169685 (742523), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Переваги запропонованих пиловловлювачів за ефективністю пиловловлення та гідравлічним опором у порівнянні з еталоном (циклон ЦН-11) пояснюється конструктивними особливостями як корпуса апарата, так і жалюзійного відокремлювача, які визначаються з умови мінімальної турбулізації потоку, збереження постійними швидкості руху пилоповітряної суміші в корпусі апарата і при проходженні через жалюзі відокремлювача, та зменшення впливу вторинного вихору з бункера пиловловлювача. Найменша ефективність роботи із запропонованих апаратів спостерігається у конічного відцентрово-інерційного пиловловлювача з циліндричним жалюзійним відокремлювачем без дна, але при цьому вона перевищує ефективність кращого з існуючих апаратів сухого очищення повітря - циклону ЦН-11.

При порівнянні одержаних експериментальних даних з результатами чисельних експериментів спостерігається деяка відмінність у процесі визначення довжини циліндричної частини для циліндричного та циліндрично-конічного пиловловлювачів, що пояснюється тим, що будь-яка модель (модель “ідеального“ середовища, модель взаємодії сил в такому середовищі, рух “ідеальної“ матеріальної точки в уявленому потоці) є дещо ідеалізованою. Для одержання числових значень вводяться початкові (граничні) умови, тобто умови однозначності, та ряд припущень. Можливості фізичного моделювання обмежені дуже вузькими діапазонами змін величин, які визначаються в дослідах. При виведенні математичної моделі знехтували рядом факторів, вплив яких не може бути врахований в диференційних рівняннях руху, а саме вплив нестаціонарності відносного руху частинки на її траєкторію, взаємодію між частинками, вплив маси частинок на потік, вплив турбулентності потоку на рух частинок тощо. Крім того, було зроблено припущення, що при дотику до зовнішньої стінки апарату частинка вважається вже вловленою, більше не відбивається і рухається вздовж зовнішньої стінки апарата у напрямку до пиловипускного патрубку. В реальних умовах відбувається відбиття частинки від зовнішньої стінки апарату, ії подальший рух в закручених потоках та неодноразове відбиття від стінок апарата. В подальшому планується визначити залежність конструктивних параметрів пиловловлювача із врахуванням деяких факторів, вплив яких не можливо було прослідкувати в даній роботі.

Для оцінки значущості впливу вхідних факторів (довжина секції циліндричної частини для циліндричних та циліндрично-конічних апаратів, кут нахилу стінки апарата для конічних апаратів, медіанний діаметр частинки, витрати повітря тощо) на ефективність пиловловлювання апарата було застосовано метод статистичного моделювання аналітичної залежності ефективності пиловловлення від конструктивних розмірів і режимів роботи пиловловлювача, заснований на регресійному аналізі вхідних та вихідних даних.

Проведення регресійного аналізу передбачає значного обсягу обчислень з використанням обчислювальної техніки та відповідного програмного забезпечення. На основі наведеного методу статистичного моделювання використовуючи інтегроване середовище Borland C++ 4.5 була створена програма MNK, яка визначає коефіцієнти рівняння регресії, залишкову дисперсію, дисперсію відтворення, величину критерію Фішера та значення критерію Стьюдента для всіх коефіцієнтів рівняння регресії. За розрахунками одержуємо рівняння регресії досліджуваних процесів, що наведені в таблиці 1.

Таблиця 1 -

Рівняння регресії досліджуваних процесів

У рівняннях: X₁ - довжина секції циліндричної частини для циліндричних та циліндрично-конічних апаратів (10^-3 м) або кут нахилу стінки апарата для конічних апаратів (градус, ⁰), X₂ - медіанний діаметр частинки (10^-6 м), X₃ - витрати повітря (м³/год); Y - ефективність пиловловлювання апарата (%).

За допомогою одержаних рівнянь регресії визначені значення ефективності пиловловлювання для кожного досліджуваного пиловловлювача при відповідній зміні конструктивних розмірів і режимів роботи пиловловлювача. Відхилення розрахункових даних від експериментальних не перевищує 6 %.

У шостому розділі наведено результати впровадження розроблених установок для котельних. За даними результатів розсіювання забруднюючої речовини (зола вугільна) в атмосферному повітрі проведена оцінка впливу викидів забруднюючої речовини на стан забруднення атмосферного повітря для кожного населеного пункту, в якому розташовані досліджувані джерела викидів. Результати розрахунку i аналіз карт розсіювання шкідливих речовин в приземному шарі атмосферного повітря показали, що для всіх джерел викиду, які обладнані золовловлювачами ЦН-11, виявлено перевищення ГДК для золи вугільної ТЕС. У випадку джерел викиду, що обладнані розробленими золовловлювачами, перевищень ГДК не спостерігається в жодному населеному пункті.

