Научная статья на тему 'Система пневмогидравлического орошения'

Система пневмогидравлического орошения Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
519
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПНЕВМОГИДРООРОШЕНИЕ / ОРОШЕНИЕ / ОЦЕНКА / ЗАПЫЛЕННОСТЬ ВОЗДУХА / ПЫЛЕВОЙ ФАКТОР / ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ / КЕМЕРОВСКАЯ ТЭЦ / ИЗСТ01 / СИСТЕМА ПГО / ТУМАНООБРАЗОВАТЕЛЬ / ФОРСУНКА / ОРОСИТЕЛЬ / ФАКЕЛ ОРОШЕНИЯ / ЭФФЕКТИВНЫЙ РАСПЫЛ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ / РАСПЫЛ / БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМОГИДРООРОШЕНИЕМ / СИСТЕМА АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ОБЕСПЫЛИВАНИЯ / EXPLOSION / FLAME FRONT / A SHOCK WAVE / DUST CONCENTRATION / DUST FRACTION / PARTICULATE COMPOSITION / AEROSOL / EXPERIMENTAL MINE / BLAST GALLERY / DUSTINESS LEVEL / ПINITIAL / PRESSURE / FLAME VELOCITY / DAMPING AREA

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — А А. Христофоров, М С. Гончаров, В В. Соболев

Проведены опытно-промышленные испытания опытного образца системы пневмогидроорошения на предприятии Кемеровская ТЭЦ. В ходе анализа производства было выбрано место установки оборудования для пневмогидравлического орошения. Место установки топливо-транспортный цех, галерея горизонтальных транспортёров (ленточных конвейеров) No 3А и 3Б. Дана оценка мероприятиям для уменьшения запыленности воздуха в технологических и рабочих зонах на предприятии, где проводились опытно-промышленные испытания. Дан анализ применяемой (стационарной) системы гидравлического орошения и установлена её эффективность и влияние на сырьё. Рассмотрена конструкция блока управления и блока форсунок системы пневмогидроорошения. Изложен принцип их работы. Приведена конструкция форсунки пневмогидроорошения третьей модификации. Произведены замеры запыленности воздуха до работы пневмогидравлической системы и после её включения. Установлена эффективность системы пневмогидроорошения. Установлено, что запыленность воздуха при внедрении пневмогидравлического орошения снижается с 142 до 32 мг/м3. Применение аэрогидродинамического способа обеспыливания воздуха позволяет сократить расход воды и улучшить санитарно-гигиенические условия труда на предприятии. По результатам испытаний даны рекомендации и предложения для дальнейшей эксплуатации системы пневмогидроорошения. Реализация разработанных рекомендаций позволит снизить запыленность воздуха на рабочих местах и технологических зонах до величин, близких к предельно допустимым концентрациям.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — А А. Христофоров, М С. Гончаров, В В. Соболев

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

PNEUMO HYDRAULIC IRRIGATION SYSTEM

Experimental-industrial tests of a prototype of a pneumatic hydraulics system at the Kemerovo CHP plant were carried out. During the analysis of the production, the installation site of the equipment for pneumohydraulic irrigation was chosen. Place of installation fuel transport shop, gallery of horizontal conveyors (belt conveyors) No. 3А and 3Б. The evaluation of activities to reduce the air and dust in industrial work areas in a plant where conducted pilot tests. The analysis of the applied (stationary) hydraulic irrigation system is given and its efficiency and impact on the raw materials are established. The design of the control unit and the unit of nozzles of the pneumatic hydraulics system is considered. Outlined the principle of their work. The design of the nozzle for pneumohydroirrigation of the third modification is given. Measurements of the dust content of the air before the operation of the pneumatic-hydraulic system and after its activation were made. The effectiveness of the pneumohydroirrigation system is established. It has been established that the dust content of the air decreases with the introduction of pneumohydraulic irrigation from 142 to 32 mg/m3. The use of aero-hydrodynamic method of dedusting air reduces the water consumption and improves the sanitary and hygienic working conditions in the enterprise. According to the test results, recommendations and suggestions were given for the further operation of the pneumohydroirrigation system. The implementation of the developed recommendations will reduce the dust content of air at workplaces and technological areas to values close to the maximum allowable concentrations.

Текст научной работы на тему «Система пневмогидравлического орошения»

| А.А. Христофоров // А.А. Hristoforov [email protected]

ведущий конструктор ООО «Горный-

ЦОТ», Россия, 650002, г. Кемерово,

Сосновый бульвар, 1

lead designer of "Gomiy-TSOT" Ltd, 1,

Sosnoviy bulvar, Kemerovo, 650002,

Russia

| В.В. Соболев // V.V. Sobolev [email protected]

д-р техн. наук, академик АГН, заместитель генерального директора АО «НЦ ВостНИИ», Россия, 650002, г. Кемерово, ул. Институтская,3

doctor of technical sciences, AMS academician, deputy general director of JSC "SC VostNII", 3, Institutskaia St., Kemerovo, 650002, Russia

