Научная статья на тему 'Результаты опытного применения пылеуловителей электрической фильтрации на пожаровзрывоопасных предприятиях, занимающихся хранением и переработкой растительного сырья, для предотвращения пылевых взрывов'

Результаты опытного применения пылеуловителей электрической фильтрации на пожаровзрывоопасных предприятиях, занимающихся хранением и переработкой растительного сырья, для предотвращения пылевых взрывов Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
136
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР / ПЫЛЕУДАЛЕНИЕ / ВЕНТИЛЯЦИЯ / ПЫЛЬ / ПЫЛЕВЫЕ ВЗРЫВЫ / ELECTROSTATIC PRECIPITATOR / DUST REMOVAL / VENTILATION / DUST / DUST EXPLOSIONS

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Едимичев Дмитрий Александрович, Минкин Андрей Николаевич, Масаев Сергей Николаевич, Мусияченко Елена Владимировна

Работа посвящена вопросам эффективности использования техники электрической фильтрации и пылеудаления на пожаровзрывоопасных объектах, характеризуемых повышенным содержанием пыли и горючих волокон, на примере Красноярского комбикормового завода. Статья содержит общую информацию о процессах образования пыли на предприятиях по хранению и переработке зерна и основных способах, направленных на предотвращение образования условий пылевых взрывов. В статье представлены результаты опытного применения электрофильтра в системе вентиляции комбикормового завода, доказывающие возможность его безопасного применения и высокую степень очистки запылённого воздуха, что позволит значительно снизить риск возникновения первичных и вторичных пылевых взрывов. Также в статье приводится описание устройства предлагаемого электрофильтра, позволяющего обеспечить процесс пылеудаления в пожаровзрывоопасных помещениях, отличающихся повышенной концентрацией в воздухе органической, мелкодисперсной пыли. Результаты работы могут быть использованы при проектировании электрофильтров, учитывая местные свойства улавливаемых пылей, их состав, дисперсность и производительность установленной вентиляционной системы. Полученные результаты также могут быть использованы при разработке методических рекомендаций, направленных на определение оптимальных режимов работы электрофильтров, инструкций по их безопасной эксплуатации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Едимичев Дмитрий Александрович, Минкин Андрей Николаевич, Масаев Сергей Николаевич, Мусияченко Елена Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE RESULTS OF THE EXPERIMENTAL USE OF ELECTRIC FILTERING DUST COLLECTORS, IN FIRE AND EXPLOSION OF ENTERPRISES ENGAGED IN THE STORAGE AND PROCESSING OF PLANT MATERIALS, TO PREVENT DUST EXPLOSIONS

The work is devoted to the issues of the efficiency of using electrical filtering and dust removal equipment at fire and explosion hazardous objects of high content of dust and combustible fibers, for example of the Krasnoyarsk feed mill. The article include general information about the processes of dust formation at the enterprises for storage and processing of grain and the main methods aimed at preventing the formation of conditions for dust explosions. The article presents the results of the pilot application of an electrostatic precipitator in the ventilation system of a feed mill, proving the possibility of its safe use and a high degree of dusty air purification, which will significantly reduce the risk of primary and secondary dust explosions. Also, the article provides a description of the device of the proposed electrostatic precipitator, which allows for the process of dust removal in fire-hazardous premises, characterized by an increased concentration of organic fine dust in the air. The results of the work can be used in the design of electrostatic precipitators, taking into account the local properties of the captured dusts, their composition, dispersion, and performance of the installed ventilation system. Also, the results of experimental use can be used in the development of methodological recommendations aimed at determining the optimal operation modes of electrostatic precipitators, instructions for their safe operation.

