Повышение эффективности инерционного газоочистного оборудования наложением ультразвуковых полей высокой интенсивности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Нестеров, Виктор Александрович

• Нестеров, Виктор Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Нестеров, Виктор Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Анализ существующих конструкций пылеуловителей для реализации

высокоэффективной сепарации твердых дисперсных частиц из газовых сред

1.1 Существующие методы и аппараты для очистки аэрозолей

1.2 Гравитационное осаждение

1.2.1 Пылеосадительные камеры

1.3 Инерционное осаждение

1.3.1 Циклонные осадители

1.3.2 Циклоны низкого давления

1.3.3 Вихревые пылеуловители со встречно-закрученными потоками

1.4 Фильтрование аэрозолей

1.5 Очистка газов мокрыми способами

1.5.1 Полые газопромыватели

1.5.2 Пенные газопромыватели

1.5.3 Орошаемые циклоны с водяной пленкой

1.5.4 Пылеуловители Вентури

1.6 Способ электрической очистки газов

1.7 Повышение эффективности улавливания дисперсных частиц путем предварительной подготовки газодисперсного потока

1.7.1 Кондиционирование

1.7.1.1 Охлаждение газов

1.7.1.2 Подогрев газов

1.7.1.3 Увлажнение газов

1.7.2 Укрупнение размеров частиц

1.7.2.1 Использование эффекта конденсации

1.7.2.2 Ионизация

1.7.2.3 Турбулизация потока

1.7.2.4 Акустическая коагуляция

1.7.2.5 Источники мощных ультразвуковых колебаний для реализации акустической агломерации в газодисперсной среде

1.7.2.6 Варианты практических конструкций газоочистного оборудования, основанного на применении акустического воздействия

2 Выявление параметров газодисперсного потока и условий ультразвукового воздействия, обеспечивающие максимальную эффективность коагуляции дисперсных частиц

2.1 Описание теоретической модели процесса центробежной сепарации частиц в закрученном потоке с одновременной УЗ-коагуляцией

2.1.1 Принятые допущения в математической модели движения дисперсных частиц в закрученном потоке с одновременным УЗ-воздействием

2.1.2 Математическое описание процесса центробежной сепарации высокодисперсных частиц

2.1.3 Математическое описание процесса УЗ коагуляции

2.2 Определение степени укрупнения частиц от времени УЗ-воздействия

2.3 Определение оптимальной скорости газодисперсного потока

2.4 Определение степени укрупнения частиц при оптимальных ускорениях

2.5 Определение времени полной сепарации при различных значениях, уровня звукового давления, частоты воздействия скорости газового потока и начальной концентрации

2.5.1 Определение времени полной сепарации в зависимости от уровня звукового давления

2.5.2 Определение времени полной сепарации в зависимости от частоты УЗ-воздействия

2.5.3 Определение времени полной сепарации в зависимости от начальной концентрации дисперсных частиц

2.6 Выводы по разделу 2

3 Разработка оборудования для центробежно-акустического улавливания дисперсных примесей

3.1 Описание конструкции первой ступени очистки — агломератора

3.2 Описание конструкции аппарата со встречно-закрученными потоками, дополненного УЗ-излучателями

3.3 Определение режимов работы и конструктивных параметров разработанного оборудования, обеспечивающих максимальную эффективность улавливания дисперсных примесей

3.3.1 Определение режимов работы и конструктивных параметров агломератора

3.3.1.1 Определение оптимального диаметра вихревой трубы

3.3.1.2 Определение оптимальной тангенциальной скорости газодисперсного потока

3.3.1.3 Определение площади сечения входного и выходного патрубков

3.3.1.4 Определение времени УЗ-воздействия и длины вихревой трубы

3.3.2 Исследование функциональных возможностей агломератора

3.3.2.1 Расчет гидравлического сопротивления агломератора

3.3.2.2 Определения оптимального расположения УЗ-излучателей

3.3.3 Методика расчета первой ступени газоочистного оборудования

3.3.4 Определение режимов работы аппарата со встречными закрученными потоками

3.3.4.1 Исследование фракционной эффективности аппарата ВЗП

3.3.4.2 Анализ распределения звукового давления

3.4 Определение фракционной эффективности разработанного

инерционно-акустического газоочистного оборудования

4 Экспериментальные исследования эффективности улавливания созданного центробежно-акустического газоочистного оборудования

4.1 Оборудование для проведения экспериментальных исследований

4.2 Описание стенда для экспериментальных исследований разделения

газодисперсного потока

4.2.1 Технические характеристики УЗ-дисковых излучателей

4.3 Описание центробежно-акустического газоочистного оборудования

4.4 Определение исходных размеров дисперсных частиц используемых материалов

4.5 Экспериментальные исследования УЗ-коагуляции частиц в закрученном потоке

4.5.1 Экспериментальное определение оптимальных тангенциальных скоростей газа

4.5.2 Исследование распределения размеров агломератов по длине коагуляционно-сепарационной камеры

4.6 Экспериментальное исследование функциональных возможностей разработанного центробежно-акустического газоочистного оборудования

4.6.1 Определение оптимального расхода газа

4.6.2 Исследование влияния массовой концентрации частиц на эффективность сепарации

4.6.3 Исследование влияния уровня звукового давления на эффективность сепарации

4.6.4 Определение фракционной эффективности улавливания центробежно-

акустическим оборудованием

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности инерционного газоочистного оборудования наложением ультразвуковых полей высокой интенсивности»

Введение

Для улавливания готового продукта или пыли из отходящих газов на промышленных производствах используют разнообразные конструкции циклонов, фильтров, пылеуловителей, осадительных камер. При наличии и практическом использовании большого числа разнообразных устройств все они характеризуются низкой эффективностью, а иногда и принципиальной невозможностью улавливания высокодисперсных частиц. Из литературных источников хорошо известно, что эффективность используемых на практике установок сухого пылеулавливания значительно уменьшается улавливании высокодисперсных частиц с размерами менее 10 мкм.

Многочисленные исследования и разработки отечественных и зарубежных ученых, направленные на решение проблемы улавливания высокодисперсных частиц путем реализации наиболее эффективной в настоящее время центробежной или инерционной сепарации, позволили установить необходимость использования внешних энергетических воздействий, способных сообщать улавливаемым частицам дополнительное движение, перпендикулярное основному, способствующему их объединению, т.е. коагуляции.

Одним из наиболее перспективных способов обеспечения дополнительного энергетического воздействия для увеличения эффективности сепарации высокодисперсных частиц является использование акустических колебаний звукового и ультразвукового (УЗ) диапазонов.

