Экспериментальные исследования процесса обеспыливания воздуха рабочей зоны агрегата питания асфальтобетонного завода

Основной целью исследований являлось выявление зависимости эффективности пылеулавливания и очистки воздуха от пыли песка и щебня для условий эксплуатации агрегата питания асфальтобетонного завода (АБЗ) от аэродинамических параметров сдуво-всасывающего воздушного потока

2014-07-17

81.2 KB

3 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Экспериментальные исследования процесса обеспыливания воздуха рабочей зоны агрегата питания асфальтобетонного завода

В.И. Беспалов, Д.А. Протопопова

(Ростовский государственный строительный университет, Ростов-на-Дону)  

Основной целью исследований являлось выявление зависимости эффективности пылеулавливания и очистки воздуха от пыли песка и щебня  для условий эксплуатации агрегата питания асфальтобетонного завода (АБЗ) от аэродинамических параметров сдуво-всасывающего воздушного потока и гидродинамических параметров факела диспергированной жидкости.

Экспериментальные исследования процесса обеспыливания воздуха рабочей зоны агрегата питания АБЗ включали два этапа: предварительный и основной [1].

Основные положения методики проведения экспериментальных исследований заключались в следующем:

  •  предварительно определяли основные свойства орошающей жидкости и пылевого материала;
  •  дисперсный состав пыли  исследовали методами ситового анализа  и  микроскопирования по стандартной методике с применением аппарата LPzEI для исследования гранулометрического состава, включающего стандартный набор сит, вибрационную систему и корпус с электрооборудованием, а также микроскопа МИН-8.
  •  скоростные режимы воздушных потоков в открытых сечениях устройства обеспыливания воздуха, а также в его воздуховодах определяли давлением воздуха;
  •  скорость воздуха в во входном сечении устройства и в его воздуховодах, а также при оценке санитарно-гигиенического состояния воздушной среды в рабочей зоне стенда измеряли электронным термоанемометром с диапазоном измерения скорости воздуха от 0 до 10 м/с и погрешностью ±(0,1−0,3) м/с.
  •  количество и расположение точек в измерительном сечении определяли в соответствии с требованиями  ГОСТ 12.3.018-79 ССБТ «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний». Координаты расположения точек в измерительном сечении определяли при помощи рулетки в соответствии с требованиями ГОСТ 7502 «Рулетки измерительные металлические. Технические условия»
  •  длину измерительного зонда анемометра выбирали, исходя из обеспечения доступа к точке замера в сечении воздуховода. В каждой точке измерения скорость измеряли дважды. Причем при разности между результатами измерений более 5% проводили дополнительные измерения.
  •  измерения скорости выходящего воздушного потока в открытых сечениях воздухораспределительных (нагнетающих) насадок производили в плоскости выхода воздуха, а измерения скорости входящего воздушного потока в открытом сечении горловины устройства – в плоскости входного сечения канала. В качестве средней скорости воздушного потока принимали среднее арифметическое из значений измеренных скоростей.

В процессе экспериментальных исследований определяли также концентрацию пыли в воздухе рабочей зоны гравиметрическим методом при  аспирационном способе отбора проб, заключающемся в измерении массы навески пыли, осевшей на поглотительный материал (фильтр) при прокачивании через него заданного объема запыленного воздуха. Отбор проб производят аспиратором модели 822. Массу навески пыли определяли с помощью весов WA-33 2-го класса точности.

Определение массового содержания пыли в воздухе основано на том, что объем воздуха пропускали чрез фильтрующий материал и находили массу этого материала до и после запыления.

При отборе проб для определения концентрации пыли  в  воздухе рабочей зоны применяли открытые аллонжи. Объем аспирируемого воздуха задавали 20 л/мин при времени отбора проб 1 мин, исходя из необходимости накопления на фильтре представительной навески пыли (не менее 2 мг).

