Экспериментальное исследование сепарационных характеристик системы газоочистки при различных геометрических параметрах циклонных аппаратов

Противоточный циклонный аппарат является основным элементом в системах газоочистки большинства производств энергетической, химической, машиностроительной, строительной, пищевой и других отраслей промышленности. Представлены результаты исследования сепарационных характеристик системы газоочистки при различных геометрических параметрах циклонных аппаратов.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………… 10
ОБЗОР ОСНОВНЫХ СВЕДЕНИЙ О ОЧИСТКЕ ВОЗДУХА ОТ
ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА ………………………………………………………………. 14
1.1 Классификация способов обеспыливания воздуха …………………………. 14
1.1.1 Пылеосадительные камеры …………………………………………………………. 16
1.1.2 Жалюзийные пылеуловители………………………………………………………. 17
1.1.3 Инерционные пылеуловители …………………………………………………….. 18
1.1.4 Ротационные пылеуловители………………………………………………………. 19
1.1.5 Циклонные аппараты ………………………………………………………………….. 20
1.2 Физические основы осаждения пыли в аппаратах сухой инерционной
очистки …………………………………………………………………………………………………. 22
1.3 Оценка эффективности систем обеспыливания воздуха …………………. 24
1.4 Обзор отдельных проектов по исследованию инерционных аппаратов 28
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………………………….. 34
2.1 Постановка задачи исследования ……………………………………………………… 34
2.2 Описание установки и проведенных опытов …………………………………….. 34
2.3 Обработка результатов ………………………………………………………………….. 39
2.3.1 Расчет эффективности пылеулавливания …………………………………….. 39
2.3.2 Методика расчета погрешности ………………………………………………….. 46
2.4 Выводы по разделу ……………………………………………………………………….. 49
ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………. 51
3.1 Планирование работ и оценка времени их выполнения …………………… 51
3.2 Смета затрат на проект ………………………………………………………………….. 53
3.2.1 Материальные затраты ……………………………………………………………….. 53
3.2.2 Амортизация компьютерной техники ………………………………………….. 53
3.2.3 Затраты на заработную плату ……………………………………………………… 53
3.2.4 Затраты на социальные нужды ……………………………………………………. 54
3.2.5 Прочие затраты…………………………………………………………………………… 55
3.3 Смета затрат на оборудование и монтажные работы…………………………. 56
3.4 Заключение по разделу «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение» ……………………………………….. 57
СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ……………………………………………………. 59
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 61
4.2 Производственная безопасность ………………………………………………………. 63
4.3 Экологическая безопасность проекта ……………………………………………….. 70
Выводы по разделу «Социальная ответственность» ……………………………….. 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………….. 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………. 77
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 85
Introduction ……………………………………………………………………………………………. 86
Research problem statement …………………………………………………………………….. 89
Description of the installation and experiments ………………………………………….. 89
Results Processing…………………………………………………………………………………… 93
Findings …………………………………………………………………………………………………. 97
Conclusion……………………………………………………………………………………………… 98
References ……………………………………………………………………………………………. 100

В результате проведенного исследования была достигнута
поставленная цель, а именно были разработаны рекомендации по работе и
дальнейшему исследованию аппаратов пылеулавливания. В процессе
исследования были выполнены поставленные задачи. Выполнен обзор
новейшей научной литературы по тематике исследования процессов
обеспыливания в инерционных циклонных пылеотделителях, выявлены
наиболее перспективные предложения по совершенствованию конструкций
инерционных пылеотделителей, основываясь на которые и была поставлена
задача исследования. Основной задачей исследования стало получение
исследование эффективности циклонного аппарата при наличии в нем
местного сопротивления, а именно лопаток на выпускном патрубке. После
чего была проведена сборка, настройка и проверка экспериментального
стенда, после чего проведена серия из пятнадцати опытов В качестве
дисперсного материала был использован цемент М-400 со средним диаметром
частиц 23-24мкм. Опыты проводились при температуре воздуха 18-20ᵒС и
относительной влажности около 50%. Более эффективной оказалась установка
без лопаток на выхлопном патрубке, что обусловлено большим
аэродинамическим сопротивлением, а соответственно меньшей скоростью в
компоновке с лопатками. Эффективность с учетом погрешности составила:
По улову: для классического циклона (98,90±0,12) %;
для новой конструкции циклона (79,92±0,12) %.
По уносу: для классического циклона (99,3±0,14) %;
для новой конструкции циклона (81,95±0,12) %.
В установке с лопатками на выхлопном патрубке скорость потока
составила 18,35м/с при концентрации дисперсного материала 4,45г/м3. В
установке с использованием классического циклона скорость потока
составила 20,33м/с при концентрации дисперсного материала 4,02г/м 3.
Однако считать данный результат универсальным нельзя, так как
эффективность пылеулавливания циклонных аппаратов во многом зависит от
условий использования (влажности воздуха и температуры), от дисперсного
состава загрязняющего вещества и газа. Что доказывает актуальность
дальнейших исследований в области реконструкции циклонных аппаратов.
Изучение влияния местных сопротивлений на эффективность пылеочистки в
инерционных аппаратах необходимо продолжать на установках со сменными
блоками лопаток для снижения ресурсозатрат на создание новых установок.
Подобные исследования будут описаны и изучены в моих следующих работах
или работах моих коллег по тематике.
Проведено экономическое обоснование проекта: рассчитана смета
затрат на разработку проекта и затраты на оплату труда.
Проанализированы вредные и опасные факторы труда, разработаны
меры защиты от них, оценены условия труда и микроклимата рабочей среды.
Рассмотрены вопросы техники безопасности, пожарной профилактики и
охраны окружающей среды, даны рекомендации по созданию оптимальных
условий труда.
Приведенный анализ научной литературы показывает, что за последнее
время достигнуты достаточно хорошие успехи в совершенствовании
аппаратов сухой пыле очистки, однако имеется много противоречивых данных
о эффективности одних и тех же аппаратов, что затрудняет проведение
анализа, и вынуждает проводить проверку уже имеющихся опытных данных.
Отсутствие обратной связи между проектными организациями и
производственными предприятиями, эксплуатирующими газоочистку,
привело к многочисленному тиражированию аппаратов, не отвечающих как
паспортным характеристикам, так и все более ужесточающийся
экологическим требованиям к качеству атмосферного воздуха.
Таким образом, не смотря на достижения в области очистки газов,
проблема по созданию сравнительно недорогого и эффективного метода сухой
пылеочистки оставляет исследование инерционных аппаратов актуальным в
настоящее время.