CC BY
7Редакция и редакционный совет поздравляют заслуженного деятеля науки РФ, доктора технических наук, профессора кафедры «Процессы и аппараты химических и пищевых производств» Воронежской государственной технологической академии, члена редакционного совета журнала «Строительные материалы»® Юрия Владимировича Красовицкого с присвоением ему почетного звания «Основатель научной школы» Российской академии естествознания.
Юрий Владимирович — яркий пример верности выбранному научному направлению. С момента окончания в 1953 г. Московского института химического машиностроения он занимался исследованиями слоевых фильтров для сухой очистки отходящих газов от пыли, которые со временем развил со своими учениками в научное направление промышленной экологии — разделение газовых гетерогенных систем с твердой дисперсной фазой зернистыми слоями. Основным направлением научной школы профессора Ю.В. Красовицкого является теория кинетики фильтрования полидисперсных аэрозолей зернистыми слоями при изменяющемся во времени проскоке дисперсной фазы для различных видов фильтрования.
Разработки Ю.В. Красовицкого и его научной школы защищены 6 авторскими свидетельствами СССР, 11 патентами РФ, награждены 18 медалями ВДНХ СССР. Ю.В. Красовицкий — автор более 500 научных работ, в том числе 8 монографий, из которых 3 изданны за рубежом.
Ю.В. Красовицкий ведет большую педагогическую работу по подготовке кадров высшей квалификации. Им подготовлено 19 кандидатов наук и 3 доктора наук. Профессор Ю.В. Красовицкий является действительным членом Нью-Йоркской Академии наук (США), почетным профессором Цицикарского института легкой промышленности (КНР), академиком Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ), членом редколлегии журналов «Новые огнеупоры» (РФ) и «Journal of Environmental Engineering and Landscape Management» (Литва). Награжден медалью им. М.В. Ломоносова «За вклад в решение проблем безопасности и экологии, в образование и воспитание в области безопасности жизнедеятельности и защиты природной среды».
; » t » t » ï ) t »
российская академия естествознания
СЕРТИФИКАТ № 00341 (15 июня 2010 г.)
Храсоеицкий ЗОрий (Владимирович
ПРйСВССио КРЕПКИ ЗНАНИЕ
ОСНОВАТЕЛЬ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ
«Разделение газовых гетерогенных систем с твердой дисперсной фазой зернистыми слоями»
ПРЕЗИДЕНТ -
I»■
_ М Ю ЛЕДБАНОЕ
? г ь í * г i
< » с £ î
Редакция и редакционный совет журнала «Строительные материалы»® поздравляют Юрия Владимировича с высокой оценкой результатов его научно-педагогической деятельности и желают ему крепкого здоровья и дальнейших творческих успехов.
УДК 66.074.2/3:666.6.002
Ю.В. КРАСОВИЦКИЙ, д-р техн. наук, Воронежская государственная технологическая академия;В.И. НИКОЛАЕВ, канд. эконом. наук, ОАО «Вагонреммаш»; Н.В. ПИГЛОВСКИЙ, ведущий инженер (piglovsky@vagon.vrn.ru), Воронежский вагоноремонтный завод; М.Н. ФЕДОРОВА, инженер-экономист, ОАО «Минудобрения» (Воронеж); Р.Ф. ГАЛИАХМЕТОВ, директор ООО «ПРИДОНХИМСТРОЙИЗВЕСТЬ» (г. Россошь, Воронежская обл.)
Рациональные способы удаления уловленной пыли в производстве строительных материалов
Эффективность пылеулавливающей установки определяется работой пылевыгрузного оборудования, выбор которого зависит от конструкции бункеров, количества выгружаемой пыли, ее насыпной плотности, текучести, температуры, слипаемости, абразивности, а также перепада давлений и температуры окружающей среды. Поэтому системы пылевыгрузки проектируют комплексно с учетом средств, предотвращающих зависание пыли в бункерах аппаратов и выбора надежных запорных и транспортных механизмов.
К этим механизмам относятся шиберные, дисковые и клапанные затворы, пылевые затворы без привода (плоская мигалка, мигалка с конусным клапаном), пылевые затворы с приводом (шлюзовый питатель роторного типа с электроприводом, двойной пылевой затвор Гипрогазоочистки с электроприводом, винтовой затвор с пылевой пробкой). Схемы устройства этих затворов представлены на рис. 1.
Шиберные или дисковые затворы (рис. 1, а и б) используют в качестве отсекающих устройств с целью проведения ремонта без остановки технологического оборудования. В этом случае объем бункера должен обеспечивать возможность резервного накопления пыли на время ремонта. Шиберные пылевые затворы изготовляют в обычном и герметичном исполнении. Плоская заслонка, перемещающаяся в направляющих пазах затвора, в герметичных винтовых затворах прижимается к течке бункера с дополнительным усилием, создаваемым эксцентриковыми роликами.
