Веремеєнко Михайло Володимирович. Підвищення енергоекологічної ефективності очищення вентиляційних викидів від пилу в циклонах

Краткое описание

Веремеєнко Михайло Володимирович. Підвищення енергоекологічної ефективності очищення вентиляційних викидів від пилу в циклонах : Дис... канд. наук: 05.23.03 - 2006.

Веремеенко М.В. Підвищення енергоекологічної ефективності очищення вентиляційних викидів від пилу в циклонах. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.03. Вентиляція, висвітлення і теплогазопостачання. Донбаська національна академія будівництва і архітектури, Макіївка, 2006 р.
Дисертація присвячена проблемам очищення запиленого потоку в циклонах розробці пиловловлювачів з меншим гідравлічним опором і більш високою ефективністю. Запропоновано нову схему організації потоку в циклоні, що дозволяє розподілити радіальний стік по висоті і зменшити його інтенсивність у конічній частині апарата.
Виконано теоретичний аналіз сепарації частинок у циклоні. Розв’язано рівняння руху частки з урахуванням сил інерції, сили опору і радіального стоку потоку до осі циклона. Розроблено математичну модель сепарації частинок і методику розрахунку ступеня очищення потоку в циклоні, на підставі яких написана комп'ютерна програма для розрахунку ефективності пиловловлювача.
Виконано порівняння результатів програми з даними проведених лабораторних досліджень для циклона з перфорованою вихлопною трубою (відносне відхилення склало 3,9 %) і експериментальними даними НДІОГАЗ (погрішність 2,9 %).
Проведено лабораторні дослідження циклона з перфорованою вихлопною трубою, що підтверджують зниження гідравлічного опору апаратів до 7 % і підвищення ступеня очищення на 3-4 % у порівнянні з ЦН-11. Проведено багатофакторний експеримент по визначенню впливу різних факторів на ефективність циклона. На підставі даних цього експерименту складене рівняння регресії для визначення ступеня очищення потоку.
Розроблено програму оптимізації циклонів по трьох параметрах, що впливають: відносний діаметр і глибина занурення вихлопної труби, тангенціальна швидкість потоку. Як критерій оптимізації використовувалися приведені витрати очищення 1 м3газу. Здійснено впровадження розробленої конструкції циклона з перфорованою вихлопною трубою регіональним управлінням «Донбассмонтажспецстрой» і ПП «Промвентиляція», із сумарним економічним ефектом 33,5 тис.грн/рік.

Теоретично й експериментально обґрунтовано схему організації потоку в циклоні, яка дозволяє розподілити радіальний стік по висоті і зменшити його інтенсивність у конічній частині апарата, і оптимізовано конструкційні і технологічні параметри робочого процесу, що забезпечило підвищення ступеня очищення вентиляційних викидів від пилу в сухих циклонах і зниження енергетичних витрат.
Отримані з урахуванням обґрунтованих факторів, що впливають, і аналітично розв’язання рівняння, що описують траєкторію пилової частки в циклоні, забезпечили розробку математичної моделі сухої сепарації пилу в циклонах.
Розроблено методику визначення ефективності циклона, а також комп'ютерні програми розрахунку ступеня очищення газів від пилу і визначення оптимальних значень керуючих параметрів за різних умов роботи апарата; для очищення від кварцового пилу оптимальні діаметр вихлопної труби складає 0,6 діаметрів циклону, її глибина занурення 1,5 діаметра циклону і тангенціальна швидкість руху спадного потоку - 12 м/с.
Запропоновано і захищено патентом циклон з перфорованою вихлопною трубою, перевагою конструкції якого є зниження інтенсивності радіального стоку в конічній частині апарата, що дозволяє підвищити ступінь очищення газів.
У циклонах з перфорованою вихлопною трубою ефективність очищення газів від пилу на 4% вище за інших рівних умов, ніж у циклоні ЦН-11; при однаковому ступені очищення опір запропонованого циклона на 7% нижче від циклона НДІОГАЗ.
Значення оптимальних керуючих параметрів для циклона з перфорованою вихлопною трубою забезпечують зниження приведених витрат на 12% у порівнянні з циклонами НДІОГАЗ типів ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15в і ЦН-24.
Здійснено впровадження розробленого циклона з перфорованою вихлопною трубою регіональним управлінням «Донбасмонтажспецбуд» і ПП «Промвентиляція» із сумарним річним економічним ефектом 33,5 тис.грн.