БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 33 |

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э ...»

-- [ Страница 10 ] --

клапаны переключения направления воздушного потока не обеспечивают достаточной герметичности;

переключение положения клапанов и встряхивание рукавов осуществляются от механического привода, что ведет к быстрому срабатыванию трущихся частей и нарушению режима работы фильтра;

способ подвода пылегазового потока не обеспечивает предварительного отделения и не устраняет взмучивания пыли, осевшей в бункер.

Обеспыливание мокрым способом в этих условиях нецелесообразно в связи с появлением трудноудаляемых отложений и недостаточной степенью очистки. Поэтому целесообразно применение зернистых фильтров со связанной структурой, в частности фильтров из пористых металлов, обладающих повышенной прочностью, нечувствительностью к резким колебаниям давления в сети и высокой улавливающей способностью. Схема такого фильтра показана на рисунке.

Пылегазовый поток изокинетически отбирается из промышленного газохода и поступает в циклон ЦН-15, используемый в качестве первой ступени очистки. Уловленная в циклоне пыль удаляется через бункер, а пылегазовый поток, содержащий высокодисперсные фракции глинозема, поступает в цилиндрический корпус металлокерамического фильтра.

В качестве фильтрующих элементов использованы шесть сварных цилиндров диаметром 90 мм, толщиной стенки 5 мм и высотой 600 мм, изготовленных из порошка никеля фракции 0,1 – 0,2 мм. Для снижения степени забивания пор на наружную поверхность фильтрующих элементов методом напыления нанесен никелевый порошок фракции менее 0, мм. Очищенный газ всасывается ротационной газодувкой РГН-95 и выбрасывается в атмосферу.

Схема установки фильтра из пористого металла на огнеупорном заводе:

1 – газоход;

2 – циклон ЦН-15;

3 – бункер циклона;

4 – корпус фильтра;

5 – фильтрующие элементы;

6 – газодувка РГН-95;

7 – масловлагоотделители;

8 – ресивер;

9 – коллектор продувочный;

10 – конденсатоотводчики;

11 – манометры самопишущие;

12 – расходомер;

13 – дифференциальные манометры Фильтровальные элементы регенерируют обратной продувкой очищенным газом или воздухом. Газодувку с помощью системы кранов переводят в режим нагнетания и регенерирующий агент направляют в фильтр.

Для регенерации можно применять компримированный до 7105 Н/м2 воздух из цеховой магистрали. Для этого сжатый воздух предварительно направляют в масловлагоотделители, в которых масло задерживается набивкой ультратонкого стекловолокна, а влага адсорбируется слоем алюмогеля.

Свободный от масла и влаги воздух поступает в ресивер-подогреватель.

В период регенерации воздух из ресивера подают в фильтр, откуда его удаляют через кольцевой коллектор, соединенный четырьмя патрубками с корпусом фильтра.

Во избежание снижения температуры газа и воздуха ниже точки росы, что привело бы к залипанию фильтрующих поверхностей, коммуникаций и арматуры, корпус фильтра и ресивер снабжены змеевиковым паровым обогревом и теплоизоляцией. Бункер циклона снабжен теплоизоляцией, чтобы не допустить конденсации паров влаги, адсорбированной глиноземом из воздушного потока при транспортировании. Для автоматического отвода конденсата, образующегося в процессе теплообмена, установлены конденсатоотводчики системы «Симплекс».

Производительность установки по газу и расход воздуха на обратную продувку определяли нормальными острыми диафрагмами, соединенными с дифференциальными самопишущими манометрами ДП-610, и дополнительно контролировали пневмометрической трубкой, соединенной с микроманометром ММН. Гидравлические сопротивления циклона и фильтра определяли U-образными дифференциальными манометрами.

При эксплуатации удельную газовую нагрузку q на фильтр меняли от 0,42 до 5,0 м3/(м2мин) соответственно. Поэтому изменяли условную скорость в поперечном сечении циклона с 1,3 до 3,9 м/с. Эффективность циклона при этом возрастала с 52 до 80%. В известных пределах меняли и дисперсный состав пыли, поступающей на фильтр [1].

