Теоретичне обґрунтування та розробка апаратів сухого вловлювання і поділу пилу на компоненти - Автореферат

Міністерство освіти та науки України Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня доктора технічних наукДисертацію присвячено питанням теоретичного обґрунтування та розробки апаратів сухого вловлювання та сепарації пилу на підставі встановлених закономірностей інерційного, дифузійного, електричного та магнітного процесів осадження пилу та визначених її фізичних властивостей, а також точного розрахунку параметрів силового поля, яке використовується у цьому апараті. Розроблено способи та пристрої для визначення механічних, електричних і магнітних властивостей пилу та окремих частинок. Розроблено, теоретично обґрунтовано та експериментально досліджено апарати сухого пиловловлення: горизонтальна та вертикальна пилеоосаджувальні камери з волоконними шторами; циклонні апарати з концентричними осаджувальними поверхнями та магнітним полем у їхніх робочих зонах, які здатні сепарувати відповідно до розміру частинок й магнітних властивостей: інерційний електростатичний пиловловлювач; електрофільтр з магнітним полем у робочій зоні; збагачувальні комплекси з цих апаратів. Диссертация посвящена теоретическому обоснованию и разработке аппаратов сухого улавливания и сепарации пыли на основании установленных закономерностей инерционного диффузионного, электрического и магнитного процессов осаждения пыли и измеренных ее физических свойств, а также точного расчета параметров используемых силовых полей. Теоретически обоснованы, разработаны и испытаны аппараты сухого пылеулавливания: горизонтальная и вертикальная пылеосадительные камеры с волоконными шторами; циклонные аппараты с концентрическими обечайками и магнитным полем в рабочей зоне; инерционный электростатический пылеуловитель; электрофильтр с магнитным полем в рабочей зоне.Процес одержання готової продукції гірничорудними підприємствами повязаний з виділенням великої кількості пилу, обсяги якого різко зростуть зі змушеним переходом: по-перше, до видобутку і збагачення бідних кварцитів, що містять підвищену кількість вільного двоокису кремнію та мають більш високу міцність; по-друге, до сухих технологій переробки гірничої маси, що повязано з тенденцією зниження водоємкості промисловості. Відсутність єдиної теоретичної основи різних механізмів осаджування пилу, повязаних з фізико-механічними властивостями її частинок, не дає змоги розробити нові, більш ефективні пиловловлювачі. Алчевськ), і відповідних комплексно-цільових програм Держплану СРСР і Державного комітету з науки і техніки ОЦ-039 "Розвиток техніки і технології видобутку і збагачення корисних копалин", 0.85.04 "Створити і впровадити ефективні методи і засоби контролю забруднення навколишнього середовища" і "Розробити способи і засоби уловлювання й утилізації промислових викидів пилу з метою захисту навколишнього середовища", що входять у міжгалузеві програми "Повітря, вода, Земля", "Ноосфера" і регіональну програму прискорення науково - технічного прогресу "Кривбас - 90". Ступінь вловлювання пилу циклонним апаратом нового покоління експоненціально залежить від швидкості потоку, який очищують, числа коаксіальних обичайок, їхніх розмірів, а також діаметру частинок пилу. Ефективність магнітного вловлювання пилу експоненціально зростає зі збільшенням розміру циклону та магнітної сили, яка діє на частинки, і спадає зі збільшенням його продуктивності та розміру частинок пилу.Так, наприклад, максимальні валові викиди пилу спостерігаються на металургійному заводі - 350 т/добу та аглофабриках - 50-60 кг на одну тону агломерату, що складає близько 2 млн. т/рік втрат матеріалу, який переробляється. При цьому вміст заліза в пилу доходить до 60 %. Відсутність же аспіраційних систем і механізованого збору графітового пилу спричиняє забруднення робочих місць та професійні захворювання робітників, а відсутність надійної технології вилучення заліза з графітового пилу - до викидання його у відвали. Аналіз сучасних методів очищення газів від пилу показав, що для підвищення ефективності роботи апаратів не повною мірою використовуються фізичні властивості пилу, які дозволяють включити додаткові механізми осадження і коагуляції частинок. Розроблено способи і засоби для дослідження фізичних властивостей пилу і підвищення ефективності роботи деяких апаратів.Аналіз отриманих у роботі результатів розрахунку дозволив виявити для всіх ГЗКІВ міста ті джерела, що спричиняють великого внеску у запиленість повітря в даному місці при заданих метеоумовах, і розробити для них необхідні рекомендації. Для точного виміру швидкості і коефіцієнтів турбулентних пульсацій повітряних потоків, розроблено та випробувано коронний анемометр, що складається з двох плоских заземлених електродів, які лежать в одній площині, і коронуючого електрода, розміщеного над щілиною.

2. Основний зміст роботи