Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ применения систем очистки пылевоздушных потоков деревообрабатывающих производств 10
1.1 Древесная пыль и ее физико-механические свойства 10
1.2 Обзор запыленности воздушной среды на деревообрабатывающем предприятии 17
1.3 Принципы технологии улавливания пыли 21
1.3.1 Улавливание пыли при производстве древесно-стружечных плит (ДСП) 22
1.3.2 Улавливание пыли при механической обработке древесных материалов 24
1.4 Пылеулавливающие аппараты 27
1.4.1 Сухая механическая очистка пылевоздушного потока 28
1.4.2 Мокрая механическая очистка пылевоздушного потока 31
1.4.3 Сухая фильтрационная и электрическая очистка пылевоздушных потоков 32
Выводы 38
Глава 2 Теоретические основы работы инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля и предварительной зарядкой частиц 40
2.1 Зарядка частиц 40
2.1.1 Электрические заряды аэрозольных частиц 40
2.1.2 Особенности зарядки диэлектрических частиц в поле коронного разряда 44
2.1.3 Зарядка частиц путем осаждения ионов на поверхности частицы из объема газа 46
2.1.4 Особенности зарядки древесных частиц ионным потоком 50
2.2 Изменение аэрозоля при воздействии электрического поля 54
2.3 Коагуляция частиц аэрозоля 56
2.3.1 Особенности процесса коагуляции твердых частиц в электростатическом поле 60
2.3.2 Изменение структуры аэрозольных частиц древесной пыли в результате их коагуляции под действием электрического поля 62
2.4. Движение частиц в электрическом поле 65
2.4.1 Движение сферической частицы в однородном поле 65
2.5 Движение заряженной частиц в пылегазовоздушном потоке в электростатическом поле циклона 68
2.5.1 Основные допущения 68
2.5.2 Силы, действующие на частицу в электростатическом поле инерционного пылеотделителя 70
2.5.3 Движение заряженной частицы в электростатическом поле 72
Выводы 81
Глава 3 Методика проведения экспериментальных исследований инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля 82
3.1 Экспериментальная установка для испытания инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля 82
3.2 Характеристика оборудования для проведения экспериментов 85
3.3 Определение влияния электростатического поля на эффективность работы инерционного пылеотделителя 87
3.4 Планирование эксперимента исследования 91
3.4.1 Планирование двухфакторного эксперимента по определению влияния режимных параметров инерционного пылеотделителя на коэффициент эффективности очистки 95
3.4.2 Планирование двухфакторного эксперимента по определению влияния режимных и геометрических параметров инерционного пылеотделителя на коэффициент эффективности очистки 97
Глава 4 Исследование режимных и геометрических параметров работы инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля 99
4.1 Исследование влияния режимных параметров инерционного пылеотделителя на коэффициент эффективности очистки 99
4.2 Исследование влияния режимных и геометрических параметров инерционного пылеотделителя на коэффициент эффективности очистки 103
4.3 Определение влияния электростатического поля на эффективность работы инерционного пылеотделителя 106
4.4 Определение оптимального режима работы инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля 111
4.5 Сопоставление результатов теоретического расчета и результатов, полученных экспериментальным путем 112
4.6 Способы удаления пыли со стенок инерционного пылеотделителя 114
Выводы 116
Глава 5 Экономическая эффективность от внедрения инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля 117
Заключение 123
Список литературы 125
Приложения 138
- Обзор запыленности воздушной среды на деревообрабатывающем предприятии
- Коагуляция частиц аэрозоля
- Планирование эксперимента исследования
- Определение влияния электростатического поля на эффективность работы инерционного пылеотделителя
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Производственные процессы
деревообрабатывающих производств характеризуются повышенным
пылеобразованием и пылевыделением. Современные природоохранные требования к выбросам загрязняющих веществ в атмосферу заставляют руководителей предприятий устанавливать эффективные системы очистки воздуха от загрязнителей, образующихся в процессе производства продукции. Одной из важнейших проблем производственного процесса является очистка запыленных газовых потоков, выбрасываемых в атмосферу промышленными предприятиями. Циклоны, электрофильтры и другие аппараты, применяемые сегодня в деревообрабатывающей промышленности, к сожалению, не обеспечивают требуемую степень улавливания аэрозолей тонких фракций.
