автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка зернистых фильтров для обеспыливания аспирационных выбросов и отходящих газов в фаянсовом производстве

I':: од

5 6 МДИ

На правах рукописи

Малкнов АлексеЭ Васильевич

РАЗРАБОТКА ЗЕРНИСТЫХ ШЬТРОВ ДЛЯ ОБЕСПШШВАНШ • АСШРАЦИОНШХ ВЫБРОСОВ И ОТХО.ЩИХ ГАЗОВ В' ФАЯНСОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Специальность 05.23.03 - Теплогаэосиабзенио, вентиляция,

хсрдициоггированка воздуха, газоснабжение и освещение .-

. . Автореферат

диссертации на соясканиа учсноЯ степени кандидата технических наук

Воронен - 1995

Работа выполнена в Воронежской государственной архитектурно: строительной академии (ВГАСА) и в. Воронежской государственной технологической академии (ВПА.)

Научные руководители - доктор технических наук, профессор Ю.В.Красовицкий - кандидат технических наук, профессор В.Ф.Бабквн

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор ' А.И.Скрапник

- кандидат технических наук, доцент В.В.Шитов

Ведущая организация - АООТ "Гкпроцроа"

Защита состоятся * '9 * утя _ 1995 г.

в 14 час. на заседании диссертационного совета К 063.79.03 в Воронежской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 394006, г.Воронез, ув. 20-детия Октября, 84, ВГАСА, аудитория 20, ворп. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослав * 5 * мая 1995 г.-

Ученый секретарь диссертационного совета

О.А.Сотникова

- 3 -

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Выполненная работа посвящена решению ванной задачи - разработке зернистых фильтров для улавливания и утилизации шли из отходящих технологических газов и в системах аспирации при производстве стройматериалов, что позволит обеспечить социально-экономическую эффективность мероприятий по Ьащите окружающей среды.

Актуальность теш. Фаянсовое производство, отлнчзюцееся высокой концентрацией, разнообразием и энергоемкостью технологического оборудования, предназначенного для дробления, измельчения, классификации, транспортировки и обетга твердых, гранулированных и порошкообразных материалов, является серьезным источником пылевыделения в производственные помещения и окружающую воздушную среду. При этом нэ только теряется значительная часть дефицитного сырья, но и возникают условия для нарушения действующих санитарно-гигиенических норм.

В этих условиях особое значение приобретает не только всесторонний анализ и оптимизация уяа действующих пылеулавливающие комплексов, но и разработка новых перспективных конструктивных решений и технологий процесса пылеулавливания.

Наиболее перспективный способ обеспыливания аспирационкых выбросов и отходящих газов - фильтрование.

При этом особый интерес представляют зернистые фильтрующие слои, отличающиеся дешевизной, доступностью, прочностью, термостойкостью, высокой степенью очистки, возможностью регенерации различными способами, коррозионно- и окалиностойкостью, способностью) противостоять резким изменениям давления.

Несмотря на возрастающий интерес к зернистым фильтрам, ряд вопросов, связанных с их исследованием и практическим применением^ изучен недостаточно, что, в значительной мере, сдерживает их внедрение в технологию.

Поэтому актуальность разработки и дальнейшего усоверпенствова-ния зернистых фильтров для обеспыливания в фаянсовом производстве очевидна.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с программой РОСТРОМ Р<5 по научному направлению "Разработка систем теплогазо-снабжения с целью экономии ТЭР и эациты окружающей среды от тепловых и вредных выбросов энергетических установок".

Цель работы - создание и внедрение зернистых фильтров, обеспечивающих высоковффективное пылеулавливание из отходящих технологических газов и аепкрационных выбросов фаянсового производства.

Эта цель достигалась комплексным решением еяедутадах задач:

изучением пылевых выбросов и современных сухих способов обеспыливания в фаянсовом производстве; разработкой специальной методики и приборов для производства пылегазовых замеров; обоснованием математических моделей и методов расчета общей и фракционной эффективности при фильтровании пылегазового потока зернистым слоем; разработкой экспериментально подтвержденных расчетных зависимостей для определения основных параметров зернистых фильтров; обоснованием выбора и сферы применения наиболее перспективных решений зернистых фильтров; оценкой социально-экономической эффективности зернистых фильтров по защите окружающей среды. .

Научная новизна работы состоит в следующем.