Текст научной работы на тему «Результаты опытного применения пылеуловителей электрической фильтрации на пожаровзрывоопасных предприятиях, занимающихся хранением и переработкой растительного сырья, для предотвращения пылевых взрывов»

УДК 614.839

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ НА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ХРАНЕНИЕМ И ПЕРЕРАБОТКОЙ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЫЛЕВЫХ ВЗРЫВОВ

Д. А. ЕДИМИЧЕВ, А. Н. МИНКИН, С. Н. МАСАЕВ, Е. В. МУСИЯЧЕНКО

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет, институт нефти и газа Российская Федерация, г. Красноярск E-mail: edimichev@inbox.ru, minkin.1962@mail.ru, faberi@list.ru, elv_m@mail.ru

Работа посвящена вопросам эффективности использования техники электрической фильтрации и пылеудаления на пожаровзрывоопасных объектах, характеризуемых повышенным содержанием пыли и горючих волокон, на примере Красноярского комбикормового завода. Статья содержит общую информацию о процессах образования пыли на предприятиях по хранению и переработке зерна и основных способах, направленных на предотвращение образования условий пылевых взрывов. В статье представлены результаты опытного применения электрофильтра в системе вентиляции комбикормового завода, доказывающие возможность его безопасного применения и высокую степень очистки запылённого воздуха, что позволит значительно снизить риск возникновения первичных и вторичных пылевых взрывов. Также в статье приводится описание устройства предлагаемого электрофильтра, позволяющего обеспечить процесс пылеудаления в пожаровзрывоопасных помещениях, отличающихся повышенной концентрацией в воздухе органической, мелкодисперсной пыли.

Результаты работы могут быть использованы при проектировании электрофильтров, учитывая местные свойства улавливаемых пылей, их состав, дисперсность и производительность установленной вентиляционной системы. Полученные результаты также могут быть использованы при разработке методических рекомендаций, направленных на определение оптимальных режимов работы электрофильтров, инструкций по их безопасной эксплуатации.

Ключевые слова: Электрофильтр; пылеудаление; вентиляция; пыль; пылевые взрывы.

THE RESULTS OF THE EXPERIMENTAL USE OF ELECTRIC FILTERING DUST COLLECTORS, IN FIRE AND EXPLOSION OF ENTERPRISES ENGAGED IN THE STORAGE AND PROCESSING OF PLANT MATERIALS, TO PREVENT DUST EXPLOSIONS

D. A. EDIMICHEV, A. N. MINKIN, S. N. MASAEV, E. V. MUSIYACHENKO

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Siberian Federal University»

Russian Federation, Krasnoyarsk E-mail: edimichev@inbox.ru, minkin.1962@mail.ru, faberi@list.ru, elv_m@mail.ru.

The work is devoted to the issues of the efficiency of using electrical filtering and dust removal equipment at fire and explosion hazardous objects of high content of dust and combustible fibers, for example of the Krasnoyarsk feed mill. The article include general information about the processes of dust formation at the enterprises for storage and processing of grain and the main methods aimed at preventing the formation of conditions for dust explosions. The article presents the results of the pilot application of an electrostatic precipitator in the ventilation system of a feed mill, proving the possibility of its safe use and a high degree of dusty air purification, which will significantly reduce the risk of primary and secondary dust explosions. Also, the article provides a description of the device of the proposed electrostatic precipitator, which allows for the process of dust removal in fire-hazardous premises, characterized by an increased concentration of organic fine dust in the air.

The results of the work can be used in the design of electrostatic precipitators, taking into account the local properties of the captured dusts, their composition, dispersion, and performance of the installed ventilation system. Also, the results of experimental use can be used in the development of methodological recommendations aimed at determining the optimal operation modes of electrostatic precipitators, instructions for their safe operation.

© Едимичев Д. А., Минкин A. H., Масаев С. H., Мусияченко Е. В., 2019

43

Keywords: Electrostatic precipitator; dust removal; ventilation; dust; dust explosions.

Цель работы: выявить оптимальные режимы работы электрофильтра при его работе в пожаровзрывоопасных зонах, характеризуемых повышенной концентрацией пыли.

