Научная статья на тему 'Математическое моделирование вихревого гидрообеспыливания на горно-обогатительных предприятиях'

Математическое моделирование вихревого гидрообеспыливания на горно-обогатительных предприятиях Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
100
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИДРООБЕСПЫЛИВАНИЕ / ВИХРЕВАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ОРТОКИНЕТИЧЕСКАЯ ГЕТЕРОКОАГУЛЯЦИЯ / ГИДРОФОБНОСТЬ / HYDROPHOBICITY / КРАЕВОЙ УГОЛ СМАЧИВАНИЯ / WETTING ANGLE / КИНЕМАТИЧЕСКАЯ КОАГУЛЯЦИЯ / KINEMATIC COAGULATION / HYDRODEDUSTING / VORTEX INERTIA ORTHOKINETIC HETERO-COAGULATION

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Макаров Владимир Николаевич, Макаров Николай Владимирович, Плотников Никита Сергеевич, Потапов Владимир Валентинович

Предложены метод вихревого высоконапорного гидрообеспыливания, основанный на принципе вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции в системе «жидкое-твердое» и математическая модель вихревого гидрообеспыливания, показано снижение величины потребной энергии полного поглощения абсолютно гидрофобных частиц пыли каплями жидкости при интенсивном закручивании капель жидкости. Уточнена графическая модель взаимодействия в зоне контакта в момент соударения в системе «твердое-жидкое», установлено, что площадь контакта капли жидкости с частицей пыли оказывает непосредственное влияние на величину краевого угла смачивания. Получены уравнения для расчета значений критериев Стокса и Рейнольдса в условиях вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции. Получены уравнения для расчета величины снижения потребной энергии полного поглощения частиц пыли и для расчета эффективного краевого угла смачивания и минимального диаметра поглощаемых частиц пыли в функции от угловой скорости вращения капель жидкости. Доказаны существенное увеличение поверхности смачивания и краевого угла смачивания в условиях вихревой кинематической коагуляции и снижение медианального размера диспергированного состава частиц пыли, повышение эффективности пылеподавления, снижение расхода воды в условиях вихревого гидрообеспыливания. Установлено, что снижение энергетических барьеров в условиях вихревой коагуляции обусловлено увеличением значений критериев Стокса и Рейнольдса, при вращении капли жидкости по сравнению с их значениями, рассчитанными без учета вращения капли жидкости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Макаров Владимир Николаевич, Макаров Николай Владимирович, Плотников Никита Сергеевич, Потапов Владимир Валентинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATHEMATICAL MODELING OF VORTEX HYDRODEDUSTING AT MINING AND PROCESSING PLANTS

The review of the currently available methods of hydrodedusting reveals their inefficient maintenance of health conditions at mining and processing plants. It is found that high-pressure hydrodedusting increases energy spent for airing, which worsens energy efficiency of sanitation support and, as a consequence, results in the drop in the competitive power of a mine or a processing plant. The proposed method of high-pressure vortex hydrodedusting is based on the principle of the vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation in the solid-liquid system. The mathematical model of vortex hydrodedusting is put forward, and it is shown that the value of energy required for liquid drops to completely absorb hydrophobic particles of dust is considerably decreased in case of intensive vortex of the drops. The graphical model on interaction in the contact zone at the moment of collision in the solid-liquid system is refined. It is found that the area of the liquid and dust particle contact has a direct influence on the wetting angle. The equations are derived for calculating the values of the Stokes and Reynolds criteria under vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation and the value of the decrease in energy required for the complete absorption of dust particles as function of angular velocity of rotation of liquid drops. It is proved that the wetting area and the wetting angle have essentially higher values under the vortex kinematic coagulation. The equations to find the efficient wetting angle and the minimum diameter of absorbed dust particles as function of the angular velocity of liquid drops are derived. The essential reduction in the medium size of dispersed dust particles, the enhanced dedusting efficiency and the decrease in the water consumption under vortex hydrodedusting has been confirmed. It is found that energy saving in vortex coagulation is conditioned by the increase in the values of the Stokes and Reynolds criteria in case of rotation of liquid drops as compared with the values of these criteria calculated without regard to liquid drop rotation.