Параметры логарифмически-нормального распределения размеров частиц пыли перед циклоном не зависели от q и составляли dm = 5 мкм, = 0,81, а перед фильтром dm и менялись соответственно от 1,8 до 0,9 мкм и от 0,39 до 0,59. Такие изменения dm и следует признать незначительными, а параметры пылегазового потока на входе в фильтр вполне стабильны. Некоторое увеличение среднего квадратичного отклонения при оптимальной скорости пылегазового потока на входе в циклон связано с проявлением кинематической коагуляции в центробежном поле циклона [2].

Эксперименты показали, что пылесодержание перед циклоном менялось от 0,4 до 5,8 г/нм3 и в среднем составляло 5,2 г/нм3, а после фильтра не превышало 1,610-3 г/нм3. Таким образом, эффективность установки достигала 99,8% при изменении Р от 1,3 до 2,7 кПа [3].

1. Гидродинамические особенности и кинетические закономерности разделения промышленных аэрозолей фильтрованием / С.Ю. Панов, Г.В. Кольцов, Е.В.

Романик, Ю.В. Красовицкий, Д.Б. Трощенко // Экология Центрально-Черноземной области РФ: Науч.-техн. журн. – Липецк, ЛЭГИ, 2006. – С. 82-83.

2. Обеспыливание газов зернистыми слоями / В.П. Добросоцкий, В.Г. Иванова, Д.Б. Трощенко, А.А. Маньков, М.Н. Кузнецова // Экология Центрально-Черноземной области РФ: Науч.-техн. журн.. – Липецк, ЛЭГИ, 2006. – С. 89-90.

3. Улавливание и утилизация пыли зернистыми слоями при сушке гранулированных материалов / Ю.В. Красовицкий, А.В. Логинов, Е.В. Архангельская, Д.Б. Трощенко, С.В. Энтин, Д.А. Ермолычев, С.Л. Кабаргин, Б.Г. Колбешкин, М.Н.

Кузнецова, О.В. Митюкова, В.П. Добросоцкий, Г.В. Кольцов // Строительные материалы. – 2006. – №7. – С. 61-63.

В. П. Добросоцкий1, В. Г. Кольцов1, И. Н. Дутов1, Ю. В. Красовицкий2, Д. Б. Трощенко2, Е. В. Романюк2, И.А.

Малинова2, Б. Г. Колбешкин3, М. Н. Кузнецова3, ОАО ПКФ «Воронежский керамический завод»

Воронежская государственная технологическая академия Воронежский вагоноремонтный завод им. Тельмана

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕРНИСТЫХ СЛОЕВ

Проскок пыли через насыпные зернистые слои имеет селективный характер. Экстремальные значения проскока приходятся на частицы пыли размером 0,4 – 0,9 мкм, причем с увеличением скорости потока этот максимум возрастает со смещением в сторону меньших частиц. При низких скоростях потока и крупных зернах слоя частицы пыли в результате касания и инерции почти не осаждаются, и эффективность осаждения субмикронных частиц аэрозоля с ростом скорости резко снижается. Большое влияние седиментации на осаждение частиц крупнее 0,4 мкм проявляется в зависимости проскока от направления потока: при восходящем пылегазовом потоке через слой проскок в 5 – 8 раз выше, чем при направлении потока, совпадающем с направлением гравитационной силы [1].

Слои из зерен неправильной формы эффективнее слоев из сферических или окатанных зерен.

Улавливание тонкодисперсных частиц пыли при dч 5 мкм в зернистых слоях высокоэффективно при низкой скорости потока (w0,05 м/с), когда преобладает диффузионно-седиментационное осаждение, и при высокой скорости (w 0,5 м/с), когда преобладает инерционный механизм осаждения, а субмикронные частицы плохо улавливаются. Для предотвращения уноса уловленной пыли зернистые слои часто орошают жидкостью. Это позволяет резко сдвинуть экстремальные значения проскока в сторону субмикронных частиц.

Особый интерес прецизионное определение оптимальной гидродинамической области фильтрования приобретает при строго регламентированных фракционных коэффициентах проскока и применении зернистых слоев со связанной структурой. Созданная для этой цели опытная установка состоит из последовательно соединенных воздуходувки, регулятора расхода, ротаметра, сменной фильтровальной кассеты и лазерного аэрозольного спектрометра ЛА-01 НИФХИ им. Л. Я.

Карпова, позволяющего измерять счетную концентрацию частиц при 0,2dч 4,0 мкм [2].

