Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор литературных источников. Цель и задачи исследования 9
1.1. Пыль и ее свойства 9
1.2. Классификация пылеулавливающих установок 17
1.2.1. Электрофильтры 20
1.2.2. Фильтры из пористых и волокнистых материалов 21
1.2.3. Мокрые пылеуловители 22
1.2.4. Механические сухие пылеуловители 23
1.3. Экономические показатели пылеулавливающих установок 28
1.4. Инерционная сепарация 32
1.5. Эффект Коанда и его использование в различных изобретениях 34
1.6. Цели и задачи диссертационной работы 41
2. Разработка физико-математическая модели процесса пылеотделения 42
2.1. Анализ закономерностей распространения осесимметричной струи вдоль криволинейной поверхности 42
2.2. Расчет критического угла отрыва частиц при распространении плоской струи вдоль криволинейной поверхности 55
2.3. Решение уравнения 69
2.4. Анализ результатов расчетов угла выходы частиц из струи 70
Выводы по второй главе 92
3. Экспериментальные исследования по разработке и оптимизации струйно-инерционного пылеуловителя 93
3.1. Методы и средства измерений 93
3.2. Разработка аэродинамической схемы струйно-инерционного пылеуловителя 96
3.3. Планирование эксперимента 105
3.4. Проведение эксперимента 113
3.4.1. Определение коэффициента эффективности пылеулавливания 113
3.4.2. Определение коэффициента местного сопротивления 116
3.5. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований 118
Выводы по третьей главе 126
4. Разработка и внедрение промышленного образца струйно-инерционного пылеуловителя 127
4.1. Инженерная методика расчета струйно-инерционного пылеуловителя 127
4.1.1. Вариант 1: общий случай 127
4.1.2. Вариант 2: для пылей плотностью близкой к плотности пыли кварцевого песка р = 2650кг/м3 128
4.2. Разработка промышленного образца пылеуловителя 130
4.3. Базовое предприятие по внедрению СИП 131
4.4. Аэродинамическая наладка СИП 132
4.5. Определение коэффициента местного сопротивления 137
4.6. Определение эффективности работы промышленного СИП 141
4.6.1. Определение эффективности работы СИП при аспирации бетоносмесителей 141
4.6.2. Эффективность работы СИП в составе системы пневмотранспорта цемента 145
4.7. Обоснование конкурентоспособности нового пылеуловителя 146
4.8. Расчет экономической эффективности внедрения СИП 147
Выводы по четвертой главе 148
Выводы по работе 149
Литература 151
Приложения
- Классификация пылеулавливающих установок
- Расчет критического угла отрыва частиц при распространении плоской струи вдоль криволинейной поверхности
- Разработка аэродинамической схемы струйно-инерционного пылеуловителя
- Разработка промышленного образца пылеуловителя
Введение к работе
В общем балансе загрязнении атмосферного воздуха промышленные выбросы являются одним из доминирующих, что усугубляется сосредоточенным расположением их в промышленных центрах или в непосредственной близости от населенных пунктов и зачастую оказывает пагубное воздействие на чистоту атмосферного воздуха промышленных площадок и городов. К мощным источником загрязнения относятся производства строительных материалов.
Огромное значение в решении проблемы охраны природы имеют меры по совершенствованию производства, создание процессов на основе малоотходной технологии, утилизации отходов. Их создание задача стратегическая и рассчитана на длительный период. В настоящее время наиболее распространенными решениями этой проблемы являются мероприятия по совершенствованию технологий производства с целью сокращения образований и выделений загрязняющих веществ, устройство местной вытяжной вентиляции и обеспыливания (аспирация) технологического оборудования и разработка эффективных очистных установок для улавливания и переработки газообразных, жидких и твердых отходов и выбросов [26].
Проблема снижения загрязнения атмосферного воздуха пылевыми выбросами продолжает оставаться актуальной, несмотря на то, что за последние пять лет количество их несколько уменьшилось.
Значительный вклад в развитие теории и техники пылеулавливания в нашей стране внесли П.А.Коузов, А.И.Пирумов, Ю.Г.Грачев, М.Г.Мазус, А.Д.Мальгин, В.Н.Ужов А.Д.Мальгин, В.Н.Ужов, Алиев Г.М., Балтренас П.Б. , Банит Ф.Г., Белевицкий A.M., Зайонч1 іковский Я., Иофинов Г.А., Старк СБ., Страус В., Фукс Н.А. и др.