В различных отраслях экономики России функционирует свыше 8 тыс. взрывоопасных и пожароопасных объектов. Несмотря на довольно пристальное внимание государственных надзорных органов, а также на хорошо организованную службу производственного контроля, на подобных объектах ежегодно фиксируются многочисленные случаи инцидентов и аварий. Зачастую аварии, сопровождаемые взрывами и пожарами, возникают на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Однако в последнее время отмечается рост количества возникающих пожаров и загораний на объектах хранения и переработки растительного сырья, а именно на предприятиях, связанных с переработкой зерна, комбикормового сырья, на лесопромышленных комплексах. В последние годы отмечается тенденция к увеличению количества пожаров и загораний на подобных объектах [1].

Все предприятия по хранению и переработке зерна составляют одну из стратегических отраслей нашей страны, в которой отмечается значительное увеличение производимой продукции, а вместе с тем и рост нагрузки на производственные мощности. В соответствии с требованием Федерального закона N 116 от 21.07.1997 «О промышленной безопасности производственных объектов» производства, на которых хранится или перерабатывается растительное сырьё, в технологическом процессе образуются взрывоопасные пыле-воздушные смеси, склонные к самовозгоранию и возгоранию от источника зажигания, а также осуществляется хранение зерна, продуктов его переработки и комбикормового сырья, способных к самонагреванию и самовозгоранию являются опасными производственными объектами, в связи с повышенной вероятностью возникновения пылевых взрывов, сопровождаемых значительными разрушениями зданий, сооружений и, конечно же, гибелью людей.

Даже самая современная технология хранения и переработки зерна неизбежно приводит к образованию на элеваторах, зернохранилищах, мукомольных и комбикормовых заводах большого количества мелкодисперсных пылей, которые при смешивании с воздухом образуют взрывоопасные пылевоздушные смеси. В свободных объёмах технологического, транспортного и аспирационного оборудо-

вания, в производственных сооружениях и помещениях постоянно возникают взрывоопасные концентрации пылевоздушных смесей, что обуславливается прежде всего такими особенностями производства как: открытое хранение сырья, негерметичность продукции и оборудования, наличие пневмотранспортеров, недостаточная эффективность системы пылеудаления и пылеулавливания [2,3].

Взрывобезопасность подобных объектов должна обеспечиваться прежде всего исключением возможности взрыва пылевоздушных смесей и предотвращением образования очагов самовозгорания зерна, продуктов его переработки, а в случае возникновения взрыва - предотвращением воздействия на персонал предприятия избыточного давления и других опасных факторов взрыва.

В соответствии с приказом Ростех-надзора N 560 (от 21 ноября 2013 г.) на предприятиях где возможно образование горючих пылей или волокон обязательно должна быть внедрена система предотвращения взрыва, которая предусматривает:

• исключение возможности возникновения источников зажигания в оборудовании и помещениях применением приборов контроля, блокировки и автоматики, исключающих работу и эксплуатацию с любыми неисправностями (обрыв цепи, ремня, транспортёра и т.д.);

• применение производственной и аварийной сигнализации;

• обеспечение заземления и зануле-ния, с применением средств защиты от статического электричества;

• обеспечение безопасности огневых

работ;

• внедрение систем газового анализа (стационарных пылемеров);

• исключение условий образования взрывоопасной среды в производственных помещениях применением герметичного оборудования, рабочей вентиляции и аспирации, технических средств пылеудаления и пылеулавливания.

Причём последнее выше названое направление обеспечения взрывобезопасно-сти, как показали результаты технического расследования причин взрывов, является ключевым и наиболее трудно реализуемым [2].

В течение длительного времени техника пылеудаления значительно отставала от развития промышленности. Отмечалось несоответствие между оценкой важности проблемы и сложностью её решения. В дальнейшем социальная опасность загрязнения техногенной

среды получила должную оценку, что способствовало проведению многих исследований и позволило создать множество необходимой техники и способов обеспыливания воздуха [3, 4, 5].

По процессам пылеудаления на предприятиях по переработке и хранению зерна также уже проводились различные исследования, которые касались как повышения эффективности системы пылеудаления, так и разработки взрывозащиты отдельных элементов технологического цикла [6,7,8].

