Планирование эксперимента по улавливанию летучей золы ТЭС в электроциклоне
Конструкции и механизм действия оборудования, используемого для пылеулавливания на промышленных предприятиях. Устройство электроциклона – комбинированного пылеуловителя для аэрозолей. Оценка факторов, влияющих на степень очистки газов в электроциклоне.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2017 |
| Размер файла | 533,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.ru/
Планирование эксперимента по улавливанию летучей золы ТЭС в электроциклоне
Н.В. Инюшкин, И.П. Щелчков, А.И. Аитова, Е.А. Шевченко, М.Г. Маньков, С.А. Перфилов, Н.А. Токарева
Для пылеулавливания на промышленных предприятиях используют различные виды оборудования, отличающегося как по конструкции, так и по механизму действия.
Электроциклон - комбинированный пылеуловитель, сочетающий центробежный и электростатический эффект для улавливания аэрозолей.
Степень очистки газов в электроциклоне зависит от многих факторов, таких как рабочее напряжение, скорость газового потока в активной зоне, концентрация аэрозоля на входе в аппарат, длина активной зоны, диаметр частиц, удельное электрическое сопротивление частиц и др. [1, 2].
Чтобы оценить влияние на степень очистки электроциклона концентрации и скорости аэрозоля на входе в аппарат при минимальном количестве необходимых опытов с сохранением статистической достоверности результатов проведено планирование эксперимента [3, 4].
Для получения уравнения регрессии в виде полинома первого порядка, построен центральный композиционный рототабельный план, включающий 2 фактора: Х1 - скорость газового потока во входной трубе, Х2 - концентрация аэрозоля на входе в аппарат.Общий вид [5] уравнения регрессии для двух независимых факторов:
(1)
где з - степень очистки газов,
b0 - свободный член,
bi - коэффициенты линейных членов.
Для вычисления коэффициентов уравнения регрессии построим матрицу планирования, взяв за основу центральный композиционный рототабельный план, включающий «звездные» точки. Общее количество экспериментов вычисляется по формуле:
(2)
Для двухфакторного эксперимента число опытов в центре плана n0 равно 5, а величина «звездного» плеча составляет 1,414 [5]. Необходимое число экспериментов для заданных условий равно 13.Значения каждого фактора в плане кодируются значениями: «-1» - минимальное, «0» - среднее, «+1» - максимальное, кроме того, в план вводятся по 2 «звездные» точки на каждый фактор с кодировкой «-1,414» и «+1,414». Матрица эксперимента с кодированными значениями факторов приведена в таблице:
Таблица 1
Матрица планирования эксперимента
|
№ опыта |
Значение фактора |
№ опыта |
Значение фактора |
|||
|
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
|||
|
1 |
-1 |
-1 |
8 |
0 |
1,414 |
|
|
2 |
-1 |
1 |
9 |
0 |
0 |
|
|
3 |
1 |
-1 |
10 |
0 |
0 |
|
|
4 |
1 |
1 |
11 |
0 |
0 |
|
|
5 |
-1,414 |
0 |
12 |
0 |
0 |
|
|
6 |
1,414 |
0 |
13 |
0 |
0 |
|
|
7 |
0 |
-1,414 |
Установим основной уровень Z0,i и интервалы варьирования ДZi для каждого фактора. Основной уровень Z0,1 для фактора Х1 (скорость газового потока во входной трубе) примем равным 21 м/с, ДZ1 = 4,5, Z0,2 для фактора Х2 (концентрация аэрозоля на входе в аппарат) примем равным 16,5 г/м3, ДZ2 = 10.Рандомизация последовательности проведения опытов с помощью ЭВМ дала следующий порядок: 13, 4, 10, 8, 3, 9, 1, 2, 6, 12, 5, 11, 7.
Эксперименты были проведены на стенде, подробно описанном в работах [6, 7]. Показана высокая эффективность электроциклона (до 99,9%) при очистке улавливании перкарбоната натрия, золы ТЭС и других материалов [8, 9, 10]. Схема электроцклона дана на рис. 1. Обозначения: 1 - царги корпуса, 2 - улитка, 3 - центральный осадительный электрод, 4 - коронирующий электрод, 5 - выхлопная труба, 6 - бункер, 7 - изолятор.