Сегодня известно, что применение энергетического воздействия акустическими колебаниями звукового диапазона частот позволяет увеличить эффективность коагуляции частиц с размерами 10 — 30 мкм и практически не обеспечивает повышения эффективности процесса объединения дисперсных частиц 1-10 мкм, для коагуляции которых необходимы энергетические воздействия ультразвуковыми колебаниями. Однако практического применения акустических колебаний ультразвуковой частоты (более 20 кГц) для осуществления энергетических воздействий при улавливании высокодисперсных

частиц с размерами менее 10 мкм реализовано не было из-за отсутствия газоочистного оборудования, способного обеспечивать совместное воздействие на дисперсные частицы силами инерции и акустическими колебаниями в ультразвуковом частотном диапазоне с уровнем звукового давления 130 - 150 дБ. Не предпринимались даже попытки проектирования такого оборудования из-за отсутствия данных об оптимальных режимах ультразвукового воздействия (частота воздействия, уровень звукового давления) на различные по параметрам газодисперсные потоки (с различными по размерам частицами, при различных скоростях потока, временах воздействия и т.п.). Отсутствие исходных данных для создания оборудования обусловлено неизученностью процесса ультразвуковой коагуляции в рассматриваемых условиях. В связи с этим задача создания специализированного газоочистного оборудования, способного обеспечить повышение эффективности улавливания высокодисперсных частиц из газовых сред за счет дополнительного использования энергетических воздействий ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности, является актуальной и требующей решения.

Цель работы: Создание центробежного газоочистного оборудования повышенной эффективности за счет обеспечения коагуляции высокодисперсных частиц в ультразвуковом поле высокой интенсивности.

Задачи исследования:

1. Выявить причины, ограничивающие эффективность процесса пылеулавливания в наиболее перспективных для улавливания высокодисперсных частиц устройствах, и обосновать возможность повышения степени очистки газовых сред за счет воздействия ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности.

2. Определить условия течения закрученного газодисперсного потока при различных режимах ультразвукового воздействия, обеспечивающие максимальную эффективность коагуляции частиц на основе анализа создаваемой модели движения дисперсных частиц в закрученном потоке с наложением ультразвуковых колебаний высокой интенсивности.

3. Выработать требования и предложить методику расчета и проектирования центробежно-акустического газоочистного оборудования, реализующего режимы УЗ-воздействия и условия течения закрученного газодисперсного потока, обеспечивающие максимальную эффективность коагуляции частиц.

4. Провести экспериментальные исследования ультразвуковой коагуляции дисперсных частиц в закрученном потоке для подтверждения оптимальности теоретически выявленных режимов и условий сепарации твердых высокодисперсных частиц из газодисперсных систем.

5. Предложить и разработать газоочистное оборудование, реализующее центробежно-акустическое воздействие и обеспечивающее выявленные режимы и условия ультразвукового воздействия при движении газодисперсного потока.

6. Исследовать функциональные возможности и подтвердить повышение эффективности сепарации высокодисперсных частиц при помощи разработанного оборудования.

Научная новизна:

1. Установлено, что повышение эффективности улавливания высокодисперсных частиц (1-10 мкм) обеспечивается одновременным воздействием сил инерции в закрученном потоке и ультразвуковыми колебаниями, параметры которых (частота, время воздействия, уровень звукового давления) определяются характеристиками потока (скорость, концентрация и размеры частиц).

2. Предложена и разработана математическая модель движения дисперсных частиц в закрученном потоке с одновременным воздействием ультразвуковыми колебаниями.

3. Выявлены оптимальные зависимости параметров газодисперсного потока и УЗ-воздействия при центробежной сепарации с наложением УЗ-полей высокой интенсивности, обеспечивающие максимальную эффективность коагуляции.

4. Показано, что невозможность высокоэффективного улавливания частиц с размерами менее 1 мкм путем центробежной сепарации даже с наложением УЗ-

полей высокой интенсивности требует применения предварительных коагуляторов, основанных на центробежно-акустическом воздействии.

Практическая значимость:

1. Впервые, на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований подтверждена целесообразность и эффективность применения газоочистного оборудования, основанного на одновременном центробежно-акустическом воздействии для улавливания твердых высокодисперсных частиц.

2. Определены основные конструктивные особенности газоочистного оборудования, основанного на одновременном центробежно-акустическом воздействии на дисперсные частицы.

3. Предложена и разработана методика определения геометрических параметров создаваемого центробежно-акустического газоочистного оборудования.

4. Разработаны практические конструкции двухступенчатых центробежно-акустических пылеуловителей, обеспечивающих улавливание дисперсных частиц размером от 1 мкм с эффективностью не менее 90 % без изменения их физических свойств и химического состава.

Объект и методы исследований

Объектом исследования является процесс отделения твердых дисперсных частиц из газодисперсных систем в закрученном потоке, за счет центробежно-акустического воздействия. При выполнении работы применялись как теоретические, так и экспериментальные методы исследования, направленные на решение поставленных задач. Исследования проводились путем построения теоретических моделей, допускающих аналитические и численные решения.

Положения, выносимые на защиту

1. Выявленные на основании теоретических исследований процесса сепарации закрученного газодисперсного потока с одновременным воздействием УЗ-колебаниями высокой интенсивности оптимальные параметры газодисперсного потока и условия ультразвукового воздействия, обеспечивающие максимальную эффективность коагуляции высокодисперсных частиц.

2. Разработанные конструкции газоочистного оборудования для высокоэффективного улавливания дисперсных частиц из газовых сред.

3. Методика проектирования предложенного и разработанного центробежно-акустического газоочистного оборудования, обеспечившего выявленные оптимальные параметры газодисперсного потока и условия ультразвукового воздействия.

4. Результаты экспериментальных исследований, подтвердившие целесообразность и эффективность применения двухступенчатого центробежно-акустического газоочистного оборудования, обеспечивающего улавливание дисперсных частиц с размером от 1 мкм с эффективностью не менее 90 %.

Достоверность полученных результатов подтверждается удовлетворительным согласованием результатов расчетов и фактических показателей работы пылеулавливающего оборудования.

Личный вклад автора

формулировка основных научных положений и идей работы; разработка математической модели сепарации высокодисперсных частиц в закрученном потоке с одновременной УЗ-коагуляцией, позволившей выявить оптимальные параметры газодисперсного потока и условия УЗ-воздействия; разработка методики создания центробежно-акустического газоочистного оборудования; разработка и создание стенда для определения степени укрупнения частиц в объеме агломератора; создание практических конструкций центробежно-акустических пылеуловителей; планирование, проведение и обработка результатов экспериментальных исследований.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на Международных конференциях-семинарах по микро/нанотехнологиям и электронным приборам EDM (г.Новосибирск 2013 - 2014 гг.); Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Технологии и оборудование химической, биологической и пищевой промышленности» (г. Бийск 2013 - 2014 гг.); Международной научно-технической конференции «Измерение,

контроль, информатизация» (г. Барнаул 2013); Всероссийской научно-технической конференции ИАМП «Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях» (г. Бийск 2013).

Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 14 опубликованных печатных работах, в том числе 4 статьях в изданиях, входящих в перечень рецензируемых журналов и изданий, и 3 патентах РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и результатов, списка использованных источников из 102 наименований и содержит 161 страницу машинописного текста.

Работа является частью комплексных исследований, проводимых лабораторией акустических процессов и аппаратов Бийского технологического института (филиала) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» и направленных на развитие научных основ повышения эффективности технологических процессов при помощи ультразвуковых колебаний высокой интенсивности.

