автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Совершенствование процесса сепарации частиц в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе

На правах рукописи

СМИРНОВ ДМИТРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ В ИНЕРЦИОННО-ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕ-КЛАССИФИКАТОРЕ

05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О з МАР 2011

Ярославль - 2011

4856455

Работа выполнена на кафедре «Технологические машины и оборудование» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Сугак Александр Викторович

доктор технических наук, профессор Бытев Донат Олегович ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет»

доктор технических наук, профессор Липин Александр Геннадьевич, ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»

Ведущая организация: ЗАО "СФ НИИОГАЗ". Ярославская

обл., Ростовский р-он, р.п. Семибра-

тово

Защита диссертации состоится «Щ » ыр ьта 2011 г. в ^ Ч- на заседании диссертационного совета Д 212.308.01 при ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет» по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский проспект, д. 88, ауд. Г-219.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ярославского государственного технического университета, по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский проспект, д. 88, корпус А.

Автореферат разослан «21» <ре£¡>аал 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук

Ильин А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одними из наиболее распространенных техногенных загрязнителей атмосферного воздуха являются взвешенные частицы пыли, содержащиеся в отходящих газах промышленных предприятий по производству цемента, технического углерода, минеральных удобрений, красящих пигментов и других.

Очевидно, что решение задачи снижения выбросов пыли в окружающую среду лежит в области усовершенствования существующего, а также разработки и внедрении нового газоочистного оборудования.

В настоящее время среди различных видов пылеуловителей, работающих без применения жидкости, наиболее востребованными являются аппараты инерционного типа. Причиной этому послужила простота их изготовления и эксплуатации, небольшое гидравлическое сопротивление, надежность, компактность, работоспособность при повышенных температурах, большой начальной запыленности и практически любых давлениях газа. При этом на предприятиях, где частицы определенного размера являются целевым продуктом (например, производящих красящие пигменты, цемент, керамзит, пылевидный катализатор и др.) требуется решить сразу несколько задач: эффективно выделить частицы из газового потока, а также классифицировать их по фракциям с последующим возвратом в производство. Сегодня такого рода задачи могут быть решены путем последовательного размещения пылеулавливающих и классифицирующих аппаратов, что приводит к значительной металлоемкости и большим габаритным размерам установки.

Немаловажной задачей является создание методов расчета основных характеристик пылеулавливающих аппаратов, позволяющих максимально сократить проведение экспериментальных исследований разработанного оборудования за счет применения современной компьютерной техники и программных комплексов.

Цель работы. Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное исследование процесса движения и сепарации частиц в двухфазном потоке, находящемся в поле действия инерционных сил; разработка конструкции инерционного пылеуловителя, способного осуществить высокоэффективную сепарацию..пыли с одновременной классификацией уловленных частиц по фракциям; создание методики расчета основных характеристик разработанного аппарата при различных условиях эксплуатации.

Научная новизна. Научную новизну представленной работы составляют:

- математическая модель процесса движения и сепарации частиц пыли в двухфазном потоке, находящемся в поле действия инерционных сил;

- конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора, способного решить задачу эффективной сепарации пыли из газового потока с одновременной классификацией улавливаемых частиц по фракциям (конструкция защищена патентом РФ);

- результаты теоретических и экспериментальных исследований эксплуатационных характеристик разработанной конструкции аппарата;

- методика расчета аппарата типа ИЦП-К, которая позволяет определять основные его характеристики для конкретных производственных условий.

з

Практическая значимость. Разработанная математическая модель движения и сепарации частиц в двухфазном потоке может быть использована для определения эффективности пылеулавливания инерционных аппаратов различных конструкций, а также для расчета классификационных характеристик оборудования в случае осуществления разделения улавливаемых частиц по фракциям.

Разработанная автором конструкция пылеуловителя-классификатора позволяет решить задачу повышения эффективности улавливания мелкодисперсной пыли из отходящих технологических газов, а также осуществить классификацию улавливаемой пыли по фракциям.

Предложенная методика расчета промышленного аппарата типа ИЦП-К позволяет определять его конструктивные характеристики и режимные параметры эксплуатации.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы на ООО «Красноярский цемент» при разработке проекта модернизации газоочистных установок в части проектирования пылеуловителей, позволяющих осуществлять классификацию улавливаемых частиц пыли по фракциям, а также конструкция аппарата принята к внедрению на ОАО «Завод ЖБК-1», г. Белгород.

Научные положения, выносимые автором на защиту:

- математическое описание процесса движения и сепарации частиц пыли различного размера и плотности в двухфазном потоке, находящемся в поле инерционно-центробежных сил;

- метод определения эффективности пылеулавливания, а также классификационных характеристик в случае осуществления разделения улавливаемых частиц по фракциям, инерционных аппаратов различных конструкций, основанный на расчете траекторий движения частиц пыли различного размера и плотности;

новая конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора (ИЦП-К);

- результаты теоретических и экспериментальных исследований эксплуатационных характеристик разработанной конструкции аппарата;

- методика расчета пылеуловителя-классификатора, позволяющая рассчитывать его конструктивные и режимные характеристики.

Достоверность полученных результатов подтверждается анализом разработанной математической модели, позволяющим сделать вывод об адекватном отражении процесса движения и сепарации пыли в тазовом потоке при различных скоростях газа, а также удовлетворительном совпадении теоретических исследований и экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 2-й всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула, 2006 г.), 10-й международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии» (Воронеж, 2007 г.), XX международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007 г.), международной конференции «Композит - 2007» (Саратов, 2007 г.), 60-й, 61-й научно-технических конференциях студентов, магистрантов и аспирантов Я1 ТУ (Ярославль, 2008, 2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 6 статей в центральных реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК, получен 1 патент.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов по работе, списка литературы, включающего 122 наименования. Основное содержание работы изложено на 133 страницах машинописного текста.

Личный вклад автора выражается в непосредственном участии во всех этапах работы и обсуждении результатов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризована проблема загрязнения окружающей среды пылевыми выбросами, содержащимися в отходящих газах промышленных предприятий, обоснована задача разработки новых конструкций пылеулавливающей аппаратуры, показана необходимость для ряда производств осуществления одновременно процессов улавливания и классификации частиц пыли по фракциям.

В первой главе представлена классификация способов улавливания пыли, в соответствии с которой приведен обзор существующих конструкций, дан анализ достоинств и недостатков аппаратов, использующих «сухой» способ пылеулавливания. Представлены производства, в которых важно осуществлять пылеулавливание и классификацию частиц по фракциям, приведены конструкции используемых аппаратов. На основании анализа состояния проблемы обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена математическому моделированию процесса движения и сепарации частиц из газового потока, находящегося под действием инерционно-центробежных сил. В качестве объекта, на котором проведено моделирование движения потока газа и сепарации частиц, явилась разработанная автором конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора (далее ИЦП-К), схема которого представлена на рис. 1. Аппарат работает следующим образом. Запыленный воздух поступает через входной патрубок 6, далее попадает в завихритель 2, ограниченный стенками 3 и 4 и снабженный лопатками 5. Конфигурация лопаток 5 позволяет создать область, в которой процесс пылеулавливания осуществляется под действием центробежной силы. Дальнейшая сепарация частиц от газового потока продолжается в пространстве между экраном 8 и корпусом аппарата 1. В месте, где происходит изменение направления движения потока, крупные частицы пыли отделяются и оседают в нижнюю часть пылеуловителя. Газовый поток с более мелкими частицами изменяет свое направление. Затем поток вновь изменяет свое направление движения и поступает в приемный цилиндр 9. Процесс отделения мелких частиц пыли от газа происходит в пространстве между экраном 12 и стенкой приемного цилиндра 9. Окончательное отделение мелких частиц пыли от газа происходит в пространстве между стенкой приемного цилиндра 9 и внешней стенкой патрубка очищенного газа 7. При этом пыль выделяется из газового потока, опускается на наклонное днище 10 и через патрубок 11 попадает в бункер. Очищенный газовый поток поступает в патрубок 7 и выводится из пылеуловителя.

