РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ УНОСА ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ ЗАКРУЧЕННЫМ ПОТОКОМ В ГАЗОХОДАХ

Авторы

  • А. И. КАРЛИНА Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Россия, г. Москва Автор
  • В. В. КОНДРАТЬЕВ Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Россия, г. Иркутск Автор
  • А. Д. КОЛОСОВ Евросибэнерго, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • А. А. ДЬЯЧКОВ Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Россия, г. Иркутск Автор
  • М. Д. НИКОЛАЕВ ООО НИЦ ЭРСТ, Россия, г. Иркутск Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-9-48-52

Ключевые слова:

системы аспирации, отложения пыли, удаление отложений закрученным потоком сжатого воздуха, расчет параметров закрутки

Аннотация

Выполнен анализ причин образования отложений в газоходах систем аспирации. Отмечены проблемы удаления отложений сжатым воздухом. Целью работы является решение проблем систем аспирации и снижение образования пылевых отложений в газоходах. Это возможно за счет закрутки потока сжатого воздуха при продувке газохода. Несмотря на значительные потери давления при организации закрутки потока, расход сжатого воздуха сокращается на 20–40 %. Представлена расчетная модель уноса пылевых частиц закрученным потоком в газоходах. Для описания физической модели движения пылевой частицы в закрученном газовом потоке, протекающем в газоходе круглого сечения, используют полярные координаты. Определены зависимости для определения значения средней осевой скорости закрученного потока, необходимого для перемещения частицы по газоходу. Представлена схема координатных осей и сил, действующих на частицу. Силы, действующие на пылевидную частицу, и ее связи с внутренней поверхностью газохода заменяются реакцией стенки газохода. Путем разложения реакции стенки на тангенциальную и нормальную составляющие получены дифференциальные уравнения, описывающие движения частицы. На пылевидную частицу существенное влияние оказывают силы сопротивления обтеканию газовым потоком Fμ, сила трения о стенку газохода Fтр, вес частицы Р, нормальная реакция стенки газохода N. Анализ фракционного состава различных пылей, содержащихся в газах и аспирируемых от оборудования металлургической индустрии и производства электродных материалов, показал, что для этих пылей оптимальной является слабая закрутка потока интенсивностью Ф* = 0,5–0,8. Такая интенсивность закрутки может быть обеспечена за счет ввода потока сжатого воздуха при продувке под углом 36–48°.

Биографии авторов

  • А. И. КАРЛИНА, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Россия, г. Москва

    канд. техн. наук, научный сотрудник

  • В. В. КОНДРАТЬЕВ, Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Россия, г. Иркутск

    канд. техн. наук, старший научный сотрудник

  • А. Д. КОЛОСОВ, Евросибэнерго, Россия, г. Екатеринбург

    руководитель проекта

  • А. А. ДЬЯЧКОВ, Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Россия, г. Иркутск

    аспирант

  • М. Д. НИКОЛАЕВ, ООО НИЦ ЭРСТ, Россия, г. Иркутск

    генеральный директор

Библиографические ссылки

Kondrat’ev V. V., Ershov V. A., Shakhrai S. G. etc. Formation and Utilization of Nanostructures Based on Car-bon During Primary Aluminum Production // Metallurgist. 2016. V. 60. № 7–8. P. 877–882. DOI: 10.1007/s11015-016-0380-x.

Шахрай С. Г., Сугак Е. В., Смола П. В., Белоусов С. В. Методы снижения выбросов при электролитическом производстве алюминия // Алюминий Сибири 2006: сб. докладов XII Международной конференции. — Красноярск, С. 267–272.

Афанасенков А. Н., Гостинцев Ю. А., Успенский О. А. Квазиодномерная теория сопла для винтового потока газа // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1977. № 5. С. 186–191.

Ахмедов Р. Б. Аэродинамика закрученной струи. — М.: Энергия, 1977. — 240 с.

Ахмедов Р. Б., Балагула Т. Б. К расчету аэродинамических характеристик закрученной струи // Теория и практика сжигания газа. — Л.: Недра, 1972. Т. 5. С. 15–27.

Алимов Р. З. Гидравлическое сопротивление и тепломассообмен в закрученном потоке // Инженерно-физический журнал. 1968. Т. 10. № 4. С. 5–12.

Сугак Е. В., Войнов Н. А., Николаев Н. А. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами. — Казань: Школа, 1999. — 224 с.

Шахрай С. Г., Сугак Е. В. Образование отложений в газоходах и пути их сокращения // Современные технологии освоения минеральных ресурсов. — Красноярск, 2006. Вып. 4. С. 412–418.

Боровков Д. П. Совершенствование систем аспирации предприятий строительной индустрии посредством закрутки потока в воздуховодах: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Волгоград, 2004. — 20 с.

Щукин В. К., Халатов А. А. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. — М.: Машиностроение, 1982. — 200 с.

Щукин В. К., Халатов А. А., Кожевников А. В. Структура закрученного потока в цилиндрическом канале при однородном вдуве // Инженерно-физический журнал. 1979. Т. 37. № 2. С. 245–253.

Булгакова Н. Г., Петербургская Е. Н. Измерение дисперсного состава промышленных пылей. Обзорная информация ХМ-14. — М.: ЦИНТИнефтехиммаш, 1982. С. 13–16.

Сестрин Л. Е. Основы газовой динамики. — М.: Изд-во МАИ, 1995. — 332 с.

Загрузки

Опубликован

2026-06-11

Выпуск

Том 80 № 9 (2024)

Раздел

Металлургическое оборудование и литейное производство

Лицензия

Copyright (c) 2024 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ УНОСА ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ ЗАКРУЧЕННЫМ ПОТОКОМ В ГАЗОХОДАХ. (2026). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 80(9), 48-52. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-9-48-52