автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка и исследование вихревого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата для снижения вентиляционных выбросов органических полимерных пылей

РГБ ОД

2 а поп №

РОСТОВСКАЯ-БА-ДОЕУ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Еа правах рукописи

ГЛАЗУНОВА Елена Константиновна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВИХРЕВОГО ПЕННО-КАПЕЛЬНОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕГО АППАРАТА ДЛЯ СШШЕНШ ВШГЛЛЯЩОШШ ШБРОСОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРЕЫХ ШЛЕЙ

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, зентиляция,

кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ, диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 1994

Работа выполнена в Ростовской-на-Дону государственной академии строительства

Научный руководитель: доктор технических наук,. .

профессор Богуславский Е.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Карминский В.Д.

кандидат технических наук, доцент Василенко А.И.

Ведущая организация - Ростовский ПромстройНИИпроект.

Защита состоится . "_"_1994 г. в_ч._мин.

на заседании специализированного совета К 063.64.02 при Ростовской-на-Дону государственной академии строительства по адресу: 344022, г.Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЕГАС.

Автореферат разослан "_"_ 1994 г.

Ученый секретарь специализированною совета

канд. техн. наук г С.Л.Пушенко

£

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Применение известных технологий часто сопровождается большими выбросами в атмосферу органических полимерных пылей. В ряде отраслей производства, и в частности тех отраслей, где технологические процессы сопровождаются выделением органических полимерных пылей, состояние воздушной среды не всегда соответствует нормированному.

К числу технологических процессов, сопровождающихся выделением органических полимерных пылей, относят изготовление пластмассовых изделий, переработку отходов пластмасс на предприятиях по производству пластмассовых изделий и механическую обработку лаковых полимерных покрытий на деревянных изделиях, например на мебельных деталях.

Проблема очистки воздуха от органических полимерных пылей является одной из острейших для заводов по производству пластмассовых изделий и мебельных предприятий. Концентрации пыли в выбрасываемом в атмосферу воздухе в ряде случаев достигают 2000 мг/м3, при этом отношение величины массового выброса к значению величины предельно допустимого выброса составляет 5-8 крат. Применяемые в настоящее время пылеулавливающие аппараты не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к очистке воздуха от органических полимерных пылей. Исследования свойств этих пылей практически отсутствуют.

Учитывая, что пыли средне- и мелкодисперсны, обладают большой парусностью, взрывоопасны, токсичны, наиболее перспективными для улавливания органических полимерных пылей можно считать мокрые аппараты. Для обеспечения эффективного улавливания этих пылей необходимо разработать, оптимизировать и исследовать новую конструкцию пылеулавливающего аппарата, параметры циркулирующей в нем газожидкостной системы, разработать методику расчета и подбора аппаратов для внедрения их в производство.

Бее вышеизложенное определяет актуальность комплекса теоретических и экспериментальных исследований, направленных на повышение эффективности очистки воздуха от органических полимерных, пылей и обеспечение необходимых предельно допустимых выбросов.

Дель работы и задачи исследования. Учитывая актуальность проблемы, настоящая работа имеет своей целью разработку нихре-вого ценно-капельного пылеулавливающего аппарата с внутренней циркуляцией жидкости, предназначенного для снижения пылевых выбросов в атмосферу предприятий с выделением органических полимерных пнлей. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие .задачи:

1. Оценка эффективности существующих пылеулавливающих аппаратов, . используемых для органических полимерных пылей.

2. Исследование свойств органических полимерных пылей.

3. Проведение теоретического анализа процесса пылеулавливания в вихревом пенно-капельном пылеулавливающем аппарате (ВПКП) с учетом процессов ударного взаимодействия и электризации в многофазном потоке.

4. Исследование и оптимизация ВПКП, в том числе режимов его работы на различных пенообразователях и пылях.

5. Разработка инженерной, методики расчета эффективности ВПКП. ____

Основная идея работы состоит в разработке такой конструк -ции мокрого аппарата с внутренней циркуляцией жидкости, в которой повышение эффективности пылеулавливания достигается за счет обработки.пылегазового потока в низконапорной трубе Вентури с вихревым режимом работы, которая обеспечивает также образование жидкостного потока с одновременным содержанием капель и пузырьков пены, а также за счет выбора параметров жидкостной системы.