5 6

Рис. 1 - Аппарат типа ИЦП-К (патент РФ № 81092) 1 - корпус; 2 - завихритель; 3,4 - стенки; 5 - лопатки; 6 - входной патрубок; 7 - патрубок очищенного газа; 8,12 - экраны; 9 - приемный цилиндр; 10 - днище; 11 - патрубок.

I - первая ступень очистки; II- вторая ступень очистки

Математическое описание модели движения газа и частиц выполнено со следующими допущениями: все частицы имеют сферическую форму; частицы не вращаются вокруг собственной оси; частицы между собой не взаимодействуют; не учитываются силы, обусловленные электрическим зарядом частиц и связанные с наличием градиента давления газа; свойства газа и частиц не зависят от температуры; газ принят несжимаемым, т.е. его плотность не изменяется в зависимости от давления. Задача решалась методом конечных элементов, использовался программный комплекс Ашуэ.

Турбулентное течение газа описывается осредненными по Рейнольдсу уравнениями неразрывности (1) и Навье-Стокса (2):

т | т | д(ч>) _ 0.

дх ду дг

¿(и) 1 др \2 / \ 0 I . ,\ 0 / , 0/,,\

—— =---- + и-А2(и)--(и и )--(иV )--«V),

Л р дх х ' дхх ' дуХ ' дг '

¿М 1 др . 2, \ д , , а д I , 0 / ,

—^ =---- + и■ Д2 (V)--{у и')--(V V)--(VV),

<к рду дхх ' дух ' д2х 1

1 +и. д2 —— Ы'и'\ —— Ы-Л ——Ым/'), Л рдг 1 ' дхх ' дуХ ' дгХ '

(1)

где

■ .. ¿?(и) д*{и) дЦи)

.. {> дх2 д? '

Д2(иЛ =—--Г- + —V"-

х ' дх2 ду2 д^

Дополнительные слагаемые, представленные в виде -р{и'и), -р{и\'), -р{и'м>') и ДР-> называются турбулентными напряжениями.

Тензор турбулентных напряжений:

(;и'и') (иУ) <«'>/} тт = -р (у'ы') <У у') (у'^) . <м/м'> <н/у')

Для замыкания уравнений движения используется модель турбулентной вязкости, в рамках которой тензор турбулентных напряжений пропорционален тензору средней скорости деформации:

рир,=р,

+ 2

, дик

(3)

Турбулентная вязкость ц, рассчитьшается по уравнениям к-е модели турбулентности:

д рк IЭк д И +ри,- =-

д( ' дх, дх.

д ре де д

+ ри,-- = —

дг 1 дх, дх

а1)д*и

р, \ де а.) дх„

-\-G-ps,

+ (с,0-с2г)-,

(4)

где <3 = р,

ди, ди) дх, дх,

= = 1,44;с2 = 1,92;С„ = 0,09;сг, = 1,0;<г, = 1,3.

дх, в

Для описания движения твердых частиц в аппарате использовалась модель Лагранжа:

р

где ■Кер = ^-иг=(±(Ц1-и1р)У

(5)

Считая, что на малом временном интервале А1 скорость частицы остается постоянной, после интегрирования уравнения (5) получаем уравнение для изменения координат частицы, определяемых усредненным основным течением несущего газа:

АХ1р=и,Аг+(и°-и,}гр .[1-нр(-Д*/г,)]+

А-Р,

где т

Последовательность операций при расчете по модели приведена на рис. 2.

Эффективность пылеулавливания аппарата определяется методом Алланде-ра, исходя из фракционной эффективности и дисперсного состава пыли. Зная количество частиц, поступивших в аппарат, их диаметры и траектории движения, производится подсчет осажденных. В аппарате типа ИЦП-К уловленными считаются частицы, которые опустились ниже верхней кромки приемного цилиндра 9 (рис. 1) на 1,25-0, где О - диаметр цилиндрической части аппарата.

Якт ЯИ/Ыг/я

пмтАШЯ

тт

ГШгап&а Ж) найми вторят гУяцтение Шалей № Амтцж на расчет >

«кжшшю ахти дт отарою

ВШ хщштщжтм тж о гши ¡пятивши газа и «год/ лшц раоаЗ гам и тщ част»!

П&чет частиц по \ \ям-ыя>/1 I щжжтшжйВихтяя|

|вичиаении а1;Р |

Шдсчт части щжтщзи. движении

Рис. 3 - Схема расположения К п Н

(_Кснт)

Рис. 2 - Последовательность операций расчета

В ходе реализации модели на примере движения и сепарации пыли в аппарате ИЦП-К изучено влияние геометрических и гидродинамических параметров конструкции на эффективность процесса пылеулавливания, а также способность одновременно классифицировать осаждаемые частицы. В конструкции аппарата геометрические параметры изменяли в следующих диапазонах (рис. 3): зазор К=0,08...0,30 (К=К/й), высота экранов Я =0,33...0,61 {Н = НЮ) (Б - диаметр цилиндрической части аппарата; высоты экранов на первой и второй ступени очистки принимались одинаковыми). Скорость газа во входной патрубке аппарата ¡¥ех изменялась от 5 до 17 м/с. В качестве дисперсной фазы для работы с моделью использовалась пыль с частицами диаметром от 3 до 160 мкм и плотностью />„=1100; 3170; 7800 кг/м3.

В ходе теоретических исследований было установлено, что величина зазора К не оказывает существенного влияния на эффективность пылеулавливания г] аппарата, и дальнейшие исследования проводились при #=0,08.

Исследование влияния высоты экранов Н на траектории движения частиц показало, что при Н =0,33 пылегазовый поток, закрученный в завихрителе 2 (рис. 1), не сохраняет вращательного движения, вследствие чего частицы пыли падают в бункер практически вертикально, т.е. в этом случае исключается центробежная составляющая осаждения пыли (рис. 4, а). При относительной высоте экранов Я > 0,47 происходит изменение траекторий движения частиц: пылегазовый поток сохраняет вращательное движение (рис. 4, б). Частицы пыли за счет центробежной силы отбрасываются к стенке и по спиралеобразной траектории опускаются в бункер. Это способствует значительному повышению эффективности пылеулавливания т| (рис. 5, а, б, в). Максимальные значения эффективности пылеулавлива-

а) б)

Рис. 4 - Траектории движения частиц пыли (рч=3170 кг/м3) в нижней части корпуса ИЦП-К при высоте экранов: а) /7=0,33; б) Н =0,47

0,295 0,33

Рис. 5 - Графики зависимости расчетной эффективности пылеулавливания ч от высоты экранов Я а) м/с; б) м/с; в) ^«=17 м/с

Частицы

Часгяпм.оселйнипме по гмкралммй I рйскторш!