Автор выражает благодарность коллективу лаборатории акустических процессов и аппаратов за помощь и поддержку в разработке математической модели (Голых Р.Н.), создании лабораторных стендов (Цыганок С.Н., Галахов А.Н.), подготовке для проведения исследований электронных генераторов (Барсуков Р.В., Ильченко Е.В.), соавторам по публикациям и коллегам по исследовательской группе под руководством Шалунова A.B.

1 Анализ существующих конструкций пылеуловителей для реализации высокоэффективной сепарации твердых дисперсных частиц из газовых сред

Основной задачей, выполняемой системами газоочистки, является уменьшение количества взвешенных частиц, поступающих вместе с газом. Для выбора методов пылеулавливания, технических средств и расчета пылеулавливающего оборудования наиболее важными являются параметры дисперсной фазы, которые влияют на эффективность их отделения от газа.

Существующие методы газоочистки по основному принципу разделяют на физические, химические, физико-химические, биологические и физико-биохимический.

Физические методы содержат: механический, электрический, магнитный, акустический, оптический, ионизирующий, термический способы.

Каждый из указанных способов имеет свою сферу применения. В свою очередь перечисленные способы основываются на одном (или нескольких) из следующих процессов газоочистки: осаждение, коагуляция, обеззараживания, сжигания и улавливания.

В настоящее время для улавливания грубодисперсных (более 10"5 м) и

; 7

высокодисперсных (10° - 10" м) частиц из газа разработаны и применяются различные аппараты, отличающиеся друг от друга как по конструкции, так и по способу улавливания [1].

1.1 Существующие методы и аппараты для очистки аэрозолей

В соответствии с ГОСТ 25199-82 «Оборудование пылеулавливающее термины и определения» газоочистное оборудование в зависимости от способа очистки пыли от газового потока делится на сухое и мокрое. Газоочистительное оборудование по принципу действия подразделяется на группы, а по конструктивным особенностям — на виды, которые представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Классификация газоочистительного оборудования

Группа оборудования Вид оборудования

Сухой способ Мокрый способ

Гравитационное Полое —

Полочное —

Инерционное Камерное Циклонное

Жалюзийное Ротационное

Циклонное Скрубберное

Ротационное Ударное

Фильтрационное Тканевое Сетчатое

Волокнистое Пенное

Зернистое —

Сетчатое —

Губчатое —

Электрическое Однозонное Однозонное

Двухзонное Двухзонное

В целом система газоочистки очистки может последовательно содержать оборудование нескольких типов. Газоочистное оборудование, в котором разделение газодисперсного потока осуществляется последовательно несколькими ступенями, которые отличаются по принципу действия, относится к комбинированному пылеулавливающему оборудованию.

1.2 Гравитационное осаждение

В этом способе дисперсные частицы осаждаются из газового потока под действием силы тяжести. Для обеспечения максимальной эффективности осаждения необходимо создать соответствующие параметры движения

загрязненного газа в аппарате с учетом диаметра частиц, плотности, концентрации и т. д. Способ гравитационного улавливания наиболее часто организуется на практике при помощи пылеосадительных камер, конструкции которых рассмотрены ниже.

1.2.1 Пылеосадительные камеры

Одним из простейших газоочистителей от дисперсных примесей является пылеосадительная камера, в которой газодисперсный поток движется с малой скоростью, обеспечивающей гравитационное осаждение транспортируемой взвеси. Сепарационные объемы пылеосадительных камер весьма значительны, что требует больших производственных площадей. Однако пылеосадительные камеры и обладают очень малым гидравлическим сопротивлением, составляющим 50 - 300 Па. Обычно средняя скорость движения газов в свободном сечении аппарата составляет 0,2 — 1 м/с.

На рисунке 1.1 представлены конструкции пылевых «мешков» и пылеосадительных камер [1].

а - полая пылеосадительная камера; б - многополочная камера;

в - камера с перегородками; г - камера с цепными или проволочными завесами; д - пылевой «мешок» с центральным подводом газа; е - пылевой «мешок» с боковым подводом газа; ж - пылеосадитель с отражательной перегородкой Рисунок 1.1- Конструкции пылеосадительных камер

Для снижения высоты осаждения дисперсных частиц в пылеосадители устанавливают горизонтальные или наклонные полки.

Для равномерного распределения газа по сечению пылеосадительных камер они могут быть снабжены диффузорами и газораспределительными решетками.

Пылеосадительные камеры [2] отличаются громоздкостью, низкой эффективностью, абсолютно, не применимы для улавливания высокодисперсных частиц и могут использоваться только на первых ступенях систем газоочистки для предварительной очистки газов от грубодисперсных взвешенных частиц (более 50 мкм).

1.3 Инерционное осаждение

Данный способ очистки газодисперсных потоков основан на том, что дисперсные частицы и дисперсионная среда из-за значительной разности плотностей обладают различной инерцией. Дисперсные частицы, двигаясь по криволинейной траектории за счет инерции, отделяются от газа.

1.3.1 Циклонные осадители

Циклонные газоочистители просты в изготовлении, обладают высокой надежностью при высоких давлениях и температурах.

Эффективность очистки газа в циклонных пылеуловителях в основном зависит от дисперсного состава и плотности частиц улавливаемых частиц, а также от вязкости газа, зависящей от температуры. При уменьшении диаметра циклонного пылеуловителя и повышения скорости газа до определенного предела эффективность очистки возрастает. Таким образом, диаметры серийно выпускаемых циклонов составляют не более 5 м. Циклоны высокой эффективности улавливают до 80 % и более дисперсных частиц размером более 10 мкм [3].

На сегодняшний день разработано и применяется большое число различных типов циклонных пылеуловителей, которые отличаются друг от друга формой, размерами и т. д. (рисунок 1.2).

1

1 б 3 9

- сепарационная камера; 2 - входной патрубок; 3 - выходной раскручиватель потока а - циклон НИИОГаза; б - СИОТ; в - ВЦНИИОТ; г-СК-ЦН-34; д-ЛИОТ; Рисунок 1.2- Основные типы циклонных пылеуловителей

В зависимости от способа подвода газа различают несколько типов закручивателей газового потока: с тангенциальным, винтовым и спиральным типами подвода газа. Циклонные пылеуловители с закручивателем спирального типа обладают более высокой эффективностью очистки. Поток запыленного газа входит в корпус циклона со скоростью 14-20 м/с. Скорость газа в свободном сечении цилиндрической части аппарата должна находиться в диапазоне 2,5 - 3,5 м/с. При сепарации неабразивных частиц оптимальной считается скорость 3,5 м/с, однако при очистке абразивной пыли скорость в свободном сечении аппарата не должна превышать 2,5 м/с [4].

Циклонные пылеуловители обычно используют для очистки газа от грубодисперсной и среднедисперсной, а также от сухой неслипающейся пыли. Промышленное применение циклонов показало, что они обладают сравнительно небольшой эффективностью для частиц с размером менее 10 мкм [5].

Главным образом, низкая эффективность улавливания высокодисперсных частиц обусловлена высокой степенью увлечения таких частиц газовым потоком.