Рис. 1. Электроциклон
По результатам эксперимента с золой Красногорской ТЭЦ (d50 = 35мкм) методом наименьших квадратов получено уравнение регрессии:
(3)
Визуализация данных в виде поверхности отклика функции может наглядно отразить характер зависимости. Рис. 2 показывает зависимость степени очистки от двух факторов - скорости и концентрации на входе. Точки - опытные данные, плоскость - рассчитанные результаты. Из рис. 2 и в соотвествии с уравнением (1) видно, что скорость оказывает гораздо более сильное влияние, чем концентрация аэрозоля на входе.
Рис. 2. - Поверхность отклика
электроциклон пылеуловитель промышленный аэрозоль
Список литературы:
1. Петров В.А., Инюшкин Н.В., Ермаков С.А. Об осаждении частиц пыли в электроциклоне [Текст] // Вестник ТГТУ, 2010.- №1,т. 16 -С.44-53.
2. LimK. S., KimH. S., Lee K. W. Comparative performances of conventional cyclones and a double cyclone with and without an electric field [Текст] // Journal of Aerosol Sciences, 2004. - №35.-С. 103-116.
3. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента [Текст]:- Минск: БГУ, 1982. - 302 с.
4. Блохин В.Г., Глудкин О.П., Гуров А.И., Ханин М.А. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов [Текст]: - Москва: Радио и связь, 1997.- 232 с.
5. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии [Текст]: - Москва: Химия, 1985. - 448 с.
6. Инюшкин, Н.В., Ермаков, С.А., Титов, А.Г., Гильванова, З.Р., Новиков, К.Л., Парамонов, Д.А. Исследование процесса улавливания летучей золы в экспериментальной модели электроциклона [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2011, №4
7. Титов А.Г., Инюшкин Н.В., Коробкова И.В., Парамонов Д.А., Гильванова З.Р., Ермаков С.А., Седунов К.В., Щелчков И.П. Снижение вторичного уноса в электроциклоне [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4
8. Инюшкин Н.В., Югай Ф.С., Гильванова З.Р., Титов А.Г., Ермаков С.А. Исследование осаждения кристаллов перкарбоната натрия в электроциклоне [Текст] // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология, 2012.- №10, т. 55. -С.104-107.
9. Инюшкин Н.В., Ермаков С.А., Гильванова Зал.Р., Титов А.Г., Коробкова И.В., Парамонов Д. А., Седунов К.В., Гильванова Зл.Р. Новая конструкция осадительных электродов электроциклона для снижения вторичного уноса [Текст]: Сборник докладов VIII-й Международной научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии». - Липецк, 2012. - С.44-46.
10. Tsai R., Mills A.F. A model of particle re-entrainment in electrostatic precipitators [Текст] // Journal of Aerosol Science, 1995. - №2.- С. 227-239.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика и основные физико-химические свойства золы и пыли. Методы определения запыленности газов. Аппараты сухой инерционной и мокрой очистки газов. Способы интенсификации работы пылеуловителей. Основы проектирования систем золоулавливания.
реферат [665,1 K], добавлен 26.08.2013Анализ воздействия отходящих дымовых газов на окружающую среду. Характеристика котельного производства. Устройство котельных установок. Альтернативные варианты систем очистки отходящих дымовых газов котельных агрегатов. Очистка дымовых газов от золы.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 04.04.2016Методы очистки от пыли, их разновидности, отличительные особенности и степень эффективности. Принцип действия и устройство вихревых пылеуловителей. Виды промышленных волокнистых фильтров. Очистка газов от диоксида серы, сероводорода, оксидов углерода.
реферат [945,1 K], добавлен 08.08.2009Характеристики летучей золы. Основы теории золоулавливания. Фракционный состав золы уноса некоторых топлив. Типы и характеристики золоуловителей. Технические характеристики батарейных циклонов серийного изготовления. Основные параметры электрофильтров.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.08.2013Основные понятия и определения процессов пылеулавливания. Гравитационные и инерционные методы сухой очистки газов и воздуха от пыли. Мокрые пылеуловители. Некоторые инженерные разработки. Пылеуловитель на основе центробежной и инерционной сепарации.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.12.2009Очистка газов от SOx. Процесс с использованием CuO/CuS04, катализаторы. Угольное топливо с добавками извести. Методы обезвреживания отходящих газов. Очистка отходящих газов от аэрозолей. Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов.