ния достигаются при высоте экранов Я =0,61.

В ходе исследований установлено, что значительное влияние на эффективность пылеулавливания оказывает скорость газа во входном патрубке IVвх. При моделировании траекторий движения частиц пыли в аппарате (Я =0,61) выявлена зависимость угла отклонения траекторий движения частиц от вертикали а от 1Увх: при Жвх=5 м/с - а = 12°, при м/с - а = 20°,

при УУцтг 17 м/с - а = 37°.

Таким образом, увеличение скорости газа во входном патрубке пылеуловителя приводит к росту числа витков спирали газового потока (т.е. возрастает центробежная составляющая осаждения пыли) и, следовательно, наблюдается рост эффективности пылеулавливания I] (рис. 6), причем максимальная эффективность пылеулавливания аппарата достигается при Ж„=17 м/с. Возможно, что дальнейшее увеличение скорости приводит к росту величины вторичного уноса пыли.

Установлены зависимости диаметра частиц пыли, улавливаемых с 50-процентной эффективностью («/*>,) и граничного размера разделения частиц пыли (с1,т) (размер частиц пыли, которые поровну разделились между крупным и мелким продуктами, т.е. между первой и второй ступенями очистки) от плотности частиц пыли рч (300 кг/м3<р,<7800 кг/м3) (рис. 7, 8), при скорости газа во входном патрубке \Уех=П м/с. Представленные зависимости позво-

16 18

-щ-р* =1100 кг/м3; , /э. =3170 кг/м3. Р.-7800 кг/м3.

Рис. 6-Графики зависимости расчетной эффективности пылеулавливания ч от скорости газа во входном патрубке аппарата

¿ЗОН, мм 15 14 13 12 11

10 »

8

0 1000 2000 3000 4000 5000 <000 7000 8000

рч, кг/и

Рис. 7 - График зависимости диаметра частил пыли, улавливаемых с 50-процеятной эффективностью ¿¡ь, от плотности частиц пыли р,

1000 2000 3000 4000 5000 (000 7000 8000

Д.кгЛс

Рис. 8 - Графики зависимости граничного . размера разделения частиц пыли ¡¡¡г от плотности частиц пылпр.

ляют провести расчет основных характеристик аппарата для конкретных производственных условий.

Проведено сравнительное моделирование процесса сепарации частиц в аппарате без классификации частиц (типа ИЦП) и с классификацией (типа ИЦП-К), в ходе которого установлено, что эффективность пылеулавливания аппарата ИЦП-К выше, а также конструкция позволяет осуществить одновременную классификацию улавливаемых частиц по фракциям.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям влияния основных геометрических и гидродинамических характеристик на эффективность работы инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора, что позволит подтвердить правомерность сделанных в главе 2 предположений и выводов.

Для этого была создана установка, схема которой представлена на рис. 9. Запыленный с помощью эжектора 1 поток газа (воздуха) по расходомерному коллектору 2 и газоходу 3 подавался в пылеуловитель 5. Требуемый расход газа обеспечивался вентилятором 8 и регулировался заслонкой 7.

Рис. 9 - Схема экспериментальной установки

1 - эжектор; 2 - расходомерный коллектор; 3 - газоход; 4 - измерительный газоход;

5 - пылеуловитель (0=300 мм); 6 - опорная рама; 7 - заслонка; 8 - вентилятор.

I - точка присоединения микроманометра для измерения разрежения;

II - точка присоединения микроманометра для измерения сопротивления;

III - точка подвода сжатого воздуха;

IV- точка подачи пыли

В проведенных исследованиях в качестве экспериментальных были использованы следующие пыли:

№ 1 (¿„=132 мкм, а =2,4, /л, = 3170 кг/м3);

№ 2 (¿50=18 мкм, о =1,6, рч = 315 кг/м3);

№ 3 (¿„=8 мкм, а =2,75, рч = 2600 кг/м3).

В аппарате величина зазора К изменялась в диапазоне А" =0,08...0,30, высота экранов Я =0,47...0,61 (рис. 3), скорость газа во входном патрубке !Увх варьировалась от 5,5 до 17,5 м/с.

В ходе экспериментальных исследований определено влияние величины зазора К на гидравлическое сопротивление ДР аппарата, величину общей эффективности пылеулавливания ц, а также эффективность улавливания первой т^ и второй ступени г)2 аппарата. Подтверждено, что величина зазора К оказывает незначительное влияние на указанные характеристики аппарата. Дальнейшие исследования проводились при #=0,08, что соответствует наименьшим металлоемкости конструкции и габаритным размерам аппарата.

На следующем этапе исследования определено влияние высоты экранов Я на параметры работы аппарата (использовалась пыль № 1). Анализ полученных данных показал:

1) изменение высоты экранов в диапазоне Я =0,47...0,61 оказывает незначительное влияние на гидравлическое сопротивление аппарата;

2) увеличение высоты экранов в диапазоне Я =0,47... 0,61 приводит к росту эффективности пылеулавливания (т| = 97...98 %) (рис. 10). При этом наблюдается значительное увеличение эффективности пылеулавливания первой ступени г|1 (т)1 увеличивается от 81 до 90 %), и снижение эффективности пылеулавливания второй ступени Таким образом, происходит перераспределение количества уловленной пыли между ступенями, а, следовательно, изменяется фракционный состав пыли улавливаемой на первой и второй ступенях, практически без потерь эффективности пылеулавливания аппарата в целом;

3) по результатам проведенного дисперсного анализа пыли, уловленной на первой и второй ступени, и анализе построенных кривых фракционного разделения (рис. 11) установлены размеры частиц пыли, которые улавливаются только первой и только второй ступенью аппарата. Определен гра-

98 96 94 92

0,4Ж25 0,47 0,505 0,54 0,575 0,61 д

Рис. 10-Графики зависимости общей эффективности пылеулавливания I), эффективности первой ступени 1)1 аппарата типа ИЦП-К от высоты экранов Н (И^ 17м/с)

¿/к.МХМ

- Первая ступень — — Вторая ступень

(крупный продукт) (мелкий продукт)

Рис. 11 - Графики зависимости фракционного извлечения Ф от диаметра частиц пыли </,

Рассчитана эффективность фракцион-

ДР.Па 2300

2100

1900

1700

1500

1300 1100 »00 700 £00 300 IOO

/ г

//

/

Ж У

Л "Í

А -ir

/А

Л И Экспериментальные: -о-Я-0,47 -•- Я- 0,54 -*-Я-0,61 Расчетные:

Я

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Wbi,M1С

Рас. 12 - Графика зависимости гидравлического сопротивления аппарата тина ИЦП-К АР от скорости газа во входном патрубке Wa при различных значениях высоты экранов Я (AP=7^ (F„J)

ничный размер разделения частиц ныли d, ного разделения х> которая составляет:

при Я =0,47, х=0,31; при Я=0,53,х=0,38; при Я =0,61, х=0,45. В ходе исследований установлено, что максимальная эффективность пылеулавливания аппарата ИЦП-К достигается при скорости газа во входном патрубке на уровне Wex= 17 м/с. Дальнейшее увеличение скорости газа нецелесообразно в связи с достижением высоких значений гидравлического сопротивления аппарата. Зависимость гидравлического сопротивления аппарата ДР от скорости газа во входном патрубке W,x, представленная на графике рис. 12. Максимальное расхождение расчетных данных от экспериментальных не превышает 5%.

