

Ц (г) = (Ь, + + —¡ехр^В) - ехр(-к1£)1, (18)

2 т- г* Аг 1 т

1к>(г) = Ь, + —7-~— елэ(-ЬН) - ехо(-к^) . (19)

"-Ьк. 1 1 * ' ]

А --_<-, (20)

2 % т [ехр(-к %) - 13 1м (2) ЬЛг

А г ехр(-к12) А - г2)ехр(-к1а)

= , у о --р.-р-, (22)

I*

2 1С А г*

2 % ^ + . ^ *[ехр(-к1Н)-егр(-к12)],

о (23)

+ Ъ^ - \

2 X"

Ч-

яЦ

А г.

2 «к г£ - г* -: - . ^ _ ¿Г

- ехрС-^г)! + [1 + *_-], Ч) ~ **

Кутова-швщшсть в р!енянн! (9) я ч

4 г - Г^

-[ехр^Ю

с0 =

3 Г^ (1 +5)

-7Г

ф2

г3 - г3 О ^

(24)

(25)

У прямоточному апарат1 з деюлькома вводами вЮь спря-мована вниз. Мехов! умови: ъ = 0,-Ъ,{%) = ъ = Н„ = 0.

Одержан! модел! ащжяЧчШ наведении, вони використовувались для розрахунку вихрових д1од1в.

Експериментальн! досл!дження проводились на протитечШ-ному апарат.Х ЗЗД-320; висота зм!нювалась в!д 800 до 1200 мл. Пор!вняння" дашг'засв!'дчуе про в!рог!дн!сть одержаних моделей при к - 0 - 1, хоча в^дхилення пвддкостей досягають в АЗЗП: Чу = 13,4%, У2= 61,9%, Чг= 49,3%; але пор!вняно з в!~ домими моделями вони мають перевагу. \ ' . -. ' Модел! фракЩйно! ефективпост! основан! на концепт I р!вномхрного^зм!шування. Але на в!дм!ну ви кошчних апара-■Ив в одному з вар!аят1Е розглянута модель нер1'вном!рного перемщення-частинок у напрямку рад!уса.

В. щшндричних апаратах р!вняння руху у вигляд] закон! в Ньютона - Стокса можна зашгсати так:

й2г

5?"

= и иг г

3.к й Ц (^

V-

(26)

Зроблене припущеняя, до швиж1сть руху газу та чвстинок

у нолевому \ осюесму надряжаг. одкаков!. 'г Сп'- методам?, наведешши у роьд!л! ксначнпх апаргТаЕ, сдержан. зглеенос^.

Модель ¿гахуванкя нзр:внэм;рмсгс рух:' часгинок по пал!усу апарата. Модель 2. Пркпущенк.-. про р4ьнэч;рне пере-шдення чагтинск. (¿сдсль 2. Припузекнл прс р:внсм!рне зм!шу-вання частинок без урахуванпя рад!&льного стоку. ЗовтшШЙ

пот! к

. % йс % (Г0 + г ) .Н рт г, --• .¿Ф ,,и-1——, (27)

внутр!шнШ потГк ' -

ехр А - .1 йг % р н (Ьч+ 1/2 1о) г?

т) ---, 1 ---Н-'-£—1. • (28)

ехр А 18 ц Ь

Одержан! р1 вняння моделей 1-2 наведен! в текст! дисертацП.

Пор!вняння з експериментом проводим на пилоуловлювач!

АЗЗП -150 при уловлюванн! пилу вдалювального препарату КБ.

Пор!вняння гидтвердкують необх!дн!сть урзхування прискорено-го перемещения частшок размером до 10 мкм. Для ¿>10 мкм до-П1льне використовувати найб!льш прост! залежное?! модели 3.

Пор!вняная проводились також з використвЕням впровадке-ного у зиробнкптво ваша Сумського ВО "Х!мпрэм" ¿ЗЗП - 1900. й!.:п:мальн! в^дхилення експериментзльнш г, Б1 д теотетичнкх спостер!г2лись для кодел1 2.

Загальнв ефективн!сть уловлювання пилу в шшндричнгс. ЗЗП розвгхоьусться зз усередаювчим р;няянняк (14\ фрапп.'йнг ефектившсть - за р;ваянзяк модед; 2.