Показана актуальность применения в условиях фаянсового производства зернистых фильтров, обеспечивающих обеспыливание отходящих технологических газов и аслирационных выбросов. При этом в качестве первой ступени очистки перед зернистым фильтром предложены высокоэффективные вихревые пылеуловители, отличающиеся низким гидравличес-' ким сопротивлением, компактностью и простотой;

г предложены расчетные зависимости для опенки и прогнозирования важнейших эксплуатационных параметров зернистых фильтров - перепада давления и эффективности. Доказана энерготехнологическая перспектив-• ность вращающихся сшорегенерирующихся зернистых фильтров;

- предложены И* экспериментально проверены критериальные математические интерполяционные- модели н номограммы для расчета общей и фракционной эффективности процесса фильтрования;

- разработана и эксперюлентально подтверждена методика определения оптимальной по эффективности гидродинамической области эксплуатации зернистых фильтров;

- доказано, что наиболее перспективными аппаратурными решениями зернистых фильтров в условиях фаянсового производства являются ыоди-^

-¿Ьикации. с вертикально двкгапщшея насыпным слоем, цепные Фильтры 5ЦГМ, фильтры-циклоны ФЦГ и роторные зернистые фильтры ФЗРИ и ФЗВИ;

• - предложена методика оценки вкономического ущерба основ та! производственным фондам от шлевых выбросгов к установлены основные показатели для расчета социадшо-экономической эффективности применения зернистыхфильтров с цельп защиты окружающей среды.

На защиту, выносятся:

1. Расчетные зависимости дла оценки и прогнозирования зернистых фильтров.

2. Математические интерполяционные модели для расчета общей и фракционной эффективности процесса фильтрования зернистыми слоями.

3. Методика определения оптимальной по эффективности гидродинамической области эксплуатации зернистых.фильтров.

4. Перспективные конструктивные решения зернистых фильтров.

5. Методика оценки экономического ущерба при отказа от применения зернистых фильтров и основные показатели для расчета социально-экономической эффективности применения, этгас фильтров.

Практическая ценность диссертании состоит в разработке конкретных и тщательно апробированных рекомендаций предприятиям по производству фаянсовых изделий, отраслевым НИИ и проектным организациям * ■ (институтам НИПИОТС1РШ, ПШР0ГА300ЧИСТКА,. НИИОГАЗ) по усовершенствовании, модернизации и новым методам расчета зернистых фильтров. Отдельные аспекты работы используются систематически в практике ряда высших учебных заведений - Белгородской государственной технологической академии стройматериалов, Воронеяской:государственной технологической академии, Тамбовской академии химического машиностроения и др. Результаты внедрены в производство на предприятиях Воронежского объединения стройматериалов. . -

Апро'багия работы. Материалы диссертации доложены на Европейском симпозиуме по механическому разделении жидкостей (Кельн, 24-26.XI.

1992 г.), на ХХХП научной внутривуэовской конференции ВТИ, 25-27.У.

1993 г.), на Российской аэрозольной конференции (г.Ыосква, 18-22.X. 1993 г.), на Международном аэрозольном симпозиуме (г.Ыосква, 21-25.Ш.1994 г.), использованы при изложении курса"Перспективные решения фильтров для очистки аспирационшпс выбросов и отходящих газов" специалистам Цицикарсяого института легкой прсмдаленности (г.Цицикар, КНР, 15.С9-10.II.94 г.), вклпчены в рекомендации по снижению пылевых выбросов заводами стройматериалов 'провинции Хейлун-пзянь (КНР, 12-14Д. 1994 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных £абот, в том числе ннига "Обеспыливание промышленных газов в фаянсовом производстве" (Ы,, Химия, 1994, 265с.).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературу из 106 наименований и приложений. Диссертация изложена на 124 стр. машинописного текста и содержит 45 рис., 24 табл. и 2 приложения.

1 ОСНОЕНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ •.

Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы цель и научная новизна работы, отмечены положения, выносимые на защиту, показана практическая ценность исследований. .

и формы апробации выполненных

В первой главе приведена характеристика пылевых выбросов и современных сухих способов обеспыливания в фаянсовом производстве. Показано, что весьма токсичная неорганическая пыль фаянсового производства представляет реальную опасность для человека. Наиболее распространенная форма заболевания - силикоз, связанный с проникновением пыли в органы дыхания.