Текст научной работы на тему «Математическое моделирование вихревого гидрообеспыливания на горно-обогатительных предприятиях»

УДК 621.982.622.273, 622.44

В.Н. Макаров, Н.В. Макаров, Н.С. Плотников, В.В. Потапов

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИХРЕВОГО ГИДРООБЕСПЫЛИВАНИЯ НА ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Предложены метод вихревого высоконапорного гидрообеспыливания, основанный на принципе вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции в системе «жидкое—твердое» и математическая модель вихревого гидрообеспыливания, показано снижение величины потребной энергии полного поглощения абсолютно гидрофобных частиц пыли каплями жидкости при интенсивном закручивании капель жидкости. Уточнена графическая модель взаимодействия в зоне контакта в момент соударения в системе «твердое—жидкое», установлено, что площадь контакта капли жидкости с частицей пыли оказывает непосредственное влияние на величину краевого угла смачивания. Получены уравнения для расчета значений критериев Стокса и Рейнольдса в условиях вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции. Получены уравнения для расчета величины снижения потребной энергии полного поглощения частиц пыли и для расчета эффективного краевого угла смачивания и минимального диаметра поглощаемых частиц пыли в функции от угловой скорости вращения капель жидкости. Доказаны существенное увеличение поверхности смачивания и краевого угла смачивания в условиях вихревой кинематической коагуляции и снижение медианального размера диспергированного состава частиц пыли, повышение эффективности пылеподавления, снижение расхода воды в условиях вихревого гидрообеспыливания. Установлено, что снижение энергетических барьеров в условиях вихревой коагуляции обусловлено увеличением значений критериев Стокса и Рейнольдса, при вращении капли жидкости по сравнению с их значениями, рассчитанными без учета вращения капли жидкости.

Ключевые слова: гидрообеспыливание, вихревая инерционная ортокинетическая ге-терокоагуляция, гидрофобность, краевой угол смачивания, кинематическая коагуляция.

Пылеподавление при помощи аэрированных частиц жидкости — гидрообеспыливание является одним из наиболее распространенных средств обеспечения санитарно-гигиенических условий в технологиях горного производства.

Существенное влияние на эффективность пылеподавления оказывают плотность орошения и удельный расход воды. Заметный рост эффективности пыле-

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-4-0-210-217

подавления наблюдается при удельном расходе воды не менее 50 л на 1 т добытого угля. Низконапорное орошение не улавливает мелкие фракции пыли, наиболее пневмокониозоопасные для человеческого организма. При этом остаточная запыленность не обеспечивает безвредные условия труда [1].

Резервом роста эффективности гидрообеспыливания является повышение

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 4. С. 210-217. © В.Н. Макаров, Н.В. Макаров, Н.С. Плотников, В.В. Потапов. 2018.

давления жидкости на выходе из форсунок. Это обусловлено тем, что эффект пылеподавления в существенной мере сводится к преодолению энергетического барьера и переводу системы «твердое-жидкое» в более устойчивое состояние, т.е. определяется степенью коагуляции и способностью капель жидкости схватывать частицы пыли [2].

При высоконапорном гидрообеспыливании существенно растут энергозатраты на аэрацию, что снижает энергоэффективность процессов обеспечения санитарно-гигиенических условий в шахтах и как результат приводит к падению конкурентоспособности экотехнологии в горном производстве [3, 4].

Актуальность задачи совершенствования технологии высоконапорного гидрообеспыливания как составной части программы внедрения экологического недропользования требует нового подхода к построению графо-аналитической модели инерционной ортокинетической гетерокоагуляции воднопылевого аэрозоля [5].

Целью моделирования кинематических и динамических параметров системы «капля жидкости — частица пыли» в процессе предлагаемой вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции является исследование механизма кинематической коагуляции в условиях действия присоединенного вихря в зоне контакта индуцированного вращающейся капелей жидкости [10, 11]. Математическая модель вихревой кинематической коагуляции, использующей вышеуказанный принцип, послужит основой подготовки рекомендации по совершенствованию технологического оборудования динамического высоконапорного гидрообеспыливания,созданию энергоэффективных вихревых форсунок для установок пылеподавления.

Фиксация частиц, приблизившихся к капле на расстояние действия адгезион-

ных сил, зависит от величины краевого угла смачивания 9. Для захвата гидрофобных частиц пыли каплей жидкости необходимо совершить работу внешних инерционных сил, которая соответствует кинетической энергии взаимодействия в процессе их контакта 1/Ук. Захват частицы пыли каплей жидкости произойдет при условии, когда кинетическая энергия 1/Ук будет больше или равна энергии поглощения Пж-г, соответствующей сумме энергии адгезии, определяемой удельной энергией отрыва, и энергии смачивания, определяемой удельной энергией растекания [6—9].