Дисковый затвор (рис. 1, б) выполнен в виде подпружиненной задвижки с ручным рычажным приводом, позволяющим поворачивать диск заслонки на некоторый угол в горизонтальной плоскости вокруг оси вращения.
Клапанный затвор снабжен плоским клапаном с резиновым уплотнителем (рис. 1, в) и имеет ручной при-
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы- ' август 2010 31
0 300^
"Т"
1 .гл.-:-
г * 1ШЙ1 ИН п
[[ V-
А ЛА4 \з
Рис. 1. Схемы устройства пылевых затворов: а - шиберный затвор обычный; б - дисковый затвор: 1 - верхняя часть корпуса; 2 - диск-заслонка; 3 - нижняя часть корпуса; 4 - рукоятка; в - клапанный затвор: 1 - бункер; 2 - корпус; 3 - клапан; 4 - рычаг; 5 - канат; г - плоская мигалка: 1 - стояк; 2 - язык; 3 - ограничитель; 4 - петля; 5 - корпус; д - мигалка с конусным клапаном: 1 - клапан; 2 -рычаг с грузом; е - шлюзовой питатель роторного типа с электроприводом; ж - двойной пылевой затвор Гипрогазоочистки с электроприводом; з - винтовой затвор с пылевой пробкой: 1 - винт; 2 - опора; 3 - шнек; 4 - клапан; 5 - груз
вод. Его обычно используют при перепадах давления ± 1 кПа.
Особый интерес представляют пылевые затворы без привода. Простейший затвор такого типа — плоская мигалка (рис. 1, г), применяемая на стояках аппаратов, работающих с псевдоожиженным слоем. В момент, когда статический напор слоя пыли в стояке превысит разность давлений в аппарате и пылеуловителе, например в циклоне), язык мигалки открывается и пыль высыпается из стояка. Закрытие языка зависит от перепада давлений на стояке. Недостаток мигалок — низкая герметичность, так как контакт между посадочным седлом и клапаном часто бывает неплотным из-за попадания пыли.
/А—
/ \ / \ .' / \ .-' - П
ъл
■в-
гп
МЪГ о
\ УХ р-'-г т—
Мигалки с конусным клапаном (рис. 1, д) устанавливают в случае, если разрежение над ними не превышает 1000 Па. При больших разрежениях можно последовательно устанавливать две мигалки. В случае работы на влажных пылях угол раскрытия конуса уменьшается с 90о до 60о.
Уплотняющее действие мигалки основано на поддержании в течке столба пыли нужной высоты. Необходимую для этого высоту h вертикального участка над мигалкой, м, определяют по формуле:
к = Ар(Ершс) + 0,1, (1)
где Ар — разрежение в аппарате, Па; g=9,81 — ускорение силы тяжести, м/с2; рнас — насыпная плотность пыли, кг/м3.
Диаметр мигалки (внутренний диаметр входного патрубка) рассчитывают по формуле:
а = 1,12^ / ?)0,5, (2)
где Оул — расход улавливаемой пыли, кг/с; q — удельная нагрузка мигалки, которая при отсутствии других рекомендаций может быть принята в пределах 60-100 кг/(м2*с).
Шлюзовые питатели роторного типа с электроприводом (рис. 1, е) наиболее распространены в аппаратах пылеулавливания. Существенный недостаток этих механизмов — подсос воздуха в аппарат при отсутствии слоя пыли в бункере. Поэтому их желательно применять в сочетании с уровнемером, отключающим питатель прежде чем будет сработан весь слой скопившейся над ним пыли, и включающим его вновь после того, как
а
4
5
2
3
е
д
а
б
в
няющими винтами
Типоразмер Ширина желоба, мм Производительность, кг/ч Длина, м Температура транспортируемого материала, оС
КПС-200 200 15000 60 До 250
КПС-200Т 200 15000 60 450
КПС-320Т 320 40000 100 450
КПС-500 500 75000 75 450
КПС-650Т 650 100000 60 450
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал ¡Д^ |'3
32 август 2010
Рис. 3. Линзовый компенсатор с сальниковым уплотнением
уровень уловленного материала в бункере газоочистного аппарат достигнет высоты около 0,5 м.
Производительность питателя G, м3/с рассчитывают по формуле:
О = [(п D2/4) L-V] п• /, (3)
где Б — внутренний диаметр питателя, м; Ь — ширина затвора, м; V — объем внутренней полости питателя, занимаемый валом и перегородками, м3; п — частота вращения вала, об/с.; / — коэффициент заполнения, равный 0,4-0,6.
Двойные пылевые затворы с электроприводом применяют для дозирования выгрузки пыли при температуре до 400оС и разрежении в аппаратах до 1 кПа. На рис. 1, ж показан двойной пылевой затвор конструкции Гипрогазоочистки производительностью 1,5 кг/с.