Розрахунково -теоретичним методом за р!веяниями (13) те (15) показана перевага коШчних . апарат!в над цил!кдричними за фрзкшйною ефективШстю, але, як показано нижче, вот', ив-ють також ! ¿¡льни енергетичн! витрати на очищения газ!в.

Для' обробки. (эксперимент альних та теоретичних даних з ефекгашност! пилоуловлювач!в використаний критер!й под1бно-стГ, який- характеризуй . ¡нтенсивтсть шдцентрового поля. Одержан! критер1альн! залежност1, як1 дозеолялоть з похибкою 20% розрахувати д! аметр частикок, уловлюваних на 50%. ■

Наводиться метод, розрахунку багатоступеневих та сек-'щйеих.^циклошв.

' Оптимальш. ■ або * раЩональШ параметри шиюуловлювач'!в дозволять за р!вних углов досягти б!лып високо! ефективност! ! продуктивное^ або'в раз! однакових цих показник!в - мен-ших металом!сткост! г енерговитрат. В дасертацП зд!йснений пошук'раЩональност! на основ! анал!зу залежностей розрахунку критичного розшру (б^), уловления якого можливе в^дцен-тровими апаратами. Для цього Рц > де РЦ,.Р0 - вШентро-ва силата сила опору.

' Подстановка в нер!вШсть - значень, як! наведен! вище, дае залежнЮть розрахунку йкр цил!ндричного АЗЗП: . |- х^Р-- г ехрц^г)

(29)

- ., ь V 1 Тр—[ ехр(-к12)

• , ь2 ¿2 г ехрс-^й) - ехр\-К2)-|ч

. % °0 г* ----Т%{—ехр{-к5Н) -I ||

. • •'. Подстановкою в (29) Ъ, = 0, одержано ровняння для циклонов. ./ ' :

Коночно апарати:

■б(Ь,+'12-)-Н'а1лВ/2 Ь3(Н,в)«Р4(Ь,в);

2 Ц Н 31116^ ■ _____ ( СО80#

(30)

с цк ¡>дш ■ г

- храз (1 - {-

шш: V

Пехр Ь,й) % ' .

' _ ,Н~(1-СОБб^ у ' ' с 1 ' - 1

англ 1з глвняяь показуе, шо АЗЗП мають переваги над циклонами в б;льш р;Еком1ркому рззподл ленгл сеязраШЯзо! сггро-могзюст! по висот; апсратэ. У циклон}в у .ткнШ части, де зовн;ен;й пот ¡к повертасться вверх I в середину, е небезпеч-нз зона. В'ДцектроЕ; скли ту? падають до нуля, а швидаост] рад] ального стоку мають ск!нченну величину. Небезпечна зона в реальних апаратах розмиваеться за рахунок роздвоення лото- -ку зоББ1анього шару. ЕЗоктееним методом розыавання пебезпеч-но! зони с використатання бункер1в та вставок. Аяал13ом такса установлено: кон;чн! АЗЗП та циклони. мають СС в 2-5 ра-31 в большими цшпндричних; при сп1вв1дношенШ е = 1 створюю-ться найПрпН умови роботи апарат1в ¡з ЗЗП; зб1льшення висо-ти апарата.до .3-4 Д1аметр!'в Шдвищуе СС як щШндричних, так 1 кон^чних пилоулоулювач;в, да л! ргсг ствианюстъся; 'змея-гпення ствв^дношення д1аметра вих1дно! труби та корпусу (В„/ Б) Шдвищуе СС, однак_зростае 1 ошр апарата; зменшення ши-ринк вх1 дного патрубка "шдвицус СС з одночасним зростанням металом1сткост1.

Сум'сейм розрахунковим анализом р!внянь сепарац1йно! спроможност! (с^,) та критер"1альних р1внянь витрат таску одержан 1 дак] ошнки енергетичних показнкШ очищения газ ¡в (рис.5). Для частинок пилу (р = 2700 кг/кг) розм1ром б!льше 16 мкм ефектквшие знкористовувати шшндричн! циклоне, якдо менше 16 мкм - коШчШ циклони. ЦллШдричш АЗЗП ефективнше циклошв, коШчШ АЗЗП мають б1льпп втрати енергП у пор1в-нянт з циклонами. В шшндричних АЗЗП перспективно викорис-товувати бункери.