Увеличение эффективности циклонного пылеуловителя за счет уменьшения диаметра и повышения тангенциальной скорости потока возможно до некоторых пределов, ограниченных техническими и экономическими факторами: рост гидравлического сопротивления, абразивный износ аппарата и возникновение турбулентных пульсаций за счет которых может происходить снижение эффективности очистки вследствие повторного уноса отсепарированных частиц и другими факторами.

Для повышения эффективности улавливания высокодисперсных частиц в инерционных пылеуловителях разработаны циклоны низкого давления [6-7], в которых для уменьшения степени увлечения частиц газовым потоком создается глубокий вакуум (не более 13 мм рт. ст.) с помощью специализированных вакуумных насосов. Так в работе исследователей Sheng-Chieh Chen, Chuen-Jinn Tsai [7] из США предложена конструкция циклона низкого давления (рисунок 1.3, а) с дополнительным завихрителем газового потока (рисунок 1.3, б).

1.3.2 Циклоны низкого давления

б)

а

а)

- циклон низкого давления; б - завихритель газового потока Рисунок 1.3 — Конструкция циклона низкого давления

Экспериментально полученные зависимости эффективности улавливания для этого циклона приведены на рисунке 1.4.

100 -

80 *

ч?

110-1

Л -.п

О, 70 с?

5 80

о

(0 •

40«

ё

о к ш

8 30

й гон

о

10'

Л * ¥ / г я А

/ / / Г

Д / У

** / »* ♦ ■ у • 4,3 мм ртхт.

4 7 а 5,4 мм рт.ст.

¥ ♦ 6,8 мм рт.ст. ■ 7,0 мм рт.ст. ▼ 8,0 мм рт.ст.

20

т

«о т т »ш Аэродинамический диаметр, нм

Рисунок 1.4 - Зависимость эффективности улавливания от диаметра частиц при различных разрежениях (4,3; 5,4; 6,0; 6,8 и 7,0 мм рт. ст.)

Как следует из представленных зависимостей, создание разрежения 4-5 мм рт. ст. в циклонах низкого давления позволяет достичь эффективности улавливания частиц с размерами 50 - 70 нм более 90 %.

Однако, для создания такого высокого разрежения необходимы сложные технические решения и большие энергетические затраты, что делает этот способ мало применимым на практике.

1.3.3 Вихревые пылеуловители со встречно-закрученными потоками

Вихревые пылеуловители со встречно-закрученными потоками (ВЗП) появились в промышленности в 50-х годах XX века и успели получить большое распространение. В аппарате ВЗП, как и в циклоне, сепарация пыли основана на использовании центробежных сил. Главным их отличием от циклонов является наличие дополнительного закрученного газового потока. Конструкция вихревого пылеуловителя показана на рисунке 1.5 [8-9].

б 5

1 - корпус; 2 - бункер; 3 - закручиватель первичного потока; 4 -патрубок первичного потока; 5 - закручиватель вторичного потока; 6 — выходной патрубок

Рисунок 1.5 - Вихревой пылеуловитель со встречными закрученными потоками (ПВ ВЗП)

Пылеуловитель со встречно-закрученными потоками работает следующим образом: газодисперсный поток входит в аппарат через патрубок в нижний тангенциальный закручиватель первичного потока, закручивается и в его цилиндрической части происходит разделение на высоко- и низкоконцентрированные потоки. Первый, с повышенной концентрацией, вращается в периферийной зоне завихрителя, а второй, с пониженной концентрацией, - в центральной части. После выхода в сепарационную камеру низкоконцентрированный поток оттесняет высококонцентрированный поток к периферии аппарата, чем повышается эффективность улавливания.

Через тангенциальный закручиватель расположенный в верхней части уловителя сверху-вниз, вращаясь, движется вторичный газодисперсный поток. Этот поток перемещает оттесненные к периферии частицы уловленной пыли в бункер.

Очищенный воздух по коаксиальному выходному патрубку в верхней части аппарата выносится из аппарата. Вращение потоков внутри аппарата имеет одно направление. Зависимости эффективности улавливания частиц с размерами 2-10 мкм от скорости газового потока для аппарата со встречно-закрученными потоками (ВЗП) и известных классических конструкций циклонов НИИОГАЗ приведены на рисунке 1.6 [8].

95 90 85 80

2 3 4 5 6 Км/с

1 - пылеуловитель вихревой со встречно-закрученными потоками ПВ ВЗП-400;

2 — спирально-длинноконический циклон СДК ЦН-34;

3 - спирально-длинноконический циклон СДК ЦН-33;

4 — циклон ЦН-11; 5 - циклон ЦН-15 Рисунок 1.6 - Зависимости эффективности очистки инерционных пылеуловителей от скорости потока в свободном сечении аппарата

Приведённые зависимости подтверждают значительно более высокую эффективность улавливания частиц (более 97 % для частиц размеров 8 мкм) с помощью пылеуловителей со встречно-закрученными потоками по сравнению с классическими конструкциями инерционных пылеуловителей (не более 93 % для частиц размеров 8 мкм).

Таким образом, эффективность очистки в аппаратах ВЗП значительно выше, чем в циклонных пылеуловителях, основанных на сухом способе улавливания, и может достигать значений, типичных для циклонных пылеуловителей, основанных на мокром способе. Эффективность аппаратов ВЗП при очистке газа

от дисперсных частиц, имеющих различные размеры и плотности, приведены в таблице 1.2 [1].

Таблица 1.2 - Эффективность вихревых пылеуловителей

Пылевидный материал Медианный диаметр частиц, мкм Эффективность пылеулавливания, %

Синтетический порошок 4 98,0

Целлюлоза 6 96,5

Стиральный порошок 10 98,0

Карбонат кальция 11 99,0

Эпоксидная смола 22 98,0

Полиакрилнитрил 32 99,8

Фракционная эффективность аппарата ВЗП показана на рисунке 1.7

89.9

99.6 99 98 97 95

90

80 70 60 50

12 5 10 (/,,иш

1 — экспериментальные данные; 2 - теоретический расчет Рисунок 1.7 - Фракционная эффективность аппарата ВЗП при улавливании частиц

песка (р = 2650 кг/м3)

Данные аппараты, как правило, используются для улавливания частиц размерами 5-10 мкм, поскольку, как следует из зависимости, приведённой на рисунке 1.7, эффективность улавливания частиц с размерами 2 мкм не превышает 60 % [8].

Аппараты со встречно-закрученными потоками обладают рядом преимуществ, по сравнению с сухими циклонными пылеуловителями

- имеют самую высокую эффективность при сепарации твердых высокодисперсных частиц среди инерционных пылеуловителей;

-изменение нагрузки в диапазоне от 50 % до 115 % не оказывает значительного влияния на эффективность очистки;

- массовая концентрация пыли в очищаемом газе может изменяться в диапазоне от 1 до 500 г/м ;

- минимальный износ внутренних стенок пылеуловителя ВЗП, что связано с особенностями газовых потоков;

- аппарат более компактен, по сравнению с другими пылеуловителями, основанные на сухом способе очистки.