Большую роль в строительстве занимает производство железобетона -важнейшего строительного материала. Изготовление его связано с большим выделением пыли. Улавливание этой пыли из-за вяжущих ее свойств пред-
ставляет собой большие трудности. Запыленность воздуха при производстве достигает 100-120мг/м3.
Значительное выделение пыли наблюдается при изготовлении изделий из дерева, древесностружечных строительных материалов и древесноволокнистых плит.
В целом, производства строительных материалов связаны с повышенным выделением пыли, поэтому обеспыливание воздушной техносферы производственных помещений и окружающей среды с предварительным исследованием физико-химических свойств и концентраций пыли является важной народно-хозяйственной проблемой, требующей безотлагательного решения.
Работа выполнена в рамках темы 7.2.5.10 «Разработка фильтров систем аспирации стройиндустрии» программы Госкомитета по высшей школе Российской Федерации «Архитектура и строительство» № Гос. регистрации 01940003830.
Цель: работы заключается в разработке и исследование новой конструкции струйно-инерционного пылеуловителя не чувствительного к изменениям расхода пылевоздушной смеси, обладающего малым аэродинамическим сопротивлением, компактного, простого в изготовлении и при эксплуатации.
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
построить и реализовать физико-математическую модель процесса сепарации частиц;
исследовать аэродинамическую схему газового потока нового пылеуловителя;
определить эффективность пылеуловителя, его аэродинамическое сопротивление и сопоставить с существующими;
разработать конструкцию нового инерционного пылеуловителя с использованием эффекта Коанда;
дать экономическую оценку пылеуловителя нового типа.
Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:
теоретически решена задача распространения осесимметричнои струи вдоль криволинейной поверхности;
разработана физико-математическая модель процесса сепарации частиц из плоской струи при использовании эффекта Коанда;
экспериментально определена зависимость эффективности пылеуловителя от действия режимных и конструктивных параметров, получено уравнение регрессии, позволяющее проводить предварительную оценку коэффициента пылеулавливания для различных видов пыли и определять геометрические параметры установки;
Практическая ценность состоит в том, что разработана новая конструкция струйно-инерционного пылеуловителя с использованием эффекта Коанда (подана заявка на патент). Предложена инженерная методика расчета основных конструктивных элементов на основе полученного кубического уравнения выхода частиц из потока и регрессионного уравнения. Определены области наиболее рационального применения пылеуловителя.
Публикации . По теме диссертации опубликовано фработ в том числе: статья «Стрзтгао-инерционный пылеуловитель с использованием эффекта Коанда», депонирована в ВИНИИТИ №196-В96, статья «Анализ закономерностей распространения осесимметричнои газовой струи вдоль криволинейной поверхности» в журнале Известия ВУЗов «Строительство» № 4-5, 1998г., находится в печати статья «Обоснование аэродинамической схемы струйно-инерционного пылеуловителя» в журнале Известия ВУЗов «Строительство».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложений.
Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста и содержит 48 рисунка, 18 таблиц, 10 приложений и списка литературы из 159 наименований.
Работа выполнена в Пензенской государственной архитектурно-строительной академии на кафедре «Отопление, вентиляция» научный руко-
водитель кандидат технических наук, доцент И.М.Квашнин, научный консультант доктор технических наук, профессор В.И.Бодров.
Классификация пылеулавливающих установок
Среди загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздушный бассейн, особое место занимают твердые примеси - пыль. К основным физическим операциям используемым для удаления твердых частиц относятся: гравитационное осаждение, центрифугирование, инерционный или прямой захват, вихревая диффузия, осаждение (термическое, электрическое или магнитное), броуновская или акустическая агломерация и турбулентное разделение. Опираясь на вышесказанное можно дать наиболее общую классификацию пылеулавливающих аппаратов [7] (рис. 1.2). В современной практике проектирования пылеочистных аппаратов принято пользоваться номенклатурой фильтров и пылеуловителей представленной в «Справочнике проектировщика» под редакцией Павлова Н.Н и Шиллера Ю.И..
При всем многообразии конструкций (рис. 1.2) и технического оформления современные аппараты обеспыливания газов можно разделить на четыре большие группы:
1. Электрофильтры, в которых частицы осаждаются за счет ионизации газа и содержащихся в нем пылинок.
2. Фильтры из пористых или волокнистых материалов, на которые оседают мельчайшие частицы пыли.
3. Мокрые пылеуловители, в которых твердые частицы улавливаются распыляемой, разбрызгиваемой или стекающей жидкостью.