На основании анализа литературы и собственных исследований автора получены и обработаны данные о физико-химических свойствах пыли (плотности, дисперсном составе, адгезионных, электрических и абразивных характеристиках). Результаты анализа дисперсного состава пыли аппроксимированы в вероятностно-логарифмической системе координат в ■виде интегральных кривых распределения^;^J размеров час.тиц, которые при логарифмически-нормальном распределении записаны в виде

где . - текущий размер частиц; ■

1 с1гл_ - медианный размер частиц (для данного распределения); - среднее квадратическое отклонение в функции данного

® распределения. '

При этом дисперсны}} состав пыли выражается в виде двух параметров: ¿т. и

Разработке зернистых фильтров предшествовал анализ инерционных пылеуловителей, которыо использовались в качестве предварительной ступени очистки перед сернистыми слomni. Анализ показал, что наиболее перспективны в этом плане шхровые аппараты со встречными потоками и аппараты типа

" MuC-tiurir«. Преимущества аппаратор типа "MuCilu/lr" - простота конструкции, низкое значение Ар . вполне достаточное для первой ступени значение .

Переходя к зернистым фильтрам, отмены, что эти аппараты способны обеспечить нормы'.ВДВ и утилизацию уловленной пыли. Однако до настоящего времени отсутствует детальный анализ гидродинамических особенностей, механизмов и кинетических закономерностей' этого процесса, корректировка расчетных.зависимостей для оценки и прогнозирования эксплуатационных характеристик зернистых фильтров, оценка возможностей применения вращающегося зернистого саморегенерирующегося фильтра и методика определения оптимальной.по эффективности области фильтрования.

Во второй главе разработана методика и описаны приборы для производства пылегазовых земеров. В работе использованы прямые методы определения массовой концентрации пили, связаш/ые с применением за-

борной трубки с внешней или внутренней фильтрацией отбираемой пробы пылегазового потока.

Эти метода являются универсальными, так как позволяют проводить замеры пылесодержания при нестабильных режимах работы пылеуловителей .

Основным условием при определении массовой концентрации пыли этими методами обычно считалось соблюдение принципа изокинетичности.

Однако в последнее время появился ряд работ, показывающих, что при Соблюдении условия изокинетичности получаются непостоянные и заниженные (иногда до 50 по сравнению с фактическими значения пыле-содержания. Поэтому нами использована двухнритериальная концепция отбора пылевой пробы, разработанная Е.П.Медникозым.

3 этом случае процесс аспирагии характеризуется двумя числами Стокса - внутренним и внеиним, описываемыми формулами

З^к^и.Тр/^ , (2)

где Т - время релаксации; /35<г.- внутренний и внешний диаметры наконечника зонда.

Изокритериальнай режим обеспечивает полную представительное аспирационного отбора пробы пылегазового потока.

Б работе использован сферический зонд, обеспечивающий получение достаточно представительной пробы.

Основная часть системы измерений - аспирационный зонд, состоящий из наконечника со сменным носиком, изогнутой трубки, телескопического узла крепления, алонжа, реометра и воздуходувки.

Для обеспечения изокритериальности условий отбора нами разработан и прошел длительную экспериментальную проверку в производственных условиях неохлаядаемый температуростойкий наконечник заборной трубки, изготовленный из стали Х18Н25С2 или из графита. При этом оказалось возможным избежать конвективных токов вокруг аспира- • ционного зонда, что способствовало повышение точности замеров.

При определении дисперсного состава пыли оказалось целесооб-" разным одновременное использование в различном сочетании ступенчатого импактора Ш1И0ГЛЭ, группы циклонных сепараторов С.С.Янковского и микроскопического метода. Каскадный импактор ШИОГАЗа имеет преимущества перод обычно применяемым в ЦЗл методом жидкостной седиментации, искажающим представление с5 истинном дисперсном составе пыли.

В третьей главе рассмотрены результаты анализа гидродинамичес-■ ких особенностей, механизмов и кинетики обеспыливания газов зернис-

тыми слоями.

Зернистые слси отличантся искривленными каналами с переменной и нерегулярной площадью и формой поперечного сечения. Поэтому нами использованы гипотетические структуры, позволившие создать достаточно адекватные.математические модели.

Улавливание частит, пыли в зернистых слоях подчиняется закономерностям, которые справедливы и для волокнистых фильтров. Поэтому при изучении эффективности влияния каждого механизма на процесс разделения аэрозолей исходят из идеализированной модели фильтра, состоящей из одинаковых параллельных цилиндров, расположенных в шахматном порядке на определенном расстоянии друг от друга.