При проведении экспериментов в качестве образцов нами использованы плоские диски толщиной 2 мм, изготовленные из сферического порошка фосфористой меди различных фракций: 0,09 – 0, мм (I), 0,18 – 0,35 мм (II) и 0,35 – 0,50 мм (III). Значения коэффициента проскока K=N/N0 (где N и N0 – число частиц данной фракции после слоя и до него соответственно) при dч=0,25 мкм и при разных значениях линейной скорости потока w приведены в таблице.

Значение К при фильтровании через разные зернистые слои Теоретические значения К, рассчитанные по формуле Гормли и Кеннеди [2, 3] для диффузионного осаждения в идеальном фильтре при пуазейлевском профиле течения, достаточно близки к экспериментальным.

Это подтвердило доминирующий характер диффузионного осаждения в этих условиях. Результаты экспериментов были аппроксимированы критериальными зависимостями вида f(Kф, Re, Stk)=0.

Экспериментально установлено, что в доэкстремальной области кривых, интерпретирующих зависимость f(Kф, Re, Stk)=0, преобладают одновременно действующие седиментационное и диффузионное осаждения, антибатные с w. Этим объясняется увеличение Кф в доэкстремальной области с увеличением Re и Stk. В области, расположенной справа от зоны экстремальных значений Кф, явно преобладает инерционное осаждение, симбатное c dч и W.

Экспериментальные критические значения Stkкр свидетельствуют о вполне удовлетворительном совпадении этих величин для различных условий фильтрования и определяют условия, при которых начинает действовать инерционный механизм осаждения, может быть использовано для выбора оптимального режима фильтрования. Экспериментальные значения Stkкр оказались ниже теоретического (0,083), вычисленного для осаждения частиц на изолированной сфере, имитирующей зерно слоя.

Таким образом, эффективность зернистых слоев в области диффузионного осаждения сравнительно низкая, она повышается при переходе к инерционному механизму улавливания, что позволяет выделить предпочтительную область применения перегородок этого типа.

Полученные критериальные зависимости позволяют не только прогнозировать Кф, но и своевременно исключить зону значений Re и Stk, отвечающую наименее выгодному режиму работы фильтра. Визуальное изучение этих зависимостей позволяет констатировать наличие общей вершины в пределах 0,5Re0,8, асимптотическое приближение к некоторому минимуму при возрастании Re и близость к гауссовской кривой вида y = e. Это дало основание предложить и в дальнейшем экспериментально подтвердить зависимость вида где х = lnRe.

Значения (Кф)0 определены из приближенной асимптотики.

Полученные результаты использованы при оптимизации работы фильтра для тонкой очистки водорода [3].

Ограничение оптимальной области фильтрования диапазоном изменения важнейших гидродинамических критериев Re и Stk не исчерпывает проблемы оптимизации, так как не известно численное значение важнейшего параметра – удельной газовой нагрузки для конкретных условий процесса [3].

1. Гидродинамические особенности и кинетические закономерности разделения промышленных аэрозолей фильтрованием / С.Ю. Панов, Г.В.

Кольцов, Е.В. Романюк, Ю.В. Красовицкий, Д.Б. Трощенко // Экология ЦентральноЧерноземной области РФ: Науч.-техн. журн. - Липецк, ЛЭГИ, 2006. - С. 82-83.

2. Определение экономически целесообразной удельной газовой нагрузки на зернистые фильтровальные перегородки при пылеулавливании / В.П. Добросоцкий, К.С. Громов, А.В. Малинов, Г.В. Кольцов, Ю.В.

Красовицкий, В. Г. Иванова, А.А. Маньков // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2005. - №5. - С.36 – 38.

3. Особенности гидродинамики процесса фильтрования пылегазовых потоков через зернистые слои [электронный ресурс] / В.П. Добросоцкий, Г.В. Кольцов, Ю.В. Красовицкий, Д.Б. Трощенко // Проблемы экологии: наука, промышленность, образование материалы III Междунар. науч.-практ. Конф.: 25- октября 2006 г. - Белгород, БГТУ, 2006.

