Исследование и разработка пылеуловителей, обеспечивающих повышение эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат технических наук Чистяков, Ярослав Владимирович

• Чистяков, Ярослав Владимирович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чистяков, Ярослав Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение

1. Аналитический обзор и постановка задач исследований

1.1. Анализ существующих видов пылеуловителей

1.1.1. Сухие механические пылеуловители

1.2. Способы и средства борьбы с пылью в шахтах

1.3. Методы моделирования циклонного процесса

1.4. Методы исследования движения частиц в пылеуловителях

Выводы по главе 1

2. Экспериментальные исследования процесса сепарации (разделения) пылевоздушных смесей

2.1. Описание исследуемого центробежно-инерционного пылеуловителя

2.2. Экспериментальная установка и методика цроведения эксперимента

2.3. Исследования гидродинамики газового потока в аппарате и соотношение его конструктивных элементов

2.4. Экспериментальные исследования эффективности разработанного центробежно-инерционного пылеуловителя

2.5. Прогноз выбросов пыли при переработке горной массы на дробильно-сортировочный комплексе (ДСК) ОАО «Хомяковский карьер» Тульской области

2.6. Мероприятия по уменьшению выбросов пыли загрязняющих веществ в атмосферу при переработке горной массы на дробильно-сортировочный комплексе (ДСК) на Турдейском, Хомяковском

известняковых карьерах

Выводы по главе 2

3. Математическая модель процесса сепарации мелкодисперсной пыли в

центробежно-инерционном пылеуловителе

3.1. Основы математической модели процесса сепарации

3.2. Краевые условия

3.3. Особенности моделирования турбулентного движения

3.4. Особенность моделирования многофракционности состава запыленного воздуха

3.5. Общая характеристика методов решения задач газодинамики применительно к объектам пылеулавливания

3.6. Постановка численного решения

Выводы по главе 3

4. Проверка адекватност математической модели и разработка программно-вычислительного комплекса для исследования процесса сепарации мелкодисперсной пыли

4.1. Вычислительные аспекты, оценка практической точности численного моделирования

4.2. Программно-вычислительный комплекс для исследования

процессов газодинамики

Выводы по главе 4

5. Пути совершенствования аппаратурного оформления пылеуловителей центробежно-инерционно типа

5.1. Разработка пылеуловителя-классификатора для мелкодисперсной фракции

5.2.Разработка пылеуловителя-классификатора для выделения крупно дисперсной фракции

5.3. Разработка трехступенчатого пылеуловителя-классификатора

5.4.Разработка мобильного центробежно-инерционного

пылеуловителя

Заключение

Библиографический список

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка пылеуловителей, обеспечивающих повышение эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Из карбонатных пород получают более 60 наименований продукции, необходимой для различных отраслей промышленности. Получение из карбонатных пород новых материалов, в том числе на уровне наноструктур , с использованием технологий глубокой переработки горных пород требует инновационных решений, включающих решения по минимизации затрат на добычу полезного ископаемого с учетом экологических ограничений.

Карбонатные породные массивы имеют сложную блочную структуру и характеризуются неоднородностью физико-механических свойств слагающих их пород. Вариации размерных величин природных отдельностей влияют на организацию выемочно-погрузочных работ, на обоснование параметров буровзрывных работ при подготовке карбонатного массива к экскавации и на выбор добычного и перерабатывающего оборудования.

Важнейшим технологическим звеном добычи и переработки карбонатных пород являются дробильно-сортировочные комплексы. Стационарные дробильно-сортировочные установки сооружают на карьерах, обеспечивающих работу установок не менее 20-25 лет при годовой производительности более 100 тыс. м3. Дробильно-сортировочные установки располагаются на поверхности и могут иметь одну, две или три стадии дробления. Например, процесс дробления играет важную роль во всем технологическом процессе горного предприятия по добыче и переработке известняка. Для производства товарного щебня из горных пород преимущественно используются роторные дробилки, так как колосниковые решетки молотковых дробилок не позволяют обеспечить надежной работы с материалом средней и высокой прочности.

Процессы дробления горных пород сопровождаются весьма интенсивным пылеобразованием и выбросы пыли аспирационными системами дробильно-сортировочных комплексов составляют десятки тонн в год в расчете на одно горное предприятие. Например, выбросы по дробильно-сортировочным комплексам предприятий ООО «Хомяковский карьер» и щебеночный завод «Турдейский» составляют 13,8 т/год и 11,7 т/год, соответственно. На современном этапе для большинства горных предприятий очистка технологических и вентиляционных выбросов от мелкодисперсной пыли является одной из основных экологических проблем. Очевидно, что решение задачи снижения выбросов пыли в окружающую среду лежит в области усовершенствования существующего, а также разработки и внедрения нового пылеулавливающего оборудования.

Сейчас в атмосферу во всем мире выбрасывается около 150 млн. т в год твердых веществ. Валовые выбросы пыли одного только мирового цементного производства составляют около 4 млн.т в год. Поэтому тема диссертационной работы актуальна.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР Научно-образовательного центра по проблемам рационального природопользования при комплексном освоении минерально-сырьевых ресурсов Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 - 2010 годы)» (per. номер 2.2.1.1/3942) и Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (государственный контракт № 02.740.11.0319). Целью работы являлось уточнение закономерностей процесса разделения пылевоздушных смесей, протекающего в сухом центробежно-инерционном пылеуловителе, совмещающем принципы центробежной и инерционной сепарации пыли, на основе адекватной

экспериментальным исследованиям математической модели динамики аэрозоля для разработки конструкций пылеуловителей, обеспечивающих повышение эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров от пыли и снижающих выбросы пыли в атмосферу.

Идея работы заключается в том, что разработка конструкций пылеуловителей для повышения эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров от пыли и снижения выбросов пыли в атмосферу основывается на выявленных физических закономерностях процесса разделения пылевоздушных смесей, определяющего динамику сепарации твердых частиц из воздушного потока.

Основные научные положения, сформулированные в работе, заключаются в следующем:

- совмещение процессов центробежной и инерционной сепарации пыли в одном аппарате повышает эффективность разделения пылевоздушных смесей, обеспечивая высокое качество защиты окружающей среды, особенно при наличии в газовом потоке мелкодисперсной пыли;

- классификация пылевидных загрязнений воздуха основывается на совмещении процессов центробежной и инерционной сепарации пыли в одном аппарате, обеспечивающем разделение гетерогенного потока на фракции в классификаторе-сепараторе;

- математическая модель протекающих газодинамических процессов в многофазной вращающейся среде сепаратора-классификатора включает нестационарные уравнения неразрывности, импульса, энергии и конденсированной фазы и позволяет определить основные проектные параметры установок очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров от пыли.