Целью проведения предварительных экспериментов являлось определение основных физико-химических свойств различных видов орошающей жидкости, пылевого материала, а также расходных  характеристик используемых оросителей.

В результате предварительных  экспериментов  установлено, что распределение частиц используемых видов пылевого материала по размерам подчиняется логарифмически нормальному  закону. Содержание мелкодисперсных частиц (менее 10 мкм) для рассмотренных видов пылевого материала изменяется от 3 до 40%.

Также одной из целей предварительного этапа экспериментов являлось определение аэродинамических и гидродинамических характеристик предложенного устройства улавливания и очистки воздуха от пыли:

1) аэродинамические характеристики:

- варьируемые параметры: расход воздуха, создаваемый вентилятором во всасывающей и нагнетающей ветвях вентиляционной системы устройства;

- измеряемые параметры: полное аэродинамическое давление Рп (Па) в сечениях всасывающих и нагнетающих насадков;

- расчетные параметры: скорость воздушного потока Vв (м/с) в выбранных точках замеров; потери напора в системе ΔР (Па).

2) гидродинамические характеристики:

- варьируемые параметры: давление воды Нн, создаваемое насосом непосредственно перед оросителем; давление сжатого воздуха Нк, создаваемое компрессором непосредственно перед оросителем; угол наклона β спутно расположенного оросителя к центральной оси устройства;

- измеряемые параметры: угол раскрытия факела орошения в активной зоне очистки α (град), длина активной зоны факела орошения l (м).

Целью основного этапа экспериментальных исследований являлось определение значений результирующих параметров процессов улавливания и очистки – эффективности и затраченной на реализацию процессов энергии в соответствующих диапазонах изменения варьируемых параметров.

Основной этап экспериментальных исследований выполнен на стенде, смонтированном в лаборатории кафедры «Инженерная защита окружающей среды» ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет». Стенд имитирует производственную обстановку в рабочей зоне агрегата питания АБЗ (рис. 1).

Так как наибольшими опасностью, степенью дисперсности и количеством частиц в воздухе рабочей зоны обладает пыль песка, то именно этот вид пыли применяется в экспериментальных исследованиях. Результирующей характеристикой процесса обеспыливания воздушной среды является его эффективность, которая, в  конечном счете, определяется разностью концентраций пыли в воздухе  рабочей  зоны до и после реализации процесса. В экспериментальных исследованиях стремились задавать начальную концентрацию пыли в воздухе рабочей зоны, равную 100 мг/м3, что обеспечивало возможность  сопоставления получаемых данных при адекватных начальных условиях.

В ходе основных экспериментальных исследований процесса  обеспыливания воздуха варьировали и измеряли следующие величины в соответствующих диапазонах:

- давление жидкости перед оросителем  Нн = 0,2 - 0,7 МПа;

- расход орошающей жидкости Qн = 0,110 - 0,450 кг/с;

- давление сжатого воздуха перед оросителем  Нв = 0,25 - 0,8 МПа;

- расход сжатого воздуха Qв = 0,00001 - 0,00004 м3/с;

- среднюю скорость пылевоздушного потока в зоне факела орошения Vпт = 0,5 - 5,5 м/с;

- массу фильтров до и после измерения m(ф) = 80 - 200 мг,

Рис. 1. Экспериментальный стенд для исследования процесса и устройства пылеулавливания и очистки воздуха от пыли в рабочей зоне агрегата питания АБЗ

1 - подающий конвейер; 2 - бункер-дозатор; 3 - сферическая подошва; 4 – горловина; 5 - сферическая заслонка; 6 - всасывающий воздуховод; 7 - нагнетающий воздуховод; 8 - нагнетающие насадки; 9 – оросители; 10 - вентилятор-пылеотделитель; 11 – рабочая зона агрегата питания

при фиксированных:

- время работы электроаспиратора t* = 30 с;

- расходе воздуха через аспиратор Qва = 0,00017 м3/с.