В связи с этим научные исследования, направленные на повышение
эффективности инерционного пылеотделителя в очистке пылевоздушных
потоков для обеспечения экологической безопасности в
деревообрабатывающих производствах при различных технологических процессах переработки сырья, являются актуальными. Прежде всего, они направлены на исполнение Указа Президента РФ № 899 по реализации приоритетных направлений развития науки, в частности, в области энергоэффективности и энергосбережения.
Степень разработанности темы исследования. В 40-х годах XX века теоретические основы описания процесса пылеулавливания в циклонных аппаратах были заложены такими исследователями, как А.Ю. Вальдберг, Б. Барс, П.А. Коузов, А.И. Пирумов, В.А. Дрозов, Е. Лепл, В.Н. Ужов, Б.С. Федоров, С. Шеферд. В 1970–1980-е годы проблемами борьбы с пылью на деревообрабатывающих предприятиях занимались О.Н. Русак, В.В. Милохов. Научные достижения в описании движения частиц в закрученных потоках жидкости и газа были получены А.В. Тананаевым, А.И. Буровым, Н.И. Ватиным, Е.В. Сугак, Н.А. Войновым, Н.А. Николаевым. В исследованиях ряда ученых, таких, как В.А. Рогов, О.Н Русак, А.Г. Лапкаев, В.В. Милохов, А.И. Пирумов, X. Грин, В. Кноп, В. Лейн, В. Теске, рассматривались проблемы запыленности воздуха и физико-химические свойства древесной пыли. Большое значение имеют научные и технические результаты деятельности, посвященные вопросам очистки воздуха, таких исследователей, как Г.А. Смирнова, Г.Я. Крупкин, Н.З. Битколов, А.М. Гримитлин. Особый интерес представляют результаты, полученные Б. Барсом, Е.А. Штокманом, М.И. Шиляевым, В.А. Дроздовым, К. Риетемой, К.М. Розиным, Д. Стейтоном, по созданию методик расчета эффективности пылеудаления в циклонах. В области осаждения частиц пыли в электроциклоне на деревообрабатывающем и целлюлозно-бумажном производстве отмечены исследования И.И. Василишина и В.А. Рогова.
Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы является повышение коэффициента эффективности очистки пылевоздушных потоков от тонкодисперсной пыли с помощью инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля и предварительной зарядкой частиц,
позволяющего уменьшить воздействие на окружающую среду выбросов пыли от деревообрабатывающих предприятий.
Для достижения цели сформулированы следующие задачи:
-
Провести обзор технологических процессов производственной зоны помещений деревообрабатывающего производства с целью выявления использования оборудования для очистки воздуха с анализом свойств древесной пыли.
-
Провести теоретический анализ траектории движения заряженных частиц в пылевоздушном потоке при воздействии электростатического поля инерционного пылеотделителя.
-
Разработать опытно-промышленную установку для экспериментального исследования повышения коэффициента очистки инерционного пылеотделителя с помощью наложения на его центробежное поле электростатического, в том числе с предварительной зарядкой пылевоздушного потока.
-
Определить основные геометрические и режимные показатели работы циклона и выявить зависимость этих показателей от количества выброса пыли.
-
Определить экономическую и экологическую эффективность использования инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля.
Объект исследования. Инерционный пылеотделитель.
Предмет исследования. Закономерности процессов, протекающих в инерционном пылеотделителе с применением электростатического поля, и поиск методов для повышения коэффициента эффективности очистки пылевоздушных потоков.
Научная новизна исследований заключается:
– в математическом описании движения частиц древесной пыли в
инерционном пылеотделителе, учитывающем центробежные и
электростатические силы;
– теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении
эффективности пылеулавливания инерционного пылеотделителя с
применением электростатического поля и предварительной зарядкой частиц;
– установлении влияния геометрических и режимных параметров работы инерционного пылеотделителя на коэффициент эффективности очистки с учетом свойств древесной тонкодисперсной пыли;
– разработке варианта конструкции инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля и предварительной зарядкой частиц.
Теоретическая значимость работы заключается в получении
математического описания движения частиц древесной пыли в инерционном пылеотделителе, учитывающем центробежные и электростатические силы, а также установлении закономерностей процессов работы инерционного пылеотделителя.