Новизна научных и практических положений:

- разработаны оригинальные конструкции новых пылеуловителей, совмещающих в отличие от известных принципы центробежной и инерционной сепарации пыли в одном аппарате и позволяющие получить одну, две или три фракции пыли в процессе очистки;

- экспериментально изучено влияние скорости пылевоздушного потока на эффективность работы нового пылеуловителя и установлено значение скорости во входном патрубке и в рабочей части аппарата, которая обеспечивает режим работы аппарата и при котором может быть достигнута максимальная степень очистки воздушного потока от мелкодисперсной пыли;

экспериментально доказано влияние высоты экрана внутри пылеуловителя на эффективность пылеулавливания и установлено оптимальное соотношение высоты экрана к диаметру корпуса аппарата, при котором наблюдается наиболее высокая эффективность разделения пылевоздушной смеси;

- разработаны математическая модель, алгоритм её численной реализации и комплекс программных средств процесса сепарации и разделения мелкодисперсных твердых частиц в аппарате, совмещающем центробежный и инерционный принципы;

определены основные эксплуатационные характеристики одноступенчатого пылеуловителя и разработаны пылеуловители, позволяющие с высокой эффективностью выделить из пылевоздушного потока частицы мелкодисперсной пыли и разделить их на фракции. Обоснованность и достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций подтверждается

корректной постановкой задач исследований, использованием методов математической статистики и планирования эксперимента, теории вероятностей, математического анализа и современных достижений

вычислительной техники; достаточным объемом вычислительных экспериментов, проведенных в процессе теоретических исследований пылевоздушного потока; удовлетворительной сходимостью расчетных значений с фактическими данными; положительными решениями Государственной патентной экспертизы по заявленным техническим решениям; результатами опытно-промышленной апробации, промышленного внедрения и экологической эффективностью разработанных технических решений.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные конструкции пылеуловителей и варианты усовершенствования элементов конструкции и режима работы, исследуемых центробежно-инерционных пылеуловителей, способствуют повышению эффективности сепарации мелкодисперсной пыли и дают возможность разделения твердой фазы на фракции в процессе её сепарации при очистке воздуха аспирационных систем промышленности дробильно-сортировочных комплексов карьеров от пыли. Практическая реализация выводов и рекомендаций. Основные научные и практические результаты диссертационной работы включены в учебный курс «Техника защиты окружающей среды» для студентов, обучающихся по специальности 320700 - «Охрана окружающей среды и рациональное использованию природных ресурсов». Рабочая техническая документация на промышленный центробежно-инерционный пылеуловитель производительностью 5000 м3/час была передана для внедрения на ООО «Полихимпроект» (г.Тула), а после проведения опытно-промышленных испытаний на реальных средах при расходе газа 300 м /час передана ОАО «Ярославский пигмент» на пылеуловитель производительностью 10000м3/час , а на ОАО «Ферос» -

о

производительностью 2000м /час.

Апробация работы. Научные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры охраны труда и природы ЯГТУ; на международной научной конференции «Энерго - ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства», Иваново, 2004г. ; на VIII Российской научной конференции школьников «Открытие», Ярославль, 2005 г; на первой всероссийской научно-технической интернет- конференции «Современные проблемы экологии и безопасности», Тула, 2005 г.; на 10 и 11й международных научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии», Воронеж, 2007 - 2008 г.г.; на 20-й международной научной конференции: «Математические методы в технике и в технологиях»,Ярославль, 2007г., на научных семинарах кафедры «Аэрология, охрана труда и окружающей среды» и кафедры геотехнологий и строительства подземных сооружений ТулГУ , Тула 2010 - 2011 г.г. Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 22 работы, в том числе 3 в рекомендованных ВАК, получено 4 патента РФ.

Заключение диссертации по теме «Геоэкология», Чистяков, Ярослав Владимирович

Выводы по главе 4

1. Создан программно-вычислительный комплекс математического моделирования и компьютерной визуализации процессов газодинамики в полостях пылеулавливающего оборудования.

2. Обоснована достоверность получаемых с помощью разработанного алгоритма результатов.

5. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ИНЕРЦИОННО ТИПА

Одними из наиболее распространенных техногенных загрязнителей атмосферного воздуха являются различного рода пыли, содержащиеся в отходящих вентиляционных и промышленных газах. В связи с этим очевидна актуальность работ, направленных на исследование и повышение эффективности процесса очистки отходящих газов от пыли (особенно мелкодисперсной) во всех технологических процессах, при которых происходит пылевыделение, что имеет особо важное значение для промышленно развитых регионов России.

Работа пылеулавливающих установок обычно основана на действии различных сил на частицу пыли при ее извлечении из газового потока. Такими силами являются сила тяжести, центробежная и инерционная силы. В зависимости от этого созданы различные конструкции пылеулавливающих устройств (осадительные камеры, жалюзийные аппараты, центробежные и вихревые циклоны и т.д.).

Для высокоэффективной очистки от мелкодисперсной пыли необходимо использование всех перечисленных сил, что и предложено в разработанном пылеуловителе центробежно - инерционного типа [143146].

Однако, несмотря на высокую эффективность разработанного пылеуловителя, анализ его работы позволяет сделать вывод, что результирующая всех сил, действующих на частицу пыли, по пути движения газового потока теряет свою величину, а значит падает и эффективность процесса пылеулавливания.

Дальнейшее увеличение эффективности пылеуловителя возможно только после серьёзного анализа различных вариантов пылеочистки на разработанных математической модели и алгоритма расчета пылеуловителя с применением вычислительного эксперимента .

Ниже рассматривается исследование газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе методами вычислительного эксперимента. Математическое моделирование осуществляется в двумерной осесимметричной постановке методом крупных частиц. Двухфазное рабочее тело в рассматриваемых установках отличается от однофазного ("чистого воздуха") наличием достаточно мелких твердых частиц пыли (К-фазы) различных форм и размеров, обменивающихся с газом кинетической энергией. Особенности движения двухфазной среды состоят в увлечении газом конденсированных частиц и взаимном влиянии К-фазы на газ в зонах резкого изменения вектора скорости. Ускорение частиц происходит под действием аэродинамических и вязкостных сил, проявляющихся при наличии разности скоростей, и центробежных сил, возникающих при вращении потока.

При проектировании рассматриваемых пылеулавливающих установок требуется проведение газодинамических расчетов с целью оптимизации параметров конструкции и прогнозирования степени очистки запыленного потока.

Как было показано выше (глава 3) при выводе уравнений, описывающих движение двухфазного рабочего вещества в центробежно-инерционном пылеуловителе, принимались следующие основные допущения:

- объемная доля К-фазы невелика, в связи с чем соударениями частиц пренебрегалось, что является достаточно обоснованным [147,148];

- гидродинамические силы, действующие на движущиеся частицы, определялись посредством коэффициента сопротивления Сх, учитывающего размер и форму частиц. В том случае, когда частицы имеют различные размеры и формы, они разбиваются на фракции, в каждую из которых входят частицы с одинаковыми параметрами;

- фазовые переходы отсутствуют.

Наиболее эффективной для инженерных расчетов и корректной математической моделью сплошной среды, на основании которой составлена система уравнений движения многофазной смеси, является модель, рассматривающая течение сплошной среды как "движение взаимопроникающих континуумов" [149]. При этом дополнительный к основным уравнениям механики сплошной среды, описывающим классические законы сохранения, добавляются уравнения движения К-фазы и закон взаимодействия фаз. В совокупности эти уравнения однозначно определяют значения неизвестных параметров: давления газовой среды, скоростей, температур и концентраций газа и частиц. Наиболее подробно метод расчета рассмотрен в главе 3.

Для замыкания системы используются законы взаимодействия фаз. Задание граничных условий в общем случае является сложной задачей, так как для дозвуковых режимов необходимо согласование граничных условий с областью влияния. Пространственные физические границы расчетной области течения подразделяются на следующие типы: непроницаемая стенка, открытые границы и ось симметрии. Для непроницаемых границ задаются условия прилипания, т.е. равенство нулю нормальной и касательной составляющих вектора скорости потока. Через открытые границы происходит конвективный перенос массы газа, К-фазы и соответствующие этим массам переносы импульса и энергии, поэтому на таких границах постановка граничных условий заключается в определении соответствующих параметров потока. При этом необходимо учитывать направление потоков газа через границы. На оси симметрии обеспечивается равенство нулю нормальных к оси составляющей скорости и градиентов термодинамических параметров.

Для расчета рассматриваемых течений применен численный метод, использующий схемы расщепления метода крупных частиц [150], но реализованный на неравномерной сетке метода конечных элементов.