При расчете эффективности нами использован поправочный коэффициент у , учитывающий изменение коэффициента осаждения аэрозоля при обтекании отдельного шара по сравнении с цилиндром. Формулы для теоретической оценки эффективности инерционного осандения Э^ , зацепления Э/, , седиментации 5 б и диффузии Эт> при улавливании частиц в поровых каналах зернистого слоя приведены ниже:

(4)

Эти формулы позволили количественно оценить роль автофильтра ■ и принять определенные рекомендации, получившие в дальнейшем окс-периментельное подтверждение в лабораторных и производственных условиях. Особое внимание в работе уделено анализу кинетики процессов с отлояением осадка и постепенным закупориванием пор при сСК/сС? ФО,

• При разделении полидисперсных аэрозолей слой осадка не задер-кивает тонкие фракции (¡£К/(кС¿0) и расчет значений по традиционной схеме ведет к ошибочной информации при оценке энергозатрат.

Для слоя осадка с радиусом Р^ос цилиндрической зернистой

фильтровальной перегородке

' • <е)

Используя предложенное ранее выражение

Л"=> Кн <нср(~/п/с), (9)

после преобразований получим ■

(Ю)

лРос4 гос ^

где ССц,ОС - соответственно объемные концентрации дисперсной фазы в пылегаэовом потоке перед слоем осадка и после него; щ . - коэффициент пропорциональности;/^/^- соответственно величина проскока ц, начальный момент времени и текущего (общего).

При образовании сжимаемого осадка на поверхности зернистого слоя" ; 3¥-0 ) имеем

Г 1

пь 1_

(И)

Результаты экспериментов удовлетворительно описываются зависимостью (II). Установлено, что в энергетическом отношении целесообразность применения цилиндрических зернистых слоев по сравнению с плоскими возрастает с уменьшением 1$пн и с увеличением И.

Переходя к анализу кинетики процесса с закупориванием пор при оСК/ЖЪ+О, отметим, что предложенное в ранних работах уравнение фильтрования аэрозолей адекватно лишь при (Л.К/скСг'О,

Используя (9), принимая капиллярную модель слоя и учитывая, что при прохождении пылегазового потока на стенках капилляров отложится осадок в количестве , а толщина слоя в каждом капилляре увеличивается на сСг , после преобразований имеем

Вводя дрполнительные обозначения А = (#»/?■/, ) и > В = Я/ъ^б , получил

АР^^^'^ЯГ (13)

При отсутствии проскока (полном улавливании пыли) Кн =0 и зависимость (13) примет вид'

Уравнение (13) - обобщенная форма зависимости др "/(X) для процесса фильтрования с постепенным закупориванием пор зернистого слоя-

.Уравнение (14) в координатах Т-^Арн) -(^/лр) 3 является уравнением прямой, проходящей через начало координат и наклоненной к горизонтальной оси под углом, тангенс которого равен

При X - О величина др = дрц , что отвечает существу процесса.

Преимущества цилиндрических зернистых слоев малого радиуса кривизны делают их перспективными при обеспыливании отходящих газов в центробежном поле.

Поэтому нами выполнен анализ теоретических и экспериментальных работ по созданию вращающегося зернистого фильтра и оценке влияния центробежных сил на величину Ар при центростремительном перемещении пылегазового потока.

Примем, что разность давлений при прохождении потока через осадок ДРос^иц.меньше разности давлений при неподвижном фильтрующем элементе др^ на величину Др^ц » определяемую действием центробежной силы на осадок

ДРоСжин~АРос.ст-*лРос.ц. (15)

Для определения др0С ц_ элементарное давление, развиваемое в центробежном поле внутри коаксиального элемента осадка радиусом К и толщиной с£1? , рассчитывали по формуле

^Их.иГЛс.^* (15) '

• дРос.и-4:ЛсУ2(^ос.нГ^п.н) <17)

Выражая через п. и используя'очевидное равенство

; (18)

после преобразований получим

П п

Уравнения (II), (14) и (19), как показали эксперименты, адекватно характеризуют рассматриваемые процессы, однако структура уравнений создает определенные трудности при оперативном решении конкретных инженерных проблем.

