Особенности применения комплексного дисперсионного анализа для повышения эффективности систем обеспыливания выбросов аспирации стройиндустрии
Повышение экологической безопасности стройиндустрии. Совершенствование систем обеспыливания. Методика дисперсионного анализа пыли. Анализ интегральной функции распределения частиц по гидравлическим размерам, скоростям витания частиц исследуемых проб.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2017 |
| Размер файла | 121,2 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/
Особенности применения комплексного дисперсионного анализа для повышения эффективности систем обеспыливания выбросов аспирации стройиндустрии
С.А. Кошкарев, М.В. Димитренко, Д.А. Ерохин, А.О. Тагаева, А.Д. Слободчкова, К.С. Кошкарев
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград
Аннотация: Статья посвящена вопросу повышения экологической безопасности стройиндустрии совершенствованием систем обеспыливания с использованием комплексного дисперсионного анализа пылевых выбросов пыли системами аспирации. В статье предложено развивать перспективный подход к совершенствованию методов комплексного дисперсионного анализа пыли с использованием параметров интегральной функции распределения частиц по гидравлически эквивалентным размерам и по скоростям витания частиц исследуемой пробы пыли. Результаты исследований показывают, что использование функций отклика в виде распределения по скоростям витания частиц пыли частиц позволяют получить более надежные результаты комплексного дисперсионного анализа пыли. Получены регрессии для функций отклика по скоростям витания частиц пыли при измерении времени седиментации частиц пыли. При этом разрабатываемые с использованием результатов таких исследований устройства очистки позволяют значительно сокращать объем выбросов пыли сыпучих в атмосферу в производстве стройматериалов, что является одним из наиболее эффективных способов реализации природоохранных мероприятий.
Ключевые слова: пыль, цемент, песок, пылеуловитель, очистка, стройматериал, проскок, дисперсионный анализ, скорость, витание, выброс, атмосфера, система, обеспыливание, аспирация.
Мировая потребность в цементе будет расти около 4,5% в год, что составит 5,2 миллионов т/г к 2019. Во многих развивающихся странах Азиатском, Тихоокеанском регионе, в том числе, например, в Индии и России, отмечается значительный рост производства цемента, составляющий около 8% и в перспективе к 2020 г до 9% в год [1-3].Суммарное количество произведенного цемента в ЮФО за полугодие 2016 г составило 4,05 млн.т, что является лучшим производственным показателем в РФ, в среднем составляет 15,9%от общероссийского объема производства[4].Все более возрастающие объемы производства еще более увеличивают соответственно уровень загрязнение атмосферы в городах.
Описание процессы производства цементов, широко представлено в литературе, например, [5,6]. Существующие виды и технологии производства цементов весьма разнообразны и специфичны, по этой причине дать даже краткую их характеристику в рамках статьи не представляется возможным. Общим является то, что на всех данных предприятиях стройиндустрии технологическое оборудование оснащается системами локальной вытяжной вентиляцией, или аспирацией. Интенсивно выделяющаяся в технологических объемах высокодисперсная пыль поступает в воздуховоды аспирации и, далее через системы обеспыливания выбрасывается в атмосферу на источниках загрязнения [7].
Эффективность работы пылеуловителей системы обеспыливания аспирации в значительной степени зависит от размеров улавливаемых частиц пыли, что предопределяет проектно-конструкторские решения [8-10]. Для определения размеров частиц пыли в газовоздушных потоках наиболее часто используют в практике микроскопический метод дисперсионного анализа [9,10]. В работах [10-12] авторами было предложено в качестве выходных данных эксперимента комплексного дисперсионного анализа использовать вместо оптически определяемого эквивалентного э и среднемедианного размера частиц 50частиц пробы пыли, -гидравлический размер , или крупность частиц пыли и соответственно их среднемедианные значения50. Серия экспериментов частиц для различных видов пыли стройматериалов выполнена на лабораторной установке [13].Соответственно функция распределения по гидравлически эквивалентным размерам, определяется функцией прохода D (), характерный вид графика которой пыли стройматериалов представлен на рис.1.Были получены также результаты для распределения функции относительной доли осаждающейся массы пылиповремени седиментации частиц c, в пробах пыли различных стройматериалов, характерный графический вид которой изображен на рис.2.
|
Рис. 1. Функция интегрального распределения частиц кварцевой пыли по гидравлически эквивалентным размерам i, при i=15 - 80 мкм |
Рис. 2.- График зависимости времени седиментации c - для относительной доли массы в пробах пыли |
В полученных и представленных в настоящей статье результатах данного эксперименте, выполненных на лабораторной установке [13], была достигнута более высокая точность значений функции отклика. В продолжения развития модельных представлений [14] было предложено принципиально изменить физические параметры выходных данных результатов эксперимента комплексного дисперсионного анализа, с целью которых были приняты скорость витания частиц, и интегральная функция распределения по скоростям витания «ансамбля» частиц исследуемого образца пробы пыли.
