ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-2-12-18ekip-2575Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSОчистка газа пылеулавливающим устройством с дугообразными элементамиGas Cleaning with Dust Collection Device with Arc-Shaped ElementsСалаховаЭ.И.SalakhovaE.I.

ст. преподаватель

Senior lecturer

podpiska@kalvis.ruЗинуровВ.Э.ZinurovV.E.

ассистент

Assistant

podpiska@kalvis.ruДмитриевА.В.DmitrievA.V.

д-р техн. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department

podpiska@kalvis.ruДмитриеваО.С.DmitrievaO.S.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruАбдуллинаА.А.AbdullinaA.A.

студент

Student

podpiska@kalvis.ruКазанский национальный исследовательский технологический университетРоссияKazan National Research Technological UniversityRussian FederationКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation2024130220242821218Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2575

Для решения проблемы очистки газов предложено новое пылеулавливающее устройство с дугообразными элементами. Отмечена особенность устройства, заключающаяся в возможности изменения проходного сечения на входе в него за счет варьирования числа рядов дугообразных элементов и их высоты, что позволяет подбирать входную скорость газа, при которой эффективность сепарации максимальная. Представлены результаты численного моделирования процесса улавливания твердых частиц из газа при различных конструктивных решениях и технологических параметрах работы установки. Установлено, что высокая эффективность устройства с дугообразными элементами при низком перепаде давления (не более 380 Па) достигается за счет создания упорядоченной волнообразной структуры газопылевого потока, на основе которой возникают центробежные силы высоких значений при относительно низких скоростях газа на входе (0,25–2 м/с). Сделан вывод об оптимальной конструкции устройства, имеющего высоту дугообразных элементов 250 мм и количество их рядов 12 шт.

To solve the issue of gas purification, a new dust collecting device with arc-shaped elements has been proposed. A feature of the device is noted, which consists in the capability of changing the flow area at its inlet by varying the number of rows of arc-shaped elements and their height, which makes it possible to select the inlet gas velocity at which the separation efficiency is maximum. The results of numerical modeling of the process of capturing solid particles from gas for various design solutions and process parameters of the unit are presented. It has been found that the high efficiency of a device with arc-shaped elements at a low pressure drop (no more than 380 Pa) is achieved by creating an arranged wave-like structure of the gas and dust flow, on the basis of which the centrifugal forces of high values arise at relatively low gas velocities at the inlet (0.25–2 m/s). A conclusion was made on the optimal design of the device, which has a height of arc-shaped elements of 250 mm and the number of their rows is 12 pcs.