Четвертая глава посвящена технологическим расчетам зернистых фильтров. При этом особое внимание уделено созданию критериальных моделей и построению номограмм рассматриваемых процессов. Так, после алгебраических преобразований уравнения (II) имеем

>

где

Здесь £иц,£<гли Нои, Г - соответственно критерий Эйлера, модифицированные критерии РеПнольдса и гомохронности и параметрический, симплекс геометрического ввда. Безразмерные числа

Ей

характеризуют гидродинамическое подобие процесса фильтрования неоднородной системы с твердой дисперсной фазой при постоянной скорости.

Для плоской фильтровальной перегородки при отложении сжимаемого осадка (5^0) получаег^. .

Анализ уравнения (20) подтвердил преимущества цилиндрических фильтровальных перегородок по сравнению с плоскими.

Для инженерных расчетов построена номограмма, представленная на рис. I. На номограмме дан хо^ решения следующего примера:

номограмме определяютЕи-5,9Ю* по уравнению (3.6) '-Е^5,7 10* . Относительная погрешность составляет; 3,4 %, что Еполне приемлемо для инженерных расчетов.

РШ

Рис.1. Номограмма для расчета процесса фильтрования пилегазового потока с отложением осадка на поверхности зернистого слоя Анализ процесса с постепенным закупориванием пор зернистого

слоя позволил получить

И/2 / .

Mo^^r* > & _ 6e3pa3Mep(nJQ комплексы, характери-

зующие гидродинамическое подобие процесса.

Для анализа процесса фильтрования пылегазового потока с "отложением осадка на вращающихся зернистых перегородках .(при/С =0) разделим обе части (15) на^С). иг2 ..Тогда

^иссл^£иос.ст~ ЕиОс.ц-1 (23)

В работе показано, что значение £иВС ц определяется выражением

* / goo-

После преобразований получим

СФ«Но« (26) . . Очевидно, что регенерация наступит при условии

^иос.лш£иос.ст~£иос.цш° (27)

Используя уравнение (26), условие регенерации получим в виде

^^(гИомМ^^Нои, где D' 0к\г • (28) ,(29) •

Результаты расчета показывают, что для вращающихся зернистых слоев значения числа Ей существенно ниже, чем для неподвижных.

Полученные критериальные зависимости не учитывают ряда специфических, особенностей фильтрования полидисперсных аэрозолей и поэтому не всегда адекватно отображаю* процесс обеспыливания газов зернистыми слоями. Меяду тем, при решении иногофакторных экстремальных 'задач, к которым относится процесс фильтрования полидисперсных аэрозолей зернистыми слоями, привлекательность экспериментально-статис-" тического подхода очевидна. •

Анализ показал, что доминирующими факторами, определяющими процесс в интересующей нас области, являются ¿э ,w, W и t . Аналогичный подход позволил выявить и доминирующие безразмерные комплексы Six . Но и . В работе использован метод Бокса-Уилсона с последовательной, реализацией небольших серий опытов при варьировании всех факторов. Для принятых условий-при регулярной реплике получено

ihK=-2,205ЩЪ17 X,+ 0,662 Хг-0,461 Xj-0,8660/1в9ХБ (30)

Уравнения регребсии для прогнозирования значений Кф в кодиро-

- 13 -

' ванных переменных имеют вид

-0/54- Х,-Ю,б20Хг~0,5<9-Х3-0,т Уч - 0,032-У,

+0АЗв Х3 Х3 , 1*КИ ~ ,п-^-3^9Г-0,266-Х,-ьа€4вХ3- 10£бХ3~ 0,520

л - ■Х.-Х^о.гвь-Хх-Хъ

Особое внимание а работе уделено определенно оптимальной гидродинамической области фильтрования. Опытная установка состояла из последовательно соединенных воздуходувки, регулятора расхода, ротаметра, сменной фильтровальной кассеты и лазерного аэрозольного спекто-метра ЛА-01 НИ2ХЛ им. Л.Я.Карлова, позволяющего измерять счетную концентрацию частиц при 0,2<<^ц<4,С мкм. Опыты проведены нами в НИ2ХИ им. Л.Я.Карпова. '

Результаты экспериментов были аппроксимированы критериальной зависимостью вида= /(Дг^), представленной на рис. 2. Полученная зависимость позволяет но только прогнозировать значения К<р, но и своевремешчо исключить из эксплуатационного регламента зону значений , отвечающую наименее выгодному режиму работы фильтра.'