На рис. 1 представлена теоретическая модель, описывающая процесс пылеудаления и пылеулавливания в производственном помещении. Описание работы системы пылеудаления, а именно определение расхода воздуха О (м3/с), необходимого для удаления пыли, выделяемой в замкнутом помещении объёмом V (м3) в количестве А (г/ч), сводится к основному дифференциальному уравнению (1).

Рис. 1. Теоретическая модель пылеудаления, 1 - производственное оборудование, выделяющее пыль, 2 - замкнутый объем производственного помещения

Основное дифференциальное уравнение системы пылеудаления и пылеулавливания выводится следующим образом: если обозначить через V (м3) объём помещения или оборудования, в котором выделяются пылевидные частицы в аэрозольном состоянии, и ввести следующие обозначения:

• а0 -концентрация пыли (г/м3) в помещении до начала работы оборудования при I = 0, где I - время работы оборудования, ч;

• а-[ - концентрация пыли в приточном воздухе, г/м ;

• х - концентрация пыли (г/м3) в помещении через промежуток времени I (ч) после начала работы;

• с1х - изменение концентрации пыли (г/м3) за время ей;

• Ух - концентрация пыли (г) в производственном помещении.

Уменьшение концентрации пыли в производственном помещении будет сформулировано следующим выражением:

Ус1х = Аск + а^ск - х(}ск, (1)

где Ус1х - изменение количества пыли в воздухе помещения за промежуток времени, ей, г/ч;

Аск - количество пыли, выделенной за время, ей, г/ч;

а^ск - количество пыли, поступающей за время ей с приточным воздухом, г/м ;

х(2<И- количество, пыли, которое будет удалено вытяжной вентиляционной и аспира-ционной установками за время ей, г/м3;

(2 - производительность вентиляционной установки, м3/ч.

Концентрация пыли в приточном воздухе при работе пылеуловителя в таком случае определяется по формуле:

ах = ах(1 - г]), (2)

где ах - концентрация пыли, поступающей с приточным воздухом в помещение (на выходе из пылеуловителя), г/м3;

г) - эффективность работы пылеулавливающего устройства;

ах - концентрация пыли, поступающей с приточным воздухом в пылеуловитель, г/м3.

Тогда концентрация пыли в производственном помещении будет определяться следующим выражением:

Удх = Аск + ах(}ск(1 - г|) - х(}ск (3)

Из выражения (3) видно, что важнейшим параметром, определяющим эффективность работы всей системы пылеудаления, является эффективность работы пылеуловителя, которая определяется по формуле:

г] = ■ 100%. (4)

ах

В настоящее время на предприятиях по хранению и переработке зерна в качестве пылеуловителей в основном широко используются центробежные пылеуловители-циклоны, принцип работы которых основан на использовании центробежных сил для выделения пыли из потока [2,4]. Циклоны получили широкое распространение благодаря простоте конструкции, низкой стоимости и относительно высокой эффективности работы. Однако коэффициент очистки обычных циклонов в пределах 80-90 % соответствует лишь для крупнодисперсной (более 100 мкм) пыли, встречаемой как, правило на предприятиях лесоперерабатывающего и лесохимического комплексов. На предприятиях

по хранению и переработке зерна, комбикормового сырья преобладают, как правило, мелкодисперсные пыли, отличающиеся исключительной способностью образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, даже при малых концентрациях [2,8]. Неспособность улавливать циклонами мелкодисперсную (менее 10 мкм) пыль обуславливается тем, что частицы средней и мелкой пыли не подчиняются закону Ньютона, осаждение пыли происходит по закону Стокса без ускорения с постоянной скоростью, вызывая вязкое сопротивление. При этом пыль, улавливаемая вместе с воздухом вытяжными зонтами из производственного помещения, пройдя через батарею циклонов, попадает обратно вместе с воздухом от приточной вентиляции, увеличивая концентрацию аэрозольной пыли до опасных значений, усугубляя и без того взрывоопасную обстановку. Особую опасность представляет режим рециркуляции воздуха, зачастую применяемый в холодный период года. Поэтому применение одних лишь циклонов в качестве пылеуловителей на пожаровзрыво-опасных объектах, связанных с хранением и применением растительного сырья, не позволяет на многих производственных участках обеспечить снижение концентрации пыли до требуемых значений (менее 50 % от нижнего концентрационного предела распространения пламени по пылевоздушным смесям - далее НКПРП).

