Бесарион Чохоевич Месхи, доктор технических наук, профессор, ректор
344003
пл. Гагарина, 1
Ростов-на-Дону
AuthorID:
ResearcherID:
ScopusID:
Besarion Ch. Meskhi, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Rector
344003
1, Gagarin Sq.
Rostov-on-Don
AuthorID:
ResearcherID:
ScopusID:
Александр Иванович Евтушенко, кандидат технических наук, доцент, декан
факультет промышленного и гражданского строительства
344003
пл. Гагарина, 1
Ростов-на-Дону
AuthorID:
ScopusID:
Aleksandr I. Evtushenko, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Dean
Industrial and Civil Engineering Faculty
344003
1, Gagarin Sq.
Rostov-on-Don
AuthorID:
ScopusID:
Дмитрий Павлович Боровков, доктор технических наук, профессор
кафедра безопасности жизнедеятельности в строительстве и городском хозяйстве
400074
ул. Академическая, 1
Волгоград
AuthorID:
Dmitry P. Borovkov, Dr. Sci. (Eng.), Professor
Life Safety in Construction and Urban Economy Department
400074
1, Akademicheskaya Str.
Volgograd
AuthorID:
Введение. Производство железобетонных изделий, будучи основой современного индустриального строительства, является весьма существенным источником пылевых выбросов. Традиционные методы очистки зачастую неспособны обеспечить соблюдение требований к качеству воздушной среды, а замена их более современными требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат. Одним из наиболее перспективных путей решения проблемы является применение нового класса инерционных пылеуловителей со встречными закрученными потоками, сочетающими конструктивную простоту и низкие эксплуатационные затраты с достаточно высокой эффективностью работы.
Целью работы был анализ факторов, оказывающих влияние на величину коэффициента проскока мелкодисперсных пылевых частиц, а также разработка конструктивных решений, направленных на его снижение.
Материалы и методы. Проведен аналитический обзор технических решений, направленных на снижение величины проскока, на основании которых разработаны конструкции нижнего ввода пылеуловителей совстречными закрученными потоками. Для подтверждения эффективности разработанных конструкций применялись методы вычислительного эксперимента и натурные замеры.
Результаты исследования. Посредством проведения численных экспериментов получены сведения об аэродинамической картине течения в сепарационной камере пылеуловителя ВЗП, а также произведена оценка величины проскока пылевых частиц. Разработаны решения по конструктивному оформлению нижнего коаксиального ввода закрученного потока пылеуловителей на встречных закрученных потоках, учитывающие особенности пылевых загрязнений, образующихся при работе технологического оборудования железобетонного производства.
Обсуждение и заключение. Было установлено наличие смещения оси вторичного закрученного потока от оси симметрии сепарационной камеры. Следствием этого является некоаксиальность первичного и вторичного потоков, приводящая к снижению интенсивности закрутки, образованию паразитных вихрей, и, как следствие, увеличению значения коэффициента проскока. Особенно сильно данный эффект проявляется при большой доле мелкодисперсных пылевых частиц, характерной для пылевых загрязнений, образующихся при производстве железобетонных изделий. Предложенная конструкция коаксиального ввода вторичного закрученного потока снижает величину данного эксцентриситета, что позволяет достигать существенного снижения величины проскока мелкодисперсных частиц, характерных для пылевых выбросов железобетонных производств. Полученные результаты могут быть эффективно использованы как в производстве железобетонных изделий, так и в других отраслях строительного производства, для которого характерно интенсивное образование мелкодисперсных пылевых выбросов.
Introduction. The production of reinforced concrete products, being the basis of modern industrial construction, is a very significant source of dust emissions. Traditional cleaning methods are often unable to ensure the compliance with air quality requirements, and replacing them with more modern ones requires significant capital and operational costs. One of the most promising ways to solve the problem is the use of a new class of inertial dust collectors with counter swirling flows, combining constructive simplicity and low operating costs with sufficiently high work efficiency.
The aim of the work was to analyze the factors influencing the magnitude of the breakthrough coefficient of fine dust particles, as well as the development of constructive solutions aimed at reducing it.
Materials and Methods. An analytical review of technical solutions aimed at reducing the breakthrough magnitude was carried out, on the basis of which the designs of the lower input of dust collectors with counter swirling flows were developed. Methods of computational experiment and field measurements were used to confirm the effectiveness of the developed structures.
Results. By means of numerical experiments, the information about the aerodynamic flow pattern in the separation chamber of the CSF dust collector was obtained, and the breakthrough magnitude of dust particles was estimated. The solutions were developed for the design of the lower coaxial input of the swirling flow of dust collectors on the counter swirling flows, taking into account the features of dust pollution generated during the operation of technological equipment of reinforced concrete production.
Discussion and Conclusion. The presence of a displacement of the axis of the secondary swirling flow from the axis of symmetry of the separation chamber was established. The consequence of this was the non-coaxiality of the primary and secondary flows, which led to a decrease in the intensity of the twist, the formation of parasitic vortices, and, as a consequence, an increase in the value of the breakthrough coefficient. This effect was especially pronounced with a large proportion of fine dust particles, characteristic of dust pollution formed during the production of reinforced concrete products. The proposed design of the coaxial input of the secondary swirling flow reduced the magnitude of this eccentricity, which made it possible to achieve a significant reduction in the breakthrough magnitude of fine particles characteristic of dust emissions of reinforced concrete industries. The results obtained can be effectively used both in the production of reinforced concrete products and in other branches of construction production, which is characterized by intensive formation of fine dust emissions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.