Внутри конечной частицы параметры потока аппроксимируются алгебраическими функциями с использованием известных соотношений метода конечных элементов. Необходимость введения нерегулярной сетки объясняется рядом особенностей исследуемых объектов. При использовании численных методов для моделирования таких течений возникают проблемы задания криволинейных границ каналов со сложными формами проточных полостей, неравномерной дискретизации области потока. Особенно важно введение такой сетки при расчете гетерогенных потоков, так как ступенчатая аппроксимация границ приводит к дополнительным ошибкам, связанным с накоплением К-фазы в угловых областях сетки.

Для проверки точности решения задач течения в каналах сложной формы с образованием рециркуляционных зон проведены расчеты по исследованию течений в плоских и цилиндрических каналах с резким изменением площади поперечного сечения. Частные случаи таких течений достаточно хорошо изучены и имеются многочисленные экспериментальные данные [151-153]. Проведенное тестирование подтвердило достоверность получаемых с помощью разработанного алгоритма результатов и удовлетворительной точности численного моделирования.

С помощью разработанной программы выполнены вычислительные эксперименты по исследованию процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе. На рис.5.1 представлены результаты численного моделирования установившегося газодинамического процесса в модельной установке. Как видно из рис.5.1 в выходной(очищенный) поток происходит проскок наиболее мелкодисперсной пыли (зона А).

Рис. 5.1. Поле концентрации К-фазы (плотность 200 кг/мЗ, медианный размер частиц 15 мкм) (1-входной запыленный поток; 2-выходной очищенный поток; 3-отбор К-фазы).

Сравнение теоретически определенной степени очистки запыленного потока с экспериментальными данными (рис.5.2), для пыли с медианным размером частиц 15 мкм, полученными авторами на этой установке, показало хорошее согласование для различных параметров К-фазы и расходов потока через установку, что позволяет рекомендовать программу для расчета и оптимизации разрабатываемых конструкций пылеуловителей.

П , %

100 мкм

Рис.5.2. Зависимость степени очистки (%) газового потока от размера частиц 8 (мкм) для пыли плотностью 200 кг/мЗ (белая сажа).

Мы считаем, что одним из направлений повышения эффективности работы пылеуловителей является конструктивное их совершенствование, позволяющее постоянно поддерживать высокую величину результирующей силы по ходу движения газового потока внутри аппарата. Из всех сил, составляющих результирующую, наиболее неизменной является сила тяжести, так как она зависит в основном от природы самой частицы.

5.1.Разработка пылеуловителя-классификатора для мелкодисперсной фракции.

Наиболее перспективным направлением повышения эффективности работы аппарата является поддержание величины инерционной составляющей результирующей силы на протяжении всего пути движения газового потока внутри аппарата за счет последовательного изменения направлений движения и изменения сечений каналов восходящих и нисходящих потоков. Конструкция пылеуловителя, отвечающая требованиям по совершенствованию аппаратурного оформления данного направления, представлена на рисунке 5.3[98-103].

Рис.5.3 .Конструкция пылеуловителя нового поколения

Аппарат включает корпус 1, в котором размещен завихритель 2. Он выполнен в виде полого диска, состоящего из верхней 3 и нижней стенки 4, между которыми расположены профилированные лопатки 5. По оси корпуса расположен патрубок ввода 6 запыленного газа, примыкающий к нижней или верхней стенке завихрителя, т.е поток очищаемого газа может быть подведен или снизу аппарата или сверху [140 ]. Концентрично снаружи патрубка ввода под завихрителем установлен патрубок вывода 7 очищенного газа. По наружной нижней стенке завихрителя установлен приемный цилиндр 9 с наклонным днищем 10 и патрубком 11, расположенным в нижней части днища для выгрузки пыли. Между верхним краем приемного цилиндра и нижней стенкой завихрителя образован зазор. Между стенкой приемного цилиндра и стенкой патрубка очищенного газа коаксиально им установлена перегородка 12 цилиндрической формы, верхний край которой прикреплен к нижней стенке завихрителя, а нижний край перегородки образует зазор с наклонным днищем приемного цилиндра. Нижняя часть корпуса аппарата заканчивается наклонным днищем 13 с патрубком 14 для отвода крупных частиц пыли из него. Нижний край перегородки расположен ниже верхнего края приемного цилиндра и верхнего края патрубка вывода очищенного газа, а нижний край экрана 8 расположен ниже верхнего края приемного цилиндра, при этом стенка патрубка ввода запыленного газа, нижняя стенка завихрителя, стенка экрана и цилиндрическая перегородка расположены с образованием сообщающихся между собой полостей.

Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газ через входной патрубок поступает в завихритель. Отделение частиц пыли в закрученном потоке под действием центробежных сил начинается в завихрителе при обтекании его лопастей, затем наиболее интенсивно в пространстве между экраном и корпусом.

Отделившаяся пыль по стенке корпуса под действием силы тяжести опускается в его нижнюю часть и собирается на наклонном днище и через патрубок удаляется из аппарата. Газовый поток, очищенный от крупных частиц пыли, изменяет свое направление на 180° и поступает под экран, образуя восходящий поток при движении между внутренней стенкой экрана и стенкой приемного цилиндра. Затем отражаясь от нижней стенки завихрителя, вновь изменяет свое направление движения на нисходящее и поступает в приемный цилиндр.

Окончательное отделение мелких частиц пыли от газа происходит в пространстве между стенкой приемного цилиндра и внешней стенкой патрубка очищенного газа. При этом пыль за счет сил инерции выделяется из газового потока и собирается на наклонном днище в нижней части приемного цилиндра, а затем через патрубок удаляется из аппарата.

Очищенный газовый поток, изменив свое нисходящее движение на восходящее, проходит пространство между перегородкой и внешней стенкой патрубка, вновь отражается от нижней стенки завихрителя, попадает в патрубок очищенного газа и выводится из пылеуловителя.

Обеспечение улавливания частиц мелкой пыли, являющихся продуктом вторичного уноса на предыдущих стадиях пылеулавливания в аппарате, происходит за счет создания более высоких инерционных сил (а значит и более высоких скоростей в нисходящем потоке) в пространстве между стенкой приемного цилиндра и перегородкой по сравнению с инерционными силами в нисходящем потоке в пространстве между экраном и корпусом, что достигается последовательным уменьшением от периферии к центру площади сечения каналов восходящих потоков газа по сравнению с площадью сечения каналов нисходящих потоков газа.

Таким образом, новое пылеулавливающее оборудование представляет собой батарею пылеотделителей, последовательно работающих внутри одного аппарата.

Чередование цилиндрических перегородок и приемных цилиндров, расположенных коаксиально патрубку очищенною газа, позволяет достигнуть требуемую степень очистки за счет многократного изменения направления потока газа при его движении внутри аппарата и за счет поддержания высокой величины инерционной составляющей результирующей силы, действующей на частицы пыли. Особое значение это приобретает при извлечении из газового потока мелкодисперсной пыли.

Кроме того, такое конструктивное решение пылеуловителя позволяет проводить классификацию частиц пыли по фракциям, первоначально выделяя основную более грубую фракцию, а затем и мелкую при периодическом изменении восходящего направления газового потока на нисходящее. При этом разные фракции пыли собираются в разные приемники с дальнейшим их использованием в качестве конечного продукта или сырья. Разработанная конструкция пылеуловителя-классификатора [141], способна не только улавливать пыль, но и классифицировать ее по фракциям (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 -Пылеуловитель-классификатор (ИЦП-К)

Аппарат работает следующим образом.