4. Механические сухие пылеуловители, в которых очистка происходит под действием сил тяжести, эффекта инерции или центробежной силы.
Группы распределены по принципу уменьшения эффективности аппарата. Каждая группа имеет свою область применения, достоинства и недостатки.
Одним из наиболее совершенных видов очистки воздуха и промышленных газов от содержащихся в них частиц пыли и тумана, являются электрофильтры. Они могут быть запроектированы на любую степень очистки 95-99,9% и на широкий диапазон производительности от 10 до 50000 м3 /ч. Входная концентрация запыленного воздуха может быть от 0,01 г/м3 до 50 г/м3, а температура - до 500С. Размеры улавливаемых частиц 0,01-100 мкм. Электрофильтры могут работать при атмосферном давлении, разряжении и нагнетании; они стойки в агрессивных средах ; процесс очистки полностью автоматизирован.
Принцип отделения пыли в электрофильтрах основан на способности разноименно заряженных тел притягиваться друг к другу. В данном случае содержащимся в воздухе пылевым частицам придается электрический заряд, после чего они задерживаются противоположно заряженным осади-тельным электродом. Основными элементами электрофильтров являются узлы подвода, распределения и отвода воздуха; корпус с системой корони-рующих и осадительных электродов; устройство для удаления уловленного продукта с электродов; устройство для вывода уловленного продукта из аппарата; узлы ввода в электрофильтр тока высокого напряжения.
Основными недостатком электрофильтров является их высокая стоимость, зависимость эффективности работы от режима эксплуатации.
Очистка промышленных выбросов от твердых примесей с помощью фильтров из пористых и волокнистых материалов весьма эффективна и характеризуется: высокой степенью улавливания частиц всех размеров, включая субмикронные; возможностью улавливания как твердых, так и парообразных частиц при больших и малых концентрациях; возможностью работать при любом давлении, высоких температурах, в агрессивных средах; стабильностью процесса фильтрации; возможностью полной автоматизации при относительно простотой эксплуатации.
Фильтр представляет собой корпус, разделенный пористой средой на две части, в которых создается необходимый для прохождения газа перепад давления, определяющий скорость процесса фильтрации. Запыленный воздух поступает в одну из частей корпуса проходит через фильтрующую среду и очищенный выходит из фильтра.
Наибольшее распространение в промышленности получили тканевые рукавные фильтры, которые выполняются из двух видов материалов: обычных тканей, изготовляемых на ткацких станках и войлока (фетра), а также других нетканых материалов, получаемых путем свойлачивания или меха нического перепутывания волокон иглопробивным способом, или путем связывания волокон вязально-прошивным, клеевым и другими методами.
К недостаткам таких фильтров относится необходимость смены фильтрующего материала и поддержание необходимой температуры очищаемых газов на входе в фильтр и внутри фильтра для его нормальной работы. При температурах ниже точки росы возможна конденсация водяных паров, сопровождаемая образованием не удаляемых осадков или полной потерей газопроницаемости тканей и усилением коррозии. Наибольшее распространение за рубежом получили электрофильтры и тканевые фильтры [10,159,151,153].
Расчет критического угла отрыва частиц при распространении плоской струи вдоль криволинейной поверхности
Эффект Коанда для плоской струи конструктивно и технологически наиболее просто может быть реализован по схеме рис.2.5.
Плоская турбулентная струя загрязненного воздуха истекает из щелевого сопла 1 высотой tfo тангенциально к круговому цилиндру 2 и распространяется по его поверхности. Отрыв струи от поверхности цилиндра происходит в точке О, соответствующей углу поворота потока р0 от начального направления на срезе сопла. Величина угла р зависит от скорости истечения струи о и безразмерной высоты сопла b0 = tfo / RQ, где R0-радиус цилиндра. При числах Маха М 0.6, по данным [с15], увеличение Ц) приводит к уменьшению угла (р0. В нашем случае число М«0.6 и влиянием (У0 на величину (р0 пренебрегаем. С увеличением Ь$ угол Щ уменьшается при любой величине (/0 [107].
Толщина струи Ь непрерывно возрастает вниз по течению, что связано с ее торможением и вовлечением в движение окружающего неподвижного воздуха. Поверхность, на которой расположен вектор максимальной скорости в струе \]т, разделяет течение в основном участке струи на пристенный пограничный слой у поверхности цилиндра и струйный, ограниченный наружной границей струи 3.