Методы исследования включали: анализ и обобщение исследований других авторов, математическое и физическое моделирование, обработку экспериментов методами математической статистики с применением ПЭВМ, сопоставление полученных результатов, с экспериментальными исследованиями, выполненными в лабораторных и промышленных условиях, и результатами, полученными другими авторами.

Достовеиностъ научных положений, выводов и рекомендаций доказана использованием классических положений теории пшгеаэроди-намики и физической химии при моделировании изучаемых процессов и подтвервдена сходимостью результатов экспериментальных лабораторных и промышленных исследований с теоретическими положениями и данными других авторов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- определены и систематизированы основные физико-химические свойства органических полимерных пыле!; сформулированы требования к конструкции аппарата, предназначенного для улавливания органических полимерных шлей;

- построена математическая модель процесса пылеулавливания в вихревом пенно-капельном пылеулавливающем аппарате с учетом процессов ударного взаимодействия и электризации в многофазном потоке и получена аналитическая зависимость, описывающая эффективность процесса пылеулавливания;

- экспериментально обоснованы оптимальные конструктивные параметры вихревого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата, конструкция которого защищена авторским свидетельством;

- получены экспериментальные зависимости, характеризующие влияние на эффективность пылеулавливания аэродинамического и пенно-капельного резшла, свойств пылегазового и жидкостного потоков, добавок химических веществ;

- установлено, что для эффективного улавливания органических полимерных пылей (с различными физико-химическими свойствами) возможно использование различных видов пенообразователей, подбор концентраций которых определяется их химическим составом и дисперсным составом улавливаемой пыли. .

Практическое значение работы заключается в следующем:

- разработана, конструкция вихревого пенно-капельного аппарата, обеспечивающего высокую эффективность улавливания органических полимерных пылей, новизна которого подтверждена авторским свидетельством № 1057933; ..........

-разработана инженерная методика расчета и подбора зихре-вого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата;

- разработаны в системе Всероссийского кооперативно-государственного объединения по строительству (Росагропромстрой) "Рекомендации по приведении технологического оборудования и санитарно-гигиенических условий труда предприятий стройиндустрии в соответствие с требованиями ССБТ".

Реализация работы. Научные результаты работы нашли отражение в следующем:

- "Рекомендациях по обеспыливанию технологических процессов производств переработки пластмасс и получения ацетатного волокна", разработанных В1ЩИИ0Т ЗЦСПС;

- разработанной на уровне машиностроительных чертежей конструкторской: документации на вихревой пенно-капельный пылеулавливающий аппарат, которая рассылается по запросам организаций и предприятий;

- разработанном вихревом пенно-капельном аппарате, внедренном на Ростовском заводе электромонтажных изделий и Вильнюсском заводе пластмассовых изделий для улавливания пылей фено- и ами-нопластов, а также на пункте перегрузки угля конвейерной линии для улавливания угольной пыли;

- вихревом пенно-капельном аппарате, включенном в "Каталог паспортов научно-технических достижений, рекомендуемых для использования в сельском строительстве Северного Кавказа";

- проектной документации, разработанной институтом Гипро-ЕЖстройдормаш.

На защиту выносятся:

- результаты исследований основных свойств органических полимерных пылей;

- математическая модель процесса пылеулавливания и аналитическая зависимость, характеризующая эффективность этого процесса в ВПКП;

- экспериментальные зависимости эффективности пылеулавливания от аэродинамического и пенно-капельного режима работы аппарата, вида и. концентраций пенообразователей, свойств пылега-зового и жидкостного потоков;

- инженерная методика расчета и подбора. ВПКП, а. также рекомендации по их проектированию в различных условиях.