На зерноперерабатывающих предприятиях в качестве пылеуловителей, кроме циклонов также находят применение и тканевые (рукавные) фильтры, работа которых основана на пропуске запылённого воздуха через пористую ткань, с нитями, имеющими ворс. Применение тканевых фильтров позволяет очищать запылённый воздух с эффективностью 85-95 %, однако опять это характерно лишь для крупнодисперсной пыли, так как при толщине самых тонких нитей в 500 мкм средняя и мелкодисперсная пыль достаточно легко проникает через пористую ткань. Кроме того, тканевые фильтры обладают повышенной пожаровзрывоопасно-стью из-за постоянного критичного скопления пыли в пористой ткани. И также тканевые фильтры необходимо постоянно регенерировать, что существенно усложняет непрерывный процесс обеспыливания [4,5].

Проводившиеся ранее исследования в области пылеудаления доказали перспективность применения технологии улавливания пыли, основанной на технике высоких напряжений, т.е. с использованием электрофильтров [7,8]. Электрофильтры - это уже широко известные технические устройства, применяемые в нашей стране для очистки промышленных газов на предприятиях металлургической, химической,

цементной промышленности, а также в тепловой энергетике. Возможность использования электрической фильтрации в системах вентиляции предприятий по хранению и переработке растительного сырья пока изучена слабо. К тому же сложность внедрения подобной технологии заключается в многообразии видов органических пылей, их различной дисперсностью, нестабильностью свойств.

Для снижения концентрации пыли на предприятиях, связанных с хранением и переработкой растительного сырья, была предложена и запатентована особая конструкция электрофильтров (рис. 2), позволяющая эффективно улавливать органическую мелкодисперсную пыль с учётом её особенностей и склонности к взрывам [9]. Разработанная конструкция электрофильтра может быть внедрена в уже существующую систему производственной вентиляции без демонтажа её отдельных элементов в т.ч. циклонов, что снизит риск возникновения пылевых взрывов без проведения значительной реконструкции технологического процесса.

Электрофильтр содержит коронирую-щие электроды 1, выполненные в виде наборов медных, дугообразных пластин, с размещенными на них с двух противоположных сторон ко-ронирующими иглами 2. Цилиндрические оса-дительные электроды 3 выполнены в форме металлической медной сетки. Осадительные электроды 3 расположены в корпусе радиально, поочередно. Коронирующие электроды 1 расположены в корпусе 4 послойно, с увеличением линейных размеров пластин по направлению к корпусу, чередующихся в направлении движения потока газа. Корпус 4 выполнен из пластиковой сетки, через которую выходит очищенный газ 5. Встряхиватель пыли 6 расположен в верхней части осадительных 3 и коронирующих 1 электродов и соединен с ними при помощи металлорукава 7. Пылесборочный бункер 8 расположен в нижней части электродов, а вводная шахта 9 расположена в верхней части электрофильтра, через которую и поступает запыленный газ 10.

Для обеспечения безопасной эксплуатации электрофильтра было предложено отказаться от работы его на постоянном токе, а использовать импульсный ток отрицательной полярности, причём частота импульсов подбиралась таким образом, чтобы исключить любое проявление дугового или искрового разряда в межэлектродном пространстве. Кроме того, безопасность электрофильтра дополнительно обеспечивается наличием в схеме питания коронирующих электродов ограничителя тока, позволяющего исключить работу электрофильтра в небезопасных режимах, т.е. за пределами коронного разряда [10].