В пределах участка струи (р0 на полидисперсную систему частиц пыли 4 действуют следующие силы: гравитационные, аэродинамического сопротивления и, наконец, инерции в т.ч. центробежные. Эти силы определяют траектории движения частиц в струе и вероятность их выхода из очищаемого потока. В идеальном случае все частицы в пределах участка (р0 должны выйти из струи (77 = 1)
Это возможно в том случае, если при повороте струи на некоторый угол Фк - о (см.рис.2.5) сепарируется самая мелкая частица 5, расположенная в момент выхода из сопла на поверхности цилиндра. Назовем угол (рк критическим. Если условие Фк Ф не соблюдается, то 7] 1.
Исследуем закономерности движения частицы 5 (см.рис.2.5) в пределах угла (рк. При исследовании были приняты следующие допущения: 1. Поток считался квазистационарным.
Т.к. в нашем случае поток, несущий пыль, состоит из смыкающихся пограничных слоев, то уровень его стационарности, зависит не только от времени релаксации движущихся частиц, но и от области течения. Так, в области малых скоростей (у стенки и на периферии струйного пограничного слоя) высока вероятность существования стационарного течения, здесь окружные скорости частиц и потока мало отличаются, а в районе максимальной скорости (наружная граница пристенного пограничного слоя), наоборот, течение нестационарное (частицы отстают от потока), но и здесь очень мелкие частицы могут двигаться в режиме, близком к стационарному.
Оценить, какой вид движения является преобладающим, чрезвычайно сложно. Поэтому, учитывая, что зоны стационарного течения в струе существуют, было принято считать все течение квазистационарным, как это делают во многих работах, например [79]. 2. Сила Кориолиса Рк.
В нашем случае ее можно не учитывать. Специфика эпюры скоростей пристенной струи такова (рис.2.5), что в пристенном пограничном слое окружная скорость непрерывно увеличивается в радиальном направлении от О до максимальной скорости Цт на его наружной границе, а в струйном пограничном слое, наоборот, скорость непрерывно уменьшается в радиальном направлении от Um до 0. Следовательно, и вектор силы Рк, действующей на частицу, меняет свое направление на противоположное при переходе частицы из пристенного пограничного слоя в струйный.
Таким образом, результирующие действие силы Рк на всем пути выхода частицы из струи, незначительно и им можно пренебречь. Анализ системы этих уравнений на значимость силы Рк методом малых отклонений [121] показал, что результирующим влиянием силы Рк можно пренебречь.
Разработка аэродинамической схемы струйно-инерционного пылеуловителя
Для исследований процесса пылеулавливания в лаборатории кафедры «Отопление и вентиляция» Пензенской государственной архитектурно-строительной академии был создан экспериментальный стенд, общий вид которого показан на рис.3.1. Он состоит из вентагрегата; преобразователя тока, масляного реостата, позволяющего осуществлять регулировку оборотов электродвигателя, изменяя тем самым расход подаваемого воздуха; воздуховодов для возможности исследования как на линии всасывания, так и на линии нагнетания; комплекта контрольно-измерительной аппаратуры и собственно исследуемого пылеуловителя.
После проведения теоретических расчетов мы имеем модель соплового устройства (СУ) и два потока - воздуха и отделенных частиц пыли. Для организации пылеуловителя нам требуется, как минимум: устройство ввода пы-легазового потока, устройство вывода очищенного газа, бункер для уловленных частиц и, корпус. Исходя из этого, была разработана принципиальная аэродинамическая схема пылеуловителя, названного нами, струйно-инерционный пылеуловитель (СИП), представленная на рис.3.2. Она содержит следующие элементы: входное устройство загрязненного воздуха 1, полый круглый цилиндр 2, щелевое сопло 3, камеру сепарации пыли 4, бункер для сбора уловленной пыли 5, выпускное устройство очищенного воздуха 6. Загрязненный воздух поступает во входное устройство 1 и в виде плоской струи истекает из сопла 3. Струя загрязненного воздуха прилипает к цилиндру 2 и распространяется по его поверхности в окружном направлении. Под действием центробежных сил частицы пыли вылетают из струи и собираются в бункере 5.