Апробация работы.. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на Всесоюзной конференции "Очистка вентиляционных выбросов и охрана воздушного бассейна от загрязнения" (Ростов-на-Дону, 1977), отраслевой конференции "Наука - производству и здоровью человека" (Ростов-на-Дону, 1979), зональном семинаре "Очистка вентиляционных выбросов от производственных вредностей" (Пенза, 1980), региональной научной конференции "Экономия материальных ж энергетических ресурсов в системах теплоснабжения и вентиляции" (Ростов-на-Дону, 1986), зональном семинаре "Использование природных ресурсов и новые решения в проектировании, монтане и эксплуатации систем вентиляции и пневмотранспорта" (Пенза, 1988), региональной шко-

ле-семинаре "Борьба с пылью в строительстве и промышленности" (Ростов-на-Дону, 1989),. Всесоюзной научно-технической конференция "Обеспыливание воздуха и технологического оборудования в промышленности" (Ростов-на-Дону, 1991), международной, конференции "Ресурсосберегашие технологии, строительных материалов, изделий и конструкций" (Белгород, 1993), ежегодных научно-технических конференциях Ростовской-на-Дону государственной академии строительства. .

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации изложены в 27 работах, в том числе в I монографии, 2 авторских свидетельствах, а также в научно-технических отчетах.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, пяти разделов, выводов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 249 страниц, в том числе: 203 стр. - основная часть, содержащая 52 рисунка и 21 таблицу; 16 стр. - список литературы из 151 наименования; 10 приложений на 30 стр.

Автор благодарит коллективы кафедр отопления, вентиляции и кондиционирования и охраны труда и окружающей среды РГАС за поддержку, оказанную при написании диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На предприятиях с выделением органических полимерных пылей наблюдается.интенсивный их выброс в. атмосферу и превышение предельно допустимых значений. Натурные исследования пылеулавливающих аппаратов,, используемых для снижения вентиляционных выбросов органических полимерных пылей, показали, что они, как правило, не обеспечивают требований, предъявляемых к очистке воздуха от этих пылей.

Для выбора эффективного и надежного способа улавливания пыли необходимо знать ее свойства. Как-показали исследования, все виды органических полимерных пылей относятся к мелко- и средне-дисперсным - с/^ =4-22 мкм (рис. I).

Коэффициент формы частиц пыли находится в пределах Г,19 - Г,50, что позволяет отнести их соответственно к плоским и пластинчатым. Органические полимерные пыли ззрыво- и пожароопасны, не разлагаются в воде, что делает возможным применение

Дисперсный состав органических полимерных пылей

л Ь/„- - --

99,5 38 АГ

70

¿а

¡0 га

5 ✓

- ы

4/

Ц1 цг 4 г 5 га га -юо с/, мам

I - полиэфирная пыль; 2 - фенопласт; 3 — аминопласт Рис. I

мокрого способа пылеулавливания. Смачиваемость органических полимерных пылей зависит от их химического и дисперсного состава. Наличие низкой; смачиваемости ряда шлей указывает на необходимость интенсификации процесса смачивания, что возможно за счет применения ПАВ. Физические свойства органических полимерных пылей способствуют образованию статического электричества в системах аспирации и пневмотранспорта.

На основании анализа работы пылеулавливающего оборудования на действующих предприятиях, экспериментального исследования свойств органических полимерных.пылей, теоретического анализа конструкций и методик расчета мокрых пылеулавливающих аппаратов теоретически обоснован выбор физической модели и разработана конструкция мокрого пылеулавливающего аппарата с вихревым режимом работы, защищенная авторским свидетельством № 1037933.

Вихревой пенно-капельный пылеулавливающий аппарат ВПКП (рис. 2) включает корпус, заполненный жидкостью, внутри которого размещена труба Вентури, состоящая из конфузора, горизонтально расположенной горловины, частично погруженной, в жидкость, и диффузора. Горловина выполнена цилиндрической, и в ее стенах имеются

Вихревой пенно-капельный пылеулавливающий аппарат ВПКП

1

I - конфузор; 2. - горловина; 3 - прорези; 4 - диффузор ; 5 - каплеотбойншси (колокол,.воронка, перемычка); 6 - корпус

Рис. 2

винтовые прорези дая закручивания, пылегазового и жидкостного потоков. Конфузор расположен так, что его нижняя образующая, составляет угол с нижней образующей горловины. Диффузор имеет \/-образную форму. Таким образом, конфузор, горловина и диффузор образуют изогнутый канал, обеспечивающий закручивание еще в одной плоскости. В корпусе имеются сепарационные элементы, предотвращающие влагоунос.