Используя известное выражение кинетической энергии частицы пыли как твердого тела 1/Ук и энергии поглощения ее жидкостью Пж-г, с учетом вышеизложенного условие полного захвата частицы пыли с минимальным диаметром бпт каплей жидкости после соответствующих преобразований получим в виде:

* = 24 25-^ 9 ™ (-рг) - V )2

(1)

где бпт — минимальный диаметр поглощаемой частицы пыли, м; рп и рг — плотность частицы пыли и газа соответственно, кг/м3; Уж и V. — скорость капли жидкости и газа соответственно, м/с; 8ж_г — коэффициент поверхностного натяжения на границе раздела двух сред «жидкость-газ», Дж/м2; 9 — краевой угол смачивания на границе раздела двух сред «жидкость-газ», рад.

Из анализа графической модели взаимодействия в зоне контакта в момент соударения в системе «твердое-жидкое», приведенной на рис. 1 и формулы (1) видно, что площадь контакта капли жидкости с частицей пыли оказывает непосредственное влияние на величину краевого угла смачивания 9. Чем меньше радиус кривизны поверхности капли в зоне контакта, т.е. меньше ее размер, тем меньше краевой угол смачивания 9,

Рис. 1. Графическая модель вихревой кинематической коагуляции частицы пыли капли жидкости: 1 — классическая инерционная ортокинетическая гетерокоагуляция, юж = 0; 2 — вихревая инерционная ортокинетическая гетерокоагуляция, юж > 0

а следовательно, тем больше потребуется затратить энергии для полного поглощения частицы пыли диаметром ^пт каплей жидкости, определяемой поверхностной энергией отрыва и растекания.

С ростом краевого угла смачивания 0 величина энергии поглощения Пж-г снижается, что позволяет обеспечить заданный уровень эффективности обеспыливания.

Критериями подобия определяющими идентичность кинематических, инерционных и аэродинамических явлений коагуляции, то есть переход системы «частицы пыли в капле жидкости» в устойчивое энергетическое состояние являются инерционные критерии Стокса (ЭГк) и Рейнольдса (Яв), характеризующие соотношение сил инерции и вязкости в трехфазной среде «жидкое-твердое-газообразное» [6—8].

Экспериментально установлено, существование аэродинамического энергетического барьер, препятствующего переходу системы «жидкое-твердое» на более высокий энергетический уровень

коагуляционного взаимодействия при низких значениях кинетической энергии взаимодействия капли жидкости и частицы пыли, что соответствует критическим значениям критерия Стокса, при которых невозможен захват частиц пыли [6, 7].

Влияние кинематических и динамических параметров вращения капли жидкости на аэродиинамический поверхностно-адгезионный энергетический барьер и краевой угол смачивания показано на графической модели вихревой инерционной оптокинетической гетерокоогуля-ции при взаимодействии частицы пыли с вращающейся с угловой скоростью шж каплей жидкости, представленной на рис. 1.

При вращении капли жидкости с угловой скоростью шж вокруг ее поверхности и в зоне контакта согласно условию Гель-мгольца-Бернулли создается область разрежения, т.е. пониженного статического давления на величину удельной энергии присоединенного вихря ДМк, скорость которого согласно гидродинамической аналогии определяется по известной в

теории электродинамике формуле Био-Саварра. Таким образом присоединенный вихрь обусловленный вращением капли жидкости, снижая статическое давление в зоне ее контакта с частицей пыли способствует снижению аэродинамического энергетического барьера [12].

Изменение кинематических параметров, характеризующих взаимодействие частицы пыли и капли жидкости в зоне контакта при соударении приводит к существенным изменениям фактических значений критериев Стокса и Рейнольдса, которые в условиях вихревой кинематической коагуляции определяются по формулам:

Stk = d„2 (-Рг-Уп)2 + 0,25ЮХ2~1Й9 _ ш 18цгсЖ

Re = dжр^(Уж - V )2 + 0,25юЖdn2 sin6 , (2)

жю

Ц г

где dx — диаметр капли жидкости, м; Vn = V — скорость перемещения частицы пыли, м/с; рп и рж — плотности частицы пыли и газа соответственно, кг/м3; цГ — коэффициент динамической вязкости газа, кг/мс.

Таким образом вращательное движение капли жидкости увеличивает фактическое эффективное значение критериев Стокса Stk< и Рейнольдса Rex< в зоне контакта способствуя снижению, как запрещающего уровня поверхностно-адгезионного энергетического барьера, так и критического уровня аэродинамического энергетического барьера.