В результате статистической обработки данных результатов значительного числа серий экспериментов, выполненных на лабораторной установке [13], получены регрессионные зависимости, описывающие интегральную функцию распределения частиц интегральная функцию распределения по скоростям витания «ансамбля» частиц исследуемого образца пробы пылидля некоторых видов пыли, (пыль песка, пыль с содержанием диоксида кремния более70%) обобщенного вида
(1)
где Ai, BiиCi некоторые постоянные коэффициенты параметрического типа для вида исследуемого вида пыли.
Постоянные коэффициенты параметрического типаAi, BiиCiимеют различные значения для различных видов пылидисперсного материала.
Данные параметры и среднемедианная скорость витания «ансамбля» частиц исследуемого образца пробы пыли в существенной мере не являются непосредственно оптически определяемыми величинами и влияют на время пребывания частиц в зонах сепарации и величину проскока пыли. Данные характеристики «ансамбля» частиц пыли были использованы для разработки высокоэффективных устройств очистки выбросов аспирации стройиндустрии, прошедших успешные опытно-промышленные испытания.
дисперсионный пыль стройиндустрия распределение
Выводы
Использование в качестве выходных функций отклика интегрального распределения частиц и среднемедианной скорости витания «ансамбля» частиц исследуемых образцов пыли позволило получить результаты более высокой достоверности. Результатом выполненных и представленных в работе исследований являются регрессионные соотношения обобщенного типа для зависимости интегрального распределения по времени седиментации «ансамбля» частиц пыли c. Данный подход был использован для разработки новых высокоэффективных устройств мокрой очистки выбросов аспирации стройиндустрии[14].
Литература
1. World Cement - Demand and Sales Forecasts, Market Share, Market Size, Market Leaders. URL: //freedoniagroup.com/World-Cement.html (date of access: 01.11.2016).
2. Perspectivy. Jelektronnyj zhurnal. Mirovaja_cementnaja promyshlennost'. URL: perspektivy.info/book/mirovaja_cementnaja_ promyshlennost_2012-06-06.htm (date of access: 01.10.2016).
3. Тechnavio. Global cement industry outlook 2016-2020 URL: //technavio.com/report/global-metals-and-minerals-cement-industry-outlook-market. (dateofaccess: 01.11.2016).
4. Statistika proizvodstva betonа v Rossii // URL://beton.ru/news/detail.php?ID=418056 (date of access: 01.10.2016).
5. Дуда, В. Цемент. М.: Стройиздат, 1981. 463 с.
6. Лоскутов, Ю.А., Максимов, В.И., Веселовский, В.В. Технология производства цемента // URL: base.safework.ru. (дата обращения: 01.10.2015).
7. Балтеренас, П.С. Обеспыливание воздуха на предприятиях строительных материалов. М.: Стройиздат, 1990. 180 с.
8. Азаров, В.Н. и др. Особенности аспирации технологического оборудования предприятий по производству цемента // Вестник ВолгГАСУ. 2013. №31-2 (50). С. 499-502.
9. Азаров, В.Н., Кошкарев, С.А., Николенко, М. А. Снижение выбросов систем обеспыливания с использованием дисперсионного анализа пыли в стройиндустрии // Инженерный вестник Дона. 2014, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1 y201 5/2838.
10. Кошкарев, С.А., Редван, А. и др. Дисперсионный анализ пыли выбросов в системах аспирации производства цемента с использованием усовершенствованной экспериментальной установки // Инженерный вестник Дона. 2015, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3224 .
11. Strelets K.I., Kitain M.B., Petrochenko M.V. Welding Spark Parameters Determination for Cyclone Removal Calculation // Advanced Materials Research. 2014. V. 941. Pр. 2098-2103.
12. Азаров, В.Н., Кошкарев, С.А. Оценка эффективности аппарата мокрой очистки обеспыливания выбросов печей обжига керамзита. Инженерно-строительный журнал. 2015. №2. C. 18-32.