Пылеулавливающий аппарат работает следующим образом. В момент включения жидкость находится на определенном уровне, при этом винтовые прорези расположены по всей ее длине так, что часть винтовых прорезей может быть полностью погружена в жидкость. Пылегазовый поток вводится в конфузор, и по мере движения; по кон-фузору скорость потока увеличивается. Он начинает срывать верхний слой жидкости, дробить его, образуя одновременно капли и пузырьки пены. Далее воздух с каплями и пузырьками пены поступает в диффузор, ударяется о колокол и здесь происходит отделение жидкости от газа: жидкость стекает по стенкам колокола в корпус, а очи-

¡ценный" воздух уходит из аппарата.

В следующий момент времени в горловине дюзы за счет статических закручивателей (прорезей) происходит закручивание газопылевого и жидкостного потоков и в дюзу начинает поступать жидкостная система, состоящая из пузырьков пены и орошающей жидкости.. Черев-несколько секунд в жидкости образуется три зоны,которые в дальнейшем наблюдались на экспериментальной установке. Вверху-слой пены и стекавшей с колокола жидкости; внизу - отработанная жидкость с уловленной пылью; в средней зоне - жидкость, смешанная с пузырьками пены. Далее наступает стационарный режим, при котором воздуияый поток в кощузоре движется закрученным, и происходит сепарация твердых частиц за счет энергии замученного потока. В дюзу через закручиватели (винтовые прорези) поступает жидкость и пена, происходит закрутка многофазного потока в двух плоскостях, что вызывает интенсивное аэродинамическое дробление жидкости, образование пены и капель. В результате интенсивной турбулизаши и закручивания потока и жидкостной системы происходят столкновения частиц,. капель и пузырьков пены между собой, вращение частиц и пр., т.е. имеет место активное взаимодействие частиц пыли с жидкостной системой. Добавка пенообразователей даже в очень малых по сравнению с существущими системами гидрообеспыливания концентрациях приводит, как показал эксперимент, к образованию постоянного по высоте и все время обновляющегося слоя пены.

В диффузоре происходит сепарация пыли, капель, пены за счет энергии закрученного потока. Отсепарированные капли жидкости с твердыми частицами образуют закрученную пленку, свободно текущую по внутренней поверхности диффузора. Окончательно жидкость отделяется от газа в комплексе кадлеотбойни-ков.

Процесс пылеулавливания в ВПШ рассмотрен на основе вероятностно-статистического подхода, предложенного проф.,д.т.н. Богуславским Е.И. Фракционная эффективность улавливания частиц пыли представлена как вероятность переноса массы частиц пыли на границу исследуемой зоны, что позволило учитывать в математической модели наиболее существенные детерминированные явления, режимные и конструктивные параметры аппарата, свойства пылегазово-го потока, более общие граничные условия и стохастические явления.

Основной процесс взаимодействия частиц пыли между собой, и с. частицами жидкостного аэрозоля происходит в горловине дюзы. В диффузоре и сепараторах происходит интенсивное улавливание отработанной жидкостной системы. Отсюда возможен вынос жидкости с частицами уловленной пыли.

Фракционная эффективность ВШП представлена в зиде . • v ®

где Рг - вероятность попадания пылинок фракции на выход из горловины дюзы; - вероятность выноса пыли с жидкостью. Процесс пылеулавливания в ВШП происходит а основном за счет организации вихревого движения. Уравнение вероятности переноса массы пылевых частиц в общем виде в цилиндрической системе координат при наличии источников и стоков внутри локального объема дается Богуславским Е.И. в виде

№ /„ еМ 4iEi w/dRc

+ 4 23 + g & ,

где ^ , » Wi - соответственно радиальная, тангенци-

альная и осевая скорости пылевой частипы массой тп и диаметром dn ; Я , 0 , & - коэффициенты диффузии частиц

* ^ i я

пыли по осям z > f > i ' £ - время; А ■ - коэффициент, характеризующий процесс увеличения или уменьшения массы пыли по длине траектории; >Г* - время процесса пылеулавливания.