М.С. Гончаров // M.S. Goncharov [email protected]

главный специалист отдела подготовки информации департамента сбора и подготовки информации ГИС ТЭК ФГБУ " «Российское энергетическое агентство» Министерства энергетики Российской Федерации", Россия, 129110, г. Москва, ул Щепкина д. 40, стр.1 chief specialist of the Information Preparation Department of the Information Collection and Preparation Department of the GIS TEK FGBU "Russian Energy Agency of the Ministry of Energy of the Russian Federation", 40(1), Sh'epkina St., Moscow, 129110, Russia

УДК 622.807.24-62.397

СИСТЕМА ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ОРОШЕНИЯ PNEUMO HYDRAULIC IRRIGATION SYSTEM

Проведены опытно-промышленные испытания опытного образца системы пневмогидроороше-ния на предприятии Кемеровская ТЭЦ. В ходе анализа производства было выбрано место установки оборудования для пневмогидравлического орошения. Место установки - топливо-транспортный цех, галерея горизонтальных транспортёров (ленточных конвейеров) № ЗА и 3Б. Дана оценка мероприятиям для уменьшения запыленности воздуха в технологических и рабочих зонах на предприятии, где проводились опытно-промышленные испытания. Дан анализ применяемой (стационарной) системы гидравлического орошения и установлена её эффективность и влияние на сырьё. Рассмотрена конструкция блока управления и блока форсунок системы пневмогидроорошения. Изложен принцип их работы. Приведена конструкция форсунки пневмогидроорошения третьей модификации. Произведены замеры запыленности воздуха до работы пневмогидравлической системы и после её включения. Установлена эффективность системы пневмогидроорошения. Установлено, что запыленность воздуха при внедрении пневмогидравлического орошения снижается с 142 до 32 мг/м3. Применение аэрогидродинамического способа обеспыливания воздуха позволяет сократить расход воды и улучшить санитарно-гигиенические условия труда на предприятии. По результатам испытаний даны рекомендации и предложения для дальнейшей эксплуатации системы пневмогидроорошения. Реализация разработанных рекомендаций позволит снизить запыленность воздуха на рабочих местах и технологических зонах до величин, близких к предельно допустимым концентрациям. Experimental-industrial tests of a prototype of a pneumatic hydraulics system at the Kemerovo CHP plant were carried out. During the analysis of the production, the installation site of the equipment for pneumohydraulic irrigation was chosen. Place of installation - fuel transport shop, gallery of horizontal conveyors (belt conveyors) No. ЗА and 3Б. The evaluation of activities to reduce the air and dust in industrial work areas in a plant where conducted pilot tests.

The analysis of the applied (stationary) hydraulic irrigation system is given and its efficiency and impact on the raw materials are established. The design of the control unit and the unit of nozzles of the pneumatic hydraulics system is considered. Outlined the principle of their work. The design of the nozzle for pneumohydroirrigation of the third modification is given. Measurements of the dust content of the air before the operation of the pneumatic-hydraulic system and after its activation were made. The effectiveness of the pneumohydro-irrigation system is established. It has been established that the dust content of the air decreases with the introduction of pneumohydraulic irrigation from 142 to 32 mg/m3.

ГАпкно А

The use of aero-hydrodynamic method of dedusting air reduces the water consumption and improves the sanitary and hygienic working conditions in the enterprise.

According to the test results, recommendations and suggestions were given for the further operation of the pneumohydroirrigation system. The implementation of the developed recommendations will reduce the dust content of air at workplaces and technological areas to values close to the maximum allowable concentrations. Ключевые слова: ПНЕВМОГИДРООРОШЕНИЕ, ОРОШЕНИЕ, ОЦЕНКА, ЗАПЫЛЕННОСТЬ ВОЗДУХА, ПЫЛЕВОЙ ФАКТОР, ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ, КЕМЕРОВСКАЯ ТЭЦ, ИЗСТ-01, СИСТЕМА ПГО, ТУМАНООБРАЗОВАТЕЛЬ, ФОРСУНКА, ОРОСИТЕЛЬ, ФАКЕЛ ОРОШЕНИЯ, ЭФФЕКТИВНЫЙ РАСПЫЛ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ, РАСПЫЛ, БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМОГИДРООРОШЕНИЕМ, СИСТЕМА АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ОБЕСПЫЛИВАНИЯ Key words: EXPLOSION, FLAME FRONT, A SHOCK WAVE, DUST CONCENTRATION, DUST FRACTION, PARTICULATE COMPOSITION, AEROSOL, EXPERIMENTAL MINE, BLAST GALLERY, DUSTINESS LEVEL, INITIAL, PRESSURE, FLAME VELOCITY, DAMPING AREA

Предисловие

Одним из приоритетных направлений компании ООО «Горный-ЦОТ» является выпуск приборов контроля параметров безопасности для угольной промышленности. Предприятие занимается разработкой и продвижением наукоемких и высокотехнологичных проектов, концентрируя свои усилия на научно-исследовательской работе и переводе своих уникальных разработок в форму, пригодную в практической деятельности угольных предприятий.

