CC BY
34
УВК 66.067.3
ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ВЫБОР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРОВ, УЛАВЛИВАЮЩИХ ПЫЛЬ ИЗ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА
Ю.В. Красовицкий1, Р.А. Важинский2, Е.В. Романюк1,
Н.Н. Лобачева1, Е.В. Архангельская1
ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (1); Семилукский комбинат строительных материалов (2)
Представлена членом редколлегии профессором Н.Ц. Гатаповой
Ключевые слова и фразы: зернистые фильтры; импульсная регенерация; удельная газовая нагрузка; эксергетический анализ.
Аннотация: С помощью эксергетического анализа доказана эффективность импульсной регенерации зернистых фильтров.
Обозначения
гн, г'0 - энтальпия воздуха в ресивере и после него;
Рк - давление газа после дросселирования, Па;
Рн - давление газа перед дросселированием, Па;
ДР0 - перепад давлений на фильтре, Па; д - удельная газовая нагрузка, м3/(м2-с);
5н, S0 - энтропия воздуха в ресивере и после него, кДж/(кг-К);
Т0 - температура окружающей среды, К; »пр - линейная скорость продувки, м/с;
V - линейная скорость фильтрования, м/с; Ф - степень расширения регенерирующего агента;
Пех - эксергетический КПД.
В промышленных условиях следует использовать только импульсную регенерацию, обеспечивающую стабильность ДРн в достаточно широком диапазоне значений удельной газовой нагрузки д.
В случае импульсной регенерации положительный результат достигается при изменении vпp/v в широких пределах. Установлено энерготехнологическое преимущество использования повышенного начального давления в ресивере (примерно 7 105 Н/м2) и невысокой (1,2_1,8) степени расширения газа при адиа-
батическом истечении его из ресивера. Так, при Рн /Рк = 7/5 = 1,4 расход воздуха на продувку составил 5,410-3 м3, а при Рн /Рк = 2 /1 = 2 - 12,8103 м3. Значение
vпp/v меняется при этом в довольно узких пределах - от 0,41 до 0,63, то есть находится в области оптимальных значений. Этим объясняется стабильная регенерация в широком диапазоне значений Рн /Рк.
Очевидно, что при одинаковых значениях Рн /Рк предпочтительнее оперировать повышенным значением Рн, способствующим эффекту гидравлического уда-
ра в процессе импульсной регенерации. Целесообразность этого при выборе оптимальных параметров импульсной регенерации подтверждается и эксергетиче-ским КПД Пех, где ф = Рн /Р0 - степень расширения регенерирующего агента при истечении из ресивера.
Значение Пех определяют по е— диаграмме с использованием формулы (1)
"Лех = Он - Т0^и)/(г0 - T0S0). (1)
Для адиабатного дросселирования /н = 10 [1].
Расчет Пех при импульсной регенерации при Т0 = 300 К; р0 = 1,140 кг/м3, ?н = 10 = 450 кДж/кг представлен ниже.
Рн Р SB/S0 Лех
8/7 6,264/6,300 0,992
8/6 6,264/6,330 0,986
8/5 6,264/6,400 0,972
8/4 6,264/6,472 0,958
8/3 6,543/6,400 0,945
8/2 6,264/6,670 0,921
8/1 6,264/6,872 0,886
Приведенные значения Пех могут быть использованы и при общей термоэкономической оценке сложной химико-технологической системы, в состав которой входит блок регенерации зернистых фильтров со связанной структурой.
Таким образом, при использовании зернистого фильтра в системах пневмотранспорта установка должна состоять из двух ступеней очистки: первая ступень - группа или батарея высокоэффективных циклонов; вторая ступень -фильтр из пористого металла, включающий ряд параллельно действующих секций. В качестве фильтрующих элементов целесообразно применять двухслойные сварные трубы цилиндрической или конической формы длиной до 3 м (опорный слой - фракция 0,1...0,2 мм; фильтровальный слой - фракция < 0,063 мм). Предпочтительный способ регенерации фильтрующих элементов - импульсная продувка очищенным газом или чистым воздухом. В этом случае стабильная регенерация достигается при »пр /v > 0,35 [1, 2].
Список литературы
1. Фильтры со связанной структурой зернистого слоя / В.П. Добросоцкий [и др.] // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Экологические проблемы промышленных городов» / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2007. - С. 88-91.
2. Aerodynamische Verfahren zur Erhohung der Leistungserzeugung der Entstau-bung : Monographie / J.V. Krasovickij, P. Baltrenas, B.G. Kolbeschkin, V.P. Dobro-sotskij, G.V. Koltsov. - Vilnius : Technika, 2006. - 352 S.
Exergic Analysis and Choice of Energy-Saving Parameters of Impulse Regeneration of Filters Accumulating Dust from Drying Agent
Yu.V. Krasovitsky1, R.A. Vazhinsky2, E.V. Romanyuk1,
N.N. Lobacheva1, E.V. Arkhangelskaya1
Voronezh State Technological Academy (1);
Semiluksk Construction Materials Complex (2)
Key words and phrases: grain filters; impulse regeneration; specific gas load; exergic analysis.
Abstract: The efficiency of impulse regeneration of grain filters is proved through exergic analysis.
Eхergetische Analyse und Auswahl der energiesparenden Parameter der Impulsregeneration von aus dem Trockenmittel den Staub abpassenden Filtern
Zusammenfassung: Mit Hilfe der exergetischen Analyse ist die Effektivitat der Impulsregeneration der Kornfilter bewiesen.
Analyse et choix des parametres conservant de l’energie
de la regeneration impulsive des filtres captant la poussiere de l’agent de sechage
Resume: A l’aide de l’analyse exergetique est prouvee l’efficacite de la regeneration impulsive des filtres poreux.