Розглянуи питання розробки та впровадаення шлоуловлю-

вач!в 1з-ЗП у виробництва оргаШчних барвник!в та допом!жш-1х ' речоЕин. ••

Для" уловлззвання пилу на стадп розмелу чавуново! стружки у виробництв1 IIepi-кислоти установлен! поыйдовно два ВПУ Dg = 850, Н- =2250 мм^Витрата газу 5000 лР/г. ЕфективШсть: перший'ВПУ.--78,5 %, другий - 15,8%; рукава - 5,7%. За пер -винний пат i к Еикористане атмосферне поЕ^тря. Сп!ев!дноешння поток!в s = 3. Впрсвадження ново! установки дозеолило скоро-тяти поверхню рукав ib з 30 до 3 м2 i викдзочити викиди пилу.

Дослдаення-багэтоступекевих циклон!в стали основою пе-реобладнання пилоуловлжвач!в зз стадi I суш!ння ОВП. Проектом передбачалось е1дд!лення пилу ¡з ra3is зд!йснювати мультициклонами Dq = 200 гш. У npoueci виробництва були перебо! в ро-6otí система очищения. Наявн!сть у склад! ОВП клейких речо-вин (диспергатор, карбамид та ¡н.) призЕодила до частого за-бивання "мультицжлон!в, зниження витрат теплонсс!я в сужар— ку, шдвищення вологост! порошк!в, зниження продуктивное^. На баз! досл!Джень система мультициклонов реконструйована на ' З-ступенев! циклони продуктивная 9000 м3/г. ОШд шдви-щився.з 80-85 до 93-95%.

Для уловлювання пилу вапна, що мае властив!сть налипати на поверхн! апарат!в, запропонований апарат ЗЗП з в!бруючою .шайбою. Д!аметр ¿ЗЗП 1900 ш, висота .4,5. м. Ефективн!сть -■ 40% при витратах газу 45 тис. н.м3/г. Зменишись виквди вапна в пов1тря на 80 тонн за piK.

3 участю автора розроблена нова технолог i я виробництва термостойких оргаШчних тгмент!в. Технолог!я була. реал!зо-вана у виробництЕ! при виробленн] шгменту бордо периленово-го в порожу, нпкористовуваного в кслишьому ОРСР для фарбу-вання спецматер!ал!в. БихЦ готового продукту п!сля уловле?

ня кон!чнш циклоном го.вс1х стадиях'(рис.6) досягав 85Ж.

Рогхюблевь технолог ¡я та випушен! ,дв1 пробелов! парти с!рчаногс горного барвша в породку, яео кав фзрбову концен-трс_1:к, в 2,5 рзз:Е вшу в!л сер!йно вироблк'ьансго плаву.

Проведана модерн!зац!я багатоступеневих циклон! в у ви-роошщтв: ОБИ та 1.8- аНСКН, впровадкен! у вирооництв! 5 -бром!затину З-секщйШ .циклоне. . _ .. .

Для скорочення си чей р!дин розроблен! нов! технолог!-чн! процеси виробництва кубозолей, з сулинням в розпилвваль-них еушаркзх та -уловлениям пилу кон'1Чними циклонами. -

1з вс!х досл!данкх технологШ ¡з суш!пням в пневматич-них агрегатах та пилоуловленням у циклонах процеси виявшш-ся непридатними у виробництв! 2,4,5 - трихлорфеноляту шд!, в першу чергу ! з-за. низько! ефективност! вид^лення ¿з газ! в пилу та токсичност! продукту. .Завдання супПння вдалось вирь яити з застосуванням вакуум - гребкових сушарок. ПромислоБе зиробництво, створене за розробленою з участю автора тезро-' лог!ев, експлуатустъся на Уф!мському Х1м1чнсму завод! з 1971 року. . - -

икяювки

■ Одержан! в робот! результата е вакливими у вир!шезн! проблем, що мають народногосподарське значення. Вони пов'я-зан! з розробкою та впровадаенням у вироенкцтво нових пилоу-ловлювач!в, розробкою та удосконаленням метод! в • розрахупку ефективност: сер!йно вироблвваних державами СНЦ та Заходу шлсуловлгоач1в ¡з закрученими потоками. Використовувчи нов; метода розрахунку, створен! нов! технолог! чн! процеси виробництва ряду барвншив, -Шгмен^в та допом!Жних речовин. У пронес: дссл^дкеяь був розв'язаний ряд ' практичнюс та теоре--тичних завдань, як! дозволили розробита комплекс математич-

них решишь рэзрахунку жшв швидкостей та фракц1йноТ ефек-

тивност! р!зном:н!тних апарат!в. Результата викоягноТ робота дозволили- впровадити у ЕироОкиитвз нов! пилоуловлгавач! те розгоости не 1х основ; технолоп''21] пропел: вирсбництва но-

ВЕХ рЗЧОЕИЕ.