Оцінка впливу викидів забруднюючих речовин на стан забруднення атмосферного повітря здійснювалась за даними результатів розрахунків розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі (“Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)”, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987). Аналіз одержаних результатів розрахунків розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі проводився на ЕОМ за допомогою програми ЕОЛ – 2000, погодженою Мінприроди України (5185/18-10 від 22.05.2003). Розрахунок розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі виконано для кожного майданчика в розрахункових прямокутниках з розміром сторін 2000 м на 2000 м та кроком розрахункової сітки 100 м. Шкідливою речовиною в даному випадку є зола вугільна ТЕС (максимально разова граничнодопустима концентрація становить 0,05 мг/м³).

Під час проведення розрахунків розсіювання були враховані такі особливості, як кліматичні характеристики кожного населеного пункту, в яких розташовані джерела забруднення, а саме середня температура самого теплого місяця року, середня температура самого холодного місяця року, швидкість вітру, повторюваність якої протягом року складає більше 5%, регіональний коефіцієнт атмосферної стратифікації (стійкості) та ймовірність повторень напрямків вітрів за 8-ми румбовою розою вітрів; фонове забруднення атмосферного повітря кожного населеного пункту, в якому розташовані джерела викидів, для золи вугільною ТЕС (оскільки інструментальні спостереження для цієї речовини в даних населених пунктах не ведуться, то фонове забруднення приймаємо 0,4 частки ГДК для даної речовини).

Результати розрахунку i аналіз карт розсіювання шкідливих речовин в приземному шарі атмосферного повітря показали, що для всіх джерел викиду, які обладнані золовловлювачами ЦН-11, виявлено перевищення ГДК для золи вугільної ТЕС (максимальні концентрації: м. Хмельницький (для 1-го золовловлювача) - 2,137 ГДК; м. Хмельницький (для 4-х золовловлювачів) - 1,368 ГДК; м Кривий Ріг (для 6-и золовловлювачів) - 2,549 ГДК), тоді як при обладнані розробленими золовловлювачами, перевищень ГДК не спостерігається в жодному населеному пункті. Для існуючого золовловлюючого обладнання та створених і впроваджених золовловлювачів побудовані карти розсіювання золи вугільної на території підприємств, де працюють котельні (рис. 4 - для котельні № 1 ВАТ “ТЕМП” м. Хмельницький.).

1. Продуктивність 3000 м³/год - в котельні № 1 ВАТ “ТЕМП” м. Хмельницький. Ефективність пиловловлення золовловлювача становить 94,8 %, 95,9 %, 97,5 % в порівнянні з циклоном ЦН-11 93,7 %, 94,5 %, 95,1 % при витратах повітря 1000, 2000, 3000 м³/год відповідно.

2. Продуктивність 16000 м³/год - в котельні № 2 ВАТ “ТЕМП” м. Хмельницький - батарея з 4 апаратів продуктивністю 4000 м³/год кожний. Ефективність цієї установки 97,3 % (при використанні ЦН-11 - 95,4 %).

3. Продуктивність 36000 м³/год - в котельні ТзОВ “ДЕЛКОН ЛТД” м. Кривий Ріг (батарея з шести золовловлювачів продуктивністю 6000 м³/год). Ефективність цієї установки 95,7 % (при використанні ЦН-11 - 93,8 %).

Впровадження золовловлювачів запропонованої конструкції для очистки викидів котелень дозволило тільки шляхом заміни діючих апаратів пилоочистки (циклонів ЦН-11) в існуючих системах пиловловлення збільшити ефективність пиловловлення на 2-6 %, зменшивши при цьому гідравлічний опір, габаритні розміри установки, приземні концентрації та обсяги викидів золи вугільної, що призвело до покращення стану навколишнього середовища в районах даних населених пунктів.

Проведене техніко-економічне обґрунтування застосування апаратів пиловловлення показало економічний ефект у розмірі 31249 грн. за рік від впровадження у виробництво розроблених пиловловлювачів.

ВИСНОВКИ

1. Аналіз стану екологічної небезпеки, що виникла в результаті забруднення атмосфери пилом від спалювання вугілля промисловими об’єктами України, і шкідливості викидів пилу для здоров’я населення та стану навколишнього середовища, показав необхідність розробки нових апаратів для очищення повітря від пилу.

2. Виконаний аналіз та оцінка сил, які діють на тверді частинки у відцентрово-інерційному пиловловлювачі. Створена математична модель процесу руху частинки в корпусі відцентрово-інерційного пиловловлювача. Застосовуючи лінійні спрощення до рівнянь руху пилоповітряної суміші, отримали можливість реалізувати їх чисельними методами для конкретних значень вхідних параметрів та початкових (граничних) умов, тобто умов однозначності.