Неизбежное расширение области освоения рынка привело к необходимости решения вопроса ускорения разработки и освоения серийного производства оборудования для пыле-подавления.

Период опытно промышленных испытания важнейший этап на пути к сертификации и запуску оборудования в серию, характеризующийся наиболее трудоемким и показательным процессом, в котором обнажаются конструкторские просчеты и служит основанием для последующей доработки оборудования.

В цели опытно-промышленного испытания входит получение фактических данных при эксплуатации системы в реальных условиях. Решению этой задачи и посвящена данная статья.

Накопленный опыт эксплуатации позволит ускорить конструкторскую работу и освоить серийное производство оборудования для пылепо-

Рисунок 1 - Кемеровская ТЭЦ Figure 1 - Kemerovo CHP

давления.

В подтверждение актуальности выбранного направления доказывает сложившаяся обстановка на предприятиях, связанных с транспортированием хранением, обогащением или добычей твердого топлива.

Последние события на юге Кузбасса свидетельствуют о том, что такое явления как «черный снег» является прямым следствием недобросовестного отношения к сохранению экологического равновесия, защите охраны труда АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ И МЕСТА ИСПЫТАНИЙ Немного о самом предприятии, где проводились испытания. Предприятие введено в эксплуатацию 4 октября 1939 года. Получается, что на момент написания статьи ему скоро исполняется 80 лет. Одна из старейших тепловых станций областного центра Кузбасса. Обеспечивает теплом и горячей водой Кировский и часть Рудничного района Кемерово. На фотографии вид предприятия с центральными воротами.

За всю историю эксплуатации на станции проходили плановые ремонты, реконструкции, модернизации оборудования и зданий. Тем не менее компоновка оборудования в зданиях и сооружениях, построенных в первую очередь строительства, носит весьма сжатый характер. В этот список входит и топливо-транспортный цех, где и проходили испытания.

Продолжая анализ объекта, необходимо дать оценку существующим мерам по борьбе с пылью.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ. АНАЛИЗ СРЕДСТВ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ Предварительное изучение динамики пылевых потоков показало, что при работе топли-воподачи основное количество пыли выделяется в процессе транспортирования и при падении отбитой массы на транспортерную ленту. При

Рисунок 2 - Технологическая схема размещения оросителей установки пылеподавления УП: 1 - Короб; 2-

Туманообразователь ФСТ-90; 3,4 - форсунка КФ-5х75 Figure 2 - Technological scheme of placement of sprinklers for dust control unit UE: 1 - Box; 2- Fogging agent FST-90;

3,4 - nozzle KF-5x75

этом образовавшаяся пыль подхватывается воздушной струей и выносится в рабочее пространство корпуса, распространяясь по всей галерее.

Если мероприятия по борьбе с пылью при работе технологического оборудования можно классифицировать на предупреждающие пыле-образования, предотвращающие распространения взвешенной пыли и по удалению и связыванию осевшей пыли, то для снижения запыленности воздуха в технологических и рабочих зонах на ТЭЦ в настоящее время практикуется орошение диспергированной водой.

Из имеющихся в литературе данных, напомним, что помимо очевидных преимуществ, этот способ имеет ряд существенных недостатков: сравнительная невысокая эффективность пылеподавления (в промышленных условиях редко превышает 80%),грубый неоднородный состав, затруднено регулирование расхода при заданном качестве дробления ,крайняя низкая надежность в эксплуатации, значительный удельный расход воды, для достижения требуемых результатов необходимо создавать большее давление, которое влечет за собой увеличение расхода агента. Увеличение расхода воды

сказывается, в первую очередь, на санитарно-гигиенических условиях работы персонала, во вторую - на качестве продукта. [4,5,8].

Как отмечалось выше, локацией для проведения опытно-промышленных испытаний предприятием был предложен топливо-транспортный цех, а именно, помещение горизонтальных транспортёров (ленточных конвейеров) № ЗА и 3Б, в месте узла пересыпки. Локализация очагов пылеобразования в указанном месте осуществляется с помощью громоздких металлических коробов. Так же данная точка оборудована «Установкой пылеподавления УП» производства КЭЗСБ (ОАО «Кемеровский Экспериментальный Завод Средств Безопасности»).

На рисунке 2 показана схема расположения оросителей в помещении горизонтальных ленточных конвейеров.

По информации, представленной официальным сайтом предприятия, «Установка пылеподавления типа УП» предназначена для пыле-подавления в узлах перегруза угля с конвейера на конвейер в горных выработках шахт, рудников и на обогатительных фабриках, а также прочих производствах, характеризующихся интенсив-

8

Рисунок 3 - Туманообразователь ФСТ-90 и форсунки серии КФ Figure 3 - FST-90 fogger and nozzles of the KF series

Таблица 1. Технические характеристики оросителей Table 1. Technical characteristics of sprinklers

Рабочее давление воды в трубопроводе, МПа

0,5-4,0

Расход воды при давлении 0,5 МПа, л/мин 2,8-3,0

Минимальная дальнобойность, м 2,5

Угол распыления, град 90

Размеры, мм 290х200х140

Таблица 2. Технические характеристики оросителей Table 2. Technical characteristics of sprinklers Рабочее давление воды в трубопроводе, МПа 0,5-4,0

Форма факела сплошной конус

Угол распыления, град 75

Коэффициент расхода воды 5

ным пылевыделением. Рекомендуемое заводом рабочее давление воды в трубопроводе - 1.5 МПа.