б

Рис. 2. Электрофильтр, а - общий вид электрофильтра, б - разрез А-А по рис. 2а, в - увеличенная область по рис. 2а

Как известно эффективность работы электрофильтра повышается с увеличением напряжения на коронирующих электродах. Однако повышение напряжения до критического значения приводит к образованию искрового, а затем и дугового разрядов, что недопустимо по соображениям пожаровзрывобезопасности. Безопасная работа электрофильтров, при которой исключается проявление искровых и дуговых разрядов обеспечивается ограничением тока в схемах питания.

Схема питания предлагаемого электрофильтра представлена на рис. 3.

Высокое напряжение с повысительного трансформатора (ТП) подается на коронирую-щие электроды электрофильтра (Э) через блок селеновых выпрямителей ВС, собранных по двухтактной схеме, при этом уровень напряжения на коронирующих электродах фильтра автоматически регулируется главным магнитным усилителем (ГМУ). включённого в цепь первичной обмотки повысительного трансформатора (ТП). Регулирование тока главного магнитного усилителя осуществляется с помощью сглаживающих дросселей (ДС), выпрямителя цепи управления (ВУ), согласующего трансформатора (ТС) и промежуточного магнитного пускателя (ПМУ), включенного в цепь блока

электронного регулятора (БЭР). Регулирование тока на коронирующих электродах электрофильтра осуществляется с помощью резистора РС, включённого в цепь промежуточного усилителя ПМУ.

Для регулирования тока был использован магнитный усилитель без обратной связи с совмещёнными обмотками. Напряжение распределяется между последовательно включенным магнитным усилителем и трансформатором в соответствии с величиной сопротивления нагрузки. В случае наступления искрового или дугового пробоя срабатывает автоматическая дифференциальная система, отключается подмагничивание магнитного усилителя, что вызывает значительное понижение напряжения на коронирующих электродах электрофильтра и, как следствие, гашение дуги или искры. После исчезновения дугового и искрового разрядов подмагничивание магнитного усилителя восстанавливается, однако ток на коронирующих электродах будет несколько ниже того значения, которое было перед пробоем, затем ток плавно повышается. В случае возникновения устойчивого дугового разряда в электрофильтре система защиты через 0,4 с. отключит агрегат и включит аварийную сигнализацию.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема агрегата питания электрофильтра, ГМУ- главный магнитный усилитель, трансформатор повысительный, Э - электрофильтр, РМУ- релейный магнитный усилитель, ТИ - трансформатор импульсный, ПМУ- промежуточный магнитный усилитель, РС - резистор, ТС - трансформатор сигнальный, ВУ- выпрямитель цепи управления, ДС - дроссель

В данной статье представлены результаты исследования, полученные во время опытного применения разработанного электрофильтра на Красноярском комбикормовом заводе. Опытное внедрение проводилось в уже существующую систему производственной вентиляции завода, с работающими в ней циклонами.

Целью опытного применения являлось определение оптимальных параметров работы электрофильтра (напряжение на электродах, частота импульсов, скорость воздушного потока) при которых электрофильтр показывает наибольшую эффективность работы.

При проведении эксперимента регистрировались следующие параметры работы электрофильтра:

1. Концентрация пыли на входе воздушного потока в электрофильтр о,, мг/м3.

2. Концентрация пыли на выходе воздушного потока из электрофильтра ах, мг/м3.

3. Концентрация взвешенной аэрозольной пыли в производственном помещении при работающем электрофильтре апр, мг/м3.

4. Амплитудное значение импульса напряжения отрицательной полярности и, кВ.

5. Частота импульсов напряжения на коронирующих электродах f, с"1.

6. Скорость воздушного потока, проходящего через электрофильтр, в его активном сечении г?г, м/с.

7. Ток коронного разряда I, мА.

8. Эффективность работы электрофильтра, определяемая по формуле (4).

В ходе проведённого эксперимента и обработки экспериментальных данных была получена математическая модель, описывающая работу электрофильтра в условиях улавливания комбикормовой пыли мелкой дисперсии:

г/ = -7,5 + 9,0111 + 0,35/ + 2,8ут - 0,0035У/ + 0,027Цуг + 0,012/г?г - 0,22и2 - 0,002/2 - 1,3г?г2 (5)

По полученной математической модели (5) были построены поверхности функции отклика (рис. 4, рис. 5).