Практическая ценность исследований состоит в том, что на основе теоретических и экспериментальных данных разработан инерционный пылеотделитель с усовершенствованной конструкцией путем применения
электростатического поля и введения дополнительного узла – патрубка с
коронирующими электродами. Патрубок позволяет предварительно зарядить
частицы запыленного газового потока, а электростатическое поле в
инерционном пылеотделителе их осаждение. Наличие патрубка с
коронирующими электродами и электростатического поля инерционного пылеотделителя позволяет увеличить эффективность очистки за счет повышения степени улавливания, главным образом частиц размером от 1 до 10 мкм. На устройство для улавливания тонкодисперсной пыли получен патент РФ № 122960.
Инерционный пылеотделитель с применением электростатического поля
может быть использован для очистки воздуха при различных процессах
обработки древесины, что позволит снизить количество выбросов в атмосферу.
Устройство улавливания пыли может быть успешно внедрено в
технологическое производство деревообработки, а установленные зависимости и расчеты помогут в обучении по техносферной безопасности студентам технических вузов.
Методология и методы исследований. Теоретические методы, основанные на составлении и решении дифференциальных уравнений, описывающих работу инерционного пылеотделителя с учетом сил, влияющих на тонкодисперсные частицы древесной пыли; проведение натурных экспериментальных исследований на разработанной установке; применение сертифицированных методик определения скорости; статистические методы обработки результатов экспериментов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Математическое уравнение описывает траекторию движения частиц в
пылевоздушном потоке при воздействии на частицы электростатического поля
инерционного пылеотделителя.
2. Вариант разработки опытно-промышленной установки позволяет
экспериментально исследовать влияние электростатического поля на
коэффициент эффективности очистки.
3. Результаты экспериментальных исследований показывают повышение
коэффициента эффективности очистки пылевоздушного потока до 99,8 %.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность
исследований подтверждается совокупностью проведенных научных
экспериментов, применением методов статистической обработки полученных
результатов измерений, оценкой адекватности разработанных математических
моделей действительным процессам, а также приемлемым совпадением
результатов теоретических расчетов с экспериментальными данными,
положительными результатами промышленной апробации опытно-
промышленной установки, экономической эффективностью применения разработанной установки.
Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на всероссийских научно-практических конференциях: «Лесной и химический комплексы – проблемы и решения» (Красноярск, 2011, 2015); «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Красноярск, 2011, 2015, 2017);
«Актуальные проблемы авиации и космонавтики» (Красноярск, 2017); Окружной конференции «Наука и инновации ХХI века» (Сургут, 2011). Получили одобрение на конкурсе научно-технического творчества молодежи города Красноярска в номинации «Молодежные научно-исследовательские и инвестиционные проекты» (Красноярск, 2013).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы и защищаемые положения изложены в 16 научных работах, из них 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Автором получен 1 патент РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация написана на 148 страницах машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, списка литературы, приложений. Содержит 18 таблиц, 32 рисунка,125 наименований литературы, в том числе 2 на иностранном языке, 4 приложения.
Обзор запыленности воздушной среды на деревообрабатывающем предприятии
В России работают полмиллиона больших и малых деревообрабатывающих производств[5]. По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2016 году» [6] в Красноярском крае объем выбросов загрязняющих твердых веществ от стационарных источников в атмосферный воздух в 2016 г. составил 115,4 тыс. т.
Отходы от деревообрабатывающих производств в виде древесной пыли, витающей в воздухе, представляющая собой совокупность частиц размером менее 20 мкм является одним из основных источников загрязнения.
На состояние окружающей среды и, таким образом, на здоровье населения чрезвычайно вредное и специфическое воздействие оказывает лесная промышленность (деревоперерабатывающая и лесозаготовительная отрасли). В основном, воздействие частиц древесной пыли приводит к развитию различных заболеваний органов дыхания, глаз и кожных покровов [9, 11].
Повышение концентрации пыли в воздухе рабочей зоне приводит как к развитию различных заболеваний у работников, так и снижению износостойкости технологического оборудования [9, 12]. В норме атмосферный воздух имеет следующий состав (% объёма): азот – 78,8; кислород – 20,95; инертные газы – 0,93; углекислый газ – 0,03; прочие газы – 0,01. Требования ГОСТ 12.005-88, которые определяют предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, и санитарные нормы проектирования промышленных предприятий ограничивают содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны [7, 8]. Соответствующие нормы устанавливаются из условия, что при ежедневной работе в пределах 8 ч в течение всего трудового стажа концентрация не может вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки, в том числе у последующих поколений. В воздухе, подаваемом внутрь производственных помещений, а также в воздухе, возвращаемом на рециркуляцию не должно быть вредных веществ, превышающих 30% от величины ПДК, устанавливаемых для рабочей зоны [12].