В установке используются два вида оросителей:

- туманообразователь ФСТ-90;

- форсунок типа КФ.

Оросители представлены на рисунке З.Туманообразователь ФСТ-90

Данный тип оросителей нашли широкое применение. В частности, орошение с такими типами форсунок используется на предприятии ООО «Анжерская -Южная» в местах исходящей струи проходческого забоя и для туманообразу-ющей завесы. [14]

Форсунки серии КФ

Так же, как и образец ФСТ-90 модельный ряд форсунок такого типа можно видеть практически на всех шахтах Кузбасского бассейна. В установке используются модель КФ-5х75, где КФ- форма факела (конусный), 5 - коэффициент расхода воды, 75 - угол раствора факела.

Технические характеристики оросителей приведены в таблицах 1 и 2:

Для полного понимания картины необходимо иметь представления какое количество жидкости будет проходить через форсунку при рекомендованном давлении.

Опыт эксплуатации гидравлического оборудования показывает, что зависимость расхода жидкости от давления не линейная. Так при давлении 1,5 МПа это показатель будет составлять от 8 до 12 литров в минуту. Учитывая количество форсунок (4 шт), общий расход жидкости системы УП будет составляет в среднем 35-45 литров в минуту (при рекомендуемых заводом параметрах). Учитывая, что одной из основных

качественных характеристик угля, является показатель влажности, такой расход будет существенно ухудшать его свойства.

В тоже время, необходимо отметить, что из проведенных ранее работ по определению эффективности пылеподавления факелов различных типов оросителей на стендах ВостНИИ, было установлено, что эффективность пылепо-давления факелов оросителя модели КФ 3,3-75 не превышает 78% [4]. Испытания проводились при давлении 1.2 МПа.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ

Для того, чтобы дать качественную оценку эффективности обеспыливания, необходимо установить влияние на неё существующей системы орошения.

Для оценки эффективности работы системы орошения по пылевому фактору произведены замеры концентрации пыли в воздухе. Измерения проводились без какого-либо орошения и с включённой стационарной системой пыле-подавления. Измерения проводились прибором контроля запыленности воздуха ПКА-01. Место проведения показано на рисунке 4.

Перед измерением запыленности были сняты показания с манометра гидравлической магистрали. Рабочее давление воды в трубопроводе находилось в диапазоне от 4,5 до 5 атм.

Результаты замеров приведены в таблице

3.

Из данных таблицы видно, что эффективность находящейся в эксплуатации системы гидравлического орошения не превышает 50 %.

Подводя небольшой итог, отметим: 1. Борьба с угольной пылью в атмосфере

L.

Таблица 3. Результаты замеров Table 3. Results of measurements

Запылённость воздуха, мг/м3

Место отбора пробы

Без орошения

С вкл.установкой пылеподавления УП

Эффективность пылеподавления, %

Точка отбора пробы

142

70

49,3

шштт

Рисунок 4 - Место проведения измерения запыленности Figure 4 - Place of dust measurement

предприятия осуществляется методом гидравлического орошения.

2. Локализация очага пылеобразования на топливоподаче осуществляется щитками, коробами, которые загромождают пространство, мешают наблюдению за исполнительными органами.

3. Находящаяся в эксплуатации установка пылеподавления типа УП не работает в рекомендуемых заводом параметрах.

При малых давлениях, а соответственно и расходах применяемые форсунки не дают удовлетворительного распыливания, обладают низким коэффициентом полезного действия. [2] Таким образом, средства орошения не в полной мере отвечают требованиям пылеподавления, обладают низкой эффективностью.

КОНСТРУКТИВ

Конструктив системы орошения должен отвечать самым высоким требованиям, что является одним из факторов успешной конкуренции на рынке.

Проведенные ранее исследования [4,5,8] определили составные части системы пневмо-гидроорошения.

Опытный образец системы состоит из двух основных узлов:

- блок управления орошением;

- блок форсунок.

И дополнительного оборудования:

- для контроля эффективности орошения

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

- прибор ИЗСТ-01 (измеритель запыленности стационарный);

- для контроля подачи агентов к системе -клапан электромагнитный.

1. БЛОК ФОРСУНОК

Для облегчения технологии изготовления конструкция блока форсунок представляет собой две разнесенные между собой самостоятельные камеры, что является непринципиальным отличием от испытательной модели. [4,5]

Характеристики:

- количество оросителей 3 шт;

- межосевое расстояние между оросителями 200 мм.

Для точного позиционирования устройства в пространстве было разработано крепление - механизм, позволяющий установить необходимый угол для подачи факела орошения в очаг с максимальным пылеобразованием. при монтаже и настройки системы.