1. Досл!дженкй характер взаемоди поток 1 в Е коФчних апаратах ЗЗП. Зона юнування течП без "силового кольця" в кон;чних апаратах вужча, н1ж шииндричних.

.2. Установлен! залекност] витрат тиску та коефшенп'в опору в!д режим ¡в течи, кратност! потоков 1 геометричних параметр ¡в пилоуловлювач!в. - ■ .....

■3..Установлен!' залежност! пол!в швидкостей во д техноло-г!чних та геометричних параметр!в кон!чних та цил!ндричних апарат!в !з ЗЗП ¡^ циклонов. Штамальний режим теч!1 установ-люеться при сп!вв'1 дношенн! поток!в у цшпндричному ЗЗП ви 2 до 4, в коШчному,- 4-6. ;

4. Проведен¡ БипрОбування нових конструкц!й пилоуловлю-; вач]в. Найб!льш пёрспективн! за ефективШстю ~ коФчн! цик-лони, за продуктивн! стю -~щШддричн] АЗЗП. Шдвищення ефек-тивност! досягаеться в апаратах з перфорованими вставками, форма яких в!дпов!дае меж! под!лу поток!в. Шдвищення ефек-тивност] методом багатоступеневост! та -секШонування дося-гасться при герметизацп внутр!шн]х камер. В апаратах з при-мусово обертовим ротором Шдвищення ефекпшност! в пор! внян-н] з циклонами не досягнуто. В промисловсст! можна викорис-тати вентилятори посля переобладнання в шлоуловлювач].

- 5. Сформульованв фозична модель взаемоди потоков у вихров!й камер!. Злиття поток!в в!дбуваеться на декотр!й ко-к]чн;й поверхн! з кутом в = в розподол мерид!анних швидкостей експоненц!а!1ьний.

6. "Одержан! р!вняння пол ¡в швидкостей кон!чного апарата .ЗЗП адекватш • експерименту при'коефЩенИ зм!шування пото-к(в к ="0;- 1. У циклонах задов! льний зб!г з експериментсм • досягаетьсяе з введениям поняття роздвоеност!. зовн!шнього потоку (1^). ...

7. ,1а динам!ки рад!ального перемИцення частинок побудо-вана модель фракц!йно! ефективвост!-кон!чних апарат!вГ одержан! р!вняння.для розрахунШ. Задов¡льний зб!г з експери-ментом спостерогаеться при к = 4-5 в прошгслових та 8-12 -

в лабораторних апаратах.

8. Удосконален! математичш модел! руху газу та частинок в цил!ндричних ЗЗП ! циклонах. Одержан! р!Еняння роз-рахунку пол!в швидкостей 1 ефектиЕност!. Найб!льш в!рог!дн! результата мае'модель з наявШстю рад!ального стоку та р1в-нам!рного перем!щення частинок по рад!усу.

'9. Запропоновано.критер1й оцхнки оепараЩЗно! спромож-ност! апарат!в ¡з~ЗП, який е критичним д1аметром (й^). що моз® уловлюватися. Розрахунками показано вплив основних гео-.метричних та технолог!чних параметр!в на СО апарат1в. Установлена межа 1х зм!нювання ! внесок в СС.

10. Нгведен! результате впровздаёкня апарат!в ¡з ЗП в промислове виробництво х!м!чних речовин (Пер!-кислоти, вап-на, вдалзвальних пре1йрат!в).

■' 11. Використання апарат!в з ЗП як гарантуючих достат-н!й для виробництва вих!д (85-95Ж) дозволило створити технолог! ю виробництва випускних форм термоса йких орган!чних Шгмен^в. Технолог!я одеркання п!гменту бордо, Епровадхена у виробництво, забезпечила сер1йний випуск Шгменту в Шь-кост! 15 т /р1к та фарбування спецматер!ал!в в колишньому СРСР, реал!зац!я яких склала в грошовому Шдрахунку до 1991

року близько 100 млн. крб. Удосконален1 технолог!! виробни-лтьз Kyfcsojiss. ei?4SRo:c чорнсго барвншса, 2,4,-5 - трихлор-фзноллту uisi та .¡ю речовкн з внкористааням аларат'в is

ZV. Свгвльнк£ екоьэшчзй ефект г^рсвгжнь у вигюОншггво складас Злизькс 2 шльй;-н!в карбовгнц-в на р;к.