Пыль, которая содержится в отходах деревообрабатывающих производств, характеризуется полидисперсностью. Массовое и счетное распределение частиц по размерам является важной характеристикой полидисперсной пыли. По данным анализа дисперсного состава пыли можно сделать вывод о том, что фракционный состав и свойства пыли зависят от таких факторов, как порода и влажность древесины, тип оборудования, вид обработки [13].
Анализируя механизм образования пыли необходимо учитывать то, что запыленный воздух, удаляемые от источника пылевыделения взвешенные частицы относятся к промышленным аэрозолям, которые подразделяют на четыре класса: дымы, пыли, туманы и смешанные аэрозоли [29].
В результате механического измельчения твердых материалов в порошкообразное состояние, в процессах сушки, обжига, смешения, загрузки, просеивания, дозировки и транспортировки сыпучих материалов, а также при сжигании твердого топлива образуются взвешенные частицы, которые представляют собой пыль. Пыли – полидисперсные системы с размером частиц от 5 до 200 мкм и более[29]. К этому классу аэрозолей относится большинство источников загрязнения взвешенными частицами атмосферного воздуха на целлюлозно-бумажном и деревообрабатывающем производствах.
Пылевые частицы имеют достаточно разнообразные формы, в основном присутствуют частицы вытянутой формы, некоторые имеют изломы[14].
Стружки могут быть представлены формой в виде спиральной ленты или пластинки. Отходов имеют следующие размеры [15]: толщина стружки варьируется от 0,15 до 1,5 мм, длина отдельной ленты стружки может достигнуть 500 мм, ширина стружки колеблется в пределах от 1 до 100 мм.
В отходах строгально-фрезерующих станков содержится 12,5% частиц пыли размером менее 500 мкм. Формула фракционного состава частиц пыли в таких отходах имеет вид: 69-26-5, где 69 – процент содержания частиц размером от 500 до 250 мкм, 26 – процент содержания частиц размером от 250 до 100 мкм, 5 – процент содержания частиц размером ниже 100 мкм.
В отходах пиления составляет содержание пыли составляет 27–30%. Формула фракционного состава частиц пыли 62-33-5. Пылевидные частицы имеют также весьма различные формы. Частицы пыли имеют резкие переходы от узкой части к расширению, поверхность частиц шероховата [13].
Отходы, образующиеся в процессе шлифования древесины, содержат частицы пыли размером менее 500мкм, которые составляют 95% от общего объема. К категории шлифовальной пыли принято относить все отходы шлифования. Мелкодисперсные частицы пыли имеют форму сложной конфигурации, частично зависящую от породы шлифуемой древесины. Пыли, образующиеся в процессе шлифования, содержат абразивные включения. Формула фракционного состава шлифовальной пыли имеет вид: 20-40-40[13].
Дисперсный состав шлифовальной пыли, уловленной циклоном (остающейся в бункере циклона) и не уловленной циклоном (выбрасываемой в атмосферу), представлен в таблицах 1.1–1.2[13].
Выбрасываемая аэросмесь в атмосферу циклонами на деревообрабатывающих производствах содержит частицы размером 0,7–5 мкм – 15%, 5–10 мкм – 45% от общей массы. Процент содержания фракций, уловленных циклоном, составляет 3%.
По данным исследований дисперсного состава пылевоздушного потока на деревообрабатывающих производствах следует, что для обеспечения предельно-допустимых выбросов (ПДВ) есть необходимость в эффективном улавливание тонкодисперсной пыли, имеющей размер частиц менее 20 мкм. В деревообрабатывающих цехах запыленность воздуха превышает нормативное значение более чем в два раза. Объяснить это можно следующими причинами: морально устаревшее оборудование, низкий уровень автоматизации процессов, а также примитивные способы уборки рабочих мест. В результате совершенствования или изменения оборудования и технологических процессов возможно достигнуть снижение вредных выбросов от промышленных источников [17].