Коэффициент гидравлического сопротивления аппарата типа ИЦП-К, отнесенный к скорости газа во входном патрубке, составил ^„=12,5.

Проведено сравнение значений эффективности пылеулавливания аппарата типа ИЦП-К, полученных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований (рис. 13), которое показало, что расхождение не превышает 5 %. Такой результат позволяет с достаточной точностью осуществлять расчет аппаратов типа ИЦП-К для конкретных п.% производственных условий юо на основе предлагаемой »« математической модели.

На основе проведенных исследований можно сделать вывод о том, что эксплуатировать ИЦП-К целесообразно на скорости газа во входном патрубке аппарата ОТ 15 5 ДО 17 5 Графики зависимости эффективности пылеулавливания

, ' I) от скорости газа во входном патрубке пылеуловителя Wa, при

м/с, при которой достигает- _ ~_п,,

' r г относительной высоте экранов H "0,61.

ся максимальная эффек- пыльЛ.1 (^Шшм, «г -2,4,^3170 кг/м3)

тивность пылеулавливания.

92 88 84

Г"1 •-- 1-- -- И

-4

80. 15,25 154

-if- - расчетные данные

-♦- - экспериментальные данные

1«

16.5

17

173 Wn.wc

Однако в ряде производств, где пыль, выделяемая из потока газа, имеет высокие абразивные характеристики, допустимо использовать данный аппарат при меньших значениях скорости газа во входном патрубке (13... 15 м/с), что способствует значительному снижению гидравлического сопротивления конструкции и абразивного износа частей корпуса.

В четвертой главе приведена методика расчета промышленного аппарата ИЦП-К, которая позволяет рассчитывать его основные геометрические параметры и гидродинамические характеристики, спрогнозировать эффективность процесса пылеулавливания и классификационные показатели улавливаемой пыли для различных производств.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании анализа литературных источников установлена необходимость разработки и внедрения в производство пылеуловителей, способных не только сепарировать пыль из газовых потоков с высокой степенью эффективности, но и одновременно классифицировать ее по фракциям.

2. В результате проведенных теоретических исследований впервые предложена математическая модель процесса движения и сепарации частиц пыли, находящихся в поле действия инерционных и центробежных сил, которая позволяет производить расчет эффективности пылеулавливания и классификационных характеристик аппаратов различных конструкций.

3. Разработана и защищена патентом Российской Федерации конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора, способного решить задачу эффективной сепарации пыли из газового потока с одновременной классификацией улавливаемых частиц по фракциям.

4. Проведены расчеты эффективности пылеулавливания и классификационных характеристик, изучены траектории движения частиц пыли различного размера и плотности в разработанном аппарате при изменении геометрических параметров конструкции и гидродинамических характеристик. Установлено, что увеличение скорости газа во входном патрубке до 17,5 м/с и применение экранов высотой Я > 0,47 приводит к увеличению числа витков спирали движущегося пыле-газового потока, что значительно увеличивает эффективность пылеулавливания.

5. На созданной автором опытной установке экспериментально подтверждены результаты, полученные в ходе математического моделирования процесса движения и сепарации частиц из двухфазного потока в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе. Выявлено, что изменение высоты экранов в установленном диапазоне позволяет получить различный фракционный состав уловленной пыли без потерь эффективности пылеулавливания в целом.

6. Разработана обоснованная методика расчета промышленного аппарата ИЦП-К, которая позволяет вычислять его основные геометрические параметры и гидродинамические характеристики, спрогнозировать эффективность процесса пылеулавливания и классификационные показатели улавливаемой пыли для различных производств.

7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы на ООО «Красноярский цемент» при разработке проекта модернизации газоочистных установок в части проектирования пылеуловителей, позволяющих осу-

14

ществлять классификацию улавливаемых частиц пыли по фракциям, а также конструкция разработанного аппарата принята к внедрению на ОАО «Завод ЖБК-1», г. Белгород.

СПИСОК РАБОТ С ОСНОВНЫМИ ПОЛОЖЕНИЯМИ ДИССЕРТАЦИИ

1. Смирнов, Д. Е. Пылеуловитель-классификатор / Д. Е. Смирнов, А. В. Су-гак, Н. И. Володин // Экология и промышленность России. - 2009. - № 3. - С. 1415.

2. Смирнов, Д. Е. Экспериментальные исследования пылеуловителя-классификатора / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Н. И. Володин // Изв. ВУЗов. Сер. «Химия и химическая технология». - Иваново, 2009. - Т. 52, № 12. - С. 105-107.

3. Математическая модель сепарации твердых частиц в пылеуловителе-классификаторе / Д. Е. Смирнов, Н. И. Володин, А. В. Сугак, А. В. Горпинченко II Изв. ВУЗов. Сер. «Химия и химическая технология». - Иваново, 2008. - Т. 51, № 4. - С.75-76.

4. Смирнов, М. Е. К вопросу создания универсального метода расчета эффективности циклонов / М. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Д. Е. Смирнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2008. - № 9. - С. 34-35.

5. Разработка математической модели процесса отделения твердых частиц от газового потока в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Н. И. Володин, В. К. Леонтьев // Изв. Тульского гос. ун-та. Естественные науки. Сер. «Науки о земле». - Вып. 2. - Тупа, 2007. - С. 115117.

6. Математическое моделирование процесса пылеулавливания в ИЦПК / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, В. К. Леонтьев, Я. В. Чистяков, Н. И. Володин II Изв. Тульского гос. ун-та. Естественные науки. Сер. «Науки о земле». - Вып. 1. - Тула, 2010. - С. 129-135.

7. Пат. № 81092 Российская Федерация, МПК В 01 D 45/04. Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям / НИ. Володин, В. К. Леонтьев, Д. Е. Смирнов, М. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Я. В. Чистяков. - Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 7.

8. Володин, Н. И. Обоснование экономической целесообразности пылеулавливания / Н. И. Володин, Ю. Н. Журавлева, Д. Е. Смирнов // Современные проблемы экологии и безопасности : тез. докл. 2-й Всерос. науч.-техн. интернет-конф. - Тула : Изд-во Тул-ГУ, 2006. - С. 41-43.

9. Современное состояние и перспективы развития инерционных пылеуловителей / Н. И. Володин, Г. М. Гончаров, А. В. Сугак, Д. Е. Смирнов // Современные проблемы экологии и безопасности : тез. докл. 2-й Всерос. науч.-техн. интернет-конф. - Тула : Изд-во ТулГУ, 2006. - С. 43-45.

10. Смирнов, Д. Е. Высокоэффективный инерционный пылеуловитель ИПВС / Д. Е. Смирнов, Я. В. Чистяков // Сборник лучших студенческих научных работ городского конкурса «Ярославль на пороге тысячелетия». - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2006. - С. 99-104.