Дифференцированием полученных функций отклика по каждой переменной была составлена система 3-х дифференциальных уравнений:

гйг)

—г = 0,349 - 0,00361? - 0,00323/ + 0,0119г?г = 0; йп

, = 2,82 + 0,027и + 0,012/ - 2,56г?г = 0;

с1>1 (6)

—!- = 9,01 - 0,441? - 0,0036/ + 0,027г?г = 0; v ' аи

Рис. 5. Эффективность работы Электрофильтра при фиксированном значении напряжения на электродах и = 20 кВ

При решении системы дифференциальных уравнений (6) были определены следующие оптимальные параметры работы предлагаемого электрофильтра для улавливания комбикормовой пыли:

• Напряжение на коронирующих электродах: и = 19,8 кВ;

• Частота импульсов напряжения: Г= 89 с";

• Скорость воздушного потока в системе вентиляции при прохождении через электрофильтр: г?г = 1,8 м/с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Как показали результаты опытного внедрения, эксплуатация электрофильтра в существующей системе производственной вентиляции Красноярского комбикормового завода, позволяет при оптимальных параметрах его работы достичь эффективности очистки запылённого воздуха значения 98,5%. При этом, за всё время опытной эксплуатации электрофильтра уровень запылённости воздуха в цехе колебался в пределах 1,4-2,1 мг/м3, что не превышает значение НКПРП (для комбикормовой пыли - 40 мг/м3). Во время исследования показания миллиамперметра (не более 0,6 мА) свидетельствовали об отсутствии дуговых и искровых пробоев в межэлектрод-ном пространстве электрофильтра.

Результаты опытного применения доказывают, что внедрение техники электрической фильтрации на предприятиях по хранению и переработке растительного сырья позволит улучшить существующую технологию пылеудаления и впоследствии снизить риск возникновения пылевых взрывов.

а б

Рис. 4. Эффективность работы электрофильтра, а - при фиксированном значении частоты импульсов f = 80 с"1; - при фиксированном значении скорости воздушного потока в системе вентиляции V, = 2,5 м/с

Список литературы:

1. Матюшин А. В. Пожары и пожарная безопасность в 2015 году: Статистический сборник. М.: ВНИИПО, 2016. 124 с.

2. Полетаев Н. Л. Взрывоопасность пылей: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.26.03. М., 1998.245 с.

3. Веселов С. А. Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов. М.: КолосС, 2004. 240 с.

4. Швыдкий В. С. Очистка газов. М.: Теплоэнергетик, 2002. 640 с.

5. Ветошкин А. Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Пенза: Изд-во Пенз.гос.ун-та, 2005.210 с.

6. Алшихина Л. А. Улучшение условий труда операторов агропромышленного комплекса при приготовлении комбикормов путем очистки воздуха рабочей зоны от мелкодисперсной пыли: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.01. Орел, 2007. 155 с.

7. Кирпичников И. В. Разработка и исследование электростатического фильтра для очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных малообъемных помещениях: дис. ...канд. техн. наук. 05.20.02. Челябинск: ЧГАУ, 2000. 137 с.

8. Едимичев Д. А. Улучшение условий труда операторов зерноперерабатывающего оборудования совершенствованием технологии пылеудаления: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Красноярск, 2012. 175 с.

9. Пат. 2383393 Российская Федерация, МПК ВОЗС 3/06. Электрофильтр/ Едимичев Д.А. №2008144413/12; заявл. 10.11.2008; опубл. 10.03.2010, Бюл. № 7. 5 с.

Ю.Лавринович В.А. Техника высоких напряжений. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 134 с.

References

1. Matyushin А. V. Pozhary i pozharnaya bezopasnost' v 2015 godu. Statisticheskij sbornik [Fire and fire safety in 2015]. Moskow: VNIIPO, 2016. 124 p.

