Науково-практичні основи створення високоефективного пилоочисного обладнання комбінованої дії

Abstract

Дисертація присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням процесів пиловловлювання в апаратах, що поєднують принципи дії відцентрових і жалюзійних пиловловлювачів. Теоретично обґрунтована і підтверджена експериментальними дослідженнями можливість і доцільність створення апаратів такого типу. Для трьох конструкцій створених пиловловлювачів визначені основні показники роботи – ефективність очищення і гідравлічний опір – і досліджений вплив на їх величину режимних і конструкційних параметрів. Розроблені математичні моделі процесу сепарації в цих апаратах, які дозволяють визначити їх ефективність і оцінити доцільність застосування у виробничих умовах. Рекомендовані найпридатніші для кожного із апаратів методи розрахунку гідравлічного опору. Запропонована методика розрахунку конструкційних розмірів. Розроблені рекомендації щодо раціонального використання апаратів та заходи з прискорення впровадження їх у виробництво. Запропоновані два пристрої для визначення дисперсного складу пилу, які дозволяють значно скоротити тривалість дослідів. Результати досліджень і розробок передані шістьом підприємствам, де передбачається їх використання з річним економічним ефектом 1628,7 тис. грн., та у навчальний процес. Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов пылеулавливания в аппаратах, сочетающих принципы действия центробежных и жалюзийных пылеуловителей. Теоретически обоснована и подтверждена экспериментальными исследованиями возможность и целесообразность создания аппаратов такого типа. Для трех конструкций созданых пылеудовителей определены основные показатели работы – эффективность очистки и гидравлическое сопротивление – и исследовано влияние на их величину режимных и конструкционных параметров. Разработаны математические модели процесса сепарации в этих аппаратах, позволяющие определить их эффективность и оценить целесообразность применения в производственных условиях. Рекомендованы наиболее пригодные для каждого из аппаратов методы расчета гидравлического сопротивления. Предложена методика определения конструкционных размеров. Разработаны рекомендации по рациональному использованию аппаратов и мероприятия по ускорению внедрения их в производство. Предложены два устройства для определения дисперсного состава пыли, позволяющие значительно сократить продолжительность опытов. Результаты исследований и разработок переданы шести предприятиям, где запланировано их использование с годовым экономическим эффектом 1628,7 тысяч гривен, и в учебный процесс. The dissertation is dedicated to the theoretical and experimental researches of dust-cleaning process at apparatus, which combine the action principles of centrifugal and louvered dust collector. The possibility and reasonability of creation such apparatuses are theoretically justified and confirmed by experimental researches. Creation of each dust collector design among three, is motivated by tendency to eradicate by the way of combination some inherent for dust collector defects, which action principles are combined. In louver-vortex dust collector through the installation inside apparatus the cylindrical louver concentrically to his housing, the efficiency upgrading is achieved as implementation of Principles of centrifugal and louvered divider, so elimination the so-called «axial bundle», in which the centrifugal force is too low for throwing the solid particles to the edge of apparatus, where these particles can be removed away by flow of purified gas, that decreases the separation efficiency. The multicyclone creation, which elements are made with the cylindrical louvers, was motivated by the need to increase the efficiency through the combination of separation principles, to provide the significant productive capacity without reducing efficiency from using the elements of small diameter and to decrease the dimensions of apparatus especially vertically. In the cyclone design with multistage dust removal it is provided, except the combination of the principles of centrifugal and louver separation by installing a cylindrical louver, the continuous removal of the basic mass of dust particles, which are thrown off to the edge, vertically step by step, because captured in conical part dust particles can be partially carried away by flow of purified gas as it happens in the cyclones. The tests according to the standard procedure for this class of equipment for all three dust collectors, allowed to determine main parameters of their work – dust-catching efficiency and hydraulic resistance – and to examine their impact on the value of operating and design parameters. The mathematical models of separation process which allow determining the dust-catching efficiency and their validity for specific conditions of possible application are worked out. The most suitable methods for calculation of hydraulic resistance are recommended. The determination method of the constructive dimensions has been suggested. The management recommendations and acceleration of their implementation were developed. The two devices for dust size-consist determination, which allow to reduce the duration of the experiments significantly have been suggested. Research and development results have been implemented on 6 enterprises where their usage are planned with 1.6287 million hryvnyas of annual economic effect, and also have been used in educational process.