Сравнительный анализ аэродинамических характеристик центробежных пылеуловителей при проведении параллельных сравнительных испытаний

Введение. Статья посвящена исследованиям на полупромышленной экспериментальной установке «Циклон», которая позволяет проводить параллельные сравнительные аэродинамические испытания цилиндрического циклона с улиткой «ЦН-15у-300» и запатентованного циклона с обратным конусом «ЦОК-200-300». Цель работы - экспериментальное получение основных аэродинамических характеристик центробежных пылеуловителей разной формы без бункеров при проведении параллельных сравнительных испытаний с последующим анализом полученных экспериментальных результатов. Важной научно-технической задачей является повышение эффективности, увеличение производительности при одновременном снижении энергозатрат на вентиляционные системы и металлоемкости пылеуловителей центробежного действия. Материалы и методы. Проведены параллельные сравнительные аэродинамические испытания центробежных пылеуловителей разной формы цилиндрического циклона с улиткой «ЦН-15у-300» и запатентованного циклона с обратным конусом «ЦОК-200-300». При этом использованы пневмометрические трубки Пито и два высокоточных дифференциальных манометра Testo -521. Проведены математические расчеты коэффициентов гидравлического сопротивления исследуемых аппаратов Результаты исследования . В результате экспериментов выявлен характер изменения полных давлений и скорости движения воздуха в различных измерительных точках входных и выходных сечений патрубков циклонных аппаратов при разной производительности вытяжного вентилятора. Рассчитанные коэффициенты гидравлического сопротивления (КГС) аппарата «ЦОК-200-300» оказались в 2-2,2 раза меньше КГС «ЦН-15у-300» за счет более высокой скорости потока в теле аппарата, что говорит о его лучших аэродинамических характеристиках и возможно более высокой эффективности пылеулавливания за счет высокой степени турбулизации потоков. Обсуждение и заключения. Полученные при испытаниях аэродинамические характеристики применяются в процессе эксплуатации для оценки эффективности и экономической выгоды использования циклонного аппарата. Для проверки полученных выводов необходимы дальнейшие экспериментальные исследования на полупромышленной установке.

аэродинамика, эффективность, циклон, экспериментальная установка, конструктивные параметры, aerodynamics, efficiency, cyclone, pilot plant, design factors

1. Потемкина, А. В. Теоретические и экспериментальные исследования влияния глубины погружения выхлопного патрубка на аэродинамические свойства и эффективность циклонных аппаратов / А. В. Потемкина, Е. С. Лукаш // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2010. - Т. 10, № 4 (47). - С. 526-533.

2. Features of Velocity and Pressure Fields Formation in the Centrifugal Dust Collector / Y. Buligin [et al.] // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 698. - P. 542-545.

3. Cyclone with Controlled Parameters and Self-Emptying Bin for Air Dedusting in Machine Building Plants / B. Ch. Meskhi [et al.] // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 682. - P. 46-52.

4. Пылеулавливатель : патент 2506880 A47L 9/16 Рос. Федерация / Б. Ч. Месхи [и др.]. - № 2012155164/12 ; заявл. 18.12.12 ; опубл. 20.02.14, Бюл. № 5. - 7 с.

5. Установка для пылеулавливания : патент 2557741 A47L 9/16 Рос. Федерация / Б. Ч. Месхи [и др.]. - № 2014136881/12 ; заявл. 11.09.14 ; опубл. 27.07.15, Бюл. № 21. - 4 с.

6. Экспериментальные установки для исследования влияния формы и геометрии конструкции центробежных пылеуловителей на их аэродинамические характеристики и эффективность пылеулавливания / Ю. И. Булыгин [и др.] // Новые направления модернизации педагогического образования в формировании здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности : мат-лы V регион. науч.-практ. конф. Южного федерального округа 7 декабря 2016 года. - Краснодар : ИПЦ КубГУ, 2017. - С. 200.

7. Трубки напорные модификации НИОГАЗ и ПИТО. Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс] / ООО НПО «ЭКО-ИНТЕХ». - Режим доступа: http://www.eco-intech.com/img/AVimg/Brochure/instr%20trubki.pdf (дата обращения: 01.08.17).

8. Testo 521/526. Руководство пользователя [Электронный ресурс] / ООО «Тесто Рус». - Режим доступа: http://www.energo-snab.ru/upload/iblock/71e/71e6ab7415a3308288cda88a94dde7a7.pdf (дата обращения: 01.08.17).

9. Testo. ComSoft 3.4. Руководство пользователя [Электронный ресурс] / ООО «Тесто Рус». - Режим доступа: https://media.testo.com/media/19/b8/457afbfcf6a6/instrukciya-testo-comsoft-basic.pdf (дата обращения: 01.08.17).

10. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. ГОСТ 17.2.04.06-90 / Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - Москва : Издательство стандартов, 2003. - 11 с.

11. Ветошкин, А. Г. Инженерная защита окружающей среды от вредных выбросов / А. Г. Ветошкин. - Москва : Инфра-Инженерия, 2016. - 416 с.

12. Лазарев, В. А. Циклоны и вихревые пылеуловители. Справочник / В. А. Лазарев. - Нижний Новгород : «Фирма ОЗОН-НН», 2006. - 320 с.