Снижение потребной энергии для полного поглощения частицы пыли вращающейся каплей жидкости, равное работе силы депрессии в зоне контакта на длине частицы пыли можно выразить уравнением:

ДЛ = ДР d = (1/2) Г ю d S , (3)

ж-г ж-г п 4 ' ' ю ж п к' 4 '

где Г< — циркуляция газа в зоне контакта частицы пыли и капли жидкости, м2/с; SR — площадь контакта соответствующая площади смачивания, м2; ДРж-г — сила давления разряжения (депрессия) в зоне контакта частицы пыли и капли жидкости обусловленная влиянием присоединенного вихря и равная снижению силы поверхностного натяжения, Н.

Уравнение для дополнительной кинетической энергии, снижающей аэродинамический барьер поглощения, то есть фактически уменьшающей потребную кинетическую энергию, равной энергии вихря, присоединенного к вращающейся капли жидкости, с учетом рис. 1, уравнений Бернулли, Остроградского-Гаусса получим в виде [9]:

ДМ = -ДЛ = (п2/32) р d2 sin4 9 ю 2. (4)

к ж-г 4 ' ' > г п ю ж 4 '

С учетом формулы (3) уравнение для силы депрессии в зоне контакта частицы пыли и капли жидкости обусловленной влиянием присоединенного вихря и равная снижению силы поверхностного натяжения получим в виде:

ДГж-г = (п2/32) рг dn4 sin4 е юж2. (5)

Для вихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции минимальное значение энергии для полного поглощения, с учетом уравнений выше сказанного примет вид:

П = Л —ДЛ = 28 cos9 . (6)

ж-г ю ж-г ж-г ж-г ю 4 '

57/t

10 10 10 10 10

-1

-2

-3

-i

\ 1_ ?

\ --* ч \ 3

ч

10

10'

10'

Рис. 2. Изолинии угловой скорости вращения капли воды в функции от критических значений критерия Стокса и Рейнольдса: 1 - юж = 0; Stkк = 4,1*10-2; Яеж = 20; с(пм = 6*10-6 м; 2 - юж = 1,5*102 с-2; Stk = 9*10-3; Яе = 15; С = 3,5*10-6 м;Р3 - ю = 3*102 с-2; Stk = 5*10-3; Яе = 6; С = 1,5*10-6 м

кр ' ж ' пм ' ' ж ' кр ' ж ' пм '

С учетом уравнений [4—6] после соответствующих преобразований уравнение для краевого угла смачивания в зоне контакта жидкой и твердой фазы при вращении капли жидкости с угловой скоростью ю получим в виде:

0„ = arccos

cos 0

Прdn sin2 0Ю

2 Л

(7)

645ж г cos 0

\ ж-г /

Таким образом, с учетом предложенной модели инерционной орто-кинетической гетерокоагуляции системы «частица пыли — капля жидкости при вращении частицы жидкости с угловой скоростью юж минимальный диаметр dnam частицы пыли полностью поглощаемой в процессе захвата и смачивания каплями жидкости при действии сил поверхностного натяжения, инерционных сил поступательного и вращательного движения может быть записана в виде:

(8)

прг б1п2 0ю2

На рис. 2 приведены результаты расчета по предложенной математической модели вихревой кинематической коагуляции изменения критических значений критерия Стокса Stkкр в зависимости от угловой скорости вращения капель воды юж диаметром сСж = 6*10-5 м для абсолютно гидрофобных частиц окиси кремния.

Приведенные изолинии угловой скорости вращения капель жидкости в функции от критических значений критериев Стокса и Рейнольдса подтверждают существенное снижение, как запрещяющего уровня поверхностно-адгезионного энергетического барьера налипания частиц, так и критического уровня аэродинамического энергетического барьера. При угловой скорости вращения капель жидкости юж = = 3*102 с-1, критическое значение критерия Стокса снижается более чем в четыре раза, а критическое значение критерия Рейнольдса более чем в три раза, по сравнению с их значениями в условиях поступательного движения капель жидкости, то есть при юж = 0.

Снижение энергетических барьеров в условиях вихревой коагуляции обусловлено, как показано выше (3), увеличением значений критериев Стокса Stkю и Рейнольдса Яе , при вращении капли жидкости по сравнению с их значениями Stk, Яе , рас-

считанными без учета вращения капли жидкости, то есть при юж = 0.

Снижение величины критерия Рей-нольдса для капель жидкости при вихревом высоконапорном гидрообеспыливании соответствует уменьшению ее расхода и потребного давления, т.е. повышению ресурса эффективности системы пылеподавления. Приведенные данные показывают, что при вихревом инерционном ортокинетическом гетерокоагуля-ционном взаимодействии вращающихся капель жидкости и не смачиваемых частиц пыли коэффициент захвата будет равен коэффициенту коагуляции пк при существенно меньших значениях критерия Рейнольдса, т.е. при меньших скоростях поступательного движения капли жидкости, либо меньших размерах частицы пыли.

