Введение к работе
Актуальность проблемы. При проектировании и модернизации современных строительных производств большое внимание уделяется сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от систем обеспыливающей вентиляции При этом все более широкое применение в системах аспирации с низкими концентрациями пыли и большой долей тонкодисперсных фракций находят аппараты со встречными закрученными потоками (ВЗП) различных конструкций, которые по сравнению с циклонами более эффективны и менее чувствительны к колебаниям расхода очищаемого воздуха и подсосам в бункерную зону Как правило, более эффективные аппараты имеют и большее аэродинамическое сопротивление, и, как следствие, возрастает расход электроэнергии на очистку воздуха Поэтому задача снижения сопротивления пылеуловителей при постоянстве или увеличении эффективности аппарата является весьма актуальной Одним из способов решения поставленной задачи является совершенствование конструктивных элементов аппаратов ВЗП, например, применение конического закручивателя потока нижнего ввода
Таким образом, актуальным является проведение исследований влияния конического закручивателя потока нижнего ввода на выбор режимных характеристик аппаратов ВЗП
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно исследовательских работ ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета
Цель работы. Снижение энергоемкости и повышение эффективности систем обеспыливающей вентиляции перегрузочных узлов строительных материалов посредством снижения аэродинамического сопротивления аппаратов ВЗП и увеличения эффективности их работы
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи - получение расчетной модели, описывающей закономерности движения пылевых частиц в аппаратах ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
теоретическая и экспериментальная оценка эффективности пылеулавливания аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
определение аэродинамических характеристик аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
разработка методики расчета аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
разработка конструкций составных частей аппаратов со встречными закрученными потоками для систем обеспыливающей вентиляции
Основная идея работы состоит в использовании конических закручивате-лей потока нижнего ввода в аппаратах ВЗП для снижения энергоемкости и повышения эффективности систем обеспыливающей вентиляции перегрузочных узлов строительных материалов
Методы исследования включали, аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК, лабораторные и опытно-промышленные исследования
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений механики газа и теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях
Научная новизна работы состоит в том, что
получена расчетная модель, описывающая закономерности движения пылевых частиц в аппаратах ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
установлены экспериментальные зависимости эффективности аппарата ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода от различных режимных факторов (скорость потока в поперечном сечении аппарата, доля расхода газа, подаваемого в аппарат через нижний ввод, концентрация пыли в очищаемом
5 потоке воздуха), позволяющие определить параметры его наиболее эффективной работы,
- получены экспериментальные зависимости, описывающие аэродинамические
характеристики аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего
ввода
Практическое значение работы:
разработаны 3 конструкции пылеуловителей со встречными закрученными потоками для очистки выбросов от пыли в системах обеспыливающей вентиляции (патент РФ №39513, патент РФ №39514, патент РФ №55647),
разработана методика расчета аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода, позволяющая производить расчет эффективности пылеулавливания данных аппаратов и их аэродинамических характеристик
Реализация результатов работы:
внедрены опытно-промышленные установки очистки воздуха в системах обеспыливающей вентиляции с применением аппаратов со встречными закрученными потоками на ООО «Волгоградский завод железобетонных изделий», ОАО «Себряковский комбинат асбестоцементных изделий», ООО «Калачев-ский порт», ОАО «Химпром»,
"Рекомендации по повышению эффективности работы систем обеспыливающей вентиляции перефузочных узлов строительных материалов приняты ПТБ ПСО «Волгоградфажданстрой» к использованию в проектах реконструкций объектов отрасли,
- материалы диссертационной работы использованы кафедрой ОВЭБ
ВолгГАСУ в курсах лекций, а также в дипломном проектировании при подго
товке инженеров по специальности 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция"
На защиту выносятся:
расчетная модель, описывающая закономерности движения частиц пыли в аппарате ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода,
аналитические зависимости, характеризующие эффективность пылеулавливания аппаратов ВЗП с коническим закручивателем потока нижнего ввода в системах обеспыливающей вентиляции,
- экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность улавливания и аэродинамическое сопротивление аппаратов ВЗП с коническим закручи-вателем потока нижнего ввода
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, получили одобрение и награды на Международных научно-практических конференциях «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (Волгоград, 2006 г), «Наука и образование, 2005» (Днепропетровск, 2005 г), Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2005 г), научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды» (Волгоград, 2001, 2005 г), региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области «Экология, охрана среды, строительство» (Волгоград, 2003, 2006 г)
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 24 работах, в том числе в 2 работах в изданиях, рекомендуемых ВАК, и трех патентах на полезную модель
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений Общий объем работы 184 страницы, в том числе 172 страницы - основной текст, содержащий 16 таблиц на j_2 страницах, 54 рисунка на 48 страницах, список литературы из 217 наименований на 22 страницах, 3 приложения на JJ2 страницах