2. Poletaev N. L. Vzryvoopasnost' pylej. Dis. ... d-ra. tekhn. nauk [Dust explosion hazard. Dr. tech. sci. diss.]. Moskow, 1998. 245 p.

3. Veselov S. A. Ventilyacionnye i aspira-cionnye ustanovki predpriyatij hleboproduktov [Ventilation and aspiration installations of the enterprises of bread products], Moskow: KolosS, 2004. 240 p.

4. Shvydkij V. S. Ochistka gazov [Gas cleaning], Moskow: Teploehnergetik, 2002. 640 p.

5. Vetoshkin A. G. Processy i apparaty pyleochistki [Dust cleaning processes and devices], Penza: Izd-vo Penz.gos.un-ta, 2005. 210 p.

6. Alshihina L. A. Uluchshenie uslovij tru-da operatorov agropromyshlennogo kompleksa pri prigotovlenii kombikormov putem ochistki vozduha rabochej zony ot melkodispersnoj pyli. Dis. ... kand. tekhn. nauk [Improvement of working conditions of operators of agro-industrial complex in the preparation of feed by cleaning the air of the working area from fine dust. Cand. tech. sci. diss], Orel, 2007. 155 p.

7. Kirpichnikov I. V. Razrabotka i issledo-vanie ehlektrostaticheskogo fil'tra dlya ochistki vozduha ot pyli v sel'skohozyajstvennyh maloob"emnyh pomeshcheniyah. Dis. ...kand. tekhn. nauk [Development and research of electrostatic filter for air purification from dust in agricultural low-volume premises. Cand. tech. sci. diss], Chelyabinsk: CHGAU, 2000. 137 p.

8. Edimichev D. A. Uluchshenie uslovij truda operatorov zernopererabatyvayushchego oborudovaniya sovershenstvovaniem tekhnologii pyleudaleniya. Dis. ...kand. tekhn. nauk [The improvement of working conditions of operators of grain processing equipment to improve the technology of dust extraction. Cand. tech. sci. diss], Krasnoyarsk, 2012. 175 p.

9. Edimichev D. A. EHIektrofil'tr [Electro-filter], Patent 2383393 Rossijskaya Federaciya, MPK B03C 3/06. №2008144413/12; zayavl. 10.11.2008; opubl. 10.03.2010, Byul. № 7. 5 p.

10.Lavrinovich V. A. Tekhnika vysokih napryazhenij [High-voltage], Tomsk: Izd-vo TPU, 2008. 134 p.

Едимичев Дмитрий Александрович

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет, Институт Нефти и Газа

Российская Федерация, г. Красноярск

доцент, кандидат технических наук

E-mail: edimichev@inbox.ru

Edimichev Dmitry Aleksandrovich

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Siberian Federal University» Russian Federation, Krasnoyarsk Ph.D, assistant professor E-mail: edimichev@inbox.ru

Минкин Андрей Николаевич

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет, Институт Нефти и Газа

Российская Федерация, г. Красноярск

заведующий кафедрой, кандидат технических наук, доцент

E-mail: minkin.1962@mail.ru

Minkin Andrei Nikolaevich

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Siberian Federal University» Russian Federation, Krasnoyarsk Ph.D, assistant professor E-mail: minkin.1962@mail.ru

Масаев Сергей Николаевич

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет, Институт Нефти и Газа

Российская Федерация, г. Красноярск

доцент, кандидат технических наук

E-mail: faberi@list.ru

Masaev Sergey Nikolaevich

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Siberian Federal University» Russian Federation, Krasnoyarsk assistant professor, Ph.D E-mail: faberi@list.ru

Мусияченко Елена Владимировна

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет, Институт Нефти и Газа

Российская Федерация, г. Красноярск

доцент

E-mail: elv_m@mail.ru Musiyachenko Elena Vladimirovna

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Siberian Federal University» Russian Federation, Krasnoyarsk assistant professor, Ph.D E-mail: elv_m@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.