Запыленный воздух поступает в аппарат через входной патрубок 6, далее попадает в завихритель 2, ограниченный стенками 3 и 4 и снабженный лопатками 5. Конфигурация лопаток 5 позволяет создать зону сепарации частиц под действием центробежной силы. Далее отделение частиц пыли от газового потока продолжается в пространстве между экраном 8 и корпусом аппарата 1.

В месте, где происходит изменение направления потока, крупные частицы пыли оседают в нижнюю часть пылеуловителя и через патрубок для крупной фракции удаляются из аппарата. Газовый поток с более мелкими частицами изменяет свое направление на 180 градусов, образуя восходящий поток. Затем поток вновь изменяет свое направление движения и поступает в приемный цилиндр 9. Процесс отделения мелких частиц пыли от газа происходит в пространстве между экраном 12 и стенкой приемного цилиндра 9. Окончательное отделение мелких частиц пыли от газа происходит в пространстве между стенкой приемного цилиндра 9 и внешней стенкой патрубка очищенного газа 7. При этом пыль выделяется из газового потока и собирается на наклонном днище 10 и через патрубок 11 удаляется из аппарата. Очищенный газовый поток попадает в патрубок 7 и выводится из пылеуловителя.

Исследования пылеуловителя проводились на экспериментальной установке согласно методике, изложенной в ГОСТ 8002-74."Воздухоочистители. Методы стендовых безмоторных испытаний".

Исследования заключались в определении степени очистки воздуха, гидравлического сопротивления АР пылеуловителя, при изменении его геометрических параметров и режимов проведения экспериментов. Схема экспериментальной установки и методика экспериментов аналогичны представленным в главе 2.

Определение гидравлического сопротивления 2-х ступенчатого аппарата

Зависимость гидравлического сопротивления АР (Па) центробежно-инерционного пылеуловителя-классификатора от скорости газа на входе в аппарат \¥вх (м/с) изучалась при изменении высоты перекрытия . Высота перекрытия- это расстояние между нижней стенкой завихрителя 4 и верхним краем приемного цилиндра 9. Гидравлическое сопротивление определялось по показаниям микроманометра.

Исследования проводились при следующих условиях :

- движение двухфазного потока осуществляется в аппарате постоянного диаметра;

- твердые частицы имеют условно шарообразную форму;

- плотность, температура, влажность твердых частиц и газа не меняются во времени.

Анализ проведенных исследований показал:

- с увеличением скорости газового потока гидравлическое сопротивление аппарата АР (Па) возрастает, причем оно практически не изменяется с увеличением высоты перекрытия;

- дальнейшее увеличение скорости \Увх (м/с) нецелесообразно вследствие резкого увеличения значения гидравлического сопротивления пылеуловителя АР (Па).

Полученную графическую зависимость Р=£(\\/вх) можно описать уравнением вида:

АР~10\Уи9 причем расхождение опытных данных и расчетных не превышали

11%.

Определение эффективности пылеулавливания

Зависимости эффективности пылеулавливания т](%) и гидравлического сопротивления АР центробежно-инерционного пылеуловителя-классификатора изучались в зависимости от скорости газа на входе в аппарат \¥вх (м/с). Гидравлическое сопротивление определялось по показаниям микроманометра.

На основании полученных результатов построены графики зависимостей эффективности пылеулавливания г\(%) и гидравлического сопротивления ДР центробежно-инерционного пылеуловителя-классификатора от скорости газа на входе в аппарат \Увх (м/с) при высоте экрана равном 180 мм.

Анализ проведенных исследований показал:

- с увеличением скорости газового потока гидравлическое сопротивление аппарата ДР возрастает. IS IJ U 1» 10 1Г |а

Wauuc

0 эффостиююсть гылеуломлеля • эффитишоси, I ступени

1 »ффлтевностъгступвт

У X тдраштвасое езлроптлош«

Рис.5.5. Зависимость степени очистки газа и гидравлического сопротивления от скорости газа на входе в пылеуловитель при высотах вертикальных цилиндров(экранов) 180 мм

-дальнейшее увеличение скорости Wbx нецелесообразно вследствие резкого увеличения значения гидравлического сопротивления пылеуловителя ДР;

- при высоте вертикального цилиндра(экрана) 180 мм, с увеличением скорости во входном патрубке Wbx, эффективность пылеулавливания первой ступени ц увеличивается, таким образом, разгружается вторая ступень(см. рис 5.5).

- эксперименты проводились на угольной пыли (средний размер -1,387 мкм , преобладающий размер- 1,074 мкм).

Так как эксперименты на одноступенчатом пылеуловителе были довольно широко исследованы на различных материалах , как моно- так и полидисперсного состава , то мы решили исследовать работу второй ступени пылеуловителя на наиболее мелкодисперсной фракции угольной пыли представляющую наибольшую опасность для работающих как в забое , так на углеобогатительных предприятиях . Результаты дисперсного анализа угольной пыли уловленной II ступенью пылеуловителя представлены на рис.5.6. Распределение по размерам ( в мкм) приведены в таблице 5.1.

Результаты получены на приборе Струйный сепаратор НИИОГАЗ

Рис.5.6. Дисперсионное распределение частиц молотого угля уловленной 2-й ступенью пылеуловителя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе экспериментальных и теоретических исследований уточнены закономерности динамики сепарации тонко дисперсных частиц из воздушных потоков в центробежно-инерционном пылеуловителе, процессов разделения и классификации пыли в исследуемом аппарате на фракции, позволившие сделать новые конструкции пылеуловителей, обосновать размеры их элементов и режима работы для повышения эффективности очистки пылевоз душных смесей аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Экспериментально доказано, что эффективность разделения пылегазовых смесей в исследуемом пылеуловителе определяется начальной концентрацией пыли в газовом потоке, скоростью газопылевого потока во входном патрубке и в завихрителе , а также в пространстве между корпусом пылеуловителя и экраном, длиной экрана и плотностью пыли.

2. Установлено, что в сопоставимых условиях, за счет уменьшения вторичного пылеуноса процесс пылеулавливания в центробежно-инерционном пылеуловителе более чем в 1,5 раза эффективнее разделения пылевоздушных смесей в обычном циклоне, и степень очистки в зависимости от дисперсности и плотности составляет от 75 % до 97,3 % для различной мелкодисперсной пыли при скорости воздушного потока в рабочих элементах пылеуловителя 15-20 м/с.

3. Экспериментально определена и получена эмпирическая зависимость гидравлического сопротивления исследуемого пылеуловителя от скорости газового потока во входном патрубке.

4. Установлена оптимальная высота экрана, соответствующая соотношению высоты экрана к диаметру корпуса 0,5, при которой наблюдалась наиболее высокая эффективность разделения пылевоздушной смеси - 98,6 %. При длине экрана меньше этой величины или превышающей ее наблюдается снижение эффективности очистки за счет вторичного уноса мелкодисперсной пыли в поток очищенного газа.

5. В результате разработки физической модели пылеулавливания в аппарате совмещающем в себе принципы центробежной и инерционной сепарации сформулирована математическая модель протекания газодинамических процессов в элементах пылеуловителя , учитывающая характерные особенности их функционирования .

6. Создан программно-вычислительный комплекс математического моделирования и компьютерной визуализации процессов газодинамики в полостях пылеулавливающего оборудования. Доказана адекватность получаемых результатов при расчете эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чистяков, Ярослав Владимирович, 2012 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Соколов Э.М. Природопользование / Э.М. Соколов, Е.И. Захаров, A.B. Волков, И.В. Панферова, H.H. Чаплыгин: Учебное пособие для вузов. - M..-Тула: ИПП «Гриф и К0»,2002, С. 522 .

2. Трещалин A.B. Экологическая ситуация в России и эффективные системы пылеулавливания //Литейное производство. 2008, №10, С.4.