Для разработки и опытной проверки различных аэродинамических схем СИП, из кровельного железа был изготовлен его экспериментальный образец, представленный на рис.3.3. Предусмотрена возможность изменять в широких пределах конструкцию проточной части и бункера исследуемого СИП путем монтажа и перемещения в корпусе щитков, стенок, цилиндра, различных схем СУ и т. д. Корпус состоит из проточной части 1 (см.рис.3.3) и бункера 2 с шибером 3. В корпусе предусмотрено отверстие 4 для размещения в нем СУ и подвода загрязненного воздуха. Отвод очищенного воздуха осуществляется через короткий патрубок 5 с пирамидальным конфузором 6. Передняя торцевая стенка корпуса 7 изготовлена из органического стекла для визуального изучения процессов, происходящих в СИП. На входе и выходе воздуха предусмотрены штуцеры 8, 9 для отбора статического давления. При проведении основной массы опытов в экспериментальном образце СИП были установлены следующие элементы: цилиндр 10, СУ 11, стенки 12, 13, 14, 15, поворотные щитки 16, 17. Линейные размеры и положения этих элементов могли изменяться в широких пределах. Во всех экспериментах СИП работал на всасывающей сети вентиляционной системы. Загрязненный воздух поступал непосредственно в СУ 11 из помещения лаборатории. Пыль равномерно рассеивалась в потоке воздуха на входе в СУ. Уловленная пыль собиралась в бункере 2. Для ее удаления открывался шибер 3.
В результате анализа испытаний образца установлено, что наиболее просто улучшить работу СИП можно за счет следующих мероприятий: а. Разработать специальное сопловое устройство для резкого увеличения концентрации частиц пыли на периферии потока в пределах сопла, например за счет действия центробежных сил в результате интенсивной закрутки потока. Это позволит сместить основную массу частиц пы ли в периферийную зону струи на срезе сопла и облегчить выход частиц из струи. б. Создать вторую ступень сепарации пыли путем организации на входе в выпускное устройство зоны интенсивной циркуляции частично очищенного потока. На основании анализа большого количества различных схем СУ были выбраны для экспериментальной проверки и доработки только три наиболее конкурентно способные схемы, представленные на рис. 3.4.
Поток загрязненного воздуха закручивается в конфузорном криволинейном канале 1. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к периферии канала. При входе в СУ поток поворачивается на 90 . Под действием центробежных сил концентрация частиц пыли у щитка 2, а значит, и у поверхности цилиндра на входе в СУ повышается, что ухудшает условия выхода частиц к периферии сопла. Это несколько снижает эффективность СУ.
Поток загрязненного воздуха делает два поворота на 90. При первом повороте на входе в СУ частицы пыли, как и в схеме 1, отбрасываются к щитку 1, их концентрация здесь увеличивается. За счет действия центробежных сил при втором повороте потока частицы пыли отбрасываются к стенке 2. Нижняя часть потока срывается со щитка 1 и натекает на стенку 2 подобно струе, соударяющейся с твердой плоскостью. Таким образом, в этой схеме частицы перемещаются к периферии за счет центробежных сил и удара потока о стенку 2. Дополнительное смещение частиц к периферии потока осуществляется под действием центробежных сил при повороте потока непосредственно на входе в сопло 3.
Разработка промышленного образца пылеуловителя
Согласно приведенной инженерной методике были рассчитан двухступенчатого СИП для улавливания пыли цемента, принципиальная схема которого представленСА на рис. 4.1.
Промышленный образец СИП состоит из приемного устройства загрязненного воздуха с равномерной раздачей 1, соплового устройства 2 с соплом 3, цилиндра 4, устройства для отвода очищенного воздуха 5 с равномерной раздачей и бункера уловленной пыли 6. В корпусе СИП установлен щиток 7 для организации циркуляционной зоны течения. Объем бункера увеличен путем присоединения к нему снизу дополнительной секции и за счет перемещения стенки 8. Как уже отмечалось, экспериментальный СИП отличался от промышленного только шириной проточной части и условиями входа и выхода воздуха.
На кафедра «Отопление и вентиляция» ПГАСА обратилось ТОО фирма «Бетонные изделия» с просьбой выполнить проект пылеочистки в бетоно-смесительном отделении, с последующим внедрением. Основанием к этому послужил план мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу разработанный в рамках проекта нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), представленный в таблице 4.1. Из него видно, что степень очистки от пыли цемента должна составлять 70%. Требование такой сравнительно низкой степени очистки обусловлено тем, что на 50 м границе санитарно-защитнои зоны концентрация по пыли цемента и сумме пылей с учетом фона от всего предприятия ниже ПДК. В связи с тем что по технологии бетоносмесительные узлы работают поочередно мы их объединили в одну аспирационнуюсистему с общим расходом воздуха 1100м3/ч. Кроме этого, на втором этапе предполагается реконструкция аспирации расходного бункера цемента и присоединения к этой же системе. С этой целью запроектировано и внедрено два параллельно установленных СИП.