С увеличением удельной газовой нагрузки при неизменной производительности аппарата по пылегазовому потоку общая поверхность фильтрования, а следовательно, и стоимость фильтра пропорционально уменьшатся. Максимальное увеличение ф. приводит к росту перепада давлений на фильтредР, т.е., энергетических затрат. Поэтому оптимальное значение «^„^определяется минимальной су).слой общих затрат 3о на проведение процесса, в которую входят затраты на содержание к обслуживание фильтра 3 , амортизационные отчисления А и энергетические затраты Э .

'■'••М* ] 4 11П11Г

Рис. 2. Зависимость/^» 13/(ОД при сС^ , мкм, более: . 1-0,2; 3-0,7; 4-1,0; 5-1,5.

' В работе приведена методика определения <£ол/г1 применительно к зернистым слоям, перспективным для пылеулавливания в фаянсовом производстве. Показано, что для процесса фильтрования с отложением осадка -

Зо-Ъ+А+Э <зз)

формула (33) может быть преобразована к виду

й г ^

где В,' 1,25-40-1 а-св.у. КаГпЦ-¿50■ '-¡Г; -Ну

Р- 10\-^ИвКпИ\i.7S-(-£ор1 + >Ьс ХнШ^ах] ■ ' Наименьшие затраты, соответствующие «^с/?«?» получаются из условия

^-В^З^В^О . (35)

Полученное приближенное значение ^пщ уточняется методом Ньютона О _0< - ^Я'оп^г&^ппп^Л

Яопт Чопга Ы^опт/Що^т ^олт 2- (Вг ^опт + '

Аналогичные по структуре формулы получены для процесса с ■ закупориванием пор. Полученные аналитические зависимости оказались достаточно громоздки и целесообразность применения ЭВМ очевидна.

На базе исследований НИПИОГСТРОМа, дополнительно апробированных в условиях фаянсового производства, предложена методика оценки надежности зернистых фильтров. При этом для комплексной оценки надежности, включающей в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, использован коэффициент готовности Кг , причем 7-

К* То\ .1 :• (37).

где 7(, , Те - время работы фильтра до отказа и время восстановления работоспособного состояния соответственно.

В работе приведен алгоритм расчета зернистых фильтров, основанный на использовании полученных функциональных зависимостей, регрессионных интерполяционных моделей и инженерных номограмм.

В пятой главе приведены наиболее перспективные конструктивные резения зернистых фильтров и схема аппарата, разработанного с участием автора4 Анализ показал, что роторные зернистые фильтры типов ФЗРИ и 53БИ с автоматизированной системой управления перспективны для очистки отходящих газов при расходе более 40000 м3/час; фильтры-циклоны (ФЦЗ, 5ЦГН) весьма удачны для обеспыливания в системах аспирации, но требуют повышенной механической прочности гранул фильтрующего материала, аппараты типа 35 следует рассматривать в качестве предварительно;} ступени очистки; цепные фильтры ЩГМ следует рекомендовать к сирокому внедрению в системах обеспыливания.

0сс>?ьй интерес представляют разработанные нами фильтры с верти-

кально движущимся слоем, предназначенные для утилизации уловленной пыли и организации безотходной технологии.

.В шестой главе содержится оценка социально-экономической эффективности мероприятий по защите окружающей среды зернистыми фильтрами. Расчет, приведенный в работе, показал, что внедрение зернистых фильтров снижает полный экономический ущерб- основным производственным фондам на 16-18 %.

В приложениях приведены основные физические свойства газов, встречающихся в фаянсовом производстве и показатели надежности бло-. ков фильтра ФЗРИ-1С0.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ'

I. На основе анализа характера, пылевых выбросов и современных сухих способов обеспыливания аспирационных и отходящих газов в фаянсовом производстве показана актуальность применения в этих условиях зернистых фильтров, обеспечивающих высокоэффективное пылеулавливание и утилизацию уловленной пыли. При этом в качестве первой ступени перед зернистым фильтром рекомендован вихревой пылеуловитель.

2..При проведении пьмегазоЕыг замеров (определение массовой концентрации и дисперсной шли) впервые в фаянсовом производстве использована изонритериальная схема отбора пробы, обеспечивающая получение наиболее представительных данных. Предложено новое пылезабор-ное устройство, позволяющее избежать конвективных токов вокруг аспя-рационного зонда,-что способствует повышению точности замеров.