3. Сергеев В.В. Об очистке атмосферного воздуха от выбросов дробильно-сортировочных комплексов / Сергеев В.В., Версилова Е.С. //Вестн. МАНЭБ. 2008. 13, №3, С. 152-154.Рус.;рез.англ.

4. Ветошкин А.О. Процессы и аппараты пылеочистки // Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2005.

5. Доклад «О состоянии и охране окружающей среды Ярославской области в 2004-2006 года» , Правительство Ярославской области, Ярославль, 2008 г., С .460.

6. Ужов В.Н. Очистка промышленных газов от пыли / Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И// М.: Химия, 1981. С. 392 .

7. Буренин В.В. Защита воздушного бассейна от загрязнений // Безопасность труда в Промышленности.2008, С.9.

8. Буренин В.В. Новые конструкции воздушных фильтров-пылегазоуловителей // Безопасность труда в Промышленности. 2006, С.24-30.

9. Пищейко С.А. Очистка газов в тканевых и электрических фильтрах //Экол. права. 2009,№9, С. 55-57.Рус.

10. Буренин В.В. Фильтры для очистки пылегазовоздушных выбросов // Экол. права. 2009,№12, С. 62-66, 2 ил.Библ.9.Рус.

И.Иванов H.H. Фильтр-классификатор твердых частиц // Безопасность труда в Промышленности. 2010, №7. С.З.

12. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха // М.: Стройиздат, 1981, С. 296 .

13. Старк С.Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии // М.: Металлургиздат, 1977. С.328 .

14. Зайончковский Я. Обеспыливание в промышленности / Зайончковский Я. II Пер. с польск. P.E. Мельцера. - М.: Стройиздат, 1969. С. 350 .

15. Ушаков С.Г.. Инерционная сепарация пыли / Ушаков С.Г., Зверев Н.И. // М.: Энергия, 1974. - С. 168 .

16. Дуров В.В. Комплексная оценка качества и надежности пылеулавливающих устройств / Дуров В.В., Северин Г.Г., Чартий П.В. // Защита окружающей среды и охрана труда. - Новороссийск, 1985. - С.26-36.

17. Мустафин Г.Ф. Новые процессы и аппараты для пылегазоулавливания / Мустафин Г.Ф., Потемкина Н.Ю. // Вестник Комитета Российской Федерации по металлургии. - 1995. - № 5-6. -С.41-47.

18. Бергер Г. Пылегазоочистные установки / Бергер Г., Листнер У. // Теплоэнергетика. - 1994. - № 11,С.86-90.

19. Устинов O.A. Проблемы и перспективы очистки дымовых газов ТЭС / Устинов O.A., Якушин С.А. // Российский химический журнал.- 1994.- № 3, С.65-70.

20. Теверовский Б.З.. Инерционные пылеотделители для очистки от пыли газов черной металлургии / Теверовский Б.З., Яценко В.Е., Демуш С.Г. // Днепропетровск: Днепропетровский металлургический ин-т, 1987, С.36 .

21. A.c. 1165435 СССР, МКИ В 04 С 5/107. Инерционный пылеотделитель / Г.А. Родионов, М.Я. Фарберович (СССР). - № 4811998/26; Заявлено 23.11.85; Опубл. 30.03.86, Бюл. № 43. - 2 с.

22. A.c. 1233914 СССР, МКИ В 01 D 45/04. Инерционный пылеотделитель./ А.П. Кулык, В.А. Батлук, В.И. Комаров (СССР). -№> 3821993/23-26; Заявлено 03.12.84; Опубл. 24.10.86, Бюл. № 20. -

2 с.

23. Чистякова A.A. Защита атмосферного воздуха от производственной пыли.// Техн. и технол. 2008, №6, с.49-53, б ил. Библ. 6. Рус.

24. Сажина Б.С. Очистка промышленных выбросов . Безуносные технологические аппараты и высокоээфективные пылеуловители вихревого типа / Сажина Б.С., Сажин В.Б.,Дмитриева Л.Б. // Экология антропогена и современности : природа и человек: Сборник научных докладов, представленных на Международную конференцию , Волгоград-Астрахань-Волгоград , 24-27 сент., 2004. СПб: Гуманистика. 2004, С.628-631.Рус.

25. Диденко В.Г. Интенсификация процесса очистки пыле-газовых выбросов в вихреинжекционных скрубберах / Диденко В.Г., Беломутенко Д.В., Беломутенко C.B. Экол. Навигатор. 2007, № 4, С. 50-53, 3 ил. Рус.

26. Пирумов А.И. Аэродинамические основы инерционной сепарации. - М.: Стройиздат, 1981. С. 207 .

27. Медников Е.П. Вихревые пылеуловители // М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1975. С. 44.

28. Чернышев В.В. Исследование пылеуловителей с встречными закрученными потоками / Чернышев В.В., Корнев Т.П., Горячев В. Д. // Повышение эффективности теплоэнергетических установок. - Калинин, 1987. - С. 18-22.

29. Тарасова Л.А. Применение центробежных нагнетателей в качестве газоочистителей / Тарасова Л.А., Трошкин O.A. // Химическое и нефтяное машиностроение. - 1993. - № 9. - С.28-29.

30. Biyjnnstrom R. Wartungsarme Luftreiniger bewältigen grc^e Durchsfltze // Ind.- Anz. - 1994.- T.l 16. - № 15. - S.59.

31. Шароглазов B.C. Установка очистки дымовых газов малых котельных // Промышленная энергетика. - 1995. - № 10. - С.49.

32. Кирсанова Н.С. Новые исследования в области центробежной сепарации пыли: Обзорная информация сер. ХМ-14. Пром. и сан. очистка газов. Библ. 203. - М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1989. С.38 .

33. Билюлов В.М. Исследование малогабаритного очистного аппарата / Билюлов В.М., Павленко Ю.П. // Очистка воздуха и обезвреживание отходящих газов: Тез. докл. конф. Приволжского дома экон. и научн.-техн. знаний. - Пенза, 1994. - С.50-51.

34. Пат. 2035239 Россия, МКИ В 04 С 9/00. Устройство для очистки газа от пыли / Г.С. Федоров, Е.Г. Федоров (Россия). - № 3366851/26; Заявлено 25.10.94; Опубл. 20.05.95, Бюл. № 14. - 2 с.

35. A.c. 1212592 СССР, МКИ В 04 С 5/03. Центробежный пылеуловитель / В.Д. Лукин, М.П. Родионов (СССР). - № 3774229/23-26; Заявлено 19.07.84; Опубл. 23.09.86, Бюл. №7.-2 с.

36. Степанов Г.Ю. Инерционные воздухоочистители / Степанов Г.Ю., Зицер И.Н. // М.: Машиностроение, 1986. -С. 296 .

37. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов. - М.: Энергия, 1984. С.287 .

38. Кларк Л.Н. Очистка газовых выбросов производств CMC в аппаратах циклонного типа / Кларк Л.Н., Новаковский Е.М., Желковская В.П. // Химическое и нефтяное машиностроение. -1987.-№ 11. -С.37-38.

39. Василевский М.В. Обеспыливание воздуха циклонными аппаратами в пневмотранспортных установках / Василевский М.В., Зыков Е.Г., Разва A.C. // Безопас. Жизнедеятельности. 2008, №1, С.46-49, 4 ил. Библ.5. Рус.

40. Василевский М.В. Обеспыливание воздуха циклонами в аспирационных сетях / Василевский М.В., Зыков Е.Г., Разва A.C., Логинов B.C. Безопас. жизнедеятельности . 2008, № 2, С. 2-6, 3 ил., 1 табл.Библ. 8.Рус.