Оснсбеей 3?iict дисзртгШ! викладешй у нэстутгих роботах.

1. Якуба А.F., Саш Б.С., Галич E.H.,' Сотникова Т.М. К вопросу расчета размера, .частиц, улавливаемых циклонами // ЕПХ, N 4, 1984.,"- С. 945-947.' , ./

2. Якуба А.Р. Структура потоков конических вихревых аппаратов // Тематический сборник научных трудов "Химическое машиностроение: Расчет, конструирование, технология". - Ки--sb.: Учебно-методичесрй кабинет высшего образования (УМК ВО), 1992. - С. 58-67. . ..

3. Якуба-А.Р.,' -.Остришко Н.Ф., Бух'анько А.й., Кузьмин И.Ф., Алексеев В.И. Улавливание дисперсных материалов в многоступенчатых циклонах // Химическая промышленность, N 7, 193S. - С. 48-49. ~ •

4. Якуба А.F., Тихонов В.И., Штанов Н.П., Мороз В.А., Пушкина Л.IL Влияние услошй сушки на свойства органических пигментов // Химическая промышленность, К 5, 1978. - С. 2021.

5. Якуба А.Р., Саган B.C., Галич В.К., Зуган Б.]/!. Оценка эффективности улавливания пыли циклонами и вихревыми аппарата?«! // Химическая ярсштаенносгь, к 1984. - С. 4748.

6. Остришко Н.Ф., Якуба А.Р. Исследование циклонов с перфорированными вставками // ■ • Материалы V республиканской

конференции "Повышение эффективности, созериенсгвование про-

цессов и аппаратов химических производств"/ Гидродивамичес-■ кие процессы. - Днепропетровск, 1980. -С. 53-56.

7..' Яку б а А.Р., Шевченко А.И.,' Буханько А.И., Галич В.Н. К методике расчета многосекционных циклонов // Материалы второй BEEK "Современные машины и аппараты химических про. изводив (МАХП)", "т.2: - Чимкент, 1980. - С. 41-44. : 8. Якуба А.Р., Шевелз А.Е.,Талич В.Н., Борисенко'Л.А. Исследование процесса улавливания дисперсных материалов ро-• ташонным пылеуловителем // Материалы 2-й ВНТК " Современные МАХИ", т.2. - Чимкент, 1980.- С. 35-40.

9. Якуба А.Р. Фракционная эффективность конических аппаратов с закрученными потоками // Сб. "Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты: Теория, расчет, конструирование".

- Киев.: Институт системных исследований образования Украины :(ИСИ0У), 1994. - С". 269 -280.

. 10. Якуйа-А.Р., Кузько С.А. Структура потоков.прямоточ-.ных вихревых аппаратов // Сб." Гидравлические машины и гид-.'ропневмоагрегаты". - Киев.: ЙСМОУ, 1994. - С. 281-290. " • 1.1. Якуба А.Р. Оптимизация геометрических и технологических параметров центробежных пылеуловителей // Сб. "Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты". - Киев.: ИСИОУ, 1994. -С. 291 - 299.

12. Кузько С.А., Якуба А.Р. Определение перепада давления в вихревых диодах // Сб. "Химическое машиностроение". -'Киев.: ИСИОУ, 1994. - С. 3QG-3Q3.

13. Якуба.А.Р., Розкин М.Я., Слепченко В.И. Оптимальные геометрические размеры аппаратов // ЖПХ, N 8, 1973. -С. 1844 - 1845. '

14. Якуба А.Р, Булгаков А.Г., Одари В.Г. и др. О сушилках с кнпяеы слоем для переработки сульфит-сульфатных рас-

творов производства 2-нафтола // Ш, N 12, 1976. - С. 2726272В.

15. Якуб? /..Р., Зуган Б.К., Остршко Н.Ф. Оценка фракционной зФФэктебности вихревых пылеуловителей и циклонов // Материалы 3-й ВНТК "Современные машины и аппараты химических производств". -Ташкент, ч.5, 1933. - С. 17-19.