11. Смирнов, Д. Е. Высокоэффективный инерционно-центробежный пылеуловитель-классификатор / Д. Е. Смирнов, Я. В. Чистяков // 60-я науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов : тез. докл.: - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2007. - С. 155.

12. Высокоэффективный инерционно-центробежный пылеуловитель-классификатор / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Я. В. Чистяков, Н. И. Володин // Высокие технологии в экологии. Труды 10-й международной научно-практической конференции : тез. докл. - Воронеж : Изд-во Учебного центра агробизнеса, 2007. -С. 184-187.

13. Математическая модель процесса сепарации твердых частиц в пылеуловителе-классификаторе / Д. Е. Смирнов, Я. В. Чистяков, Н. И. Володин, А. В. Сугак // Математические методы в технике и технологиях. Труды XX международной научной конференции : сб. тр. - Т. 3. - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2007. - С. 203-206.

14. Конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя для очистки промышленного воздуха от пыли / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Я. В. Чистяков, Н. И. Володин И Перспективные полимерные композитные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология : тез. докл. междунар. конф. «Композит-2007». - Саратов : Изд-во СГТУ, 2007. - С. 495-498.

15. Секундов, Е. И. Экспериментальные исследования циклона НИИОГАЗ / Е. Н. Секундов, Д. Е. Смирнов, Е. А. Коршунов //61-я науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов : тез. докл. - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2008. - С. 149.

16. Смирнов, Д. Е. Разработка оборудования и для улавливания пыли и классификация ее по фракциям / Д. Е. Смирнов, Е. А. Коршунов, Е. Н. Секундов // 61-я науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов : тез. докл. - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2008. - С. 151.

17. Математическое моделирование процесса сепарации твердых частиц в пылеуловителе / А. В. Сугак, Д. Е. Смирнов, Н. И. Володин, В. К. Леонтьев // Математика и математическое образование. Теория и практика : межвуз. сб. науч. тр. - Вып.6. - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2008. - С.264-266

18. Смирнов, Д. Е. Моделирование процесса движения и сепарации частиц из двухфазного потока в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе / Д. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Н. И. Володин. - Деп. в ВИНИТИ 01.07.2010, №409-В2010.

Подписано в печать 17.02.2011 г. Печ. л. 1. Заказ 217. Тираж 100. Отпечатано в типографии Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-56-63.

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ.

1.1 Классификация существующих способов пылеулавливания.

1.1.1 Осаждение частиц пыли под действием силы тяжести.

1.1.2 Пылеулавливание под действием сил инерции.

1.1.3 Комбинированные способы пылеулавливания.

1.2 Аппаратура для пылеулавливания и классификации пыли по фракциям.

1.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований движения и сепарации двухфазного потока в инерционных пылеуловителях.

1.4 Выводы по главе. Постановка задач исследования.

ГЛАВА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ ИЗ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА В ИНЕРЦИОННО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯХ.

2.1 Описание разработанной конструкции ИЦП-К.

2.2 Моделирование процесса движения газового потока и сепарации частиц в аппаратах типа ИЦП и ИЦП-К.

2.3 Моделирование конструкций пылеуловителей.

2.4 Результаты моделирования процессов в аппаратах типа ИЦП и ИЦП-К.

2.4.1 Сравнение результатов моделирования процессов в аппаратах типа ИЦП и ИЦП-К.

2.4.2 Исследование влияния геометрических параметров аппарата типа ИЦП-К на эффективность пылеулавливания.

2.4.3 Влияние скорости газа во входном патрубке аппарата типа

ИЦП-К на эффективность пылеулавливания.

2.5 Выводы по главе.

ГЛАВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ В ИНЕРЦИОННО -ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕ-КЛАССИФИКАТОРЕ.

3.1 Описание экспериментальной установки.

3.2 Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных.

3.3 Основные результаты экспериментальных исследований.

3.3.1 Влияние величины зазора К на гидравлическое сопротивление и эффективность пылеулавливания аппарата типа

ИЦП-К.

3.3.2 Влияние высоты экранов Н на гидравлическое сопротивление и эффективность пылеулавливания аппарата типа ИЦП-К.

3.3.3 Использование аппарата типа ИЦП-К для классификации пыли.

3.3.4 Сравнение результатов экспериментальных исследований аппаратов типа ИЦП и ИЦП-К.

3.4 Выводы по главе.

ГЛАВА

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННО-ЦЕНТРОБЕЖНОГО ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯ-КЛАССИФИКАТОРА.

4.1 Расчет аппарата типа ИЦП-К.

4.2 Пример расчета промышленного ИЦП-К.

4.3 Выводы по главе.

Загрязнение атмосферы выбросами предприятий химической, строительной, машиностроительной и других отраслей промышленности стало поистине международной проблемой.

Одними из наиболее распространенных техногенных загрязнителей атмосферного воздуха являются взвешенные частицы пыли, содержащиеся в отходящих газах промышленных предприятий по производству цемента, технического углерода, минеральных удобрений, красящих пигментов и других. Только в Ярославской области валовые выбросы в атмосферу, приходящиеся на 1000 км территории, в первой половине 90-х годов составляли в среднем 8500 тонн, что в несколько раз больше, чем в других областях Центрального федерального округа [1,2].

Результаты исследований воздействия взвешенных частиц пыли на здоровье населения показали, что общая смертность в регионах с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха возрастает в среднем на 200.600 случаев на 1 миллион жителей. Наиболее пагубное влияние на здоровье человека оказывает мелкодисперсная пыль, которая при попадании в легкие вызывает поражение легочной ткани.

Проблема защиты воздушного бассейна от загрязнений промышленными выбросами является актуальной для всех промышленно развитых стран мира. Не случайно, решению этой проблемы посвящены теоретические и экспериментальные исследования ведущих ученых, работающих в научных центрах стран Европы, Азии и Америки [3-5].

Сегодня в нашей стране федеральные и региональные законы устанавливают правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, регулируют отношения в сфере взаимодействия общества и природы, которые возникают при осуществлении хозяйственной деятельности [6-10].

Очевидно, что решение задачи снижения выбросов пыли в окружающую среду лежит в области усовершенствования существующего, а также разработки и внедрения нового газоочистного оборудования.

В настоящее время среди различных видов пылеуловителей, работающих без применения жидкости, наиболее востребованными являются аппараты инерционного типа. Причиной этому послужила простота их изготовления и эксплуатации, небольшое гидравлическое сопротивление, надежность, компактность, работоспособность при повышенных температурах, большой начальной запыленности и практически любых давлениях газа. При этом на предприятиях, где частицы определенного размера являются целевым продуктом (например, производящих красящие пигменты, цемент, керамзит, пылевидный катализатор и др.) требуется решить сразу несколько задач: эффективно выделить частицы из газового потока, а также классифицировать их по фракциям с последующим возвратом в производство. Сегодня такого рода задачи могут быть решены путем последовательного размещения пылеулавливающих и классифицирующих аппаратов, что приводит к значительной металлоемкости и большим габаритным размерам установки. Немаловажной задачей является создание методов расчета основных характеристик пылеулавливающих аппаратов, позволяющих максимально сократить проведение экспериментальных исследований разработанного оборудования за счет применения современной компьютерной техники и программных комплексов.

Все вышеупомянутое обусловило необходимость проведения данной работы.

