CC BY
17
УДК 625.074
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПЫЛЕОЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Агарков А.М., Шарапов Р.Р., Харламов Е.В.
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва
Аннотация Ключевые слова:
В статье проведен анализ конструкций различных пылеосадительных оборудование, инерционный кон-
устройств. Приведены основные направления совершенствования центратор, эффективность, па-
пылеочистного оборудования. Представлена конструкция инерцион- раметры
ного концентратора защищенная патентом Российской Федерации. История статьи:
Дата поступления в редакцию
15.10.18
Дата принятия к печати 18.10.18
Для уменьшения влияния на атмосферу промышленными предприятиями, а точнее выбросов от них, используются различного рода пылеуловители [1, 2].
Инерционные пылеуловители используют для повышения эффективности очистки газов и воздуха от частиц пыли размером от 25...30 мкм. Принцип работы инерционных пылеуловителей заключается в том, что бы резко изменять направление движения газового потока. В пылеуловителях инерционного типа скорость газового потока составляет приблизительно 1 м/с, а частицы размером 20.30 мкм улавливаются на 60.95%. Гидравлическое сопротивление в данных устройствах достигает 150.500 Па. Но учитывая низкую эффективность такие пылеуловители в основном используются на первой ступени очистки, а окончательная очистка запыленного воздуха осуществляется в более высокоэффективных аппаратах, таких как циклоны.
На рис. 1 показан жалюзийный пылеуловитель конструкции ВТИ.
Рис. 1. Жалюзийный пылеуловитель типа ВТИ: 1 -решетка жалюзийная; 2 -камера входная; 3 - камера выходная; 4 - щель диффузора; 5 - диффузор; 6- газоход подводящий; 7 - циклон; 8 - газоход отводящий; 9 - эжектор; 10 - диффузор эжектора
Пылеуловители такого типа обычно устанавливаются на газовых трактах котельных агрегатов для очистки дымовых газов от золы.
Данный аппарат состоит из двух частей: «первая - жалюзийная решетка, в которой и происходит отделение частиц пыли от газа, и вторая часть это гидроциклон в котором эта пыль улавливается. Проходя через решётку газовый поток огибает пластины и резко меняет направление движения, в результате чего освобождается от пыли» [4].
Меньшая часть запыленного воздуха примерно (5.. .10 %) очищается в небольшом циклоне. Чтобы очистить аспирируемый воздух от крупной пыли, в некоторых случаях применяют жалюзийные пылеуловители конического типа.
Жалюзийный пылеуловитель конического типа (рис. 2) обладает большей эффективностью. Эффективность пылеулавливания в этом аппарате увеличивается до скорости потока 10.15 м/с, а затем, с увеличением скорости она падает, так как увеличивается гидравлическое сопротивление.
Рис. 2. Жалюзийный пылеуловитель конического типа: 1 - конус с прорезями;
2 - вентилятор; 3 - циклон
В пылеуловителях данного типа улавливают частицы размером крупней 15.20 мкм.
В настоящее время при сложном и разнообразном технологическом процессе производства строительных материалов [5-8] для повышения эффективности производства в целом применяют концентраторы пыли. Инерционный пылеконцентратор относится к механическим аппаратам сухого способа очистки.
При включении концентратора в технологическую цепочку производства строительных материалов, производительность в целом увеличивается, что дает экономический эффект модернизации.
К числу перспективных задач по совершенствованию инерционных концентраторов пыли следует отнести:
• расширение технологических возможностей и режимов работы для разделения исходного материала по фракциям;
• повышение эффективности работы аппарата;
• уменьшение гидравлического сопротивления.
Для реализации предложенных задач нами предлагается использовать следующее техническое решение, отраженное в заявке на патент РФ на полезную модель [3] изображенной на рисунке 3.
3 2
Рис. 3. Инерционный концентратор пыли: 1 - корпус, 2 - патрубок подвода, 3 - патрубок вывода тонкого материала, 4 - патрубок вывода грубой фракции, 5 - жалюзийные элементы
Инерционный пылеконцентратор состоит из корпуса 1, например, прямоугольного сечения. В верхней части корпуса расположены патрубок подвода 2 исходного материала, например, цементной пыли, и патрубок вывода 3 тонкого материала. С противоположной стороны корпуса в нижней его части расположен патрубок вывода 4 грубой фракции. В средней части корпуса относительно его вертикальной оси установлена система регулируемых жалюзийных элементов 5. Жалюзийные элементы закреплены, например, на осях, валах, которые установлены на боковых стенках корпуса. Элементы кинематически соединены между собой, например, тягой, для одновременного вращения вокруг своих осей и горизонтального перемещения, например, с помощью известного винтового механизма, который может быть расположен как в верхней части пылеконцентратора, так и в нижней. Для этого в корпусе выполнены проточки. Жалюзийные элементы могут поворачиваться относительно своих осей от 0о до 1800 и перемещаться поперек корпуса от 0 мм до а (рис. 4) [3].
