Технические науки/2. Механика

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

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова, Россия

Факторы, влияющие на процесс пылеулавливания в циклонах

Наряду с центробежной и силой сопротивления среды, на процесс сепарации оказывают влияние сила тяжести и силы Кориолиса, обусловленные формой и вращением частиц пыли. Движение частицы усложняется также стесненностью осаждения, турбулентной диффузией, меняющейся картиной течения газового потока, обуславливающейся геометрией и режимными параметрами циклонного пылеуловителя. Кроме этого есть еще ряд трудно описываемых факторов, дополнительно усложняющих аналитические исследования процесса сепарации пыли. Отсутствие в настоящее время методологии аналитических исследований, позволяющих адекватно описать процесс пылеулавливания в циклонных аппаратах, обуславливает широкое применение экспериментальных методов исследований.

К факторам, существенно влияющим на процесс пылеулавливания в циклонах и характерных для АС перегрузочных узлов и дробильно-измельчительного оборудования, необходимо отнести: изменение во времени объёмов аспирации, подсосы атмосферного воздуха через разгрузочную часть бункера в полость аппарата, снижение эффективности пылеулавливания в области малых входных концентраций пыли.

Изменение объемов очищаемого воздуха характерно для централизованных АС, а также может вызываться неравномерностью подачи материала в перегрузочный желоб и износом уплотнений укрытий.

На первый взгляд, подсосы атмосферного воздуха через разгрузочную часть бункера в полость циклона, приводящие к снижению эффективности улавливания пыли, легко устранимы. Однако в производственных условиях, даже шлюзовые затворы не дают 100 % герметичности, в связи с их интенсивным абразивным износом. А как показали проведённые экспериментальные исследования [1, 2], подсос атмосферного воздуха в количестве более 10 % от объёмов очищаемого воздуха сводят эффективность пылеулавливания в циклонном аппарате практически к нулю.

Существующие методики расчета эффективности циклонных пылеуловителей не учитывают влияние запылённости очищаемого воздуха в области низких концентраций, которые являются характерными для АС перегрузочных узлов. В лучшем случае корректировка эффективности пылеулавливания осуществляется при больших входных концентрациях. Так, например, в соответствии с [3] увеличение входной концентрации свыше 10 г/м³ ведёт к незначительному росту эффективности очистки, учитываемому эмпирической зависимостью.

С другой стороны имеется информация, говорящая о необходимости такой корректировки и при входной концентрации пыли до 10 г/м³ [4]. В [5] отмечается скачкообразное увеличение эффективности циклона в диапазоне входных концентраций от 100 до 600 мг/м³ и дальнейший существенный рост до запыленности равной 5 г/м³. Попытки аналитических исследований [88] говорят о существенности этого влияния при входной концентрации до 2,3 г/м³.

Как упомянутые, так и другие проведенные исследования [6,7], несмотря на некоторое количественное противоречие, подтверждают существенность влияния низкой запыленности аспирируемого воздуха, характерной для большинства АС перегрузочных узлов, на эффективность очистки в циклонах.

Литература:

1. . Рябинович В.Б., Финогенова Н.Ю., Платонов А.М. Циклонная установка с противопылеуносным устройством //Пром. и сан. очистка газов. – 1984, №5. - С. 2.

2. Орлов Н.Л., Измоденов Ю.А., Харитонов В.Г. и др. Выбор оптимального режима инерционных сепараторов // Сб. научных трудов НИПИОТстрома. "Вопросы охраны труда и техники безопасности на предприятиях ПСМ". Вып. ХIV – Новороссийск, 1977. - C. 3-9.

3. Старк С.Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. - М.: Металлургия, 1977. – 328 с.

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

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

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

7. Шулешов Е.И., Торяник Э.И., Шмадченко В.Н. и др. Использование спирально-конического циклона СК-ЦН-22 для отчистки газового теплоносителя от осаленной угольной пыли // Сб. научных трудов "Сокращение и обезвреживание выбросов в коксохимическом производстве". - М., 1987. - C. 4О-43.