13. Патент №156520, Россия, U1 МПК G01N 15/00. Устройство для определения дисперсного состава пыли. Кошкарев, С.А., Азаров, В. Н. [и др.]. Заявка №2015124975/28. 24.06.2015. Заявлено 24.06.2015. Опубл. 2015.
14. Азаров, В.Н., Кошкарев, С.А. Повышение экологической безопасности стройиндустрии совершенствованием систем обеспыливания с использованием комплексного дисперсионного анализа пылевых выбросов // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Строительство и архитектура. 2016. Вып. 43 (62). С. 161-174.
References
1. World Cement - Demand and Sales Forecasts, Market Share, Market Size, Market Leaders. URL: //freedoniagroup.com/World-Cement.html (date of access: 01.11.2016).
2. Perspectivy. Jelektronny jzhurnal. Mirovaja_cementnaja_promyshlennost. [Perspectives. Digital Magazine. World Cement Industry]. URL: perspektivy.info/book/mirovaja_cementnaja_ promyshlennost_2012-06-06.htm (date of access: 01.10.2016).
3. Тechnavio. Global cement industry outlook 2016-2020 URL: //technavio.com/report/global-metals-and-minerals-cement-industry-outlook-market.(Date of access: 01.11.2016).
4. Beton.ru. Statistika proizvodstva beton v Rossii [Statistic of production of Russia]. URL://beton.ru/news/detail.php?ID=418056 (date of access: 01.10.2016).
5. Duda, V. Cement [Cement]. M.: Strojizdat, 1981. 463 p.
6. Tehnologijaproizvodstvacementa [Technology of production of cement]. System. request: Adobe Acrobat Reader.URL:// safework.ru (date of access: 01.10.2016).
7. Balterenas, P. S. Obespylivanievozduhanapredprijatijahstroitel'nyhmaterialov [Decreasing dust air in enterprises of building materials]. M.: Strojizdat, 1990. 180 p.
8. Azarov, V.N. idr. VestnikVolgGASU. 2013. №31-2 (50). Pp. 499-502. (rus)
9. Azarov, V.N., Koshkarev, S.A., Nikolenko, M.A. InћenernyjvestnikDona (Rus). 2015. № 1-2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2858.
10. Koshkarev, S. A, L. Ja., Redvan,A. idr.InћenernyjvestnikDona (Rus)]. 2015. № 3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p3y2015// 3224.
11. Strelets K.I., Kitain M.B., Petrochenko M.V. Welding Spark Parameters Determination for Cyclone Removal Calculation. Advanced Materials Research. 2014. Т. 941. Pр. 2098-2103.
12. Azarov, V.N., Koshkarev, S.A. Inzhenerno-stroitel'nyjzhurnal. 2015. №2. Pp. 18-32.
13. Patent№156520, Rossija, U1 МПК G01N 15/00. Ustrojstvodljaopredelenijadispersnogosostavapyli [Device for determining the composition of particulate dust].Koshkarev, S.A., Azarov, V. N. et al. Zajavka№2015124975/28. 24.06.2015. Zajavleno24.06.2015. Publ. 2015.
14. Azarov, V.N., Koshkarev, S.A. VestnikVolgGASU. Ser.: Stroitel'stvoiarhitektura. 2016. Vyp. 43 (62). рр. 161-174.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные физико-химические свойства пыли. Оценка пылеулавливания батарейного циклона БЦ 250Р 64 64 после модернизации. Анализ метода обеспыливания газов для обеспечения эффективного улавливания с использованием физико-химических свойств коксовой пыли.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 09.11.2014Диффузия как движение частиц среды, приводящее к установлению равновесного распределения концентраций частиц в среде. Оценка влияния данного процесса на свойства металлов. Превращения сплаве при охлаждении от температуры в жидком состоянии до комнатной.
контрольная работа [543,5 K], добавлен 08.12.2014Организация машинного производства. Методы очистки технологических и вентиляционных выбросов от взвешенных частиц пыли или тумана. Расчет аппаратов очистки газов. Аэродинамический расчет газового тракта. Подбор дымососа и рассеивание холодного выброса.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.09.2012Повышение выхода керна. Отбор проб из скважин ударно-канатного и роторного бурения. Факторы, определяющие способ отбора проб. Объединенные и групповые пробы. Контроль опробования, обработки и анализа проб. Контроль качества геологического опробования.
