EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF A SEPARATOR WITH COAXIALLY ARRANGED PIPES WHEN DEDUSTING GAS EMISSIONS AT DIFFERENT ANGLES OF OPENING RECTANGULAR SLOTS
EDN: NVLQUK
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.4.2.006Keywords:
gas emissions, separator, particle capture, centrifugal forces, centrifugal separator, cyclone separator, cyclone, fine dust, fine particle fraction, separation of particles from gas, particle deposition.Abstract
An important task in dedusting gas emissions at chemical industry enterprises is to achieve high efficiency. A complex of devices is used for this. Large particles are removed from gases in coarse cleaning devices. Fine particles are removed from gases in fine cleaning devices. However, fine filters are quickly clogged, which leads to an increase in hydraulic resistance and, in some cases, to a decrease in efficiency. An urgent task is to increase their service life and increase efficiency. For this purpose, the paper proposes the design of a separator with coaxially arranged pipes, which is proposed to be installed in front of fine filters. The aim of this work is to numerically investigate the effect of the angle of opening of rectangular slits on the efficiency and hydraulic resistance of a separator with coaxially arranged pipes. The article presents the design of the separator. The principle of operation is described. During numerical calculations, the inlet velocity of the gas flow was set at the inlet of the device, which varied from 3 to 10 m/s, and the mass flow rate of particles was 5 g/s. The particle density varied from 1000 to 3000 kg/m3. The particle diameter varied from 1 to 15 microns. The opening angle of the slits varied from 16 to 24 °. During the calculations, the following main conclusions were made: the structure of vortices in the inter-tube space determines the degree of efficiency of a separator with coaxially arranged pipes, with the angle of opening of rectangular slits α = 20 °, the maximum separation efficiency of fine particles up to 10 microns in size from a dusty stream is equal to an average of 40.3%, the separation efficiency of fine particles from a dusty stream is achieved. the flow rate increases with an increase in the input gas velocity and particle density, because they are easier to dislodge from the swirling gas, the pressure loss in the separator with coaxially arranged pipes is no more than 626 Pa.
References
Ахметшин, М.Р. Антропогенные газовые выбросы при сжигании суспензионных топлив и отходов нефтепереработки / М.Р. Ахметшин, Г.С. Няшина, В.В. Медведев // Кокс и химия. – 2021. – № 4. – С. 36-43. – DOI 10.52351/00232815_2021_04_36.
Орелкина, Д.И. Газовые выбросы метал-лургических предприятий. Зоны влияния в призем-ных слоях атмосферы / Д.И. Орелкина, А.Л. Пете-лин, И.Э. Дмитриев, Г.С. Подгородецкий, Ю.С. Юсфин // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 4-6. – С. 1062-1068.
Shtripling, L.O. Content definition of suspended particles of small size in the petrochemical company location / L.O. Shtripling, V.V. Merkulov, V.V. Ba-zhenov, A.E. Gagloeva, S.V. Belkova, N.S. Varakina, N.P. Kupriyanova //AIP Conference Proceedings. – AIP Publishing LLC, 2018. – Т. 2007. – №. 1. – P. 050014.
Peukert W. Industrial separation of fine parti-cles with difficult dust properties / W. Peukert, C. Wadenpohl //Powder technology. – 2001. – Т. 118. – №. 1-2. – P. 136-148.
Zinurov, V. Design of High-Efficiency Device for Gas Cleaning from Fine Solid Particles / V. Zinurov, A. Dmitriev, V. Kharkov // 6th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2020): Springer Interna-tion-al Publishing, 2021. – P. 378-385. – DOI 10.1007/978-3-030-54817-9_44
Баранов, Д. А. Процессы и аппараты хими-ческой технологии: Учебное пособие / Д. А. Бара-нов. - СПб.: Издательство «Лань», 2016. - 408 c.
Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппа-раты химической технологии: учебник для вузов: учебник для студентов химико-технологических специальностей вузов / А. Г. Касаткин; А. Г. Касат-кин. – Изд. 15-е, стер. – Москва: АльянС, 2009. – 750 с.
Кулакова, И. М. Автоматизированная си-стема технологического расчета пылеосадитель-ных камер / И. М. Кулакова, А. Ю. Кулаков, В. С. Асламова // Известия Томского политехнического университета. – 2010. – Т. 317. – № 5. – С. 74-77.
Шаптала, В. Г. Моделирование очистки га-зов в пылеосадительных камерах цементных печей / В. Г. Шаптала, В. В. Шатала // Вестник Белгород-ского государственного технологического универ-ситета им. В.Г. Шухова. – 2017. – № 4. – С. 132-137. – DOI 10.12737/article_58e613384b6612.68398784
Zhang, P. Experimental evaluation of separa-tion performance of fine particles of circulatory circum-fluent cyclone separator system / P. Zhang, G. Chen, J. Duan, W. Wang //Separation and Purification Technolo-gy. – 2019. – V. 210. – pp. 231-235.
Wang, S. Effect of the inlet angle on the per-formance of a cyclone separator using CFD-DEM / S. Wang, H. Li, R. Wang, X. Wang, R. Tian, Q. Sun //Advanced Powder Technology. – 2019. – V. 30. – №. 2. – pp. 227-239.
Казюта, В. И. Электростатические явления при фильтрации промышленных газов в рукавных фильтрах / В. И. Казюта // Сталь. – 2013. – № 8. – С. 85-89.
Усманова, Р. Р. Аппаратурное оформление системы очистки промышленных выбросов / Р. Р. Усманова, Г. Е. Заиков // Химическая промышлен-ность сегодня. – 2009. – № 5. – С. 41-46.
Кошкарев, С. А. Оценка эффективности аппарата мокрой очистки обеспыливания выбросов печей обжига керамзита / С. А. Кошкарев, В. Н. Азаров // Инженерно-строительный журнал. – 2015. – № 2(54). – С. 18-32. – DOI 10.5862/MCE.54.3.
Зинуров, В. Э. Оценка энергетических за-трат при улавливании мелкодисперсных частиц в сепараторе с соосно расположенными трубами / В. Э. Зинуров, А. В. Дмитриев, Г. Р. Бадретдинова, Р. Я. Биккулов, И. Н. Мадышев // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2021. – Т. 25. – № 2. – С. 196-206. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-2-196-206
Зинуров, В. Э. Экспериментальное опре-деление гидравлического сопротивления упрощен-ной модели мультивихревого классификатора с соосно расположенными трубами / В. Э. Зинуров, И. Н. Мадышев, А. А. Каюмова, К. С. Моисеева // Ползуновский вестник. – 2022. – № 2. – С. 108-116. DOI: 10.25712
Зинуров, В. Э. Разработка классификато-ра с соосно расположенными трубами для разде-ления сыпучего материала на основе силикагеля / В. Э. Зинуров, И. Н. Мадышев, А. Р. Ивахненко, И. В. Петрова // Ползуновский вестник. – 2021. – № 2. – С. 205-211.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Vadim E. Zinurov, Ilyuza N.Nasyrova, Ilnur N.Madyshev, Azat A.Galiev
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