Считая, что стохастические явления существенны только в радиальном направлении (по оси 1- ), а процесс сепарации частиц пыли по оси % аналогичен по эффективности процессу поглощения частиц по длине траектории, имеем г

MZJcp РЯ (3)

at Г г di « дъ*

где

. (4)

Tn air

Используя метод расщепления по физическим процессам, решение уравнения и соответственно фракционную эффективность получим

в виде

где X - параметр, определяемый по формуле

Для нахождения рассмотрено уравнение движения пылевых

частиц в центробежном поле горловины ВПКП. В него включены основные силы - центробежная сила. , сила лобового сопротивления твердой частиш движению з газовой среде , сила, обуслов-

ленная коагуляцией частиц пыли с каплями и пузырьками пены ,

а также ударные взаимодействия между ■ частицами , час-

тицам пыли, каплями и пузырьками пены жидкостной системы +р

С./7-Х-Л& /С.Г7-&-/7£

Замеиив реальный процесс неравномерного дзияения твердых пылевых частиц в газовом потоке по оси 1 на равно эффективный по массопереносу равномерный процесс, из уравнения движения получим А А згг

1 П7п (8)

где - тангенциальная скорость воздушного потока;

¿^ - время релаксации пылевой частицы, зависящее от , с/„ , д. , уб^. и других, параметров.

Тангенциальная скорость газового потока получена в виде

К • (3)

Вероятность процесса коазуляции частиц пыли и жидкостного аэрозоля, представленного в виде монодисперсных частиц с парамет-Р™и ^С-пе. = ** . определена выра-

жением г

р _ , (ю)

~ к..П-*-гТе. -у- с

где - сила, обусловленная кинетической- энергией движущихся частиц шли; - сила адгезии, необходимая для погружения пылинки в каплю или пузырек пены; л кинетическая энергия пылевой частицы в момент столкновения; А Е^ - энергия, необходимая для погружения пылинки в частицу жидкостной системы. Для работы сил адгезии получено выражение

где ¿>п - площадь поверхности частицы пыли;^^_/7г-шющадь поверхности частицы пыли, потуженной в частицу жидкостной системы;^ пла - поверхностное натяжение водного раствора ПАВ; и — параметр дисперсности.

Первая часть этого выражения соответствует малому.времени взаимодействия частиц пыли и жидкостного аэрозоля. Вторая часть учитывает процесс смачивания, т.е. когда время адгезии и удара соизмеримы.

При рассмотрении силы соударения частиц пыли и жидкостного аэрозоля использована гипотеза Ньютона

~ тп ^п-х-гге. И • (12) -

Число соударений частиц пыли и жидкостного аэрозоля предстазлено с учетом параметров жидкостной системы, процесса электризации

м = а V Р р/т (13)

' *Л-Х-Г1£. * тр.сг. т. м / у-гге.

Здесь

I/ _ ЯС^н-п + + /7-*-«е) уу . (Г4)

тр.стГ ¡/ •г '

Коэффициент восстановления скорости пылинки может быть получен экспериментальным путем или рассчитан тео-

ретически с учетом упруго пластичных свойств материалов соударяющихся частиц.

Таким образом, теоретический анализ процесса пылеулавливания в ШШП показал, что фракционная эффективность аппарата зависит от его основных конструктивных параметров ( ¿/г , ¿г , Ьр е< , Ь, ), режима работы аппарата С , с , £е„ , ), свойств пыли ( с/п , <РГ , Кт . £ . ^ ).

параметров жидкостного аэрозоля { , 8 , » ¿7^, ^ »

А-ле. ' »

Экспериментальные исследования ВПКП включали определение оптимального соотношения основных конструктивных характеристик аппарата, исследование режима работы при изменении параметров шмегазового потока и расхода жидкостной системы, исследование пенного режима, влияния добавок ПАВ на эффективность пылеулавливания,. влагоуноса, а также влияния концентрации пыли в орошающей жидкости на работу ВПКП.