1.4 Фильтрование аэрозолей

В фильтрационных пылеуловителях очистка газа от дисперсных частиц осуществляется при прохождении газодисперсного потока через пористый материал. Частицы аэрозолей, содержащиеся в газовой среде, зацепляются в узких извилистых каналах и порах при прохождении потока через фильтровальные элементы пылеуловителей. В качестве фильтрующего элемента используют ткани, бумагу, кокс, гравий и др. Фильтрация диспергационных и конденсационных аэрозолей в пористых элементах газоочистного оборудования обеспечивает высокую степень улавливания взвешенных частиц любых размерами, вплоть до близких к молекулярным.

Наряду со многими преимуществами, фильтрующие газоочистные устройства не лишены недостатков, показанных на рисунке 1.8 [10-14].

Рисунок 1.8 - Аппараты для фильтрования аэрозолей и их недостатки

Основной недостаток, который ограничивает использование всех типов фильтров, - это сложная механическая система регенерации, которая требует высокой культуры обслуживания и постоянного поддержания его в исправном состоянии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нестеров, Виктор Александрович, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. [Текст]: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - 210 е.: ил., библиогр.

2. Коузов, П. А. Очистка газов и воздуха от пыли в химической промышленности [Текст] / П.А. Коузов, А.Д. Мальгин, Г.М. Скрябин. - СПб.: Химия, 1993.-320 с.

3. Страус, В. Промышленная очистка газов [Текст] / В. Страус; пер. с англ. Ю.Я. Косого. -М.: Химия, 1981. - 616 с.

4. Шиляев, М.И. Методы расчета пылеуловителей: учебное пособие / М.И. Шиляев, A.M. Шиляев, Е.П. Грищенко. — Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2006. - 385 е..

5. Ветошкин, А.Г. Технология защиты окружающей среды (теоретические основы) [Текст]: учебное пособие / Под ред. А.Г. Ветошкина. - Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2004. - 250 с.

6. Method of collecting nanoparticles by using a cyclone and method of designing the cyclone [Текст]: пат. 6969420 США: МПК Chien Hung-min, Hsu Yu-du, Tsai Chuen Jinn (Тайвань) патентообладатель: Industrial Technology Research Institute (Тайвань). - 10/726602 заявл. 04.12.2003 опубл. 29.11.2005.

7. Chen, S.-C. An axial flow cyclone to remove nanoparticles at low pressure conditions [Текст] / S.-C. Chen, C.-J. Tsai // Journal of nanoparticle research, Volume 9, Number 1. - 2007. - P. 71-83.

8. Пылеуловители на встречных закрученных потоках [Электронный ресурс]. - ООО «ПТБ ПСО Волгоградгражданстрой». - Режим доступа: http://www.ptbvgstrov.ru/var/fck/file/vzp.pdf.

9. Пылеуловитель со встречными закрученными потоками [Текст]: Пат. №2223137 РФ: МПК B01D45/12; D04C3/06 / Н.В. Земляков, В.П. Корячкин патентообладатель: Орловский государственный технический университет заявка: 2002133578/15 от 11.12.2002, опубл. 10.02.2004.

10. Шиляев М.И. Методы расчета и принципы компоновки пылеулавливающего оборудования: учебное пособие [Текст] / М.И. Шиляев, А.Р. Дорохов. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 1999. - 209 с.

11. Штокман, Е.А. Очистка воздуха [Текст] / Е.А. Штокман. - М.: Изд-во АСВ, 1999.-319 с.

12. Шиляев, М.И. Интенсификация тепломассообмена в дисперсных средах при конденсации и испарении / М.И. Шиляев, Е.М. Хромова, А.Р. Богомолов; научн. ред. М.И. Шиляев. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. - 272 с.

13. Ужов, В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами [Текст] / В.Н. Ужов. - М.: Химия, 1967. - 344 с.

14. Прохоров, В.Б. Тканевые пылеуловители [Электронный ресурс] / В.Б. Прохоров. — Режим доступа: http://nst.e-apbe.rU/book/l.2.2.4.pdf.

15. Справочник по пыле- и золоулавливанию. - Издание второе, переработанное и дополненное [Текст] / Под общей редакцией А. А. Русанова. — Москва: Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.

16. Ужов, В.Н. Очистка промышленных газов от пыли [Текст] / В.Н. Ужов,

A.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков, И.К. Решидов. - М.: Химия, 1981. - 392 с.

17. Дерябин, В. А. Очистка запыленного воздуха и рассеивание примесей промышленных выбросов [Текст]: учеб. электронное текстовое изд. /

B.А. Дерябин, С. Г. Власова, Е. П. Фарафонтова. - М. : УГТУ-УПИ, 2006. - 47 с.

18. Макаров, В.В. Определение конструктивных характеристик электрофильтра. Методические указания к выполнению раздела курсового проекта по дисциплине «Основы защиты атмосферы и гидросферы» для студентов специальности 040106 «Экология и охрана окружающей среды» дневной и заочной форм обучения [Текст] / В.В.Макаров, О.И. Горбатых. - Севастополь: Издательство СевНТУ, 2010.-16 с.

19. Коузов, П. А. Теоретические и экспериментальные основы определения эффективности пылеуловителей: применительно к проблеме снижения загрязненности атмосферного воздуха пылью, выбрасываемой вентиляционными установками [Текст]: дисс... д.-ра техн. наук. - Ленинград, 1973. - 437 с.

20. Пылеулавливающее оборудование: Циклоны [Электронный ресурс] - ОАО «Энергомаш». - Режим доступа: http://www.energomash-tver.ru

21. Пылеуловители (циклоны) [Электронный ресурс] - ООО «Стабильность». - Режим доступа: http://www.stabvent.ru/about

22. Циклоны [Электронный ресурс] - Холдинговая группа «Кондор Эко-СФ НИИОГАЗ». - Режим доступа: http://www.kondor-eco.ru/.

23. Ogawa, A. Estimation of collection efficiency depended on feed particle concentration for axial flow cyclone dust collector [Текст] / Akira Ogawa // Journal of thermal science, Volume 8, Number 3. - 1999. - P. 143-157.

24. Nanoparticles filtration [Текст]: заявка 12/714078 США: МПК7 ВОЗС 3/01; F24F 7/06; B01D 47/16 / Ezeklel Kruglick (США); № 2011/0209611; заявл. 26.02.2010; опубл. 01.09.2011.

25. Физические основы ультразвуковой технологии [Текст] / Под ред. Л.Д. Розенберга. -М.: Наука, 1969. - 689 с.

26. Хмелёв, В.Н. Экспериментальное исследование эффективности ультразвуковой коагуляции аэрозолей с жидкой дисперсной фазой [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова, Р.Н. Голых // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях (ИАМП-2010): материалы 7-й Всероссийской научно-технической конференции. -Бийск: АлтГТУ, 2010. - С. 234-237

27. Vekteris, V. Tribology of particles in acoustic field [Текст] / Ultrasound, vol. 66, number 3. - 2011. - P. 17-22.

28. Подошевников, Б.Ф. К вопросу о роли турбулентности в явлении акустической коагуляции аэрозолей [Текст] / Б.Ф. Подошевников, В.А. Гудемчук, Б.Д. Тартаковский // Акустический журнал. - 1959. - Т. 5, № 2. - С. 246.