Проанализировав ситуацию мы предложили установить на источниках 11 и 12 СИПы с двухступенчатой очисткой. Для 1-ой ступени радиус цилиндра принят равным 0,1м, он позволяет выделится наибольшему числу частиц более крупных диаметров. Для второй ступени предусмотрен цилиндр радиусом 0,7м, он создает благоприятные условия для выхода более мелких фракций суммарная степень очистки в этом случае получается равной 70%. Что удовлетворяет поставленным целям. Схема установки СИП на предприятии «Бетонные изделия» представлена на рис. 4.2. Дальнейшие испытания подтвердили правильность расчета с большой точностью.
В данном разделе рассматривается наладка СИП на цементной и неорганической пыли, кинематика потока в проточной части промышленного образца СИП. Широко применялась визуализация потока. Во избежании запыленности воздуха, поступающего из системы пневмотранспорта, и для облегчения проникновения в проточную часть СИП в процессе измерений аэродинамических параметров потока, подводящий воздуховод 1 отсоединялся и воздух на этом этапе работ поступал в пылеуловитель прямо из помещения через входной патрубок 2.
Визуализация потока осуществлялась с помощью шелковинок 3 вводимых в поток на длинных штангах 4 через отверстия в прозрачных смотровых крышках 5, 6 на патрубках 7, 8 СИП. Применялись также длинные нити 9, которые вводились в поток через входной патрубок 2. По ориентации в пространстве шелковинок определялось местное направление потока и границы циркуляционного течения. Границы струй первой и второй ступеней очистки, а также координаты точек отрыва их от поверхностей полуцилиндров определялись по ориентации в пространстве длинных нитей 9.
Визуализация объемной картины течения воздуха с пылью цемента реализовать не удалось из-за сильной запыленности всего объема проточной части СИП и отложений пыли на смотровых крышках 5, 6. Для этой цели применялись древесные опилки от циркуляционной пилы. Они вводились в поток через входной патрубок 2.
Визуализация течения в СИП на рабочем режиме при подаче цемента пневмотранспортом осуществлялась по отпечаткам оставленным потоком на поверхностях проточной части пылеуловителя.
Результаты визуализации при первоначальной наладке показали следующие отклонения аэродинамической картины течения от оптимальной: 136 а) точка отрыва струи от первой ступени очистки заметно смещена к срезу сопла, поэтому угол разворота струи первой ступени очистки на поверхности цилиндра меньше расчетного, что приводит к разрушению циркуляционного течения; б) в бункере второй ступени очистки 10 циркулируют интенсивные вихре вые токи вследствие которых возникает взмучивание уловленной пыли и за трудняется выход сепарированных частиц из струи. Эти отклонения от оптимальной кинематики потока в проточной части СИП могут привести к снижению его степени очистки rj.
Детальный анализ результатов визуализации, а также контроль качества изготовления и монтажа СИП позволили установить причины вышеупомянутых нарушений кинематики потока.
Смещение точки отрыва струи к срезу сопла обусловлено отклонением в сторону увеличения угла а установки обтекателя 11 примерно на 10. Вихревые токи в бункере являются следствием негерметичности перегородки 12 в шахте 13. За счет перепада давлений в отсеках шахты 14, 15 воздух продувается в отсек 14 через щели между стенками шахты 13 и перегородкой 12 в виде струй, создавая интенсивную вихревую зону в отсеке 14 и бункере второй ступени очистки 10.
Влияние условий на входе и выходе СИП исследовалось путем изменения аэродинамического сопротивления входного и выходного устройств. Опыты показали, что СИП надежно работает при значительном увеличении сопротивлений этих участков.
Опыты по определению влияния засорения СУ позволили сделать вывод, что только засорение сопла крупным предметом в районе его среза приводит к нарушению работы СИП. При этом струя отрывается от поверхности цилиндра и течение Коанда нарушается.
При исследовании влияния разгерметизации бункера его шибер частично открывался. Влияние разгерметизации бункера становилось заметным, когда площадь отверстия в нем равнялась площади проходного сечения сопла СИП. При этом величина Г\ снижалась на 7%. Течение Коанда сохранялось даже при полностью открытом шибере.