В. П. Добросоцкий1, В. Г. Кольцов1, И. Н. Дутов1, Ю. В. Красовицкий2, Д. Б. Трощенко2, И.А. Малинова2, Е. В. Романюк2, Б. Г. Колбешкин3, М. Н. Кузнецова3, ОАО ПКФ «Воронежский керамический завод»

Воронежская государственная технологическая академия Воронежский вагоноремонтный завод им. Тельмана

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРОВ

Экономическая целесообразность и перспективность применения фильтров со связанной структурой зернистого слоя обусловлены их техническими преимуществами перед другими фильтрами, механической прочностью, высокими ресурсами работы и степенью очистки. Однако стоимость фильтра со связанной структурой зернистого слоя пока достаточно высока.

Поэтому наиболее перспективны эти фильтры в тех отраслях, где их применение обеспечивает заметное снижение брака, повышение надежности основного технологического оборудования, существенное сокращение затрат на производство, уменьшение необходимого импорта и улучшение условий труда. Такой отраслью является, например, электронное приборостроение [1].

По нашему мнению, наиболее точную методику оценки экономической эффективности таких фильтров предложили Б.Ф. Шибряев и Е.И. Павловская [2,3].

Для фильтров со связанной структурой зернистого слоя, обладающих высоким коэффициентом гидравлического сопротивления, важной характеристикой является зависимость наименьшего размера улавливаемых частиц от энергетических затрат. Для удобства их определения используют специальную диаграмму зависимости минимального размера улавливаемых частиц от энергозатрат.

Важной является характеристика зависимости относительной стоимости отчистки от эффективности пылеулавливания [4].

Применение фильтров с несвязанной структурой зернистого слоя наиболее оправдано в случаях, когда фильтрующий слой вместе с уловленной пылью возвращается в производство или, если это обусловлено технологическими условиями (см. таблицу).

Использование зернистых фильтров для пылеулавливания Установка каталитического крекинга (катализаторная Завод сварочных материалов (шихта сварочных 6 Индивидуальные камеры обжига (графитовая пыль) 0, Перспективно применение зернистого фильтра в следующих производственных процессах:

• в теплоэнергетике – для организации технологической очистки газа перед теплоиспользующими устройствами промышленных печей и котлов в сочетании с санитарной очисткой газов от пылевых выбросов;

• в процессе газификации высокосернистых мазутов под давлением для улавливания сажи и смолы;

• для очистки от катализаторной пыли паров нефтепродуктов в процессах каталитического крекинга в кипящем слое с алюмосиликатным катализатором;

• для очистки от сажи и смолы при получении ацетилена термоокислительным пиролизом метана;

• для стерилизации воздуха при аэробной ферментации в производстве пенициллина;

• для тонкой очистки инертного газа от механических примесей в замкнутом контуре МГД-генератора;

• в качестве первой ступени очистки воздуха от токсичных и радиоактивных пылей.

Очевидно, что сравниваемые по экономическим показателям фильтры должны в равной мере удовлетворять основным требованиям организации процесса пылеулавливания [3].

Достаточно перспективно применение металлокерамических фильтровальных перегородок, изготовленных из порошков нержавеющих сплавов 23Н28МЗДЗТ (ЭИ-343), Х18Н12М2Т, Х2ОН80 в цветной металлургии.

В химической промышленности фильтры из пористых металлов при соответствующем аппаратурном решении могут успешно конкурировать с многоступенчатой системой очистки горячих обжиговых газов от огарковой пыли при обжиге пирита в печах КС в процессе получения серной кислоты.

Необходимо тщательное экономическое обоснование системы очистки, в частности, зернистых фильтров из пористых металлов или композиционных структур на их основе, подтвержденное производственной необходимостью [3].

зернистыми фильтрами в производстве строительной керамики / В.П. Добросоцкий, Ю.В. Красовицкий, В.Г. Иванова, Б.Г. Колбешкин, М.Н. Кузнецова // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. – №2. – С. 35 – 36.

нагрузки на зернистые фильтровальные перегородки при пылеулавливании / В.П. Добросоцкий, К.С. Громов, А.В. Малинов, Г.В. Кольцов, Ю.В.Красовицкий, машиностроение. 2005. – №5. – С. 36 – 38.

Ю.В. Красовицкий, В. В. Дуров – М.: Химия, 1991. – 192 с.

4. Aerodynamische Verfahren zur Erhhung der Leistungserzeugung der Entstaubung:

Monographie. / J. V. Krasovickij, P. Baltrnas, B. G. Kolbeschkin, V. P. Dobrosotskij, G. V.

Koltsov. Vilnius: Technika, 2006. - 352 s.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 33 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»