29. Агранат, Б.А. Основы физики и техники ультразвука [Текст] / Б.А. Агранат, М. Н. Дубровин. - М.: Высшая школа, 1987. - 352 с.

30. Seya, К. Agglomeration of aerosols by ultrasonically produced water mist [Текст] / K.Seya, T.Nakane, T.Otsuro // Ultrasonic symposium proceedings. - 1957. -P. 583-584.

31. Новицкий, Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах [Текст] / Б.Г. Новицкий. - М.: Химия, 1983. - 192 с.

32. Liu, J. Frequency comparative study of coal-fired fly ash acoustic agglomeration [Текст] / J. Liu, J. Wang, G. Zhang, J. Zhou, K. Cen // Journal of environmental science, 23(11). - China: 2011. - P. 1845-1851.

33. Розенберг, JI.Д. Физика и техника мощного ультразвука [Текст]. В 3 т. Источники мощного ультразвука / Под ред. Л.Д. Розенберга. - М.: Наука. - 1969. -Т.2.-380 с.

34. Веллер, В.А. Ультразвуковые сирены с приводом от электродвигателя [Текст] / В. А. Веллер, Б. И. Степанов // Акустический журнал /, 1963. - Т. 9. -№3.-С. 291-295.

35. Billson, D. New Ultrasonic Gas-Jet Transducers For Defect Detection In Fibre-Reinforced Composite [Текст] / D. Billson. - 2001.

36. Balek, R. Hartmann ultrasound generator combined with electrical discharge [Текст] / R. Balek, S. Pekarek // IEEE Ultrasonics Symposium (IUS). - 2009. -P. 944-949

37. Efimov, V.G. Gas-jet ultrasonic generators for NDT [Текст] / Efimov V.G., Mitin A.G. - Federal Research and Production Center ALTAI, Byisk, Russia. -2001.

38. Шалунова, K.B. Повышение эффективности процесса коагуляции газодисперсных систем наложением ультразвуковых полей: дис... канд. техн. наук. Бийс. технол. ин-т (фил.) ГОУ ВПО «Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова», Бийск, 2011. - С. 152.

39. Ультразвуковой газоструйный излучатель [Текст]: Пат. №1789301 Российская Федерация: МПК6 В06В1/20 / Хмелев В.Н., Митин А.Г.; заявитель НПО «Алтай». - №1789301; заявл. 02.01.1991; опубл. 23.01.1993, Бюл. № 20. -3 е.: ил.

40. Зуев, Ю.В. Выбор критериев и определение их значений для оценки характера взаимодействия фаз в двухфазных турбулентных струях [Текст] / Ю.В. Зуев [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер, Машиностроение :

научн.-теорет. и приклад, жури, широкого профиля. - 2012. - N 1. — С. 42-54 : граф. - Библиогр. в конце ст. (14). - ISSN 0236-3941

41. Гершгал, Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура [Текст] / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман. - М.: Энергия. - 1987. - 318 с.

42. Хмелев, В.Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве [Текст] / В.Н. Хмелев, Г.В. Леонов, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок, А.В. Шалунов. - Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. - 400 с.

43. Пьезоэлектрическая керамика: принципы и применение [Текст] / пер. с. англ. С.Н. Жукова. — Мн. ООО «ФУАинформ». - 2003. - 112 с.

44. Пьезокерамика из Волгограда [Текст]: каталог / ООО «Аврора-ЭЛМА». -2004.

45. Khmelev, V.N. Designing of ultrasonic oscillation systems for technological devices [Текст] / V.N. Khmelev, A.N. Lebedev, S.N. Tsyganok, I.I. Savin, V.N. Steer, M.V. Khmelev // Siberian Russian Workshops and Tutorials on Electron Devices and Materials EDM'2003. - Novosibirsk, NSTU Publishing house, 2003. - P. 205-209.

46. Хмелёв, В.Н. Применение ультразвуковых колебаний высокой интенсивности для интенсификации процессов в газовых средах [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, С.Н. Цыганок, Р.В. Барсуков, К.В. Шалунова // Химическая техника. - 2010. - № 1. - С. 23-28.

47. Acoustic transducer [Текст]: пат. 5218575 США: МПК6 G10K13/00; G10K9/122; G10K9/00; H04R001/17 / Cherek; Bogdan (Канада) патентообладатель: Milltronics Ltd. (Канада) заявка: 07/941,201 от 4.09.1992. Опубликовано: 8.06.1993.

48. Damped acoustic transducers with piezoelectric drivers [Текст]: пат. 4333028 США: МПК6 В06В1/06; G10K11/02; GlOKll/OO; H01L041/08 / Panton; Stanley (Канада) патентообладатель: Milltronics Ltd. (Канада) заявка: 06/243,490 от 13.03.1981. Опубликовано: 01.06.1982.

49. Gallego-Juarez, J.A. Application of acoustic agglomeration to reduce fine particle emissions from coal combustion plants [Текст] / J. A. Gallego-Juarez,

E. R. - F. de Sarabia, G. R. Guez-corral, T. L. Hoffman, J. C. Galvez-moraleda, J.J. Rodriguez-maroto, F.J. Gomez-moreno, A. Bahillo-ruiz, M. Martin-espigares, M. Acha // Environmental science and technology, vol. 33, no. 21. - American Chemical Society, 2003. -P. 3843-3849.

50. Akustische Kammer für die Aerosolbehandung von Abgasen [Текст]: Пат. №91120036.8 Европа: МПК B01D 49/00, B01J 19/10 J. Magill, J. McGinley, К. Richter (ФРГ) заявл. 27.11.1990 опубл. 25.11.1991.

51. Барахтенко, Г.М. Влияние формы закручивающего устройства на гидравлическое сопротивление прямоточного циклона [Текст] / Г.М. Барахтенко, И.Е. Идельчик // Промышленная и санитарная очистка газов. — 1974. - № 6. -С. 4-7.

52. Василевский, М.В. Обеспыливание газов инерционными аппаратами: монография [Текст] / М.В. Василевский Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 258 с.

53. Берснев, С.А. Физика атмосферных аэрозолей [Текст]/ С.А. Береснев, В.И. Грязин. - Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2008. — 227 с.

54. Хмелев, В.Н. Моделирование процессов коагуляции газодисперсных систем для определения оптимальных режимов акустического воздействия [Текст] / В.Н. Хмелев, A.B. Шалунов, Р.Н. Голых, К.В. Шалунова // Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2010. - № 2 (20). - С. 48-52.

55. Khmelev, V. N. Study of possibility of ultrasonic coagulation in air flow [Текст] / V.N. Khmelev, A.V. Shalunov, K.V. Shalunova, A.V.Shalunova, A.A.Antonnikova // EDM-2012. International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM'2012: Conference Proceedings. - Novosibirsk: NSTU, 2012. -P. 183-187.

56. Дейч, M.E. Гидродинамика двухфазных сред [Текст] / М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов. - М.: Энергоиздат, 1981. - 472 с.

57. Литвинов, А.Т. Эффективная очистка газов в аппаратах, использующих для выделения частиц пыли из потока центробежную силу [Текст] / А.Т. Литвинов // Журнал прикладной химии. - 1971. - Т. 44. - № 6. - С. 1221-1231.