Автор выражает большую благодарность коллективам кафедр «Технологические машины и оборудование» и «Процессы и аппараты химических технологий» ГОУВПО «ЯГТУ» за помощь и содействие в создании экспериментальной установки и проведении исследований.

Признателен профессору, доктору технических наук Н.И. Володину за ценные советы и замечания, высказанные в ходе выполнения настоящей работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основании анализа литературных источников установлена необходимость разработки и внедрения в производство пылеуловителей, способных не только сепарировать пыль из газовых потоков с высокой степенью эффективности, но и одновременно классифицировать ее по фракциям.

2. В результате проведенных теоретических исследований впервые предложена математическая модель процесса движения и сепарации частиц пыли, находящихся в поле действия инерционных и центробежных сил, которая позволяет производить расчет эффективности пылеулавливания и классификационных характеристик аппаратов различных конструкций.

3. Разработана и защищена патентом Российской Федерации конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя-классификатора, способного решить задачу эффективной сепарации пыли из газового потока с одновременной классификацией улавливаемых частиц по фракциям.

4. Проведены расчеты эффективности пылеулавливания и классификационных характеристик, изучены траектории движения частиц пыли различного размера и плотности в разработанном аппарате при изменении геометрических параметров конструкции и гидродинамических характеристик. Установлено, что увеличение скорости газа во входном патрубке до 17,5 м/с и применение экранов высотой Н > 0,47 приводит к увеличению числа витков спирали движущегося пылегазового потока, что значительно увеличивает эффективность пылеулавливания.

5. На созданной автором опытной установке экспериментально подтверждены результаты, полученные в ходе математического моделирования процесса движения и сепарации частиц из двухфазного потока в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе. Выявлено, что изменение высоты экранов в установленном диапазоне позволяет получить различный фракционный состав уловленной пыли без потерь эффективности пылеулавливания в целом.

6. Разработана обоснованная методика расчета промышленного аппарата ИЦП-К, которая позволяет вычислять его основные геометрические параметры и гидродинамические характеристики, спрогнозировать эффективность процесса пылеулавливания и классификационные показатели улавливаемой пыли для различных производств.

7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы на ООО «Красноярский цемент» при разработке проекта модернизации газоочистных установок в части проектирования пылеуловителей, позволяющих осуществлять классификацию улавливаемых частиц пыли по фракциям, а также конструкция разработанного аппарата принята к внедрению на ОАО «Завод ЖБК-1», г. Белгород, что подтверждается актами о внедрении (приложения 2, 3).

1. Буссройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. Перевод с английского под ред. З.Р.Горбиса.- М.: Мир, 1975 г.- 378 с.

2. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ.- М.: Химия, 1981 г. 616 с.

3. Wang L., Parnell C.B., and Shaw B.W. A Study of the Cyclone Fractional Efficiency Curves. Agricultural Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and Development. Manuscript ВС 02 002. Vol. IV. June, 2002. p.p.1-13.

4. Федеральный закон №96-ФЗ от 4.05.1999 г. «Об охране атмосферного воздуха».

5. Федеральный закон №7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды».

6. ГОСТ Р 50820-95.Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков.

7. ГОСТ 17.2.4.06-90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стандартных источников загрязнения.

8. ГОСТ 17.2.4.08-90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стандартных источников загрязнения.

9. Веригин А.Н., Федоров В.Н., Малютин М.С. Химико-технологические агрегаты конденсационного улавливания пыли. Спб.: Изд-во С.-Петреб. Ун-та, 2000 г.- 336 с.

10. Машиностроение. Энциклопедия. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. T.IV-12 / Генералов М.Б., Александров В.П., Алексеев В.В. и др.; Под общ. ред. Генералова М.Б. М.: Машиностроение, 2004 г.- 838 с.

11. Обеспыливание промышленных газов: Монография / Соколов Э.М., Володин Н.И., Пискунов О.М., Санаев Ю.И., Варьяш П.Г. Тула, Тул. гос. унт, 1999 г.- 376 с.

12. Биргер М.И., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. и др.; Под общ. ред. А.А.Русанова Справочник по пыле- и золоулавливанию. /.-2 -е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983 г. - 312 с.

13. Коузов П.А., Мальгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. JL: Химия, 1982 г. - 256 с.

14. Вальдберг А.Ю., Исянов Л.И., Тарат Э.Я. Технология пылеулавливания. — Л.: Машиностроение, 1985 г. 192 с.

15. Вальдберг А.Ю., Лазарев В.И., Кузина Т.Н. Системы очистки дымовых газов установок термического обезвреживания отходов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003 г. №9. С. 34-35.

16. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. Подготовка промышленных газов к очистке.- М.: Химия, 1975 г.- 216с.

17. Ушаков С.Г., Зверев Н.И. Инерционная сепарация пыли. М.: Энергия, 1974 г.- 168 с.

18. Dust separation trends // British chemical engineering, March, 1970, Vol. 15, №3, p.p. 315-321.

19. Ужов B.H., Вальдберг А.Ю. Очистка газов мокрыми фильтрами.- М.: Химия, 1972 г. -248 с.

20. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. -3-е изд.- М.: «Металлургия», 1977 г. 456 с.

21. Вальдберг А.Ю., Ковалевский Ю.В., Лебедкж Г.К. Мокрые пылеуловители ударно-инерционного, центробежного и форсуночного действия: Обзорная информация серия ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1981 г. - 37 с.

22. Кирсанова Н.С., Набутовская JI.JI. Тенденции развития мокрого пылеулавливающего оборудования: Обзорная информация серия ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1988 г. - 30 с.

23. Дубинская Ф.Е. Скрубберы Вентури с регулируемым сечением горловины. Конструкция, расчет, применение: Обзорная информация серия ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1989 г. -38 с.

24. Банит Ф.Г., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в промышленности строительных материалов.- М.: Стройиздат, 1979 г. 352 с.

25. Дзюба Ю.В., Пашков B.JI. Технико- экономическое сравнение сухих и мокрых методов очистки промышленных газов // Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1977 г. №5. С.29.

26. Вальдберг А.Ю., Сафонов С.Г. Расчет скруббера Вентури с регулируемым сечением горловины. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2004 г. №3. С. 34-35.

27. Вальдберг А.Ю., Сафонов С.Г. Анализ работы мокрых циклонов и пути повышения их эффективности // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006 г. №7. С. 29-30.

28. Басаргин Б.Н. и др. К математическому описанию скрубберов Вентури с центральным форсуночным орошением // В сб. Массо и теплообменные процессы химических технологий: Ярославль, 1975 г. С. 8-13.

29. Дубинская Ф.Е., Власова Г.Ф. Скрубберы Вентури (обзор патентной информации) // Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, Серия ХМ-14, 1984 г. - 32 с.

30. Юдашкин М.Я. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии. -2-е изд.- М.: «Металлургия», 1984 г. 320 с.

31. Крыленко В.И., Агеева Т.А. Улавливание сернистого ангидрида в трубе Вентури // Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИ-Химнефтемаш, 1979 г. №2. С. 17-18.

32. Приходько В.П., Тарасов В.М., Сафонов В.Н. Скруббер с подвижным слоем насадки // Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИ-Химнефтемаш, 1979 г. №4. С. 1-2.