презентация [615,9 K], добавлен 19.12.2013Экспериментальное изучение зависимости гидравлического сопротивления слоя от фиктивной скорости газа. Определение критической скорости газа: скорости псевдоожижения и скорости свободного витания. Расчет эквивалентного диаметра частиц монодисперсного слоя.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 23.03.2015- Научно-методические основы управления состоянием хвостохранилищ горно-металлургического производства
Оседание частиц в воде при осветлении в отстойниках, при формировании хвостохранилищ. Аналитическое исследование процесса оседания твердых частиц в неподвижной воде. Методика определения скорости оседания, условия, при которых частицы поднимаются вверх.
методичка [629,2 K], добавлен 05.12.2011 Математическая модель установившегося потокораспределения в инженерных сетях, методы ее анализа и пути разрешения существующих проблем. Гидравлический анализ инженерных сетей, критерии их функционирования и проектировании, повышение эффективности.
магистерская работа [537,9 K], добавлен 30.07.2015Принцип и критерии эффективности планировочных работ автогрейдера, его функции и сферы применения. Анализ математических моделей автогрейдеров и гидроприводов. Проблемы повышения точности планировочных работ, выполняемых автогрейдером, и пути их решения.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 05.11.2009Процессы изготовления керамических материалов. Методы получения порошков. Корундовые керамики модифицированные соединениями хрома. Содержание порошка в образцах керамики на основе глинозема, термограмма. Особенности измерения микротвердости образцов.
курсовая работа [818,9 K], добавлен 30.05.2013Закономерности существования и развития технических систем. Основные принципы использования аналогии. Теория решения изобретательских задач. Нахождение идеального решения технической задачи, правила идеальности систем. Принципы вепольного анализа.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 01.12.2015Метод фильтрования и его применение в промышленности для очистки сточных вод от взвешенных частиц. Основные расчетные формулы и зависимости. Оборудование и современные аппараты для фильтрования сточных вод. Пример и схема реализации данного метода.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.12.2013Проект спирального гидроциклона СМГ-С, предназначенного для отчистки промывочных жидкостей от песка, грубодисперсных частиц, поступающих в раствор вместе с глиной, и частиц выбуренной породы, которыми раствор обогащается в процессе бурения скважин.
курсовая работа [373,0 K], добавлен 12.03.2008Разработка проекта газоочистки при помоле сырья в мельницах на предприятии по производству цемента. Расчет системы обеспыливания мельниц. Определение циклона, рукавного и электрофильтра, выбор дымососа или вентилятора для фильтров по исходным данным.
курсовая работа [835,6 K], добавлен 13.12.2012Расчет пылеулавливающей установки двухступенчатой очистки. Дробление воды турбулентным газовым потоком, захват частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе (прямоточный циклон ЦН-241) инерционного действия.
контрольная работа [53,7 K], добавлен 11.11.2013Показатели надежности систем. Классификация отказов комплекса технических средств. Вероятность восстановления их работоспособного состояния. Анализ условий работы автоматических систем. Методы повышения их надежности при проектировании и эксплуатации.
реферат [155,0 K], добавлен 02.04.2015Особенности производства огнеупорных материалов. Пылегазовые выбросы технологических агрегатов. Аэродинамические проблемы эксплуатации пылеуловителей. Реальные поля скоростей. Преимущества аэродинамической оптимизации систем и аппаратов пылеулавливания.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 30.09.2010Шины современного автомобиля как один из наиболее важных компонентов его активной безопасности. Знакомство со способами повышения эксплуатационной эффективности зимних ошипованных шин. Анализ устройства пневмопистолета модели Ш-305 для ошиповки шин.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 09.11.2016Направления применения углеводородов, их потребительские качества. Внедрение технологии глубокой переработки углеводородов, их применение как холодильных агентов, рабочего тела датчиков элементарных частиц, для пропитки тары и упаковочных материалов.
доклад [20,9 K], добавлен 07.07.2015Понятие и основные этапы жизненного цикла технических систем, средства обеспечения их надежности и безопасности. Организационно-технические мероприятия повышения надежности. Диагностика нарушений и аварийных ситуаций, их профилактика и значение.
презентация [498,7 K], добавлен 03.01.2014Технологическое описание процесса выделения германия из колошниковой пыли цинковых плавильных печей при изучении особенностей доменного процесса, состава выбросов и системы отчистки доменного газа. Влияние доменной шихты на качество колошниковой пыли.
реферат [327,3 K], добавлен 11.10.2010