Рис. 4. Схема жалюзийных элементов
Вращение обеспечивается тем, что на одной из осей, например, верхней, установлен привод, либо электромеханический, либо ручной, и оси между собой связаны кинематически с возможностью их одновременного вращения. Также предусмотрено одновременное перемещение жалюзийных элементов поперек корпуса от 0 мм до а за счет соединения осей системой тяг с винтовыми механизмами расположенными вверху и внизу пылеконцентратора. Варьируя величинами параметров а и а можно в широких пределах изменять дисперсность выходящего из пылеконцентратора продукта. Для управления процессом разделения дисперсных частиц в потоке воздуха жалюзийные элементы вращаются вокруг своих осей от 00 до 1800 [3].
Инерционный пылеконцентратор работает под разряжением, создаваемым внешним вентилятором. Запыленный воздух поступает в корпус 1 инерционного пылеконцентратора по патрубку подвода 2 и затем поступает в зону установки системы жалюзийных элементов 5. За счет разряжения, создаваемого внешним вентилятором, воздушный поток с мелкими частицами пыли поворачивает на 1800 проходя через жалюзийные элементы и выходит через патрубок вывода 3 из пылеконцентратора. А крупные частицы, находящиеся в воздушном потоке, за счет сил инерции, пытаясь сохранить траекторию движения по прямой линии выпадают в патрубок вывода 4 и выносятся из концентратора.
За счет того, что жалюзийные элементы способны вращаться вокруг своих осей и перемещаться по горизонтали, в нем создаются условия для управления процессом отделения из запыленного потока частиц необходимого размера. Также можно подобрать такие режимы его работы при котором в зависимости от объемов перекачиваемого запыленного воздуха и типа пыли можно снизить гидравлическое сопротивление аппарата до минимума.
Данный пылеконцентратор может быть применен в сложных аэродинамических системах обеспыливания технологических процессов или разделения тонкодисперсных порошков, позволяющий в целом повысить эффективность пылеочистки или эффективность разделения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Sharapov R., Kapyrin P., Lozovaya S., Yadykina V., Agarkov A. Research dedusting efficiency of the inertial hub with adjustable parameters // MATEC Web of Conferences 5. Сер. "5th International Scientific Conference "Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education", IPICSE 2016" 2016. С. 03007.
2. Агарков А.М., Шарапов Р.Р., Прокопенко В.С. Анализ гидравлического сопротивления концентратора // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 3. С. 87-90.
3. Инерционный пылеконцентратор: пат. 157341 Рос. Федерация. № 2014152565/05 / Шарапов Р.Р., Овсянников Ю.Г. и др.; заявл. 24.12.2014; опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33. 2 с.
4. Кабанов С.Ю. Комбинированный зернистый фильтр // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Белгород, 2011
5. Качаев А.Е., Орехова Т.Н. Описание вихревого движения двухфазного потока в пневмосмесителе непрерывного действия // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 5. С. 121-125.
6. Качаев А.Е., Орехова Т.Н., Гончаров Е.И. Аэродинамические особенности пневмосмесителей для производства сухих строительных смесей // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 11. С. 149-155.
7. Сахапов Р.Л., Загретдинов Р.В., Габдуллин Т.Р. моделирование систем управления дорожно-строительной техникой // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 1-2. С. 394-396.
8. Шарапов Р.Р., Харламов Е.В., Агарков А.М. Влияния объема аспирируемого воздуха инерционного концентратора на эффективность пылеулавливания // Механизация строительства. 2017. Т. 78. № 11. С. 26-29.
Агаханов Э.К, Агаханов М.К.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
А.М. Агарков, Р.Р. Шарапов, Е.В. Харламов. Совершенствование конструкций пылеочистного оборудования. — Системные технологии. — 2018. — № 29. — С. 96—100.
PERFECTION OF DESIGNS OF DUST CLEANING EQUIPMENT
A.M. Agarkov, R.R. Sharapov, E.V. Kharlamov
National Research Moscow State University of Civil Engineering, Moscow
Abstract Keywords:
The article analyzes the designs of various dust-collecting devices. The equipment, inertial concentrator,
main directions of improvement of dust-cleaning equipment are given. efficiency, parameters
The design of the inertial concentrator protected by the patent of the Date of receipt in edition: 15.10.18
Russian Federation is presented Date of acceptance for printing: 18.10.18
УДК 539.3
ПРИМЕНЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЙ В МОДЕЛИРОВАНИИ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ
Агаханов Э.К.*, Агаханов М.К.**
*ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет», г. Махачкала **ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», г. Москва
Аннотация Ключевые слова:
Рассмотрена возможность эффективного применения условий экви- напряженно-деформированное
валентности воздействий при определении напряженно - деформи- состояние, эквивалентность воз-
рованного состояния в задачах механики деформируемого твердого действий, поверхностные силы,
тела путем замены одних воздействий другими. объемные силы, вынужденные де-
формации
История статьи:
Дата поступления в редакцию
26.10.18
Дата принятия к печати 29.10.18
Оценка прочности зданий и сооружений приводит к необходимости детального изучения напряженно-деформированного состояния, вызываемого действием различных нагрузок и воздействий. Применяемые исследователями методы моделирования в зависимости от решаемой конкретной задачи имеют сопоставимые преимущества и недостатки.