На основе многофакторного эксперимента выполнена оптимизация. основного конструктивного элемента - дюзы и установлены оптимальное количество статических закручивателей, их расположение и размеры.

Выявлено, что алеется оптимальная глубина погружения дюзы в орошающую'жидкость, которая составляет 0,76-диаметра горловины дюзы, а оптимальная скорость газопылевого потока в горловине ВПКП находится в пределах 40 - 45 м/с, при этом гидравлическое сопротивление аппарата изменяется в диапазоне 1600 -КОО Па (рис. 3,4).

Экспериментально изучена зависимость удельного орошения в ВПКП от скорости газового потока в горловине дюзы и ее погружения в орошающую жидкость. Отмечается резкое снижение удельного орошения при возрастании скорости газового потока. Ери оптимальной скорости газопылевого потока величина удельного орошения составляет 0,6 - 0,3 л/м3. При добавлении ПАВ удельное орошение также снижается с возрастанием концентрации ПАВ.

Исследованы параметры жидкостной системы при различных ПАВ: дисперсность, состав и высота слоя пены в корпусе ВПКП, стойкость пены при подаче различных видов пыли и различной концентрации ПАВ.

Установлено, что процент влагоуноса минимален при погружении дюзы в орошающую жидкость на глубину 0,76 диаметра горло-

Зависимость концентрации пыли в зоздухе после ВПКП от скорости в горловине дюзы

/

2

n 1 _ Г-

\ К

'5 10 г! ю ат «о ^ ф

I - Ь = 0,19С£ ; 2 - Ь = 0,38 ; 3 - ¡7 = 0,57;

4- И = 0,76 ; 5 - = 0,95«^. . Рис„ 3

Зависимость гидравлического сопротивления ВПКП от скорости воздуха в горловине дюзы

А/,

У А/г

/////

¿1 \ —\

\

А У/

жл \

У/

ю /5 га 15 зо 15 «о

/7 = 0,19; 2 - Л = 0,38; 3 - /4 = 0,57 4 - /7 = 0,76; 5 — /7 = 0,95 .

Рис. 4

вини и возрастает с увеличением скорости газового потока. Добавки ПАВ снижают влагоунос.

Экспериментально исследовано и подтверждено теоретически обоснованное влияние начальной концентрации пыли на эффективность ВПКП. Отмечено, что в результате взаимодействия частиц пыли наблюдается логарифмически-вероятностная зависимость концентрации пыли после пылеулавливающего аппарата от концентрации пыли в воздухе, поступающем в аппарат, при оптимальной глубине погружения дюзы в диапазоне до 4000 мг/м3 (рис. 5).

Получены зависимости, характеризующие общую (рис. б) и фракционную эффективность работы ВПКП для различных пылей при концентрации ПАВ от 0 до 0,2%. .

Общая эффективность работы ВПКП зависит от концентрации пыли в орошающей жидкости. Для пыли фенопласта наблюдается незначительное снижение общей. эффективности до Сш = 4%, а затем ее возрастание до Си, = 15%.

Работа ВПКП была исследована также ка ряде пылей других производств - угольной, пылях машиностроительного, строительного и шщевого производства (см. таблицу).

Эффективность пылеулавливания вихревого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата на различных пылях

Вид пыли ! ! Эффективность Пенообразова-

! пылеулавливания, тель

! %

Угольная 99,57 П0-12 (0,б£)

Электросталеплавильная 99,42 -

То же 99,62 ПО-6 (.0,2%)

Формовочная смесь 99,92 -

Дробеметная 99,91 -

Сахарная 99,77 -

Пыль лимонной кислоты 99,96 -

Цемент 99,23 -

Керамзит 99,90 -

Перлит 99.87 -

Зависимость концентрации шли в воздухе после ВПКП от концентрации пшш до ВПКП

т

т s,o и i,a 3,0

<,в о

I 0,38 dr

/аса ¿soff

; 2 - fr = 0,57^ ; 3 - ¿-0,76^ ; 4 - /£- 0,95dr Рис. 5

Зависимость концентрации пыли в воздухе после ВПКП от концентрации ПО-6

4«

1,5-

'.S <о О, г

— — _

Vil

o.ot о,аз а, es а,о1 o,as С„ у,

I - аминопласт; 2 - фенопласт; 3 - формовочная смесь Рис. 5

Таким образом, результаты лабораторных и промышленных испытаний подтверждают возможность широкого применения ВПКП на предприятиях как с выделением органических полимерных пылей, так и для улавливания шлей ряда других производств.