реферат [24,7 K], добавлен 23.02.2011Характеристика способов пылеулавливания и основные показатели работы пылеулавливающих аппаратов. Особенности их классификации, схема и специфика работы. Обзор приспособлений сухой и мокрой очистки газов от пылевых частиц. Принципы действия, виды фильтров.
курсовая работа [576,2 K], добавлен 07.11.2014Состояние атмосферного воздуха в городе Омске. Меры по предотвращению загрязнения воздуха Омского ТЭЦ-5. Снижение выбросов окислов азота и диоксида серы. Технологии очистки дымовых газов от золы. Сокращение выбросов в населенные пункты парниковых газов.
курсовая работа [359,0 K], добавлен 08.05.2014Двигатель как источник загрязнения атмосферы, характеристика токсичности его отработавших газов. Физико-химические основы очистки отработанных газов от вредных компонентов. Оценка негативного воздействия эксплуатации судна на окружающую природную среду.
курсовая работа [281,6 K], добавлен 30.04.2012Виды и конструкции канализаций. Способы очистки вентиляционного воздуха. Особенности, влияющие на качественные показатели загрязнителей вентвыбросов и влияние их на показатели работы пылегазоулавливающих установок в цехах промышленных предприятий.
контрольная работа [17,5 K], добавлен 14.12.2011Применение технических средств очистки дымовых газов как основное мероприятие по защите атмосферы. Современные методики разработки технических средств и технологических процессов очистки газов в скруббере Вентури. Расчеты конструктивных параметров.
курсовая работа [239,2 K], добавлен 01.02.2012Способы очистки промышленных газов от пыли и туманов. Характеристика процесса электроочистки газов. Вольтамперные характеристики положительной и отрицательной корон в воздухе. Сведения об устройстве и работе электрофильтров. Осаждение заряженных частиц.
курсовая работа [962,0 K], добавлен 16.01.2015Особенность каталитического и биохимического способов очистки газов. Достоинства и недостатки этих технологических процессов. Классификация аппаратов по способу воздействия газов с катализатором. Достоинства и недостатки фильтрующего и кипящего слоя.
презентация [328,4 K], добавлен 11.12.2013Характеристика понятия абсорбционного метода очистки отходящих газов, который реализует процессы, происходящие между молекулами газов и жидкостей. Особенности физической и химической абсорбции. Применение активных углей, силикагелей, алюмогелей, цеолитов.
реферат [31,3 K], добавлен 25.02.2011Виды и источники загрязнения атмосферного воздуха, основные методы и способы его очистки. Классификация газоочистного и пылеулавливающего оборудования, работа циклонов. Сущность абсорбции и адсорбции, системы очистки воздуха от пыли, туманов и примесей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.12.2011Оценка степени воздействия загрязняющего вещества на окружающую среду. Определение максимального выброса загрязняющего атмосферу вещества, степени его экологической опасности. Выбор метода очистки и очистного оборудования. Необходимая степень очистки.
практическая работа [45,5 K], добавлен 30.04.2011Характеристика ОАО "Новосибирскэнерго" как источника загрязнения окружающей среды. Химические, абсорбционные и каталитические методы очистки дымовых газов от оксидов азота. Процесс глубокой очистки газов выбросов от оксида азота. Денитрификация газов.
отчет по практике [36,4 K], добавлен 05.12.2014Определение воздействия промышленного предприятия на окружающую среду. Расчет максимальной приземной концентрации отходящих газов от источников загрязнения. Расчет аппаратов для очистки газов для снижения техногенной нагрузки до необходимого уровня.
курсовая работа [577,3 K], добавлен 26.05.2016Методы расчета величины максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к промышленному предприятию. Определение размеров нефтеловушки, используемой в качестве первой ступени очистки воды в оборотной системе водоснабжения.
задача [54,4 K], добавлен 22.02.2010Характеристика выбросов парообразных примесей на машиностроительных предприятиях. Методы и оборудование для определения концентрации газов в воздухе. Способы осуществления процессов адсорбционной очистки. Методы термической нейтрализации вредных примесей.
контрольная работа [135,0 K], добавлен 07.01.2015
