Substantion of choosing the design of a reactor-dust collector with two colliding flows

Abstract

Об'єктом дослідження є пиловловлювачі для сухої очистки газу − апарати, в яких реалізуються гідродинамічні режими. Переваги використання таких апаратів: робота з газами високої температури, високий ступінь очищення; регулювання процесу очищення газу від пилу за рахунок регулювання витрати вторинного повітря. Серед недоліків пиловловлювачів слід виділити: високий гідравлічний опір, а також складна експлуатація і установка. Теорія роботи апаратів для сухого очищення газового потоку від пилу ще не вдосконалена і не дає можливості обґрунтованого вибору конструкції апарату та його основних характеристик. Розглядається створення конструкції пиловловлювача, в якому ступінь очищення газового потоку від пилу досягає 97–98,5 % незалежно від розміру часток дисперсної фази. Цей факт є необхідною умовою для сучасної промисловості. Запропоновано конструкцію гетерогенного реактора для системи газ-тверде з двома потоками, які співударяються. Конструкція дозволятиме значно інтенсифікувати взаємодію між частками і газовою фазою за рахунок збільшення відносної швидкості фаз при їх руху проти течії. Визначено особливості гідродинаміки реактора, розподілу часу перебування в реакторі і запропонована модель реактора на основі дискретних Марковських процесів. Експериментально встановлено, що ступінь очищення газодисперсного потоку від пилу в запропонованому реакторі може досягати 98 %. Це можливо в зв'язку з утворенням агломератів за рахунок інтенсивної взаємодії між частинками, які більше розміру часток на вході в реактор в 3–4 рази. Запропонована конструкція має переваги в порівнянні з відомими промисловими апаратами для сухого очищення газів. Доведено, що в порівнянні з виваженим шаром і гідродинамічними умовами в циклонах, вихрових камерах запропонований реактор має перевагу з точки зору витрат енергії на подолання опору. Це пов'язано з тим, що в зазначених апаратах велика частка енергії витрачається на підтримку частинок в зваженому стані, а також на прокачку повітря через внутрішні пристрої. При експлуатації запропонованого газоочисного пиловловлювача досягнуті якісні показники, які підтверджують доцільність проведених досліджень і доцільність вибору апарату для сухого очищення газового потоку.