58. Лагуткин, М.Г. Оценка действия силы Кориолиса в аппаратах с закрученным потоком [Текст]/ М.Г. Лагуткин, Д.А. Баранов // Теоретические основы химической технологии. - 2004. - Т. 38. - № 1. — С. 9-13.

59. Старченко, A.B. Математическая модель неизотермического турбулентного течения газовзвеси в трубе [Текст]/ A.B. Старченко, A.M. Бубенчиков, Е.С. Бурлуцкий // Теплофизика и аэромеханика. - 1999. - Т. 6. - № 1. - С. 59-70.

60. Калмыков, A.B. Разработка, исследование и методика расчета совершенных конструкций прямоточных пылеуловителей [Текст] / A.B. Калмыков // Теплоэнергетика. - 1970. - № 4. - С. 60-63.

61. Медников, Е.П. Вихревые пылеуловители // Обзорная информация. Сер. ХМ-14. Промышленная и санитарная очистка газов. [Текст] / Е.П. Медников. -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1975.-44 с.

62. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химических технологий [Текст]/ А.Г. Касаткин. - М.: Химия, 1971.-784 с.

63. Белоцерковский, О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике [Текст] / О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов. -М.: Наука, 1982. - 392 с.

64. Нигматулин, Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1 [Текст] / Р.И. Нигматулин. -М.: Наука, 1987. - 464 с.

65. Броунштейн, Б.И. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсионных системах [Текст] / Б.И. Броунштейн, Г.А. Фишбейн. - Л.: Химия, 1977. - 280 с

66. Галкин, В.А. Уравнение Смолуховского [Текст] / В.А. Галкин. - М.: Физико-математическая литература, 2001. — 336 с.

67. Sheng, С. Modelling of acoustic agglomeration processes using the direct simulation Monte Carlo method [Текст] / Changdong Sheng, Xianglin Shen. // Journal of Aerosol Science, Volume 37. - 2006. - January (Issue 1). - P. 16-36.

68. Берснев, C.A. Физика атмосферных аэрозолей [Текст]/ С.А. Береснев, В.И. Грязин. - Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2008. - 227 с.

69. Шиляев, М.И. Аэродинамика и тепломассообмен газодисперсных потоков / М.И. Шиляев, A.M. Шиляев. Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2003. — 272 с.

70. Нигматулин, Р.И. Динамика многофазных сред. Часть 2 [Текст] / Р.И. Нигматулин. - М.: Наука, 1987. - 359 с.

71. Хмелев, В. Н. Ультразвуковое оборудование для интенсификации химико-технологических процессов [Текст] / В. Н. Хмелев, Р. В. Барсуков, М. В. Хмелев, С.Н. Цыганок // Энциклопедия инженера-химика. - 2010. - № 6. - С. 7-11.

72. Ультразвуковая колебательная система для газовых сред П.м. № 132000, Российская Федерация: МПК В06В1/00 / В.Н. Хмелёв, А.Н. Галахов,

A.В. Шалунов, В.А. Нестеров, Р.Н. Голых; заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью «Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ» (ООО «ЦУТ АлтГТУ»). - № 2013123940/28 заявл. 24.05.2013; опубл. 10.09.2013 -Бюл. № 25. - 11 е.: ил.

73. Nesterov, V.A. Increase of separation efficiency in the inertial gas-purifying equipment by high-intensity ultrasonic vibrations [Текст] / V.A. Nesterov, V.N. Khmelev, A.V. Shalunov, R.N. Golykh, R.S. Dorovskikh // International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM'2014: Conference Proceedings. - Novosibirsk: NSTU, 2014. - P. 233-239.

74. Hoffman, T.L. An extended kernel for acoustic agglomeration simulation based on the acoustic wake effect [Текст] / T.L. Hoffman // J. Aerosol Sci.28. - 2006. -P. 919-936.

75. Рудяк, В.Я. Статистическая аэрогидромеханика гомогенных и гетерогенных сред [Текст] / В II т. Кинетическая теория / В. Я. Рудяк. — Новосибирск: НГАСУ, 2004.-Т. 1.-320 с.

76. Нигматулин, Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1. [Текст] / Р.И. Нигматулин. - М.: Наука, 1987. - 464с.

77. Нестеров, В.А. Разработка конструкции аппарата центробежно-акустического улавливания аэрозолей наноразмерного диапазона [Текст] /

B.А. Нестеров, В.Н. Хмелёв, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова, А.Н. Галахов, Р.Н. Голых // Ползуновский вестник. - 2013. - №1. - С. 156-160.

78. Нестеров, В.А. Создание оборудования для улавливания высокодисперсных частиц центробежно-акустическим методом [Текст] / В.А. Нестеров, В. Н. Хмелёв,

A.B. Шалунов, K.B. Шалунова, B.E. Бажин II Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - № 3. - С. 282-285.

79. Шалунов, A.B. Разработка и исследование эффективности центробежно-акустическош пылеуловителя / В.А. Нестеров, В.Н. Хмелев, A.B. Шалунов, А.Н. Галахов // Южно-Сибирский научный вестник. - 2013. - № 2 (4). - С. 30-35.

80. Nesterov, V.A. The development of the agglomerator for efficiency increase of the separation of nanoscale particles [Текст] / V.A. Nesterov, V.N. Khmelev,

A.V. Shalunov, A.N. Galakhov, R.N. Golykh, K.V. Shalunova // International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM'2013: Conference Proceedings. - Novosibirsk: NSTU, 2013. - P. 171-175.

81. Разработка и испытания экспериментального образца установки электрофизического воздействия на природные и техногенные воздушно-капельные дисперсии: отчет о НИР (промежуточ.) по госконтракту № 02.515.11.5100 [Текст] / ООО «Центр ультразвуковых технологий»; рук.

B.Н. Хмелев; исполн.: М.В. Хмелев, В.Н. Хмелев, A.B. Шалунов [и др.]. - Бийск, 2009. - 384 с. - Библиогр.: с. 273-279. - № ГР 13243.2204023867.09.1.001. - Инв. № 02200953628.

82. Хмелев, В.Н. Проектирование и моделирование ультразвуковых колебательных систем [Текст] / В.Н. Хмелев [и др.] // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленных и научных исследованиях: межвузовский сборник / Под ред. Г.В. Леонова. - Бийск, 2003. - С. 211-216.

83. Хмелев, В.Н. Автоматизированное проектирование ультразвуковых колебательных систем [Текст] / В.Н. Хмелев, А.Н. Лебедев, С.Н. Цыганок // Известия Тульского государственного университета: избранные труды участников II Международной электронной научно-технической конференции. - Тула, 2003. -

C. 14-18.

84. Китайгородский, Ю.И. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем [Текст] / Ю.И. Китайгородский, Д.Я. Яхимович. - М.: Машиностроение, 1982.-56 с.

» * '

^ л < »

85. Нестеров, В.А. Повышение эффективности сепарации газоочистительного оборудования за счет применения ультразвуковых колебаний [Текст] / В.А. Нестеров, В.Н. Хмелев, A.B. Шалунов, А.Н. Галахов, Р.Н. Голых // ЮжноСибирский научный вестник. - 2013. - № 1. - С. 5-9.