41. Володин Н.И. Пути повышения эффективности циклонов /

Володин Н.И., Гончаров Г.М., Сугак A.B., Смирнов Д.Е. // Изв. Тул. Гос. Ун-та. Сер. Экол. и рац. Природопольз. 2006, № 1, С. 296-300 , 1 ил. Библ . 20. Рус.

42. Stairmand С., Kesley R. The role of the cyclons in reducing atmospheric pollution. // Chem.a.Ind. - 1975. - № 10. - P.75-77.

43. A. c. 1248668 СССР, МКИ В 04 С 5/181. Циклон / В.Б. Рабинович, A.M. Платонов (СССР). - № 3763207/28-26; Заявлено 04.07.84; Опубл. 15.08.86, Бюл. № 29. - 2 с.

44. Strauss W. Industrial Gas Cleaning.-Oxford: Pergamon Press, 1986.-622p.

45. Заявка 1105264 Великобритании, МКИ В 01 D 53/08. Сепаратор / Henry Jack (Великобритания). - № 8626069; Заявлено 15.05.93; Опубл. 10.08.94.

46. Заявка 4233174 ФРГ, МКИ В 01 D 46/42. Циклон-сепаратор / Friedemann Ingwalt, Fette Dietrich (ФРГ). - № 4233174.6; Заявлено 23.06.93; Опубл. 07.04.94.

47. Заявка 4313337 ФРГ, МКИ В 01 С 46/30. Циклон для сепарации твердых частиц из вертикально нисходящих газовых потоков / Otto Molerus (ФРГ). - № 4313337.5; Заявлено 06.04.94; Опубл. 17.11.94.

48. Хофман Д. Улучшение пылеулавливания в циклонах // Химическая промышленность. - 1995. - № 10. - С.89-93.

49. Заявка 4218851 ФРГ, МКИ В 01 С 46/43. Циклонный сепаратор / Paul Schmidt (ФРГ). - № 4218851.2; Заявлено 07.03.92; Опубл. 18.12.93.

50. Нурсте Х.О., Иванов Ю.В. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах // Теплоэнергетика. - 1978. - № 1. -С.37-39.

51. Патент 137756 ПНР, МКИ В 04 С 6/42. Циклонный пылеуловитель / J. Kirkiewicz, К. Radkowski (ПНР). - № 3207024; Заявлено 03.09.86; Опубл. 31.03.87.

52. Заявка 2681259 Франция, МКИ В 04 С 3/00. Прямоточная циклонная камера с осевым входом для очистки газов / Jean-Yves Joseph Deysson (Франция). - № 9111310; Заявлено 13.09.91; Опубл. 19.03.93.

53. Володин Н.И. Очистка технологических и вентиляционных газов от пыли / Володин Н.И., Панков А.Н., Полунина О.Ю., Варьяш П.Г.// ТулГУ. - Тула, 1998. - С.59 . - Деп. в ВИНИТИ 16.10.98, № 3032-В98.

54. Володин Н.И. Применение нового высокоэффективного пылеуловителя для защиты воздушного бассейна / Володин Н.И., Панков А.Н., Полунина О.Ю., Пискунов О.М. // Тезисы докладов 2-ой международной научно-технической конференции "Высокие технологии в экологии". - Воронеж, 1999, С.202-203.

55. Володин Н.И. Обеспыливание технологических и вентиляционных газовых потоков на предприятиях строительной индустрии / Володин Н.И., Полунина О.Ю., Пискунов О.М., Варьяш П.Г. // ТулГУ. - Тула, 1999, С. 142 . - Деп. в ВИНИТИ 26.02.99, № 613-В99.

56. Панков А.Н. Исследование процесса очистки газовых потоков от катализаторной пыли в новом пылеуловителе / Панков А.Н., Володин Н.И., Полунина О.Ю. // Известия ТулГУ, Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности". -Тула, 1999.

57. Володин Н.И. Очистка отходящих газов в высокоэффективном пылеуловителе / Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. // Тезисный доклад Международной научно-технической конференции «Энергосбережение, экология и безопасность», Тула, 1999 г., С. 142-143.

58. Володин Н.И. Использование инерционно-центробежного пылеуловителя для защиты воздушного бассейна / Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. // Известия ТулГУ. «Подземная разработка тонких и средней мощности угольных

пластов», Сб. научных трудов Часть 1.Тула, 2000 г., С. 137-139.

59. Володин Н.И. Способ пылеулавливания и пылеуловитель / Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. // Патент РФ № 2153916, 2000 г.

60. Володин Н.И. Очистка газовых выбросов от мелкодисперсной пыли / Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. // Экология и промышленность России, сентябрь 2001 г., С. 20-22.

61. Володин Н.И. Новое поколение пылеуловителей инерционно-центробежного типа / Володин Н.И., Панков А.Н., Чудновцев A.B., Пискунов О.М. // Труды 5-й международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии», Воронеж, 2002 г., С. 27-30.

62. Чудновцев A.B. //Применение вычислительного эксперимента для определения параметров инерционно-центробежного пылеуловителя для очистки воздуха от мелкодисперсной пыли / Труды 5-й международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии», Воронеж, 2002 г., С. 42-45.

63. Чудновцев A.B. // Разработка и исследование пылеуловителя для очистки технологических и вентиляционных газовых потоков от мелкодисперсной пыли / автореферат канд. диссертации , Тула, 2002 г.

64. Ищук, И.Г. Средства комплексного обеспыливания горных предприятий / И.Г. Ищук, Г.А. Поздняков // - М. Недра, 1991.

65. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - 2-е изд. перераб. и доп. - М., Недра, 1979, 319 с.

66. Краткий справочник горного инженера угольной шахты. Под общ. ред. A.C. Бурчакова и Ф.Ф. Кузюкова. 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982,454 с.

67. Ксенофонтова А.И. Теория и практика борьбы с пылью в угольных шахтах / Ксенофонтова А.И.,. Бурчаков A.C. // М., Недра, 1965.

68. Каменский, A.A. Снижение пылевыделения динамических источников на карьерах строительных материалов аэропенным способом. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург, 2011, 18 с.

69. Патент 2029098 RU, МПК6 E21F5/00 Способ борьбы с пылью / Ю.В. Шувалов, В.Н Бобровников, В.А. Белозеров. 5060618/03 заявл. 31.08.1992; опубл. 20.02.1995, Бюл. №5.

70. Патент 2279320 RU, МПК В04С5/08 Пылеуловитель с потокообразователем /Н.Ф. Шангин, И.Р. Низамутдинов. 2004137261/15 заявл. 20.12.2004; опубл. 10.07.2006, Бюл. №20.

71. Патент 2065061 RU, МПК6 E21F5/00 Установка сухого пылеулавливания / И.В. Герасимов. 93047431/03 заявл. 11.10.1993; опубл. 10.08.1996, Бюл. №23.

72. Бабокин, И.А. Справочник по борьбе с пылью в горнодобывающей промышленности, М., 1982, С.236 .

73.Веригин А.Н. Химико-технологические агрегаты конденсационного улавливания пыли / Веригин А.Н., Федоров В.Н., Малютин М.С. // Изд-во С.-Петербургского университета, 2000, С.336 .

74. Михайлова, В.Н. Обеспечение безопасных условий труда горнорабочих, занятых в условиях воздействия повышенной запыленности /В.Н. Михайлова , Р.Ш. Яйлоян // Научный вестник МГГУ. -2011.-№9(18).-С. 89-94.

75. Бабкин, В.М. К вопросу улучшения условий труда при перфораторном бурении на приисках Северо-Востока / В.М. Бабкин, Н.Д. Крыщенко // Колыма. - 1973. №4. - С. 35-38.