33. Ужов В.Н. Очистка отходящих промышленных газов (конспект лекций). Всесоюзное химическое общество имени Д.И. Менделеева.- М.: Госхим-издат, 1959 г.-168 с.

34. Каталог пылеулавливающего оборудования. Под. ред. Чекалова JI.B. -Ярославль «Кондор-Эко», 2006 г.- 240 с.

35. Старк С.Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. М.: Ме-таллургиздат, 1977 г. - 328 с.

36. Штокман Е.А. Очистка воздуха. М.: Издательтво АСВ. 1999 г.- 320с.

37. Вальдберг А.Ю. Современные тенденции развития теории и практики пылеулавливания. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007 г. №. 7. С.48-50.

38. ГОСТ 25199-82. Оборудование пылеулавливающее. Термины и определения.

39. Экотехника. Защита атмосферного воздуха от выбросов пыли, аэрозолей и туманов.; Под общ. ред. Чекалова JI.B. Ярославль: Русь, 2004 г.-424 с.

40. Левитов В.И., Решидов И.К., Ткаченко В.М. и др.; Под общ. ред. Левитова В.И. Дымовые электофильтры. М.: Энергия, 1980 г.- 448 с.

41. Чекалов Л.В. Научные • основы создания электрогазоочистного оборудования нового поколения: Автореф. дисс. доктора техн. наук.-Семибратово, 2007 г. 40 с.

42. Ужов В.Н., Мягков Б.И. Очистка промышленных газов фильтрами.-М.: Химия, 1970 г.-319 с.

43. Скрябин Г.М., Коузов П.А. Пылеулавливание в химической промышленности. Л.: Химия, 1976 г. - 63 с.

44. Вальдберг А.Ю., Мошкин А.А., Каменщиков И.Г. Образование туманов и каплеулавливание в системах очистки газов. М.: Издательский дом «Грааль», 2003 г. - 256 с.

45. Jackson R. Mechanical equipment for removing grit and dust from gases. -Leathered: The British Coal Utilization Research Association, Leatherhead, Surrey, England 1963 -p.281.

46. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха.-2-е изд.- М.: Стройиздат, 1981 г. -296 с.

47. Карпухович Д.Т. Исследование и разработка улиточного золоуловителя, совмещенного с дымососом, для промышленных котельных: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ленинград, 1969 г. - 18 с.

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

49. Информационный листок № 593-80. Центробежный аспиратор СИОТ. Свердловский ЦНТИ, 1980 г. 4 с.

50. Женишек Н.Н. Ротационные пылеотделители. М.: Госстройиздат, 1958 г.-68 с.

51. Кирсанова Н.С. Новые исследования в области центробежной сепарации пыли: Обзорная информация серия ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1989 г. - 38 с.

52. Вальдберг А.Ю., Сафонов С.Г. Расчет эффективности сухих и мокрых механических пылеуловителей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2005 г. №10. С.40-41.

53. Valdez Miltion Gonzalez, Garcia Isis Garcia, Beato Belkis. Sizing gas cyclones for efficiency// Chemical Engineering. 1986. v.14. p.p.l 19-120.

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

55. Приходько В.П., Пирогова В.А., Прохоров Е.М. Основные принципы создания энергосберегающих устройств циклонного типа // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006 г. №10. С. 32-34.

56. Лазарев В.Н. Метод определения аэродинамических показателей циклонов по геометрическим параметрам их входных и выходных патрубков // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006 г. № 6. С. 37-39.

57. Solbach W. Auswirkungen eininger fimkioneller unterschiede zwischeu Zyklonen und multizyklonen auf die practis der fliehkraftentstaubung // Tonindustrie Zeitung Zentralblat, v.84, №8, 1960, s.s. 193-198.

58. Стефаненко В.Т. Исследования технологических выбросов в атмосферу и разработка средств для улавливания пыли на коксохимических предприятиях: Автореф. дисс. доктора техн. наук. Екатеринбург. 2007 г.- 47 с.

59. Звездин Ю.Г., Куканов M.JL, Названская Е.С., Николаева Т.А. Метод оценки фракционной эффективности циклонов // Теоретические основы химических технологий. Т XVI, №4, 1982 г. С. 551-552,

60. Звездин Ю.Г. Метод расчета гидравлического сопротивления циклонов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. Том 31. Вып. 12. Иваново, 1988 г. С. 126-129.

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

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

63. Степанов Г.Ю., Зицер И.М. Инерционные воздухоочистители.- М.: Машиностроение, 1986 г.- 184 с.

64. Лазарев В.А. Циклоны и вихревые пылеуловители: Справочник.- 2-е изд., перераб. и доп.- Нижний Новгород: Фирма ОЗОН-НН, 2006 г.- 320 с.

65. Патент 2135300 С1 (Россия), МКИ В 04 С 3/06, 5/081. Циклон / Смирнов М.Е., Сугак A.B., Гончаров Г.М. (Россия).- Опубл. в Б.И.-1999 г.-№24.

66. Смирнов М.Е. Разработка метода расчета и усовершенствование конструкции вертикального прямоточного циклона: Автореф. дисс. канд. техн. на-ук.-Ярославль., 2001 г.- 22 с.

67. Лукин В.Д., Курочкина М.И. Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности. Л.: Химия, 1980 г.-232 с.

68. Сугак Е.В., Войнов H.A., Николаев H.A. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами.- Казань: РИЦ «Школа», 1999 г.-224 с.

69. Асламова B.C. Интенсификация процесса сепарации в прямоточном циклоне и вентиляторе-пылеуловителе: Автореф. дисс. канд. техн. наук.- М., 1987 г.- 16 с.

70. Дубинш A.I., Ханик Я.М., Майструк В.В., Гавршпв P.I. Прямотечшний циклон з коакс1альною вставкою. Анагпз роботы.(Укр.) Х1м1чна прмисловють Украши. 2005 г. № 3. С. 26-28.

71. Смирнов Е.П., Зицер И.М. Конфузорно-диффузорные (баллистические) пылеуловители: Обзорная информация серия ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1992 г. - 31 с.

72. А. с. 1225600 (СССР), МКИ В 01 D 45/04, В 01 D 45/08. Инерционный пылеуловитель / Смирнов Е.П., Гинзбург Я.Л., Кузьмич В.Д., Зицер И.М., Степанов Г.Ю.- Опубл. в Б.И. 1986 г.- № 15.

73. Du Rocher L., Giannotti H. Development of an advanced air cleener concept army vehicular gas turbines // Diesel and gas turbines progress. 1968, v.34, №1, p. 49.

74. Патент 2079342 Cl (Россия), МКИ В 01 D 45/04. Прямоточный сепаратор / Щипачев B.C. (Россия).- Опубл. в Б.И.-1997 г.-№ 14.

75. Тыхеев В.А. Исследование диффузорного пылеотделителя: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-Иваново., 1972 г.- 29 с.

76. Пирумов А.И. Аэродинамические основы инерционной сепарации. -М.: Стройиздат, 1981 г. 207 с.

77. Сажин Б.С., Гудим Л.И., Галич В.Н., Карпухович Д.Т. Результаты испытаний пылеуловителя со встречными закручивающими потоками и циклона ЦН-15 //Хим. промышленность. 1984 г. №10. С.626-627.