По формуле (2) определяли:

- концентрацию пылевого аэрозоля в воздухе имитируемой рабочей зоны  11 оператора агрегата питания;

- концентрацию пылевого аэрозоля во всасывающем воздуховоде 6 перед вентилятором-пылеотделителем 10;

- концентрацию пылевого аэрозоля в нагнетающем воздуховоде 7 после вентилятора-пылеотделителя 10.

Рассчитываемые результирующие параметры:

-  санитарно-гигиеническая эффективность улавливания пыли Еэф(у), %, определяемая по формуле:

                                                                                                                                                            (5)

 

где: Сн(рз) – концентрация пыли песка в воздухе имитируемой рабочей зоны  11 оператора агрегата питания без применения устройства пылеулавливания и очистки воздуха от пыли, мг/м3; Ск(рз) – концентрация пыли песка в воздухе имитируемой рабочей зоны  11 оператора агрегата питания при использовании устройства пылеулавливания и очистки воздуха от пыли, мг/м3;

-  эффективность очистки Еэф(о), %, воздушного потока от пылевого аэрозоля, определяемая по формуле:

                                                                                                                                                            (6)

 

где: Сн(о) – концентрация пыли песка во всасывающем воздуховоде 6 перед вентилятором-пылеотделителем 10 при использовании устройства пылеулавливания и очистки воздуха от пыли, мг/м3; Ск(о) – концентрация пыли песка в нагнетающем воздуховоде 7 после вентилятора-пылеотделителя 10 при использовании устройства пылеулавливания и очистки воздуха от пыли, мг/м3 ;

- затраченная на реализацию процесса улавливания энергия N(у), Вт, определяемая по формуле:

                                                                                                                                              

                                                                                                                                                            (7)

где: Рпт – полное давление воздушного потока во всасывающем сечении сферической подошвы 3 устройства, кг/м2;  Qпт - расход воздуха во всасывающем сечении сферической подошвы 3 устройства, м3/с.

- затраченная на реализацию процесса очистки энергия N(о), Вт, определяемая по формуле:                                                                                                                                           

                                                                                                                                                            (8)

где: Нн – давление орошающей жидкости перед оросителями 9 устройства, Па;  Qн – суммарный расход орошающей жидкости, кг/с; Нк – давление сжатого воздуха перед оросителями 9 устройства, Па;  Qк – суммарный расход сжатого воздуха на оросители, м3/с.

Метрологическая проработка использованных в экспериментальных исследованиях приборов  и  статистическая  обработка результатов предварительных экспериментов показали, что максимальная погрешность измерений концентрации пыли в воздухе используемыми приборами составляет ±10,5% при доверительной вероятности p = 0,95.

Таким образом, полученные нами  результаты  экспериментальных  исследований позволили определить регрессионные  зависимости  эффективности для процессов улавливания и очистки воздуха, которые использованы для сопоставления полученных теоретических и экспериментальных данных. Такое сопоставление выполнено графическим способом с учетом погрешности проведенных измерений.

Литература:

  1.  В.И. Беспалов, Д.А. Протопопова. Анализ методических подходов к выбору обеспыливающего оборудования при эксплуатации агрегата питания асфальтобетонного завода // Инженерный вестник Дона», 2012 Ростов н/Д. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/latest/n1y2012/622/

 