пылеулавливающее устройстводугообразные элементыэффективность сепарацииперепад давленияdust collecting devicearc-shaped elementsseparation efficiencypressure dropReferencesKok J.F., Storelvmo T., Karydis V.A., Adebiyi A.A., Mahowald N.M., Evan A.T., He C., Leung D.M. Mineral dust aerosol impacts on global climate and climate change. Nature Reviews Earth & Environment. 2023. Vol. 4. P. 71—86.Kok J.F., Storelvmo T., Karydis V.A., Adebiyi A.A., Mahowald N.M., Evan A.T., He C., Leung D.M. Mineral dust aerosol impacts on global climate and climate change. Nature Reviews Earth & Environment. 2023. Vol. 4. P. 71—86.Буренин В.В. Очистка выбросов предприятий нефтегазового комплекса. Neftegaz.RU. 2019. № 4. С. 108—115.Буренин В.В. Очистка выбросов предприятий нефтегазового комплекса. Neftegaz.RU. 2019. № 4. С. 108—115.Самохвалов Н.М., Виноградов В.В. Очистка газа от пыли щелевым фильтром. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 6. С. 10—15.Самохвалов Н.М., Виноградов В.В. Очистка газа от пыли щелевым фильтром. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 6. С. 10—15.Heidenreich S. Hot gas filtration — a review. Fuel. 2013. Vol. 104. P. 83—94.Heidenreich S. Hot gas filtration — a review. Fuel. 2013. Vol. 104. P. 83—94.Huang A.-N., Ito K., Fukasawa T., Yoshida H., Kuo H.-P., Fukui K. Classification performance analysis of a novel cyclone with a slit on the conical part by CFD simulation. Separation and Purification Technology. 2018. Vol. 190. P. 25—32.Huang A.-N., Ito K., Fukasawa T., Yoshida H., Kuo H.-P., Fukui K. Classification performance analysis of a novel cyclone with a slit on the conical part by CFD simulation. Separation and Purification Technology. 2018. Vol. 190. P. 25—32.Xiao G., Wang X., Yang G., Ni M., Gao X., Cen K. An experimental investigation of electrostatic precipitation in a wire-cylinder configuration at high temperatures. Powder Technology. 2015. Vol. 269. P. 166—177.Xiao G., Wang X., Yang G., Ni M., Gao X., Cen K. An experimental investigation of electrostatic precipitation in a wire-cylinder configuration at high temperatures. Powder Technology. 2015. Vol. 269. P. 166—177.Орлов С.М., Дмитроченкова Э.И., Орлова А.Я. Анализ работы циклона как первой ступени очистки газа от пыли. Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2010. № 6 (86). С. 10—15.Орлов С.М., Дмитроченкова Э.И., Орлова А.Я. Анализ работы циклона как первой ступени очистки газа от пыли. Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2010. № 6 (86). С. 10—15.Иванова В.С., Николенко С.Д., Сазонова С.А., Асминин В.Ф. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах. Моделирование систем и процессов. 2019. Т. 12. № 1. С. 48—55.Иванова В.С., Николенко С.Д., Сазонова С.А., Асминин В.Ф. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах. Моделирование систем и процессов. 2019. Т. 12. № 1. С. 48—55.Бахронов Х.Ш., Ганиева С.У. Ход развития аппаратов для очистки газов от пыли. Journal of Advances in Engineering Technology. 2022. № 2. С. 33—38.Бахронов Х.Ш., Ганиева С.У. Ход развития аппаратов для очистки газов от пыли. Journal of Advances in Engineering Technology. 2022. № 2. С. 33—38.Dmitriev A.V., Zinurov V.E., Dmitrieva O.S. Collecting of finely dispersed particles by means of a separator with the arc-shaped elements. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 126. P. 00007.Dmitriev A.V., Zinurov V.E., Dmitrieva O.S. Collecting of finely dispersed particles by means of a separator with the arc-shaped elements. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 126. P. 00007.Zinurov V.E., Kharkov V.V., Salakhova E.I., Vakhitov M.R., Kuznetsov M.G. Numerical simulation of collection efficiency in separator with inclined double-T elements. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. P. 042024.Zinurov V.E., Kharkov V.V., Salakhova E.I., Vakhitov M.R., Kuznetsov M.G. Numerical simulation of collection efficiency in separator with inclined double-T elements. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. P. 042024.Salakhova E.I., Dmitriev A.V., Zinurov V.E., Nabiullin I.R., Salakhov I.I. Dust Collector for Paraffin Dehydrogenation Units with a Fluidized Catalyst Bed. Catalysis in Industry. 2022. Vol. 14. № 4. P. 369—375.Salakhova E.I., Dmitriev A.V., Zinurov V.E., Nabiullin I.R., Salakhov I.I. Dust Collector for Paraffin Dehydrogenation Units with a Fluidized Catalyst Bed. Catalysis in Industry. 2022. Vol. 14. № 4. P. 369—375.Salakhova E.I., Zinurov V.E., Dmitriev A.V., Salakhov I.I. Modeling of Erosion in a Cyclone and a Novel Separator with Arc-Shaped Elements. Processes. 2023. Vol. 11. № 1. P. 156.Salakhova E.I., Zinurov V.E., Dmitriev A.V., Salakhov I.I. Modeling of Erosion in a Cyclone and a Novel Separator with Arc-Shaped Elements. Processes. 2023. Vol. 11. № 1. P. 156.Миньков Л.Л., Дик И.Г. Численное моделирование немонотонной сепарационной кривой гидроциклона. Инженерно-физический журнал. 2012. Т. 85. № 6. С. 1214—1222.Миньков Л.Л., Дик И.Г. Численное моделирование немонотонной сепарационной кривой гидроциклона. Инженерно-физический журнал. 2012. Т. 85. № 6. С. 1214—1222.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.