Введение к работе
Выполне!шая работа посвящена решению вашіой задачи - разработке зернистых фильтров для улавливания и утилизации пыли из отходящих технологических газов и в системах аспирации при производстве стройматериалов, что позволит обеспечить социально-экономическую эффективность мероприятий по защите окружающей среды.
Актуальность тедаг. Фаянсовое производство, отличающееся высокой концентрацией, разнообразием и энергоемкостью технологического оборудования, предназначенного для дробления, измельчения, классификации, транспортировки и обетга твердых, гранулированных и порошкообразных материалов, является серьезным источником пылевыдеяения в производственные помещения и окружающую воздушную среду. При этом нэ только теряется значительная часть дефицитного сырья, но и возникают условия для нарушения действующих санитарно-гигиенических норм.
В этих условиях особое значение приобретает не только всесторонний анализ и оптимизация ука действующих пылеулавливающие комплексов, но и разработка новых перспективных конструктивных решений и технологий процесса пылеулавливания.
Наиболее перспективный способ обеспыливания аспирационкых выбросов и отходящих газов - фильтрование.
При этом особый интерес представляют зернистые фильтрующие слои, отличающиеся дешевизной, доступностью, прочность», термостойкостью, высокой степеньо очистки, возможностью регенерации различными способами, коррозионно- и оналиностойкостью, способностью противостоять резким изменениям давления.
Несмотря на возраставши интерес к зернистым фильтрам, ряд вопросов, связанных с их исследованием и практическим применением^ изучен недостаточно, что, в значительной мере, сдерживает их внедрение в технологию.
Поэтому актуальность разработки и дальнейшего усоверпенствова-ния зернистых фильтров для обеспыливания в фаянсовом производстве очевидна.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с программой РОСТРОМ Р$ по научному направлению "Разработка систем теплогазо-снабжения с целью экономии ТЭР и эациты окружающей среды от тепловых и вредных выбросов энергетических установок".
Цель работы - создание и внедрение зернистых фильтров, обеспечивающих высокоэффективное пылеулавливание из отходящих технологических газов и аспирационных выбросов фаянсового производства.
Эта цель достигалась комплексным решением следующих задач:
изучением пылевых выбросов и современных сухих способов обеспыливания в фаянсовом производстве; разработкой специальной методики и приборов для производства пылегазовых замеров; обоснованием математических моделей и методов расчета общей и фракционной эффективности при фильтровании пылегазового потока зернистым слоем; разработкой экспериментально подтвержденных расчетных зависимостей для определения основных параметров зернистых фильтров; обоснованием выбора и сферы применения наиболее перспективных решения зернистых фильтров; оценкой социально-экономической эффективности зернистых фильтров по защите окружающей среды. .
Научная новизна работы состоит в следующем.
Показана актуальность применения в условиях фаянсового производства зернистых фильтров, обеспечивающих обеспыливание отходящих технологических газов и аслирационных выбросов. При этом в качестве первой ступени очистки перед зернистым фильтром предложены высокоэффективные вихревые пылеуловители, отличающиеся низким гидравличес-' кил сопротивлением, компактностью и простотой;
г предложены расчетные зависимости для опенки и прогнозирования важнейших эксплуатационных параметров зернистых фильтров - перепада давления и эффективности. Доказана энерготехнологическая перспектив- ность вращающихся сшорегенерирующихея зернистых фильтров;
предлогены И* экспериментально проверены критериальные матема-тические интерполяционные- модели н номограммы для расчета общей и фракционной эффективности процесса фильтрования;
разработана и экспериментально подтверждена методика определения оптимальной по эффективности гидродинамической области эксплуатация зернистых фильтров;
доказано, что наиболее перспективными аппаратурными решениями зернистых фильтров о условиях фаянсового производства являются моди-^
-йикации. с .вертикально дшгкущшся насыпным слоем, цепные Фильтры ФЦГМ, фильтры-циклоны ФЦГ и роторные зернистые фильтры ФЗРИ и 23БИ;
- предлокека методика оценки экономического ущерба основным производственным фондам от пылевых выбросов и установлены основные показатели для расчета социально-экономической эффективности применения зернистых фильтров с целью защиты окружающей среды. На защиту, выносятся:
-
Расчетные зависимости дла оценки и прогнозирования зернистых фильтров.
-
Математические интерполяционные модели для расчета общей и фракционной эффективности процесса фильтрования зернистыми слоями.
-
Методика определения оптимальной по эффективности гидродинамической области эксплуатации зернистых.фильтров.
-
Перспективные конструктивные решения зернистых фильтров.
-
Методика оценки экономического ущерба при отказе от применения зернистых фильтров и основные показатели для расчета социально-экономической эффективности применения, этих фильтров.
Практическая ценность диссертапии состоит в разработке конкрет
ных и тщательно апробированных рекомендаций предприятиям по произ
водству фаянсовых изделий, отраслевым НИИ и проектным.организациям *
(институтам НЩИОТС1РШ,. ПШР0ГА300ЧИСТКА,. іШОГАЗ) по усовершенст
вованию, модернизации и новым методам расчета зернистых фильтров.
Отдельные аспекты работы используются систематически в практике ряда
высших учебных заведений - Белгородской государственной технологи
ческой академии стройматериалов, Воронеяской;государственной техноло
гической академии, Тамбовской академии химического машиностроения и
др. Результаты внедрены в производство на предприятиях Воронежского
объединения стройматериалов. ;'''
Апро'багия работы. Материалы диссертации доложены на Европейском симпозиуме по механическому разделении жидкостей (Кельн, 24-26.XI.
-
г.), на ХХХП научной внутривуэов'ской конференции ВТИ, 25-27.У.
-
г.), на Российской аэрозольной конференции (г.Ыосква, 18-22.X. 1993 г.), на Международном аэрозольном симпозиуме (г.Иосква, 2І-25.Ш.І994 г.), использованы при изложении курса"Перспективные решения фильтров для очистки аспирационныг выбросов и отходящих газов" специалистам Цицикарского института легкой промышленности (г.Цицикар, КНР, 15.С9-10.II.94 г.), вшвэчены в рекомендации по снижению пылевых выбросов заводами стройматериалов 'провинции Хейлун-"" пзянь (КНР, 12-14Л. 1994 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных абот, в том числе ннига "Обеспыливание промышленных газов в фаянсовом производстве" (М,, Химия, 1994, 265с).
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 106 наименований и приложений. Диссертация изложена на 124 стр. машинописного текста и содержит 45 рис., 24 табл. и 2 приложения.