Для практического применения ВПКП разработана инженерная методика его подбора и расчета, учитывающая свойства дисперсного, материала, параметры жидкостной системы, режим работы ВПКП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведены натурные исследования пылевой обстановки и обоснованы требования к пылеулавливающим аппаратам для очистки газопылевых потоков от органических полимерных пылей.

2. Экспериментально исследованы и обобщены основные физико-химические свойства органических полимерных пылей, на основе которых сделан выбор типа пылеулавливающего аппарата.

3. Разработана на уровне авторского свидетельства новая конструкция вихревого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата.

4. Разработана математическая модель процесса пылеулавливания в ВПКП и получена аналитическая зависимость, описывающая эффективность процесса пылеулавливания, с учетом основных конструктивных а режимных параметров ВПКП, свойств пылегазового потока, и жидкостной системы.

5. На основе многофакторного эксперимента исследованы различные конструкции основного конструктивного элемента вихревого пенно-капельного пылеулавливающего аппарата - дюзы и оптимизированы ее конструктивна параметры (количество, размер и расположение статических закручивателей).

6. Установлены экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность работы ВПКП, от режимных параметров аппарата: глубины погружения дюзы, скорости газопылевого потока, гидравлического сопротивления, расхода орошающей жидкости.

7. Экспериментально изучены процессы образования и разрушения жидкостной системы в ВПКП в зависимости от свойств улавливаемых пылей при различных пенообразователях и их концентрациях, а также влияние их на эффективность процесса пы-

леулазливанпя в ЕЛКЕ.

8. Исследован процесс алагоуноса из ВПКП при различных резинах его работы и различных жидкостных системах.

9. Разработана инженерная методика расчета эффективности работы. БПХП.

10. Результаты диссертационной работы реализованы в конструкторской документации на ВПКП, нормативной документации, а также в системах пылеулавливания, внедренных на предприятиях ряда производств.

Содержание диссертации опубликовано в 27 работах. Оснозные из них следующие:

Г. Рекомендации по обеспыливанию технологических процессов производств переработки пластмасс и получения ацетатного волокна. - Л.: ЗЩИИОТ ВЦСПС, 1983. - 27 с.

2. Глазунова Е.К. Исследование работы пылеулавливающего оборудования шлифовально-полирозальных участков мебельных фабрик //Вопросы отопления, вентиляции и защиты окружающей среды.-Ростов-на-Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1977. - С. 80 - 82.

3. Новгородский Е.Е., Зуков Н.И., Глазунова ЕЛ. Санитарное состояние воздушной среды на отделочных участках мебельных предприятий // Тез. докл. Всесоюзной научной конф. "Очистка вентиляционных выбросов и защита воздушного бассейна от загрязнения. -Ростов-на-Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1977. -

С. 61 - 68.

4. Скорик Т.А., Глазунова Е.К. Внедрение метода расчета рекомендуемых концентраций взвеси в орошающей жидкости мокрых пылеуловителей //Повышение эффективности и экономичности.систем отопления и вентиляции. - Ростов-на- Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1984. - С. 80-84.

5. Богуславский Е.И., Глазунова Е.К.Браиловский Л.М. Обеспыливание производств с выделением органических полимерных пылей //Повышение эффективности и экономичности систем отопления я вентиляции. - Ростов-на-Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1984. - С. 84 - 94.

. -6. Борьба с органической производственной пылью //Аринцев E.H., Бо1уславский Е.И. и др. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1985. - С. 81 - 90.

7. A.c. J§ 1037933 СССР, МКЙ В 04 Д 47/10. Центробежный мокрый пылеуловитель /Богуславский; Е.И., Глазунова Е.К. СССР ->2969708/23-25. Опубл. 30.08.83. Бюл. Ж 32: - 3 с.