3. Оптимальна довжина циліндричної частини відцентрово-інерційних пиловловлювачів визначена математичним шляхом і підтверджені експериментальним шляхом при досліджені реальних пиловловлювачів, які створені на базі математичної моделі апарата. Оптимальний кут конусної частини апарата визначений експериментальним шляхом.

4. З метою створення екологічно чистого виробництва на основі аналізу роботи обладнання для очистки повітря від пилу, розроблені оригінальні конструкції пиловловлювачів, на основі використання нового принципу дії, що поєднують в одному корпусі два ступеня очищення: відцентрове в корпусі апарата при обертанні потоку після входу в апарат і інерційне - при проходженні вже очищеного від крупних дисперсних частинок потоку через жалюзі відокремлювача (Патенти України № 30603 А, № 30164 A, № 35690 А, № 32673 А, № 30170 А, № 52792, № 57117).

5. Стендові експериментальні дослідження на кварцовому пилу та виробничі дослідження установок очищення повітря від пилу спалювання вугілля показали підвищення ефективності їх роботи на 2-6 % в порівнянні з існуючими, що дозволяє зменшити викиди золи вугільної в атмосферу. Загальний реальний економічний ефект від впровадження установок на підприємствах становить 31249 грн. за рік.

6. Результати розрахунку i аналіз карт розсіювання шкідливих речовин в приземному шарі атмосферного повітря показали, що для всіх джерел викиду, які обладнані розробленими золовловлювачами, перевищення рівнів граничнодопустимих концентрацій та граничнодопустимих викидів для золи вугільної не спостерігається.

РОБОТИ, ОПУБЛІКОВАНІ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Батлук В.А., Азарський К.І. “Очищення повітря від пилу на ВО "Хлорвініл” // Вісник Державного університету “Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - Львів: Вища школа. - 1997. - № 333. - С. 236-239. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

2. Батлук В.А., Катренко Л.А., Ращинський В.С., Азарський К.І. “Виробничий пил і здоров’я людини” // Вісник Державного університету "Львівська політехніка" "Житло, енергія, екологія". - Львів: Світ. - 1998.- С. 3 - 5. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

3. Батлук В.А., Азарський К.І. “Захист атмосфери від пилових викидів” // Всеукраїнська наукова практична конференція „Людина і космос” Дніпропетровськ. 1999 р. - C. 168. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

4. Батлук В.А., Азарський К.І. “Екологія та техногенні відходи” // Державний міжвідомчий науково-технічний збірник “Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ”. - Івано-Франківськ: Факел. - 2000. - № 37.- Т. 5.- С. 105-108. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

5. Батлук В.А., Азарський К.І., Яцюк Д.Р. “Космос та забруднення середовища” // Збірник тез доповідей ІІІ міжнародної конференції “Людина і космос”, - Дніпропетровськ. - 2001.- С. 288. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

6. Батлук В.А., Близнюк В.Ф., Азарський К.І. “Техногенна безпека та економія природних ресурсів” // Збірник матеріалів ІІІ міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми економії енергії”, - Львів. - 2001.- С. 239-240. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

7. Батлук В.А., Азарський К.І. “Рівень забруднення атмосферного повітря та його вплив на здоров’я населення України” // Науково-технічний збірник “Наукові записки”, № 2, Львів, 2006 р., - С.108 - 114. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

8. Батлук В.А., Азарський К.І., Занько Г.Р., Римар В.В. “Захист атмосфери від промислових викидів” // Збірник тез доповідей IІІ Всеукраїнської наук.-практ. конф. “Екологія, людина, суспільство”. - Київ. - 2000. - С.77. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

9. Батлук В.А., Азарський К.І., Занько Г.Р., Римар В.В. “Екологічний контроль роботи пиловловлювачів” // Зб. наук. праць "Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів". - Київ - Львів: Леотест-99.- 1999.- С. 161-162. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

10. Батлук В.А., Азарський К.І. “Експериментальні дослідження відцентрово-інерційних апаратів” // Вісник Черкаського державного технічного університету. - Черкаси.- 2004.- № 4.- С. 148-153. - Особистий внесок здобувача полягає в проведені експериментальних досліджень та конструюванні експериментального стенда.

11. Пат. 30603 А Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Г.Р.Стеців (Україна); Заявл. 29.12.97; Опубл. 07.06.99; Бюл. № 3. - Особистий внесок здобувача полягає в розробленні основної ідеї винаходу та проведенні патентного пошуку.