3. Предложены я экспериментально подтверждены расчетные зависимости для оценки и прогнозирования важнейших параметров зернистых фильтров - перепада давления и эффективности. Доказана энерготехнологическая перспективность вращающихся саморегенерирующихся зернистых фильтров. •

4. Обоснованы математические модели в обобщенных переменных и экспериментально-статистические интерполяционные модели и номограммы для расчета общей и фракционной вффективности при фильтровании пылегазового потока зернистым слоем.

5. Разработана и экспериментально подтверждена методика определения оптимальной по эффективности гидродинамической области эксплуатации зернистых фильтров и методика определения удельной га зовой-нагрузгаг.

6. Доказано, что наиболее перспективными' аппаратурными решениями зернистых фильтров в условихг фаянсового производства являются модификации с вертикальна движущимся насытим, слоем, цепные'фильтры ФЦГМ, фильтры-циклоны ФЦЗ и роторные аппараты $345' и Ф331?..

7» Предложена методика оценки экономического ущерба сснсвшаг фондам от пылегшс етбрзсов^ при отказе ог использования зернистых фильтров и установлены основные- показатели для расчета сэцизлшо-

экономической эффективности применения зернистых фильтров для защиты окружающей среды в условиях фаянсового производства.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Красовицкий Ю.В., Малинов A.B., Дуров В.В. Обеспыливание промышленных газов в фаянсовом производстве. М: Химия.1994. - 272 с.

2. Красовицкий D.B., Малинов A.B., Архангельская Е.В. Очистка газов от пыли в фаянс, произв. / Измер. параметров аэрозолей и очистка газов. Тез.докл. Ыеждунар.аэроз. симп. Москва.Март, 1994.С.93-94.

3. Красовицкий Ю.В., Малинов A.B., Пылегазовые измерения в фаянсовом производстве / Тез. докл. и сообщ. XXXII научн. внутривуз. конф. 26-27 мая 1993. т.2. ВГИ, Воронеж, С.58.

4. Красовицкий Ю.В., Малинов A.B., Архангельская Е.В. Соврем, сост. и персп. развития зернистых фильтров для обеспыливания газов / Тез. трудов Росс, аэроз. конф. Москва, Октябрь. 1993. С.294. .

5. Красовицкий Ю.В., Малинов A.B. Обеспыливание аспирациовдых выбросов в фаянсовом производстве / Тез. докл. и сообщ. ХХХП научн. 1 внутривуз. конф. 26-27 мая 1993. т.2. ВГИ. Воронеж. С.57.

6.'Красовицкий Й.'В., Малинов A.B. Токсикологическое воздействие ,пылей фаянсового производства на организм'/ Тез. докл. и сообщ. ХХХП научн,. вншюивуз. кошЬ. Май. 1223^ т.2,.ВТИ^Вовонеж, С,56.

?. KribovitsKÜ yu.,HaUnov A.^urov % Cornfiltersjor Z>ust CathLnq and UlLlisaiion ¿0 <?hemic.-JbAuitr. £игЦапц.м der fejer. des CVS-Fachcuu>Schu$.,, MethanCbcMe Flui i ¿я He its ttßireh ". ч£игсреа /I Sim-ръьiw on Soti4>-Separation, kolh, £>RW 24-26. x7. <33Z. S.U. _ 1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Г - критерий-симплекс;^*- энергия;/$> - фактор разделения; Кч^&Мл ~ К0Э.Ф- использования оборудования по мощности, времени и' с учетом потерь;/^ - затраты на-обслуживание; - фонд работы; С - константы; Q - масса зернистого материала;/'' - высота слоя; L - длина;р - давление;Q. - производительность;^ - удельная газовая нагрузка;/? - радиус; V - объем;- кодированные и натуральные значения факторов ;Z - массовая концентрация дисперсной фазы аэрозоля; др - перепад давлений; сГ - размер частицы; £ - пористость; ¿£¿,$¿,¿£7 -¿„безразмерные комплексы; G - среднее квадратическое отклонение; L - время.

ШЩЕКСЫ:$ - внутренний; j- - зерно;/^> - критический;Л - перегородка;/^) - продувка;/7£ - пылевой слой ¡CT - статический; ОС - осадок; Ц - цилиндр; Ч - частицы¡Ш - шар; 3 - эквивалентный.

Подписано к печати 20 апреля 1995 г. Формат 60x84 I/I6

Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ и -277. Отпечатано на ротапринте ВГАСА. Боронен, ул. 20-летия Октября, 84,