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
24. Экспериментальные исследования методов Рунге-Кутты 160.9 KB
  Настоящая курсовая работа по курсу «Вычислительные методы» посвящена экспериментальному исследованию свойств методов Рунге-Кутты, наиболее часто применяющихся в практике моделирования и проектирования систем управления и автоматики. Экспериментальные исследования проводятся на ЭВМ
373. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ГАЗОВ И ПАРОВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ 946.59 KB
  Время действия опасных концентраций в ЗХЗ зависит от типа и количества выброшенных вылитых аварийноопасных химических выбросов АХОВ а также метеоусловий в районе аварии скорости ветра температуры приземного слоя степени вертикальной устойчивости и может колебаться от нескольких часов до нескольких суток. В результате аварии образуется: первичное облако это часть АХОВ мгновенно в течение 13 мин переходящее в атмосферу; вторичное облако образовавшееся в результате испарения разлившегося вещества с поверхности. Определение...
371. ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ВЕСОВЫМ МЕТОДОМ 920.84 KB
  МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторнопрактической работе N 2 ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ВЕСОВЫМ МЕТОДОМ РостовнаДону 2002 г.5 Методические указания к лабораторнопрактической работе №2 Оценка концентрации пыли в воздухе рабочей зоны весовым методом Ростов н Д: Рост. Приводятся основные сведения о пыли как вредном факторе способах замера концентрации пыли в воздухе и методах борьбы с пылью. Приобретение навыков оценки концентрации пыли взвешенной в воздухе.
21050. Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в границах санитарно-защитный зоны ОАО АК ОЗНА 388.23 KB
  Источник выделения загрязняющих атмосферу веществ – технологическое оборудование (установки, агрегаты, гальванические ванны, испытательные стенды и др.) или технологические процессы (перемещение сыпучих материалов, переливы летучих веществ, сварочные,
16562. МЕЖДУНАРОДНАЯ ПРАКТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ МИГРАЦИИ РАБОЧЕЙ СИЛЫ: АНАЛИЗ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В РОССИИ 19.08 KB
  Различия в уровне развития экономик системах образования и здравоохранения уровнях заработной платы и условиях труда порождают международную миграцию рабочей силы в основном из развивающихся стран в развитые страны или из стран происхождения в страны назначения. По социально-экономическим прогнозам численность населения в развитых странах будет сокращаться а численность населения развивающихся стран будет наоборот увеличиваться что повлечет за собой дисбаланс на внутри- и межстрановых рынках труда.2 В связи со сложившимися тенденциями...
20982. ЗНАЧЕНИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ПРОФИЛАКТИКЕ РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 63.35 KB
  По химическому составу чистый атмосферный воздух представляет собой смесь газов: кислорода, углекислого газа, азота, целого ряда инертных газов. С высотой, в результате уменьшения плотности атмосферы, снижается концентрация и парциальное давление всех газов в воздухе.
2379. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ АРМИРОВАНИИ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ 2.82 MB
  Настройка всех дозирующих систем автогудронатора и уточнение нормы розлива вяжущего, обеспечивающей качественную фиксацию геосинтетического материала на основании (см.п. з) настоящего раздела); Проверка работы специализированной машины для распределения геосинтетического материала (если таковая имеется);
10062. АВТОМАТИЗАЦИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА ГТК-10-4 В ЛИНЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ УПРАВЛЕНИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА «КОМСОМОЛЬСКОЕ» 937.78 KB
  В результате исследования рассмотрена возможность внедрения современных и перспективных средств измерений расхода газа. Выполнен анализ зависимости относительной стандартной неопределенности измерений расхода от перепада давления на сужающем устройстве и класса точности дифманометра. Опытно-конструкторские и технико-экономические показатели подтверждают надежность, быстродействие, ресурсоемкость узла учета газа и свидетельствуют о снижении вероятности возникновения аварийной ситуации на технологическом объекте
2410. Международная миграция рабочей силы 16.21 KB
  Международная миграция рабочей силы 1. Международная миграция рабочей силы – это переселение трудоспособного населения из одних государств в другие для поиска работы сроком более одного года которое может быть вызвано прежде всего причинами экономического характера. Все перемещения населения относительно каждой территории складываются из эмиграционных и иммиграционных потоков миграции рабочей силы. В связи с этим международную миграцию рабочей силы принято устанавливать как оплачиваемую профессиональную деятельность за границей.
10392. Международная миграция рабочей силы (ММРС) 11.1 KB
  Международная миграция рабочей силы ММРС Сущность и принципы ММРС. Основные виды и центры ММРС. Регулирование ММРС. Социальноэкономические последствия ММРС.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.