2. ОРОСИТЕЛИ

Орошение, как способ борьбы с пылью,

постоянно совершенствуется.

Известно, что эффективность орошения зависит от многих факторов в том числе и от степени диспергирования [4,5,8]. На качество диспергирования влияет не только скорость истечения газожидкостной смеси, но и удельная энергия распыливающего агента. Эффективность использования удельной энергии определяется в значительной степени конструкцией

10

Г А А

W_АКтуапьно А

Камера воздушная

Рисунок 5 - Блок форсунок Figure 5 - Block of nozzles

Рисунок 6 - Блок форсунок в сборе с устройством для позиционирования Figure 6 - Block nozzles assembly with a device for positioning

распылителя, его геометрическими размерами и взаимодействием с потоком 1].

В тоже время, одним из основных недостатков, характерным для орошения жидкости через форсунку, является степень однородности распыла или критерий гомогенности, а именно неоднородная плотность распределения капель жидкости в факеле орошения.

Если считать, что распыл - некоторая совокупность частиц различных размеров, то средний размер капель, образующихся при разрушении жидкости, увеличивается к центру струи, а плотность - снижается к периферии.

В связи с этим фактом, конструкторы идут на разного рода ухищрения и приёмы, чтобы хоть как-то нивелировать (уменьшить) этот эффект.

Исходя из изложенного, в рамках проекта, была выполнена модификация форсунки - работа по улучшению конструкции для более эффективного распыления жидкости.

В переработанной конструкции распылителя реализовано двух этапной дробление

жидкости вкупе с оригинальной формой сопла. Такой подход позволяет улучшить структуру распыла: получить более равномерное распределение капель жидкости в факеле и уменьшить дисперсию (уменьшить размер капель).

Конструкции форсунок представлена на рисунке 7 и 8.

При испытаниях использовалась форсунка модели ФПГО.03-СК-05. Технические характеристики представлены в таблице 4.

Так же стоит отметить, характерную особенность тумана, создаваемого форсунками системы пневмогидроорошения. Так как дисперсность капель, распыляемой жидкости, является одним из основных факторов при осаждении, мнения исследователей довольно разноречивы, но по мнению многих авторов, частицы, размер которых меньше 80 мкм, имеют предрасположенность к быстрой испаряемости [1,2,7]. Если учесть, что средний размер капель исходящего из форсунок распыла имеет размер 5-200 мкм [10,11,12,15], то в процессе обеспыливания во-довоздушный туман улавливает частицы не об-

ФПГО.03-СК-05

Модификация (ревизия) 3

Форма факела сплошной конус

Угол раскрытия факела, град. до 20

Диаметр условного прохода сопла, мм 5

разуя конденсат. Такое положение существенно улучшает условия работы для оборудования и санитарно-гигиеническое состояние рабочих мест.

3. БЛОК УПРАВЛЕНИЯ

Равно как и в испытательном образце [4,5,8], управление подачей воды в водяной магистрали решено оставить за клапаном с пнев-моуправлением. Поэтому принцип действия блока не изменился и заключается в следующем. При подаче сжатого воздуха к блоку управления орошением происходит заполнение воздушной магистрали. Как только давление в магистрали достигает рабочего диапазона, срабатывает управляющий клапан 9, за счет пневматического привода, и вода поступает в блок к форсункам.

Рабочая жидкость и сжатый воздух, поступающие к блоку, последовательно проходят через цепочку элементов, состоящей из контрольно-измерительной, запорной, регулирующей арматуры и фильтров.

Наличие фильтров 3, 4 в блоке управления препятствует попаданию разного рода примесей в каналы форсунок, тем самым обеспечивая надежную их работу. Наличие редукторов 7, 8 в блоке управления позволяет поддерживать необходимое давления, как воздуха, так и воды. Наличие контрольно-измерительной аппаратуры 5, 6 и 10 позволяет в любой момент времени зафиксировать показания и, в случае необходимости, настроить изделие на обеспечения мак-

Рисунок 9 - блок управления орошением: 1, 2 -кран запорный; 3, 4 - фильтр грубой очистки; 5, 6 - манометр; 7, 8 - редуктор давления; 9 -клапан запорный (с пилотным управлением); 10 - расходомер; 11 - кран балансировочный; 12, 13 -

клапан обратный Figure 9 - irrigation control unit: 1, 2 - stopcock; 3, 4 -coarse filter; 5, 6 - manometer; 7, 8 - pressure reducer; 9 - shut-off valve (with pilot control); 10 - flow meter; 11 - balancing valve; 12, 13 - check valve

Рисунок 10 - датчик ИЗСТ-01 Figure 10 - sensor IZST-01

12

Г А А

W_АКтуально А

Таблица 5.Техническая характеристика блока управления Table 5. Technical characteristics of the control unit

Параметры Рабочая среда Жидкость Воздух

Диапазон рабочего давления, МПа изб. 0,4+1,0

Присоединительная резьба, дюйм 3/4 1

Пропускная способность воздушной магистрали, 1 5

,...м.3/ми.н.................................................................................................................................................