76. Barth W. Die Anwendung des Modellversuches in der Staubtechnik // Rouch und Staub. - 1932. - № 8. - S.23-27.

77. Сыркин C.M. Теория моделирования траекторий твердых частиц в криволинейном потоке. - Л.: Энергия, 1934, С.132 .

78. Гольдштик М.А. Движение мелких частиц в закрученном потоке / Гольдштик М.А., Леонтьев А.К., Палеев И.И. // Инженерно-физический журнал , 1980. - № 2. - С. 17-20.

79. Волков П.М. Моделирование запыленных потоков и его практическое применение. Теория подобия и моделирования. // М.: Изд. АН СССР, 1987, С.256 .

80. Зверев Н.И. Моделирование движения полидисперсной пыли // Теплоэнергетика. - 1987. - № 7. - С.6-12.

81. Зверев Н.И. О пределах применимости функциональной зависимости от производного критерия / Зверев Н.И., Ушаков С.Г. // Теплоэнергетика. - 1989. - № 4. - С.24-25.

82. Резник В.А. Сравнительные испытания циклона нового типа ЦП-2 и циклона ЦН-15 в параллельных пылесистемах блока 300МВт / Резник В.А., Прокофичев Н.Н., Мацнев В.В. // Теплоэнергетика. -1989.-№5.-С.28-30.

83. Щевелев В.Н. Математическое моделирование циклонного плавильного процесса // Инженерно-физический журнал. - 1987. -№ 10.-С.15-18.

84. Смухнин П.М. Центробежные пылеотделители-циклоны / Смухнин П.М., Коузов П.А. // М.-Л.: Энергия, 1985, С.208 .

85. Вулис Л.А. Аэродинамика циклонной топочной камеры / Вулис Л.А., Устименко Б.П. // Теплоэнергетика. - 1984. - № 9. - С.38-39.

86. Зверев Н.И. Физическое и математическое моделирование процесса центробежной сепарации пыли / Зверев Н.И., Ушаков С.Г. // Инженерно-физический журнал. - 1980. - № 3. - С.20-23.

87. Белоцерковский С.М. Моделирование турбулентных струй и следов на основе метода дискретных вихрей / Белоцерковский С.М., Гиневский A.M. // М.:Физматгиз, 1995, С.368 .

88. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М.: Наука, 1969- С.742 .

89. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1973. -

С.847 .

90. Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. М., Физматгиз, 1960, С.715.

91. Абрамович Г. Н., Крашенинников С. Ю., Секундой А. Н. и др. Турбулентное смешение газовых струй. М., Наука, 1974. С.272 .

92. Белоцерковский С.М., Гиневский А.М.Моделирование турбулентных струй и следов на основе метода дискретных вихрей.—М.:Физматгиз, 1995, 368 с.

93. Рахматулин Х.А. Основы газодинамики взаимопроникающих движений сжимаемых сред. -ППМ, 1956, т.20, №2, с.184-185.

94. Волков Т.М. Экспериментальная проверка приближенной теории моделирования движения твердых частиц в криволинейном потоке жидкости // Теплоэнергетика - 1986. - № 1. - С.29-31.

95. Маслов В.Е., Маршак Ю.Л. Исследование сепарации твердых взвешенных частиц на пленку жидкости при вихревом движении потока// Теплоэнергетика - 1988. - № 6. - С.21-23.

96. Маслов В.Е., Лебедев В.Д., Ушаков С.Г. О влиянии начальной скорости аэрозоля на траекторию его движения в криволинейном потоке // Инженерно-физический журнал - 1988.-№3.-С.17-18.

97. Гольдштик М.А. Исследование движения частиц пыли в холодной модели камеры горения // Инженерно-физический журнал - 1989. -№2.-С.15-16.

98. Кобзев В. И. Чистяков Я.В / Исследование процесса разделения пылегазовых смесей в инерционно-центробежном пылеуловителе^ Доклады международной научной конф. «Энерго ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства». -Иваново, сентябрь, 2004. Т.2-С.87-87).

99. Подрезов A.B., Чистяков Я.В., Чичура Т.М Володин Н.И, Журавлева Ю.Н / Очистка газов от мелкодисперсной пыли // Экология и промышленность России. - М., ноябрь 2004. С. 20-22.

100. Чичура Т.М., Чистяков Я.В. / Способы борьбы с промышленными пылевыми выбросами // Первая Всероссийская научно-техническая интернет-конференция «Современные проблемы экологии и безопасности».- Том Э,ТулГУ,2005,С.З-5.

101. Чичура Т.М., Чистяков Я.В. / Производственная пыль и её влияние на организм человека // Сборник статей Первой Всероссийской научно-технической интернет-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» .- Том 3, ТулГУ,2005, С.5-7.

102. Чистяков Я.В., Журавлева Ю.Н. / Пыль, влияние на организм человека и современные способы борьбы с ней // Материалы Всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Рациональное природопользование» .-Ярославль,ЯрГУ,2005 г., С.226.

103. Чистяков Я.В / Высокоэффективный инерционный пылеуловитель ИПВС // Сборник лучших студенческих научных работ городского конкурса «Ярославль на пороге тысячелетия», -Ярославль, 2006 г, С 99-104.

104. Гухман A.A. Введение в теорию подобия. - М.: Высшая школа, 1983.- 254 с.

105. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. - М.: Высшая школа, 1986.-479 с.

106. Дзядзио A.M., Кеммер A.C. Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях. - М.: Колос, 1987. - 328 с.

107. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. - М.: Мир, 1985.- 378 с.

108. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. - М.: Недра, 1981. - 192 с.

109. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М., Физматгиз, 1960,715с.

110. Абрамович Г.Н., Крашенинников С.Ю., Секундой А.Н. и др.

Турбулентное смешение газовых струй. М., Наука, 1974.272 с.

111. Абрамович Г.Н.Прикладная газовая динамика. М.,- Наука, 1976.

888 с.

112. Алексеев В.А., Совершенный В.Д.Численный расчет

турбулентного пограничного слоя с резким изменением граничных

условий // Турбулентные течения.- М.:Наука, 1977.-е.55-62.

113. Аляжединов В.Р., Дунаев В.А. Численное моделирование двухфазных течений в элементах JLA..// Известия ТулГУ, серия «Проблемы специального машиностроения», Материалы региональной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов», Тула, ТулГУ, 1999 г., с.78-81.

114. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред.- М.: Наука, 1978. 336с.

115. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1973. -847 с.

116. Стернин Л.Е. Многофазные течения газов с частицами / Стернин Л.Е., Шрайбер A.A. // М.: Машиностроение, 1994. - С.320 .

117. Стернин Л.Е., Маслов Б.Н., Шрайбер A.A. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами / Под ред. Л.Е.Стернина - М.: Машиностроение, 1980. - С.172 .

118. Белоцерковский О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике / Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. // М.: Наука, 1982. - С.255.

119. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1973. -С.847 .

120. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М.: Наука, 1969. С. 742 .

121. Рахматулин Х.А. Основы газодинамики взаимопроникающих движений сжимаемых сред. - НИМ, 1956, т.20, №2, С.184-185.

122. Седов JI.И. Механика сплошной среды, т. 1,2. - М.: Наука, 1973. -С.536 .

123. Головачев Ю.П. Численное моделирование течений вязкого газа в ударном слое. М.: Наука. Физматгиз, 1996.-С.376.

124. Белоцерковский С.М. Моделирование турбулентных струй и следов на основе метода дискретных вихрей / Белоцерковский С.М., Гиневский A.M. // М.:Физматгиз, 1995, С.368 .

