Технические науки/2. Механика

 

Аспирант Агарков А.М., студент Краснов В.В.

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова, Россия

 

Оценка технико-экономических показателей пылеконцентраторов

 

К наиболее важным показателям пылеулавливающих аппаратов относятся: степень очистки h, гидравлическое сопротивление DР и габаритные размеры. Причем основные проблемы, возникающие при размещении пылеуловителя в производственных помещениях, в основном обуславливаются его высотой H.

В табл. 1 представлены параметры, позволяющие произвести сравнительную оценку технико-экономических показателей предлагаемых пылеконцентраторов и широко применяемых в промышленности циклонных пылеуловителей отечественных научно-исследовательских институтов. Эксплуатационные параметры циклонов взяты из [3]. Причем значения диаметров частиц пыли, улавливаемых с эффективностью 50 %,  d50 и потери давления в аппаратах DР приведены к единым условиям эксплуатации: диаметр пылеуловителя D=0,3 м; плотность частиц пыли rп=2600 кг/м3; вязкость воздуха m=22,2×10-6  Па×с; фиктивная скорость в сечении аппарата Vф=3,5 м/с; плотность воздуха rв=1,29 кг/м3. Высота циклонов Н представлена в долях диаметра без учета высоты бункера.

Значения параметров d50 и lgsh, характеризующих пофракционную эффективность, позволяют произвести сравнение общих эффективностей очистки.

Анализ данных, представленных в табл. 1, показывает:

ДПК уступает по эффективности пылеулавливания циклонам СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М, СИОТ и «Клайпеда». Обычно пропускная способность указанных циклонов на оптимальных скоростях Vопт в 1,7…3,3 раза ниже, чем у ДПК. При достижении одинаковой пропускной способности (Vопт=3,5 м/с) уровень гидравлического сопротивления аппаратов резко возрастает и практически становится неприемлемым. Наиболее близким по степени очистки к ДПК является циклон НИИОГаз СДК-ЦН-33, однако, он значительно уступает по величине габаритных размеров и уровню гидравлического сопротивления.

Таблица 1 – Эксплуатационные параметры циклонных пылеуловителей

№

Пылеуловитель

d50,мкм

lgsh

Vопт,м/с

x

DР, Па

Н/Dц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

ВЦНИИОТ

ЦН-24

ЦН-15у

ЦН-15

Ц

ППК

ЦН-11

СДК-ЦН-33

ДПК

СК-ЦН-34

«Клайпеда»

СИОТ

СК-ЦН-34М

5,6

5,18

3,65

2,74

2,44

2,38

2,22

1,41

1,35

1,19

1,06

0,85

0,69

0,32

0,308

0,283

0,352

0,34

0,34

0,352

0,64

0,335

0,308

0,25

0,28

0,34

4

4,5

3,5

3,5

3,3

3,5

3,5

2

3,33

1,7

1,1

1

2,0

75

73

158

150

210

104

235

500

285-265

1050

1300

1400

2800

593

577

1248

1185

1659

770-880

1857

3950

2290-2090

8295

10270

11060

22120

5,2

4,6

3,3

4,3

4,6

3,3

4,4

3,8

2,3

2,9

2,9

1,91

3,3

 

Эффективность пылеулавливания ППК приближается к эффективности широко распространенного циклона ЦН-11, и достигается при более низкой величине потерь давления, уступающей лишь аналогичной величине низкоэффективных циклонов ВЦНИИОТ и ЦН-24.

C:\DISSERTACIA\RISWMF\ris_3_16.wmf

Рис. 1. Зависимости эффективности пылеулавливания

пылеконцентраторов от входной концентрации пыли

 

В сравнении с двухступенчатым, противоточный пылеконцентратор выигрывает лишь в уровне гидравлического сопротивления, однако в отличие от ДПК он позволяет осуществить при необходимости очистку рециркуляционного потока воздуха. Применение ППК в качестве пылеуловителя будет также экономически целесообразным в случае использования существующих циклонов типа ЦН в качестве ППК, при реконструкции действующих АС.

Возможность низких значений концентрации пыли Свх в аспирируемом воздухе АС и имеющиеся данные [1,2,4,5] о снижении степени очистки в циклонах в области малых Свх продиктовали необходимость исследования зависимости эффективности пылеулавливания предлагаемых пылеконцентраторов от входной концентрации пыли.

На рис. 1 представлены зависимости эффективности пылеулавливания ППК и ДПК от входной концентрации пыли, полученные на основе обработки экспериментальных данных. Как видно из представленных графиков эффективность пылеулавливания обоих пылеконцентраторов при Свх>300мг/м3 можно считать неизменной.

 

Литература:

1.     Зайончковский Я. Обеспыливание в промышленности / Перевод с польского. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1969. - 247 с.

2.     Тукало Н.П., Ульянов В.М. Улавливание синтетических смол в циклоне с эжекционной выгрузкой материала // Пром. и сан. очистка газов.– 1984, № 3.- С. 12.

3.     Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под общ. ред. А.А. Русанова. - М.: Энергия, 1975. - 296 с.

4.     Карагодин И.Ю. Оптимизация циклонного аппарата с перераспределяющими лопастями // Сб. научных трудов "Обеспыливание строительства".-Ростов-на-Дону: РИСИ, 1987. - C. 21-29.

5.     Tawari T.D., Zenz F.A. Evaluating cyclone efficiencies from stream compositions // Chemical Engineering. – 1984. –V.1, № 4 – Р. 69-73.