Рабочий температурный диапазон, ° от +5 до +50

Рисунок 11 - Схема места установки блока форсунок системы пневмогидроорошения Figure 11 - Diagram of the installation site of the nozzle unit of the pneumatic hydro irrigation system

Ш ■

Рисунок 12 - Место установки блока управления и блока форсунок Figure 12 - Installation location of the control unit and the unit injectors

симального результата.

Основные параметры и технические характеристики блока управления орошением представлены в таблице 5.

4. ИЗСТ-01

В качестве контроля концентрации пыли в реальном времени был применен датчик измерения запыленности ИЗСТ-01 производства ООО «Горный-ЦОТ» (рисунок 10), информация с которого передавалась на пункт диспетчера.

ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АНАЛИЗ ВЫБОР МЕСТА УСТАНОВКИ

Эффективность пылеподавление ороше-

нием зависит от многих факторов в том числе и от правильного расположения оросителей в пространстве. Поэтому для создания комфортных условий труда работников очень важно определить оптимальные места их установки.

В реальных условиях ТЭЦ, расположить блок с форсунками вблизи источников интенсивного пылеобразования не предоставлялось возможным, в виду тесного размещения технологического оборудования и специальных требований заказчика.

В связи с этим блок орошения установлен на примыкающей стене к узлу пересыпки и направлен по ходу потока воздушной струи (рисунок 11).

Рисунок 13 -блок форсунок Figure 13 -injector unit

Рисунок 14 - Факел орошения в галереи топливоподачи Figure 14 - Irrigation torch in the fuel supply gallery

Для осуществления работы пневмогидро-орошения к блоку управления подводились вода и сжатый воздух мощностями предприятия в доступном для него объеме.

Контроль за управлением подачей сжатого воздуха предусмотрен запорным клапаном, установленным на воздушной магистрали. Работа клапана сблокирована с работой конвейера.

Подача свежей технической воды для систем ПГО предусматривалась из хозяйственно-питьевого водопровода.

ИСПЫТАНИЯ Испытания проводились в период декабрь - февраль. Контрольные замеры - февраль 2019 года.

Проведенные ранее исследования [4,5,8] позволили установим шесть параметров оказывающие наиболее существенное влияние на эффективность пылеподавления.

Испытания системы проводились при следующих значениях:

давление воды у оросителей - 0,4 мпа, давление воздуха у оросителей - 0,2 мпа,

количество оросителей - 3 шт, общий расход воды - 3 л/мин, диаметр условного прохода сопла - 5 мм, Рабочая длина факела (при давлении 0,2МПа) - .2-2,5м.

На рисунке 13 изображен блок форсунок в работе

Диспергированная в форсунках жидкость распространялась туманом до 15 метров в длину.

РЕЗУЛЬТАТЫ Дополним новыми данными уже имеющуюся таблицу с результатами.

Результаты замеров приведены в таблице

6.

Из приведенных данных видно, что эффективность пылеподавления с использованием системы пневмогидравлического орошения увеличивается до 78%, что выше в 1.5 раза по сравнению с типовой системой гидрообеспыливания, установленной на предприятии. Указанное повышение во многом достигнуто за счет оптимизации факела распыла.

Таблица 6. Запылённость воздуха при работе цеха Table 6. Dustiness of air during the work of the workshop

Место отбора пробы

Без орошения

Запылённость воздуха, мг/м3

С включенной

установкой

С включенной системой

пневмогидроорошения пылеподавления УП r г

Эффективность пылеподавления, %

С Типовой системы

Системы ПГО

Точка отбора _пробы_

142

70

32

49,3

78

Используемые высокопроизводительные форсунки, позволяют создавать равномерный воздушный туман, который распространяясь по длине галереи поглощает угольную пыль и препятствуя её дальнейшему распространению.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Испытаниями опытного образца системы ПГО установлено следующее:

1.Установленная на предприятии система гидроорошения является неудовлетворительной по надежности и эффективности. Работа на существующих параметрах приводит к переувлажнению угля.

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

2. Промышленные испытания опытного образца системы ПГО полностью подтвердили результаты лабораторных исследований и показали её высокую эффективность.

3. Применение пневмогидравлического способа создания тумана позволяет сократить расход воды до 10 - 12 раз.

4. Применяемые в системе пневмогидрав-лического обеспыливания форсунки оригинальной конструкции позволяют увеличить надежность работы по сравнению со стандартной системой гидрообеспыливания.

5. Правильная установка и настройка в по-

мещениях, пересыпах и галереях позволит увеличить эффект пылеподавления до 98%. Реализация разработанных рекомендаций позволит снизить запыленность воздуха в помещениях и на рабочих местах до величин близких к предельно-допустимым концентрациям.

6. Для повышения эффективности улавливания и связывания угольной пыли на предприятия целесообразно применять водные растворы агентов, улучшающих её смачивание.

Оснастив систему пневмогидроорошения дозатором, позволит использовать смачиватель в технологическом процессе обеспыливания.