12. Пат. 30164 А Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Г.Р.Стеців, Занько Р.Б. (Україна); Заявл. 8.01.98; Опубл. 29.12.1999; Бюл. № 8. - Особистий внесок здобувача полягає в розробленні основної ідеї винаходу та проведенні патентного пошуку.

13. Пат. 35690 А Україна. Золовловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Г.Р.Стеців, В.В.Батлук (Україна); Заявл. 05.01.98; Опубл. 16.04.2001; Бюл. № 3. - Особистий внесок здобувача полягає в розробленні основної ідеї винаходу та проведенні патентного пошуку.

14. Пат. 32673 А Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Г.Р.Стеців (Україна); Заявл. 29.12.97; Опубл. 07.06.1999; Бюл. № 3. - Особистий внесок здобувача полягає в розробленні основної ідеї винаходу та проведенні патентного пошуку.

15. Пат. 30170 А Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, Г.Р.Стеців, К.І.Азарський, Р.Б.Занько (Україна); Заявл. 8.01.98; Опубл. 15.11.2000; Бюл. № 6-ІІ. - Особистий внесок здобувача полягає в розробленні основної ідеї винаходу та проведенні патентного пошуку.

16. Патент на винахід, В 01D 45/00 № 52792 Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Мельников О.В. (Україна); Заяв 01.06.2000; Опубл. 15.01.2003; Бюл. № 1. - Особистий внесок здобувача полягає в проведені експериментальних досліджень.

17. Патент на винахід, В 01D 45/00 № 57117 Україна. Пиловловлювач / В.А.Батлук, К.І.Азарський, Мельников О.В. (Україна); Заяв 15.06.2000; Опубл. 16.06.2003; Бюл. № 6. - Особистий внесок здобувача полягає в проведені експериментальних досліджень.

18. Батлук В.А., Азарський К.І. “Виробничий пил і здоров’я людини” // Зб. наук. праць "Актуальні питання медицини". - Хмельницький: Поділля. - 1998. - С. 270-276. - Особистий внесок здобувача полягає в аналізі джерел викидів пилу та його негативного впливу на навколишнє середовище і населення.

19. Батлук В.А., Азарський К.І., Занько Г.Р. “Аналіз дисперсного складу пилоповітряного потоку” // Зб. наук. праць "Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів". - Київ - Львів: Леотест-99.- 1999.- С. 159-160. - Особистий внесок здобувача полягає в визначенні морфометричних, фізико-хімічних і дисперсних характеристик пилу.

20. Батлук В.А., Дурягіна З. А., Азарський К.І., Занько Г.Р. “Вирішення проблеми пилоочистки під час роботи металообробного обладнання” // Вісник Державного університету “Львівська політехніка” “Оптимальне вирішення процесів і технологічний контроль у машинобудуванні і приладобудуванні”. - Львів. - 2000. - № 394. - С. 3 - 6. - Особистий внесок здобувача полягає в визначенні морфометричних, фізико-хімічних і дисперсних характеристик пилу.

21. Батлук В.А., Азарський К.І. “Вирішення питання очистки повітря при виробництві асфальтобетону” // Міжнародний науково-технічний збірник “Автомобільні дороги і дорожнє будівництво” вип. 63, - Київ. - 2001. - С. 298-302. - Особистий внесок здобувача полягає в обробці і аналізі експериментальних даних.

22. Батлук В.А., Азарський К.І. “Математичне забезпечення вибору оптимального обладнання для очистки повітря віл пилу за допомогою комп’ютерної техніки” // Український журнал медичної техніки і технології. – Київ. - 2000. - № 2. - С. 92 - 94. - Особистий внесок здобувача полягає в теоретичному аналізі класичних рівнянь і створенні математичної моделі процесу руху частинок в апараті.

23. Батлук В.А., Азарський К.І. “Моделювання, розробка і дослідження високоефективного пиловловлювача з жалюзійним відокремлювачем” // Науковий вісник будівництва вип. 12, Харків. - ХДТУБА ХОТВ. - 2001. - С. 32-37. - Особистий внесок здобувача полягає в теоретичному аналізі класичних рівнянь і створенні математичної моделі процесу руху частинок в апараті.

24. Батлук В.А., Азарський К.І. “Вибір оптимального обладнання для очистки повітря від пилу” // Вибрані фундаментальні наукові праці, присвячені десятиріччю незалежності України “Заслужені винахідники і раціоналізатори України” - Вінниця-Хмельницький: Поділля. - 2001. - С. 169 – 177. - Особистий внесок здобувача полягає в теоретичному аналізі класичних рівнянь і створенні математичної моделі процесу руху частинок в апараті.

АНОТАЦІЯ

Характеристики

Список файлов реферата