На рис. 1, з представлена схема винтового затвора с пылевой пробкой, используемого для выгрузки пыли при температуре до 250оС и перепаде давления до 15 кПа. Винтовой затвор состоит из винта с переменным шагом, консольно закрепленного в подшипниковой охлаждаемой опоре. На другом конце вала насажена звездочка, которая посредством цепной передачи получает вращение от мотора-редуктора. На выходе из корпуса имеется обратный клапан. Усилия прижима клапана к седлу регулируются грузами, установленными на рычагах, которые закреплены на одном валу с клапанами. Благодаря этому в затворах создается пылевая пробка, гарантирующая герметичность в период выгрузки пыли.
По сравнению со шлюзовыми винтовой затвор обеспечивает более высокую герметичность, но должен быть изготовлен с высокой точностью.
В [1] приведены подробные сведения о пылевом двойном затворе ЗПД-200-01, пылевом затворе-увлажнителе ЗУП-150 и роторном окомкователе пыли ОПР-200.
Для транспортировки уловленной пыли из бункеров пылеуловителей в емкости-накопители используют обычно шнековые конвейеры, как это показано на рис. 2.
Шнековый конвейер может иметь сплошной винт (рис. 2, а) или быть лишенным нескольких витков (уплотняющий шнек) для создания в конвейере уплотняющей пробки пыли (рис. 2, б и в).
Винт уплотняющего шнека (рис. 2, б) монтируют частично в бункере аппарата или в собственном кожухе. Перед выгружным патрубком шнека, конец которого лишен нескольких витков, устанавливают наклонную металлическую плоскость, благодаря которой образующаяся в этом месте пробка пыли проталкивается шнеком в боковую разгрузочную течку.
В уплотняющем шнеке, показанном на рис. 2, в, пылевая пробка образуется примерно в центре шнека, где удалены от одного до двух витков винта.
Перед эксплуатацией в шнеки насыпают достаточное количество пыли для образования запирающей пробки. Оптимальные формы и высоту металлического листа у уплотняющего шнека, как и длину участка, на котором образуется пробка в результате изъятия части витков, определяют опытным путем в зависимости от свойств пыли и перепада давления.
Конвейер с погруженными скребками (КПС) пред-с-тавляет собой закрытый металлический короб прямо-угольного сечения, составленный из отдельных последовательно соединенных секций. Внутри короба между приводной и натяжной головками перемещается тяговая цепь с консольно приваренными к ней скребками. Погруженная в транспортируемый материал нижняя рабочая ветвь цепи перемещает его в сторону приводной головки.
Техническая характеристика конвейеров КПС приведена в таблице.
Для компенсации температурных удлинений газоходов и крупногабаритных аппаратов, работающих при температурах до 400оС, используют компенсаторы. Они подразделяются на линзовые, сальниковые и комбинированные. Наибольшее применение получили линзовые компенсаторы. Линзовые компенсаторы для запыленной среды выполняют с сальниковыми уплотнениями, как это показано на рис. 3, чтобы не допустить отложения пыли в линзах. По сечению компенсаторы делятся на круглые и прямоугольные. Компенсаторы выполняются одно-, двух- и трехлинзовыми.
Величину необходимой компенсации удлинения газохода i, м определяют по формуле:
i = 12,5-10"6tcm - L , (4)
где L — длина газохода, м; tcm — температура стенки, оС.
Необходимость установки предохранительных клапанов определяют анализом условий производства. При взрыве клапаны срабатывают, давая выход взрывной волне и защищая таким образом основное оборудование от разрушений. Предохранительные клапаны надо устанавливать на газоходе от пылеуловителя до дымососа, на горизонтальном или слабонаклонном (менее 30о) газоходе после дымососа, но до дымовой трубы.
Предохранительные клапаны изготовляют из мягкой жести толщиной не более 0,5 мм с одинарным швом посредине либо из алюминиевого листа толщиной от
0.5.до 1 мм. Предохранительные клапаны располагают в верхней части газоходов. У клапанов, устанавливаемых вблизи мест обслуживающего персонала, ставят вытяжные короба, чтобы при срабатывании клапана не обожгло людей [3].
Ключевые слова: пылевые затворы, шнековые конвейеры, температурные компенсаторы.
Список литературы
1. Каталог газоочистного оборудования: Методологическое пособие / Под ред. А.Ю. Вальдберга. Центр обеспечения экологического контроля при Госкомитете РФ по охране окружающей среды. СПб., 1997. 232 с.
2. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под ред. А.А. Русанова. М.: Энергия, 1975. 296 с.
3. Горемыкин В.А., Красовицкий Ю.В., Панов С.Ю., Логинов А.В. Энергосберегающее пылеулавливание при производстве керамических пигментов по сухому способу. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2001. 296 с.
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы- ® август 2010 33