78. Медников Е.П. Вихревые пылеуловители.- М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1975 г. -44с.

79. Сажин Б.С., Гудим Л.И. Вихревые пылеуловители.- М.: Химия, 1995 г.- 144 с.

80. Новиков Л.М. Разработка конструкции и метода расчета центробеж-но-электрического пылеуловителя электроциклона: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Свердловск, 1987 г.- 20 с.

81. A.c. 824516, кл. В 01 О 46/10. Двухступенчатый пылеуловитель / Полосин И.И., Тройнин В.Е., Поздняков М.В., Уметский В.И. (СССР). опубл. 1978 г.

82. Патент 75329 U1 (Россия), МПК В 04 С 5/14. Классификатор разделитель / Туров А.К., Мезенов A.A., Пшенов Е.А. (Россия).- Опубл. 10.08.2008 г.

83. Патент 45944 U1 (Россия), МПК В 07 В 7/08. Центробежный классификатор / Шувалов С.И., Михеев Г.Г., Михеев П.Г., Цешковский Ю.А. (Россия).- Опубл. 10.06.2005 г.

84. Кирсанов В.А. Каскадная пневмоклассификация сыпучих материалов. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион», 2004 г.- 208с.

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

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

87. Скрябина Л.Я. Атлас промышленных пылей. Часть I. Летучая зола тепловых электростанций. -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. 1980 г.-47с.

88. Скрябина Л.Я. Атлас промышленных пылей. Часть II. Пыли предприятий металлургии, машиностроения и строительной промышленности. -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1981 г.-Збс.

89. Шиляев М.И., Шиляев A.M. Энергетический принцип сравнения систем пылеулавливания // Известия Томского политехнического университета. -2002 г. т. 305. - Вып. 2. С. 80-87.

90. Фукс Н.А. Механика аэрозолей. -М.: Изд-во АН СССР, 1955 г.-352 с.

91. Карпухович Д.Т. Влияние запыленности на плотность газового потока и гидравлическое сопротивление циклона // Химическая промышленность. -1970 г. №12. C.36-3S.

92. Падва В.Ю. Влияние дисперсного состава пыли на коэффициент гидравлического сопротивления циклона // Промышленная и санитарная очистка газов. 1973 г.-№1. С. 4-5.

93. Карпухович Д.Т. Исследование циклонов большого диаметра // Водоснабжение и санитарная техника. 1975 г.- № 6. С. 15-17.

94. Идельчик И.Е. К вопросу о гидравлическом сопротивлении циклона // Инженерно-физический журнал. 1969 г. том XVI, №5. С. 899-901.

95. Gloger J, Niendorf G. Untersuchungen an einem Modelizyklon über den Einflub verschiedener geometrischer Parameter auf Abscheidegrad und Druckverlust // Chem. Techn. № 9, September 1970, s.s. 525-532.

96. Petroll J., Quitter V., Schade G., Zimmermann H. Untersuchungen an zyklonfbscheidern // Staub, Band 27, №3, 1967, s.s. 115-123.

97. Таушканов Г.П. Применение теории подобия для определения коэффициента пропуска циклонов // Химическое и нефтяное машиностроение. -1979г. №.3. С.22-23.

98. Barth W. Zur Problematik des Staubabscheider // Archiv für Wärmewirtschaft. 1933, Bd. 14, № 10. S.267-269.

99. Вальдберг А.Ю., Зайцев M.M., Падва В.Ю. Применение теории подобия при экспериментальных исследованиях и конструировании циклонных аппаратов //Химическое и нефтяное машиностроение. 1968 г. №3. С. 7-8.

100. Сыркин С.Н. Теория моделирования траекторий частиц в криволинейном потоке. М., Котлотурбинный ин-т. 1931 г.

101. Вальдберг А.Ю., Кирсанова Н.С. Метод расчета центробежных пылеуловителей //Химическое и нефтяное машиностроение. 1985 г. №4. С. 35.

102. Вальдберг А.Ю., Кирсанова Н.С. К расчету эффективности циклонных пылеуловителей // ТОХТ. 1989 г. том 23. № 4. С. 555-556.

103. Подрезов A.B., Володин Н.И., Журавлева Ю.Н., Чистяков Я.В., Че-чура Т.М. Очистка газов от мелкодисперсной пыли // Экология и промышленность России. Ноябрь 2004 г. С. 20-22

104. Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. Очистка газовых выбросов от мелкодисперсной пыли // Экология и промышленность России. Сентябрь 2001 г. С. 20-22.

105. Патент 81092 U1 (Россия), МПК В 01 D 45/04. Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям / Володин Н.И., Леонтьев В.К., Смирнов Д.Е., Смирнов М.Е., Сугак A.B., Чистяков Я.В. (Россия).- Опубл. 10.03.2009 г.

106. Ламб Г. Гидродинамика. Перевод с 6-го английского издания Гермогенова A.B. и Кудрявцева В.А. под редакцией проф. Слезкина H.A. М.; Л.: ОГИЗ-ГОСТЕХИЗДАТ, 1947 г. - 929 с.

107. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. Изд-во Мир. 1980г.-618 с.

108. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. (Часть 1). Спб.: Профессионал, 2004 г. 41/ ред. т. Островский Г.М. - 837 с.

109. Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений. Учебное пособие. Балт. Гос. Техн. Ун-т. Спб., 2001 г. - 108 с.

110. Zienkiewicz О.С., Taylor R.L. The Finite element method. Fifth edition Volume 3: fluid Dynamics. 2000 r. 334 c.

111. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Контроль пылеулавливающих установок. М.: Металлургия, 1973 г. - 384 с.

112. Булгакова Н.Г., Василевская Л.В., Градус Л.Я и др. Контроль за выбросами в атмосферу и работой газоочистных установок на предприятиях машиностроения: практическое руководство.- М.: Машиностроение, 1984 г.-126 с.

113. Коузов П.А. Иофинов Г.А. Единая методика сравнительных испытаний пылеуловителей для очистки вентиляционного воздуха. -Л.: ВНИИОТ, 1967 г. 101с.

114. Карпухович Д.Т. Сравнительные исследования некоторых типов циклонов с винтовой крышкой. Химическое и нефтяное машиностроение. 1973 г. № 3, с. 21-22.

115. Карпухович Д.Т. О влиянии формы корпуса циклона на характеристики улавливания и гидравлическое сопротивление. Теплоэнергетика. 1987 г. № 5, С. 63-64.

116. Коузов П.А. Исследование и сравнительная оценка циклонов различных типов. В кн. Очистка промышленных выбросов и вопросы воздухораспределения. (Сборник статей) — Л: ВНИИОТ г. Ленинград. 1969 г. С. 157-194.

117. Карпухович Д.Т. Испытания циклонов СЦН-40. Химическое и нефтегазовое машиностроение.- 2002 г. № 12, С. 30.

118. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ' «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

119. SIBtRIRf! F60GRRL UDiVERSiTY1. СИБИРСКИМ1. ФЕДЕРЯЛЬНЫЙ1. УНИВЕРСИТЕТ660041, Россия, Красноярск, проспект Свободный, 79 телефон (391) 244-82-13, факс (391) 244-86-25 http://www.sfu-kras.ru e-mail: office@sfu-kras.ruQ