Опытное определение расхода газа, подаваемое на пылеочищающую установку с контактным элементом, работающим в режиме спутникового вихря

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается проблема очищения производственных выбросов путем завихрения воздуха и очищения его с помощью распыления воды. Опытным путём выявлена целесообразность выбора скорости газа и длины жидкостной плёнки, исходя из габаритного размера установки, используя взаимосвязь коэффициента сопротивления с угол образующимся шибером через завихритель

ABSTRACT

This article discusses the problem of purification of industrial emissions by swirling air and purifying it by spraying water. Empirically, it was revealed that it is advisable to choose the gas velocity and the length of the liquid film, based on the overall size of the installation, using the relationship of the resistance coefficient with the angle of the gate formed through the swirl

Ключевые слова: ядовитые газы, пыль, шибер, вода.

Keywords: Poisonous gases, dust, gate, water.

С развитием производственной промышленности увеличивается загрязнение окружающей среды ядовитым газом и пылью. Поэтому защита окружающей среды и разрешение промышленных проблем – единственный путь обеспечить человечество чистым воздухом и жизнью на земле на несколько тысячелетий. Имеются несколько видов ядовитых газов и пыли, выходящих из промышленных предприятий и, к сожалению, среди них имеются токсические ядовитые вещества. В настоящее время на предприятиях для очистки ядовитых газов и пыли используются аппараты, имеющие различные устройства. Одним из эффективных способов является мокрая очистка выходящих ядовитых газов и пыли, которая используется на установках с несколькими конструкциями, работающих по этому типу. На используемых установках для увлажнения газовой пыли используются контактные элементы различных видов. Однако расход контактного элемента, гидродинамическое сопротивление, низкая эффективность отделения пыли из образовавшегося шлама, не даёт возможности оптимального использования установки. Полезный рабочий коэффициент аппаратов такого типа составляет всего лишь 70-90%.  Для достижения 100% результата при влажной очистке пыли целесообразно обеспечить взаимную связь пыли и воды, а также выбрать оптимальные варианты гидродинамики аппарата [1].  С целью решения этих проблем, на спроектированной и созданной нами установке, очищающей ядовитые газы и пыль влажным методом, были проведены опытные исследования для определения коэффициента сопротивления на установке через расход жидкости и газа. [2.3]

С целью подачи на рабочую часть установки газовой пыли был установлен вентилятор центробежного типа Вентилятор-ВЦ-14-07; производительность труда Q_max=400 м³/час;  мощность электромотора N_дв=1.5 кВт; количество оборотов n=1200 об/мин; челнок Пито Прандаля размером 100 мм; Госреестр по №50123-12; Определитель скорости газа D=100 мм, металлическая труба L=1200 мм. На трубе, в качестве опытной модели выбраны соответственно два челнока Прандаля с внутренним диаметром 7 мм, определяющие статистические и динамические силы.  

В зависимости от изменения расхода газа, подаваемой на установку были определены коэффициенты сопротивления, зависящие от скорости газа и изменения углов поворота завихрителей. Опыты на созданной установке были проведены в следующем порядке.

При определении скорости газа на сосущей патрубке вентилятора был установлен шибер, создающий углы 0⁰, 30⁰, 40⁰, 60⁰, 90⁰.  Основная его задача является определение коэффициента сопротивления установки при разной скорости газа и тем самым проведение экспериментальных исследований. Каждый опыт проводился пять раз. Было выбрано средне – арифметическое значение определённых величин. (Кинематическая вязкость воздуха принята как равная 1.51х10⁵ м²/с). При определении расхода газа опытным путём, каждый эксперимент (опыт) проводился повторно несколько раз, в которых были выявлены квадратные размеры каждой точки и полученные ошибки.  При подаче газовой пыли через шибер на вентиляторе, образующий углы 0⁰, 30⁰, 40⁰, 60⁰, 90⁰, на установку без установленного завихрителя, было выявлено, что расход газа изменяется до Q=248,7+400 м³/час. 

Также, при подаче газовой пыли через шибер на вентиляторе, образующий углы 0⁰, 30⁰, 40⁰, 60⁰, 90⁰ на установку с установленным завихрителем 30⁰, расход газа изменился до Q=124,3+330.6 м3/час.  При подаче газовой пыли через шибер на вентиляторе, образующий углы 0⁰, 30⁰, 40⁰, 60⁰, 90⁰  на установку с установленным завихрителем 45⁰ , расход газа изменился до  Q=152,6+353.2 м3/час. При подаче газовой пыли через шибер на вентиляторе, образующий углы 0⁰, 30⁰, 40⁰, 60⁰, 90⁰ на установку с установленным завихрителем 60^0, расход газа изменился до  Q=175,2+395.6 м3/час.

Опытные исследования показали, что на каждый показатель расход газа в среднем пошагово увеличивался на 44.5 м³/час. В результате опытных исследований определено изменение расхода газа связанных с наклоном углов завихрителей 30⁰,45⁰,60⁰, установленных на установке и на основании полученных результатов построен график зависимости. (Рис.-1)

Сравнительный график расхода газа, подаваемого на установку

Рисунок 1. Сравнительный график расхода газа, подаваемого на установку

В результате проведённых опытных исследований определены изменения расхода газа и коэффициентов сопротивления с наклоном углов завихрителей 30⁰,45⁰,60⁰, установленных на установке, и, на основании полученных результатов, построен график зависимости. (Рис.-2) [4]

Рисунок 2. График изменения коэффициента сопротивления, связанного с изменением поворотных углов завихрителей, установленных на установке

Как показывают полученные результаты опыта, при имеющихся на установке установленных завихрителей 30⁰, 45⁰, 60⁰, чем выше расход газа, тем больше длина жидкостной плёнки и выше эффективность очистки газа. На основании опытов было выявлено, целесообразность выбора скорости газа и длины жидкостной плёнки, исходя из габаритного размера установки, используя взаимосвязь коэффициента сопротивления с угол образующимся шибером через завихритель.

Список литературы:
1. Алиматов Б.А., Эргашев И.А., Каримов М.Т. «Пылеочищающий аппарат с контактным элементом с завихрителем для очистки влажным способом»
ФерПи , журнали “Научная техника”, 2019 год, №2 , стр.149-152
2. Латипов К.Ш. «Гидравлика, гидромашина, гидроход» Ташкент, издательство «Ўқитувчи”, 1992 год, стр. 75-80.