16. Якуба А.Р., Кузько O.A. Структура потоков вихревых камер // Доклады 8-й Международной НТК "НАСОСЫ-Эб". - Суш.: ВНИИАЭН, 1996. - С. 13-16. . - .

* 17. A.c. N 732336 (СССР). С 09 В. Способ получения термостойких органических пигментов . // Якуба А;Р., Тихо- * нов В.П., Штанов К.П., Мороз В.А., • Кошелев В.И., - Шигалев-кий В.А.,. Остришко.Н.Ф.,.. Пушкина Л.Л.," Ковалева У.И., Прасол Л.В. - БИ N 17,-1980. • , ;

... 18. A.c. N 965526 (СССР). В'04" С. Вихревой шлеулови- « 'тель // Якуба 'А.Р., Крутько A.A., Вензеловский М.П., Украинский В.Р., Буханько А.И. , Еременко А.Г. -БЙ1Г38, 1982., ;

19. A.c. N. 539613 (СССР). В 04 С. Многоступенчатый циклон // . Лазаренко. ВЛ].,. Буханько А.И., Тупицин В.И., Кузьмин И.Ф., Якуба А.Р. - БИ N 47, 1976.

■ 20. A.c. N 698699 (СССР). В 04 С. Многоступенчатый циклон // Якуба А.Р., Шевела А.Е., Алексеев В.И., Шевченко А.И., Буханько А.И. - БИ N 43, 1579.

21. A.c. N 837419 (СССР). В 04 С. Многоступенчатый циклон // Якуба А.Р., Алексеев B.W., ' Шевела А.Е., Буханько А.И., Пономарев И.Н., Симиков В.Г. - БИ К 22, 1981.

22. А.с; N 858887 (СССР); В 01 d. Ротационный пылеуловитель // Якуба А.Р., Стороженко В.Я., Галич В.Н., Криво-цвк Т.В., Козырь О.Н., Буханько А.И. - БИ N 32, 1982.

23. A.c. N 874128 (СССР). В 01 d. Вентилятор - пнлеуло-

витель // Якуба А.Р., Шевела А.Е., Сердцев М.И. - БИ К 39, 1981.

' 24. A.c. N 1058625 (СССР). В 04 С. Вихревой пылеуловитель// Якуба А.Р., Недбайло A.B., Беседа В.И., Шевченко- А.И., Галич В.Н., Сижков В.Г. - БИ N 45, 1983.

-25. A.c. N'1681968 (СССР). В 04 С. Вихревой пылеуловитель //'Якуба А.Р., Гринев Н.К.," Гриценко В.А., Гелета И.А., Травников Л.И., Кузько С.А. - БИ N 37, 1991.

26. A.c. N 327220 (СССР). С 09 В. Способ выделения сернистого черного красителя// Якуба А.Р., Раневская С.Т., Бабич З.А., Митякинский В.И., Арнольдов Е.М. - БИ N 5, 1972.

27. A.c. N 345121 (СССР). С 09 С. Способ получения выпускной форш 2,4,5 - трихлорфенолятз меди // Якуба А.Р., Арнольдов Е.М., Митякинский'В.И., Гладшшн И.Н., Кости-цин Б.А., Кияшко В.К., Кузьмин М.Ф., Шульман В.Н. - Ей N 22, 1972. „ .

28. A.c. К,595348 (СССР). С 09 Ь. Способ получения солей ■ щелочных металлов кислых сернокислых эфиров лейкосоединений

кубовых красителей - кубозолей // Якуба А.Р., Мыслин Т.Л., Еременко Л.В., Норченко В.Н. - БИ Н 8, 1973.

' .29. Якуба А.Р., Федоренко С.В., Голубев 8.М. Фракционная эфективность конических циклонов // Ред. ¡EX АК СССР. - Л.: Деп. В ВИНИТИ N 2056 - В 88, 1988.- С. 6.

• . 30. Якуба А.Р. Фракционная эффективность очистки газов центробежными аппаратами // Ред. Ж. - Л.: Деп. в ВИНИТИ N 2075 - В91, 1991.- С. 14.