Коагуляция частиц аэрозоля
Процесс агрегации аэрозолей восприимчив к влиянию электрического поля по причине того, что происходят изменения особенностей взаимодействия частиц между собой и взаимодействия поля с частицами.
Экспериментальные исследования В.Н. Волкова и И.А. Крылова [58, 59] рассматривают коагуляцию нейтральных и заряженных частиц в электрическом поле. Значительный вклад по предоставленной теме сделан Г.З. Мирзабекяном [53, 54, 85]. Основываясь на данные теоретических экспериментальных исследований можно сделать вывод о том, что, в зависимости от величины напряженности поля для биполярного аэрозоля изменяется коэффициент коагуляции.
Л.М. Левина [60] определил нахождение теоретической зависимости скорости коагуляции от электрического поля. Тем не менее результаты его исследования весьма приближенно согласуются с экспериментальными данными. Теоретические данные электростатической коагуляции нейтральных аэрозолей в слабых полях приведены в работах А.С. Духина [61, 62], но область применения этих данных к аэрозолям ограничена.
Для частиц размером от 10 мкм и ниже экспериментальные данные о влиянии электростатических сил на агрегацию частиц практически отсутствуют. Агрегация частиц отражается в зависимости от электрических сил, так как они в определенной степени влияют почти на все физические процессы, которые протекают в аэрозолях.
Распределение зарядов в аэрозоле являются важным параметром его состояния, в зависимости от которого может качественно измениться характер развития системы, однако количественная оценка такого эффекта затруднена его сложной зависимостью от механических, электрических и прочих свойств аэрозольных частиц [46].
Процесс коагуляции состоит в том, что кулоновские силы содействуют притяжению частиц, вследствие чего усиливается коэффициент захвата Э и в результате увеличивается эффективность коагуляции. Определим приближенное уравнение для константы коагуляции седиментирующих разноименно заряженных частиц [52]. Для начала найдем поток частиц с радиусом а2 и зарядом q2 на частицу с радиусом а1 и зарядом q2, причем a1 a2.
Допустим, что частицы двигаются безынерционно. При этом скорость движения меньшей частицы относительно большей равна
Вторая слагающая принята равной относительной скорости движения частиц в поле силы тяжести.
Третья слагающая – скорость потока относительно большей частицы (пренебрегаем при этом неоднородностью потока u в месте нахождения меньшей частицы).
Траектории мелких частиц становятся замкнутыми на большей частице во всех точках ее поверхности при условии, что в точке А (рисунок 2.2) вторая и третья слагающие скорости не превышают слагающую Fэл (В1 + В2).
В таком случае поток Ф мелких частиц на большую можно определить, интегрируя величину uN0dS по всей поверхности частицы или по любой поверхности, заключающей в себя частицу (N0 – концентрация мелких частиц). Вынося за знак интеграла величины, не зависящие от координаты
В случае, когда малая инерционность частиц или малые радиусы частиц и при достаточно больших зарядах частиц, выражение (2.25) верно из физических данных.
Следовательно, разноименная зарядка частиц позволяет значительно интенсифицировать процесс коагуляции частиц. Отметим, что одноименная зарядка частиц не дает такого эффекта.
Уравнение коагуляции[52]
Введем понятие, играющее основную роль при рассмотрении процессов коагуляции, - константу коагуляции. Пусть мы имеем в единице объема воздуха Ni частиц первого рода (например, с массой mj) и N2 частиц второго рода (например, с массой mj.
Константа коагуляции К - это вероятность коагуляции частиц первого рода с частицами второго рода в единицу времени при единичной концентрации тех и других частиц.
Тогда число столкновений в единицу времени частицы с массой ті с частицами массы т2 равно К (mh mj N2. Общее число столкновений в единицу времени в единице объема равно K(mh mjNiN2.
Основное уравнение коагуляции можно определить используя понятие константы коагуляции [52]:
Первое слагаемое в правой части уравнения характеризует повышение числа частиц с массой (m, 1) за счет столкновения частиц массы m1 и m-m1. Множитель 0,5 введен для того, чтобы не учесть 2 раза столкновения одних и тех же частиц.
Второе слагаемое показывает понижение числа частиц с массой (т, 1) за счет столкновения их с любой другой частицей. В общем случае, когда К – произвольная функция т и т1, уравнение взаимодействия аналитически не решается. Все же в частном случае К = К0 =const легко получить решение для кинетики изменения во времени концентрации частиц.