7. Система пневмогидроорошения предназначена для эффективного интернирования агломераций взвешенных частиц в атмосфере.

Создания водовоздушного тумана с оптимальными характеристиками и дисперсией, позволяет применять систему в различных отраслях промышленности, в т. ч. взрывопожаро-опасных, токсичных и агрессивных сред различных производств сталей, а также для хранения и транспортирования твердого топлива.

Автор статьи выражает благодарность руководству предприятия и его работникам за помощь в организации и проведении работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пажи, Д. Г. Основы техники распыливания жидкостей / Д. Г. Пажи, В. С. Галустов. - М. :Химия, 1984.

2. Витман, Л. А. Распыливание жидкости форсунками / Л. А. Витман, Б. Д. Кацнельсон, И. И. Палеев. - Изд-во «ГЭИ», 1962.

3. Авраменко, С. М. Повышение эффективности пылеподавления при работе очитсных комбайнов на основе аэрогидродинамического обеспыливания : дис. ... канд. техн. наук: 05.26.01 / Авраменко Сергей Михайлович.

- Кемерово, 1989. - 165 с.

4. Христофоров, А. А. Повышение эффективности и улучшение характеристик технологии пылеподавления. Разработка системы пылеподавления с использованием энергии воздуха или газа / А. А.Христофоров, П. Ю. Филатов, С. В. Шатиров // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2013.

- № 2-2. - С. 88-94.

5. Христофоров, А. А. Разработка системы пылеподавления на основе аэрогидродинамического способа обеспыливания воздуха / А. А. Христофоров, П. Ю. Филатов, А. А. Малахов // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2014. - № 1. - С. 90-95.

6. Изыскать перспективные направления по созданию способов и средств прогнозирования, повышения эффективности управления газовыделением, борьбы с внезапными выбросами угля и газа и эндогенными пожарами : отчет о НИР / ВостНИИ; исполн. А. А. Мясников, И. Д. Мащенко, С. П. Казаков, В. П. Птицын [и др.]. - Кемерово, 1986. - 78 с.

7. Фукс, Н. А. Механика аэрозолей / Н. А. Фукс. - Москва, 1955.

8. Распыливание Жидкости Форсунками / А. А. Трубицын, А. А. Христофоров (ведущий конструктор ООО «Горный

^Актуально 1

ЦОТ»), А. А. Малахов (ведущий конструктор ООО «ВостЭКО»), А. О. Ребятников // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2014. - № 2

9. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика/ Дейч М.Е. //Госэнергоиздат, 1961

10. Гринюк, А. А. Разработка способа пылеподавления и предотвращения воспламенения метана при работе проходческих комбайнов : дис. ...канд. техн. наук : 05.26.01; защищена 10.10.1985 / Гринюк Алексей Алексеевич. - Кемерово, 1985. - 142 с.

11. Создать и освоить аэрогидродинамическую систему обеспыливания при работе очистных комплексов для пластов мощностью до 4,5 м с углом падения до 35° : отчет о НИР / ВостНиИ; исполн. Авраменко С. М., Трубицын

A. В., Медведев В. Т., Бугримова Э. С., Большаякова Т. В. - Кемерово, 1988. - 31 с.

12. Провести исследования по созданию принципиально новых сред, обеспечивающих значительное (по ПДК) снижение запыленности воздуха : отчет о НИР / ВостНИИ; исполн. Авраменко С. М., Трубицын А. В., Удотов С.

B., Пищалина Т. Н., Медведев В. Т., Донсков Ю. И., Чикунова Г В., Большакова Т. В. - Кемерово, 1985. - 60 с.

13. Х. Грин, В. Лейн, Аэрозоли - пыли, дымы и туманы -Издатеьлство «Химия» ленинградское отделение, 1972 г

14. М.Ю. Коптев. Анализ применяемых оросителей на технических устройствах в угольных шахтах Кузбасса для пылеподавления и предупреждения фрикционного искрения»/ Вестник НЦ ВостНИИ 2-2018

15. С.М. Авраменко, А.В. Трубицын, С.В. Удотов, В.Т. Медведев, Ю.И. Донсков, Г.В. Чикунова, Т.В. Большакова. Провести исследования по созданию принципиально новых средств, обеспечивающих значительное (до ПДК) снижения запыленности воздуха. Изыскать возможность создания аэрогидродинамического способа обеспыливания воздуха при работе вымоечных комбайнов. Отчет о научно-исследовательской работе, 1985- 60 с.