8. Богуславский Е.И., Глазунова Е.К. Исследование режима работы пенно-капельного пылеуловителя //Системы обеспыливания в строительстве. — Ростов-на—Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1985. - С. 22 - 27.

9. Богуславский Е.И., Глазунова Е.К., Скорик Т.А. Влаго-унос в системах мокрого пылеулавливания //Экономия материальных и энергетических. ресурсов в системах отопления.и вентиляции. Ростов-на-Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1985. - С. 65 - 68.

10. Глазунова Е.К. Оптимизация конструкции пенно^-капельно-го пылеуловителя методом многофакторного эксперимента //Обеспыливание в строительстве. - Ростов-на-Дону: Рост, иня.-строит. ин-т, 1987.- С. 29 - 36.

11. A.c. Ii 1333379 СССР, МКЙ-В 04 Д 45/12. Устройство для выделения капель из закрученного жидкостного потока /Скорик Т.А. .Богуслазский Е.И. СССР -ß 3755154/31-2,5. Опубл. 30.08.87. Бш. №32-3.0.

12. Глазунова Е.К., Скорик Т.А. Борьба с.каплеуносом в системах мокрого пылеулавливания //Тез. докл. к зональному семинару "Использование природных ресурсов и новые решения в проектировании, монтаже и эксплуатации систем вентиляции и пневмотранспорта. - Пенза: Приволжский. ДНШ, 1988. - С. 57-58.

13. Глазунова Е.К., Богуславский Е.И. Влияние химических добавок на эффективность работы пенно-капельного пылеуловителя //Теплоснабжение и вентиляция аграрно-цромышленного комплекса. - Ростов-на-Дону: Рост, инж.-строит. ин-т, 1988. -

С. 48 - 52.

14. Богуславский Е.И. и др. Рекомендации по приведению технологического оборудования и санитарно-гигиенических условий труда предприятий стройиндустрии в соответствие с требованиями ССБТ. -М.: Госагропром PGSCP. Кн. 6, 1988. - 260 с.

15. Штокман Е.А., Скорик TJU> Глазунова Е.К. Очистка воздуха от пыли сахара и лимонной кислоты //Сахарная свекла: производство и переработка. - 1989. - .'s 5. - С. 57 - 59.

16. Очистка зоздуха от пыли электродутовых сталеплавильных печей: Информационный сборник. Передовой производственный опыт /Карагодин Ю.Н., Еовгородский Е.Е., Глазунова Е.К., Коган А.М.-М.: Объединение "МАЛ!,ГОР", 1991. - Вып. 2. - С. 3 - о.

17. Штокман Е.А., Скорик Т.А., Глазунова Е.К. Эффективные схемы очистки выбросов з атмосферу //Тез. доел, к международной конференции "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций? - Белгород: изд."Везелица", 1993. -С. 43-44.

Условные обозначения с/, £г - диаметр и длина горловины дюзы; А- - глубина погружения горловины дюзы в жидкость;

- плотность; и - вязкость; ^-расход орошающей жидкости;

С > О , Сш - концентрация пыяи на входе з пылеулавливающий ап-* парат, на выходе из аппарата, в орошалцей жидкости; Щ. - фактор формы частиц шши;

относительная скорость частиц пыли и монодисперсного жидкостного аэрозоля;

расстояние между взаимодействующими зарядами;

%

> , о - зазяд частиц пыли, частиц монодисперсного жидкост-

V Г*-

ного аэрозоля; относительная диэлектрическая проницаемость; Vrp.iT. объем трубки столкновений;

РИ - вероятность инерционного попадания частиц пыли в трубку столкновений;

Рм- вероятность прохождения частицей пыли молекулярного поверхностного слоя монодисперсных частиц жидкостного аэрозоля; & - краевой угол смачивания; оС - средний угол закрутки потока.

ср.

ЛР .'ё 020818. Подписано в печать 4.10.94. Формат 50 х 84 Г/15. Бумага писчая. Печать офсетная. 7ч.~изд. л. 1,0.

Тйраж 90 экз. С 440.

Редакционно-издательский центр

Ростовская-на-Дону государственная академия строительства 344022, Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162