125. Абрамович Г. Н.Турбулентное смешение газовых струй / Абрамович Г. Н., Крашенинников С. Ю., Секундой А. Н. // М., Наука, 1974. С.272 .

126. Новожилов В.В. Теория плоского турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости.- Л.: Изд.Судостроение, 1977г.-С.165 .

127. Глушко Г.С. Дифференциальное уравнение для масштаба турбулентности и расчет турбулентного пограничного слоя на плоской пластине.- Сб. «Турбулентные течения». М., «Наука», 1970.

128. Глушко Г.С. Турбулентный пограничный слой на плоской пластине в несжимаемой жидкости. - Изв. АН СССР, Механика, 1965, №4.

129. Роди В. Модели турбулентности окружающей среды//Методы расчета турбулентных течений. - М.: Мир, 1984. - С.227-322.

130. Шенг Д.С. Обзор численных методов решения уравнений Навье-Стокса для течений сжимаемого газа // Аэрокосм, техника. 1986. Т.4, №2. С.65-92.

131. Давыдов Ю.М. Численное экспериментирование методом «крупных частиц» (теоретические основы численного эксперимента и его реализации).—В сб.: Прямое численное моделирование течений газа,—М.: ВЦ АН СССР, 1978, С. 65-95.

132. Белоцерковский О.М., Головачов Ю.П., Грудницкий В.Г.,

Давыдов Ю.М., Душин В.К., Лунькин Ю.П., Магомедов K.M., Молодцов В.К., Попов Ф.Д., Толстых А.И., Фомин В.Н., Холодов A.C. Численное исследование современных задач газовой динамики. Под ред. Белоцерковского О.М.—М.: Наука, ВЦ АН СССР, 1974, 398 с.

133. Годунов С.К. и др. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976.-400с.

134. Самарский A.A. Разностные схемы газовой динамики / Самарский A.A., Попов Ю.П. // М.: Наука, 1975. -С. 425 .

135. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. - М.: Мир, 1975,С.541.

136. Белоцерковский О.М. Исследование схем метода "крупных частиц" с помощью дифференциальных приближений / Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. // В кн.: Проблемы прикл. матем. и махан.—М., Наука, 1971, С. 145—155.

137. Дунаев В.А. Математическое моделирование течения вязкого теплопроводного газа в каналах сложной формы.//Конверсия, наука и образование: Тез. докл. международного конгресса - Тула, 1993. -С.27.

138. Дунаев В.А. Численное моделирование сопряженных процессов термомеханики в теплоэнергетических установках // Материалы докладов Всероссийской научно-практической конференции "Первые Окуневские чтения", С.-Петербург, 1997.- С. 106-108.

139. Зенкевич О. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / Зенкевич О., Чанг И. // М.: Мир, 1974, С.239 .

140. Пылеуловитель. Положительное решение о выдаче патента на изобретение от 11.11.11 по заявке №2010136875/05(052400) от 06.09.2010

141. ПатентРФ № 81092 Российская Федерация, МПК В 01 D 45/04.

Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям / Н. И. Володин, В. К. Леонтьев, Д. Е. Смирнов, М. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Я. В. Чистяков. - Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 7.

142. Патент РФ №85366 U1 (Россия), МПК В 04 С 5/08, В 07 В 7/08. Пылеуловитель-Классификатор/Чистяков Я. В, Сугак А. В, Володин Н. И, Сугак Е. А.(Россия).-Опубл. 10.08.2009.Бюл.№22.

143. Смирнов Д.Е. Высокоэффективный инерционно-центробежный пылеуловитель-классификатор / Смирнов Д.Е., Сугак A.B., Чистяков Я. В., Володин Н.И. // Высокие технологии в экологии. Труды 10-й международной научно-практической конференции : тез. докл. - Воронеж : Изд-во Учебного центра агробизнеса, 2007. -С. 184-187.

144. Сугак A.B. Конструкция инерционно-центробежного пылеуловителя для очистки промышленного воздуха от пыли / Сугак A.B., Чистяков Я.В., Володин Н.И. // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология. Доклады международной конференции «Композит-2007» 3-6 июля 2007г, Саратов, С. 495-498.

145. Чистяков Я.В. Высокоэффективная очистка промышленного воздуха от мелкодисперсной пыли / Чистяков Я.В. // Сборник лучших студенческих научных работ городского конкурса «Ярославль на пороге тысячелетия» Ярославль 2007, С. 114-119.

146. Смирнов, Д. Е. Высокоэффективный инерционно-центробежный пылеуловитель-классификатор / Д. Е. Смирнов, Я. В. Чистяков // 60-я науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов : тез. докл.: - Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2007. - С. 155.

147. Чистяков Я.В. Математическая модель процесса сепарации твердых частиц в пылеуловителе-классификаторе / Чистяков Я.В.,

Володин Н.И., Сугак A.B. // Труды 20-й международной научной конференции: «Математические методы в технике и в технологиях»,Ярославль 2007 г, С. 203-206.

148. Чистяков Я.В. Определение параметров пылеуловителя с применением вычислительного эксперимента / Чистяков Я.В. // Тезисы докладов 62й научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов .Ярославль 2010, С. 288.

149. Чистяков Я.В. Математическое моделирование газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли / Чистяков Я.В. // Тезисы докладов VIII Региональной студенческой научной конференции, Иваново 2010, С. 47.

150. Смирнов Д. Е. Математическое моделирование процесса пылеулавливания в ИЦПК / Смирнов Д. Е., Сугак А. В., Леонтьев

B. К., Чистяков Я. В., Володин Н. И. // Изв. Тульского гос. ун-та. Естественные науки. Сер. «Науки о земле». - Вып. 1. - Тула, 2010. -С. 129-135.

151. Секундов Е.И. Экспериментальные исследования циклона ЕИИОГАЗ / Секундов Е.И, Коршунов Е.А ,Чистяков Я.В. // Тезисы докладов 61й научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов. Ярославль 2008 г , С. 149.

152. Секундов E.H. Аппарат для очистки воздуха промышленных зон от мелко-дисперсной пыли / Секундов E.H., Смирнов Д.Е., Чистяков Я.В., Сугак A.B. // Труды 11-й международной науч.-практ.конф. «Высокие технологии в экологии». -Воронеж, 2008,

C.109-111.

153. Чистяков Я.В. Разработка оборудования для улавливания пыли и классификации ее по фракциям / Чистяков Я.В. // Тезисы докладов 62й научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов. Ярославль 2009г, С. 102.

154. Чистяков Я.В. Пылеуловитель-классификатор / Чистяков Я.В., Каталов К.А., Володин Н.И.// Тезисы докладов 64-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и магистрантов высших учебных заведений с международным участием, Ярославль 2011,С. 324

155. Чистяков Я.В. Разработка и исследование опытной конструкции высокоэффективного пылеуловителя и основ математической модели газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли // Известия ТулГУ.Науки о Земле. Вып. 1 .-Тула:Изд-во ТулГУ, 2011., С.87

156. Центробежно-инерционный пылеуловитель. Решение о выдаче патента на полезную модель от 29.09.2011 по заявке №2011114496. Дата подачи заявки 13.04.2011.

157. Каталов К.А. Разработка конструкции центробежно-инерционного пылеуловителя-классификатора / Каталов К.А., Сугак A.B., Володин Н.И., Чистяков Я.В. // Тезисы докладов 64-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и магистрантов высших учебных заведений с международным участием, Ярославль 2011, С. 213.

158. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / Родионов

А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С.// М.:Химия,1989,С.31 .

159. А. с. СССР N 1629077, М.кл. В 01 D 45/06, 1991 г.