REFERENCES

1. Paji, D. G., & Galustov, V. S. (1984). Osnovy tekhniki raspylivaniya zhidkostey [Fundamentals of fluid spraying]. Moscow: Himiya. [In Russian]

2. Vitman, L. A., Katsnel'son, B. D., & Paleev, I. I. (1962). Raspylivaniye zhidkosti forsunkami [Spraying fluid nozzles]. Moscow: GEI. [In Russian]

3. Avramenko, S. M. (1989). Povysheniye effektivnosti pylepodavleniya pri rabote ochitsnykh kombaynov na osnove aerogidrodinamicheskogo obespylivaniya [Improving the effectiveness of dust suppression during operation of combines based on aero-hydrodynamic dedusting] (Candidate dissertation, 1989). Kemerovo. [In Russian]

4. Hristoforov,A. A., Filatov, P. J., & Shatirov, S. V. (2013). Povysheniye effektivnosti i uluchsheniye kharakteristik tekhnologii pylepodavleniya. Razrabotka sistemy pylepodavleniya s ispol'zovaniyem energii vozdukha ili gaza [Improving the efficiency and improving the performance of dust suppression technology. Development of dust suppression system using air or gas energy]. Bulletin Of Research Center For Safety In Coal Industry, 2(2), 88-94. [In Russian]

5. Hristoforov, A. A., Filatov, P. J., & Malahov, A. A. (2014). Razrabotka sistemy pylepodavleniya na osnove aerogidrodinamicheskogo sposoba obespylivaniya vozdukha [Development of a dust suppression system based on the aero-hydrodynamic method of air dedusting]. Bulletin Of Research Center For Safety In Coal Industry, (1), 90-95. [In Russian]

6. Myasnikov, A. A., Mash'enko, I. D., Kazakov, S. P., & Ptizyn, V. P. (1986). Izyskat' perspektivnyye napravleniya po sozdaniyu sposobov i sredstv prognozirovaniya, povysheniya effektivnosti upravleniya gazovydeleniyem, bor'by s vnezapnymi vybrosami uglya i gaza i endogennymi pozharam [To And promising directions for creating methods and means of forecasting, increasing the efficiency of gas emission control, and combating sudden coal and gas emissions and endogenous fires] (Rep.). Kemerovo: VostNII. [In Russian]

7. Fuks, N. A. (1955). Mekhanika aerozoley [Mechanics of aerosols]. Moscow: Nedra. [In Russian].

8. Trubitsyn, A. A., Hristoforov, A. A., Malahov, A. A., & Rebyatnikov, K. O. (2014). Raspylivaniye Zhidkosti Forsunkami [Spraying Liquid Injectors]. Bulletin Of Research Center For Safety In Coal Industry, (2), 90-95. [In Russian]

9. Deych, M. E. (1961). Tekhnicheskaya gazodinamika[Technicalgas dynamics]. Moscow: Gosenergoizdat. [In Russian]

10. Grinyuk, A. A. (1985). Razrabotka sposoba pylepodavleniya i predotvrashcheniya vosplameneniya metana pri rabote prokhodcheskikh kombaynov [Development of a method of dust suppression and preventing the ignition of methane when working tunneling machines] (Candidate dissertation, 1989). Kemerovo. [In Russian]

11. Avramenko, S. M., Trubitsyn, A. V., Medvedev, V. T., & Etc. (1988). Sozdat'i osvoit' aerogidrodinamicheskuyu sistemu obespylivaniya pri rabote ochistnykh kompleksov dlya plastov moshchnost'yu do 4,5 m s uglom padeniya do 35° [To create and master the aero-hydrodynamic dedusting system during the operation of sewage treatment plants for layers up to 4.5 m with a dip angle of up to 35 °] (Rep.). Kemerovo: VostNII. [In Russian]

12. Avramenko, S. M., Trubitsyn, A. V., Udotov, S. V., & etc. (1985). Provesti issledovaniya po sozdaniyu printsipial'no novykh sred, obespechivayushchikh znachitel'noye (po PDK) snizheniye zapylennosti vozdukha [Conduct research to create fundamentally new environments that provide a significant (by MPC) reduction of air dust] (Rep.). Kemerovo: VostNII. [In Russian]

13. Green, H., & Lain, V. (1972). Aerozoli - pyli, dymy i tumany [Aerosols - dust, smoke and fog]. Lenengrad: Himiya. [In Russian]

14. Koptev, M. Y. (2018). Analiz primenyayemykh orositeley na tekhnicheskikh ustroystvakh v ugol'nykh shakhtakh Kuzbassa dlya pylepodavleniya i preduprezhdeniya friktsionnogo iskreniya [Analysis of used sprinklers on technical devices in the coal mines of Kuzbass for dust suppression and prevention of friction sparking]. Vestnik VostNII, (2). [In Russian]

15. Avramenko, S. M., Trubitsyn, A. V., Medvedev, V. T., Udotov, S. V., Donskov, Y. I., & Etc. (1985). Prvesti issledovaniya po sozdaniyu printsipial'no novykh sredstv, obespechivayushchikh znachitel'noye (do PDK) snizheniya zapylennosti vozdukha. Izyskat' vozmozhnost' sozdaniya aerogidrodinamicheskogo sposoba obespylivaniya vozdukha pri rabote vymoyechnykh kombaynov. [Prtv research on the creation of fundamentally new tools that provide significant (up to MPC) air dust reduction. To find the possibility of creating an aero-hydrodynamic method of dedusting air during operation of the scrubbers.] (Rep.). Kemerovo: VostNII. [In Russian]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.