Уравнение для изменения концентрации в результате взаимодействия запишется в виде
Планирование эксперимента исследования
Задачей любого экспериментального исследования является подтверждение теоретических исследований, нахождение установленных закономерностей, который отражают действие различных факторов друг на друга и на выходную величину, для того, чтобы использовать полученную информацию для управления технологическими процессами.
Планирование эксперимента является одним из самых важных этапов любого исследования, то есть представляется постановка опытов по некоторой заранее составленной схеме, причем имеющей оптимальные значения. Для правильного планирования эксперимента есть необходимость применить наименьшее количество опытов, одновременно варьировать всеми переменными факторами, обусловливающими протекание процесса, по специальным алгоритмам, и правильную обработку результатов эксперимента.
Поэтому, в настоящей работе для решения поставленных задач были использованы методы математического планирования эксперимента для получения математического описания процесса.
Наиболее предпочтительным для определения влияния основных геометрических и режимных параметров инерционного пылеотделителя с применением электростатического поля, а также физико-химических свойств пыли, и для справедливого математического описания является многофакторный эксперимент. Он позволяет при переходе к каждому следующему опыту варьировать все факторы одновременно, а также решить задачи выбора оптимальных параметров инерционного пылеотделителя.
В диссертационной работе для построения математической модели процесса эффективности очистки, проверки её адекватности и оценки влияния на процесс каждого учитываемого фактора было изучено влияние величины напряжения на электродах, величины скорости движения воздушного потока и размера диаметра выходного патрубка на коэффициент эффективности очистки инерционного пылеотделителя.
Для построения математической модели процесса очистки использовался регрессионный анализ – метод, позволяющий устанавливать значения факторов и диапазоны их варьирования по своему усмотрению, не нарушая хода технологического процесса, согласно техническим характеристикам применяемого оборудования, требованиям стандартов к выбросам вредных веществ в атмосферный воздух и т.п.
Проведение экспериментальных исследований, определение влияния электростатического поля на эффективность работы циклона проводились с использованием метода математического планирования эксперимента. Математическая обработка результатов проводилась согласно методике [115] средствами прикладных программ STATGRAPHICS Centurion [70, 116].
Математический анализ результатов эксперимента проводился в последовательности [118].
Определение влияния электростатического поля на эффективность работы инерционного пылеотделителя
Исследования позволили выявить характер влияния отдельных геометрических и режимных параметров на эффективность работы циклона (рисунок 4.7
Установлено повышение эффективности при уменьшении диаметра выходного патрубка, заглублении его в определенных пределах, увеличении до определенных пределов скорости воздушного потока во входном трубопроводе, величине напряжения на электроде, образующих электростатическое поле циклона, уменьшении начального содержания аэросмеси (рисунок 4.7). По данным экспериментальных исследований (рисунок 4.7, а), было выяснено, что наименьшая величина выброса происходит при диаметре выходного патрубка размером d=114 мм, поэтому другие параметры работы инерционного пылеотделителя определялись при диаметре размером d=114 мм.
В результате установлено, что на величину выброса наиболее существенное влияние оказывают диаметр выходного патрубка, начальное пылесодержание аэросмеси, скорость воздушного потока и напряжение на электродах. На величину потерь давления в циклоне наиболее существенное влияние оказывает диаметр внутреннего патрубка и скорость воздушного потока. Установлено, что при увеличении диаметра внутреннего патрубка и возрастании скорости воздушного потока, потери давления уменьшаются.
По методике, представленной в главе 3, на основе данных экспериментальных исследований была выявлена зависимость коэффициента эффективности очистки от величины напряжения на электродах и скорости движения воздушного потока (рисунок 4.8).
На основании рисунка 4.9 можно сделать вывод о том, что с увеличением размера частиц увеличивается эффективность очистки.
На рисунке 4.10 представлены микрофотографии, которые наглядно показывают типичные примеры образующихся агрегатов.
Основные виды контактов между частицами в агрегате Число цепочных агрегатов объясняется кулоновским силами разноименно заряженных частиц. При силе притяжении увеличивается возможность присоединения частицы на боковую поверхность образующегося агрегата. При униполярной зарядке частиц наличие потенциала отталкивания обуславливает максимальную вероятность присоединения частицы на концах цепочки.