31. Якуба А.Р., Бедусенко И.Я., Галич В., Шевченко А.И., Вензеловсккй М.П. Очистка газов на стадии размола чугунной стружки // Тезисы докладов 2-го ВНТК "Пути совершенствования, интенсификации и повышения надежности аппаратов в основ-

зе

ной химии" Часть 1. - Сумы.: Сф ХЕШ, 1982. - С. 106.

22. Якуба Л.Р., Зедусенко И.Я., Михерев .Т.П. Разработка и исследование ротационного пылеуловителя н-: базе серийно впекаемых вентиляторов // Тезисы д:::лад;в Г-г: БНТС/ - ?.!.: МГй. I931. - С. 13^.

33. Якуба А.Г.. 1ркн€В Н.К., Гриценко Б.А., Кузько С.А. Усовершенствованная система пылеулавливания в производстве извести // Тезисы доклада ВС "Повышение эффективности и надежности, машин и аппаратов в основной химии". -Сумы.: Сф ХПК, 1389. -С. 75. "... .

34. Якуба А.Р. Сравнение эф^ктивности центроЗекных пылеуловителей // Тезисы докладов НТК "Гидромеханика в инженерной практике". - Киев.: КПИ, 1996. - С. 60-61.

35. Якуба А.Р. Выбор оптимальной конструкции вихревых пылеуловителей /У Тезисы докладов НТК. - Сумы.: "Ризоцентр" ' СумГУ, 1995. - С. 20. . .

0СН0БН1 УМ0ВН1 ПОЗНАЧЕННЯ

<

А, а, Ь, с, С - конствнти; розм1ри патруб^в; й -

д1аметр частинок; С -коеф^ент опору; Б - д!аметр впарата; Н - висота; Др - втрати тиску; V - швидк!сть; Ь - зитрати газу; р - густина; ц - динамична в'язк1сть; г, Н, 9, <р, ъ -поточн1 координата; % - Ь, / Ь,- кратн!сть витрат; к - константа змшування поток ¿в; £ = / 1. -сп1ВЕ]ДНошенкя пото-к1в; т - маса частинки; (о - кутовз швкд&сть; 7 - пктома ва-гз; о -густина частинок; Ф - параметр закрутки; ^(й) - дафэ-ренц^альна функщя розпод!лу частинок пс диаметру; Ее = чБ/г1

- число Рейнольдса; Ей = Др/рт^- критер!й Ейлера; ?г =

- критерий Фруда.

37

'Якуба А.Р. Гщфодинамика и эффективность пылеуловителей с закру -ченными потоками в процессах химической технологии красителей, пигментов" и-вспомогательных веществ. Рукопись диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.17.08 - Процессы, машины и аппараты химических и нефтеперерабатывающих производств. Национальный технический университет Украины "КШГ, Киев, 1996.

В работе представлены результаты исследований гидродинамики, структуры потоков и эффективности центробежных пылеуловителей. Получены зависимости расчета кинематики потоков, фракционной эффективности, сепаращкнной способности и общей эффективности конических и цилиндрических циклонов и аппаратов со встречными потоками. Разработаны методики и программы расчетов общей эффективности пылеуловителей на ЭВМ. Осуществлен о широкомасштабное внедрение предложенных технических решений, приводятся данные об их эффективности в производствах красителей, пигментов и вспомогательных веществ.

YaKufca A.R. Hydrodynamics and efficiency of dust; - cathars with twisted streaBis in chemical technology processes of dyes, pigments and auxiliary substancies. Manuscript of dissertation for an award of doctor-degree of technical sciences on speclelity - 05.17.08-processes, machines and apparatuses of chemical and oil refining manyfactures. National technical university of the Ukraine "KPI", Kiev, -1996.

The results of investigations of hydrodynamics, structures of streams and efficiency of centrifugal dust-cathers are at the dissertation. Calculating formulea are gotten for, determination of structures of streams, fractional efficiency, separating ability of conic and cylindrical apparatuses with contrary twisted streams. Methods and calculating computer programs are developed for the general efficiency of dust-cathers. Extensive introduction of proposal technical decisions are realize;! in industry. There are data of efficient &ppi$'jig in production of dyes, pigments ^nd auxiliary suostancies.

Клгчов! слова; пплсуловлгзач;, закручен; потоки, Г1дродкна\пкз, f.$?v-rKB4iCTb, поле швшЕсоотег, с:-::ороа!йнз enroMossi сть.

- з,/