86. Nesterov, V.A. Development of the construction of the apparatus for centrifugal acoustic collection of nanoscale aerosols [Текст] / V.A. Nesterov, V.N. Khmelev,

A.V. Shalunov, A.N. Galakhov, R.N. Golykh, K.V. Shalunova // International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM'2013: Conference Proceedings. - Novosibirsk: NSTU, 2013. - P. 161-165.

87. Улавливатель дисперсных частиц из газового потока П.м. № 133432, Российская Федерация: МПК B01D51/08, B01D45/12 / В.Н.Хмелёв,

B.А. Нестеров, A.B. Шалунов, А.Н. Галахов, Р.Н. Голых; заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью «Центр ультразвуковых технологий» (ООО «ЦУТ»). - №2013123218/05; заявл. 21.05.2013; опубл. 20.10.2013, Бюл. № 29 . - 10 е.: ил.

88. Аппарат улавливания дисперсных частиц из газового потока П.м. № 131307, Российская Федерация: МПК B01D 51/08 / В.Н. Хмелёв, В.А.Нестеров, A.B. Шалунов, А.Н. Галахов, Р.Н. Голых; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Центр ультразвуковых технологий» (ООО «ЦУТ»). - № 2013106573/05; заявл. 14.02.2013; опубл. 20.08.2013 - Бюл. №23.-2 е.: ил.

89. ANSYS FLUENT UDF Manual. Release 14.0. ASYS Inc, 2011. - [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://cdlab2.fluid.tuwien.ac.at/LEHRE/TURB/ Fluent.Inc/vl40/flu_udf.pdf

90. Нестеров, В.А. Стенд для контроля процесса ультразвуковой коа1уляции дисперсных частиц нанометрового размера [Текст]/ В.А. Нестеров, В.Н. Хмелёв, A.B. Шалунов, М.В. Хмелев, А.Н. Галахов, Р.Н.Голых // Измерение, контроль, информатизация: материалы XIV Международной научно-технической конференции. Том 1/ Под ред. Л.И. Сучковой. - Барнаул: АлтГТУ, 2013. - С. 106-110.

91. Циклоны НИИОГАЗ (ЦН) [Электронный ресур^, / http://www.cikloni.ru/item.php?uid=21.

92. Шалунов, А.В. Разработка и исследование эффективности центробежно-акустического пылеуловителя [Текст] / В.А. Нестеров, В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, А.Н. Галахов, Р.С. Доровских // Научно-технический вестник Поволжья. - 2014. - № 2. - С. 225-228.

93. Нестеров, В.А. Создание и применение ультразвуковых излучателей для интенсификации процессов химических технологий в газовых средах или через газовые промежутки [Текст] / В.А. Нестеров, В.Н. Хмелёв, А.Н. Галахов,

A.В. Шалунов // Южно-Сибирский научный вестник. - 2013. - № 2 (4). - С. 82-93.

94. Нестеров, В.А. Контроль процесса ультразвуковой коагуляции дисперсных частиц нанометрового размера [Текст] / В.Н. Хмелёв, А.В. Шалунов,

B.А. Нестеров, М.В. Хмелев, А.Н. Галахов, Р.Н. Голых // Ползуновский вестник. -2013.-№2.-С. 154-158.

95. Нестеров, В.А. Создание оборудования для коагуляции высокодисперсных частиц центробежно-акустическим методом [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова, В.А. Нестеров, В.Е. Бажин // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. -№ 3. С. 282-285.

96. Nesterov, V.A. The control of the ultrasonic coagulation of dispersed nanoscale particles [Текст] / V.A. Nesterov, V.N. Khmelev, A.V. Shalunov, A.N. Galakhov, R.N. Golykh, M.V. Khmelev // International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM'2013: Conference Proceedings. -Novosibirsk: NSTU, 2013. - P. 166-170.

97. Hoffmann, T.L. An Extended Kernel for Acoustic Agglomeration Simulation Based on the Acoustic Wake Effect [Текст] / Т. L. Hoffmann - J. Aerosol Sci. 28: P. 919-936,1997. (in English)

98. Латкин, A.C. Гидродинамика и тепломассообмен в вихревых аппаратах [Текст] / А.С. Латкин. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ 2005. - 159 с.

599. Циклоны НИИОГАЗ. Руководящие указания по проектированию,

изготовлению, монтажу и эксплуатации / Под науч. ред. В. Н. Ужова. - Ярославль:

Верх.-Волж. книж. изд-во, 1970. -95 с.

100. Хмелёв, В.Н. Акустическая коагуляция аэрозолей [Текст] / В.Н. Хмелёв, A.B. Шалунов, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок, Д.С. Абраменко // Ползуновский вестник. - 2008. - №1-2. - С. 66-74.

101. Хмелев, В.Н. Разработка пьезоэлектрических ультразвуковых колебательных систем для интенсификации процессов в газовых средах [Текст] / В.Н. Хмелев, С.С. Хмелев, A.B. Шалунов, С.Н. Цыганок, А.Н. Лебедев, А.Н. Галахов // Известия Тульского Государственного университета, серия: технические науки. — 2010. -Вып.1 — С.148-153.

102. Хмелев, В.Н. Исследование акустической коагуляции аэрозоля, переносимого потоком воздуха [Текст] / В.Н. Хмелев, A.B. Шалунов, К.В. Шалунова, Р.Н. Голых // Ползуновский вестник. -2011. - № 4/1. - С. 211-216.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты использования

ООО «Центр ультразвуковых технологий»

Россия, 659328, г.Бийск Алтайского края, ул. Трофимова 27,кД 01/1

Тел./факс [phone],432-581 E-mail: [e-mail] www.u-sonic.ru

.rZipr^-'--'-«** Г!', t '«н , , \t)

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «Центр | ульт{з^зв^ковь1х, технологий»

Хмелев М.В. 2014 г

АКТ

о внедрении результатов научной работы инженера БТИ (филиала) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова» Нестерова Виктора Александровича «Повышение эффективности инерционного газоочистного оборудования наложением ультразвуковых полей высокой интенсивности»

Мы нижеподписавшиеся, представители ООО «Центр ультразвуковых технологий» в составе: главного конструктора к.т.н. Хмелева С.С., директора по производству к.т.н. Цыганка С.Н., главного метролога к.т.н. Абраменко Д.С. составили настоящий акт в том, что результаты научной работы инженера БТИ (филиала) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова» Нестерова В.А. были использованы в период с 2012 г по 2014 г. при создании центробежно-акустического газоочистного оборудования, которые были разработаны по договорам со следующими предприятиями и организациями:

1) Международная корпорация «КМ-ЬаЬэ» (Украина);

2) Открытое акционерное общество «Территориальная генерирующая компания №14» (г. Чита). Общая стоимость изготовленного оборудования составляет 2 400 тыс. рублей.

Главный конструктор к.т.н. Директор по производству, к.т.н. Главный метролог к.т.н.

Хмелев С.С. Цыганок С.Н. Абраменко Д.С.