Выводы

• Вращение капли жидкости, в процессе вихревой инерционной ортокине-тической коагуляции, увеличивает фактическое эффективное значение критери-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ев Стокса Stk и Рейнольдса Яв , в зоне

ю " жю'

контакта способствуя снижению их критических значений.

• Вихревое высоконапорное гидрообеспыливание способствует увеличению угла смачивания, снижению минимального размера абсолютной гидрофобно-сти частиц пыли, уменьшению запрещающего уровня поверхностно-адгезионного энергетического барьера налипания частиц и критического уровня аэродинамического энергетического барьера.

• Применение вихревых форсунок в установках пылеподавления позволяет уменьшить минимальный размер поглощения абсолютно гидрофобных частиц пыли до 1,5*10-6 м, то есть существенно уменьшить медианальный размер диспергированного состава частиц пыли, повышая тем самым эффективность пылеулавливания до 99%.

• Вихревая кинематическая коагуляция позволяет на 20% снизить расход воды по сравнению с классическим высоконапорным гидрообеспыливанием, доведя его до 8 л/т.

1. Ксенофонтова А. И., Бурчаков А. С. Теория и практика борьбы с пылью в угольных шахтах. - М.: Недра, 1965. - 232 с.

2. Саранчук В. И., Качан В. П., Рекун В. В. и др. Физико-химические основы гидрообеспы-ливаения и предупреждения взрывов угольной пыли. — Киев: Наукова думка, 1984. — 216 с.

3. Makarov V. N., Potapov V. Ya., Davydov S. Ya., Makarov N. V. A method of additive aerodynamic calculation of the friction gear classification block (SCOPUS) Refractions and Industrial Ceramics. 2017. Vol. 38. No 3. pp. 288—292.

4. Янов А. П., Ващенко В. С., Гагауз Ф. Г. и др. Борьба с пылью и вредными газами в желез-норудных шахтах. — М.: Недра, 1984. — 228 с.

5. Журавлев В. П., Саранчук В. И., Страхов И.А. и др. Моделирование и проектирование систем гидрообеспыливания. — Киев: Наукова думка, 1990. — 132 с.

6. Фролов А. В., Телегин В.А., Сечкерев Ю.А. Основы гидрообеспыливания // Безопасность жизнедеятельности. — 2007. — № 10. — С. 1—24.

7. Owyer F. B, Thompson R.L. Ore sorting / Develop and Innosot. Aust. Process Ind // Aust. Chen. Eg. Conf., Newcestle, 1972, Pop. Sudney, S.A. pp. 81—88.

8. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. — М.: Химия, 1976. — 416 с.

9. Макаров В. Н., Горшкова В.А., Волегжанин В.А. Математическое моделирование активного управления аэродинамикой шахтных центробежных вентиляторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 4. — С. 39—45.

10. Макаров Н. В., Макаров В. Н. Патент 260 14 95. Россия, М.кл.В64С 23/0,6. Способ создания подъемной силы и устройства для его осуществления, опубл.: 10.11.2016. Бюл.№ 31.

11. Лойцянский И.Л. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1978. — 736 с.

12. Malmyth N.D., Marlhi V.D., Kole D.D. Studies of upper surface blown airfoils in jucom-pressible and transuic flows. AJAA, Paper, 1980, No 18, pp. 14—16. ti^

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Макаров Владимир Николаевич1 — доктор технических наук, профессор,

Макаров Николай Владимирович1 — кандидат технических наук,

зав. кафедрой, e-mail: [email protected],

Плотников Никита Сергеевич1 — начальник Бизнес-инкубатора,

Потапов Владимир Валентинович1 — кандидат технических наук,

доцент, e-mail: 2 [email protected],

1 Уральский государственный горный университет.

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 4, pp. 210-217.

V.N. Makarov, N.V. Makarov, N.S. Plotnikov, V.V. Potapov

MATHEMATICAL MODELING OF VORTEX HYDRODEDUSTING AT MINING AND PROCESSING PLANTS

The review of the currently available methods of hydrodedusting reveals their inefficient maintenance of health conditions at mining and processing plants. It is found that high-pressure hydrod-edusting increases energy spent for airing, which worsens energy efficiency of sanitation support and, as a consequence, results in the drop in the competitive power of a mine or a processing plant. The proposed method of high-pressure vortex hydrodedusting is based on the principle of the vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation in the solid-liquid system. The mathematical model of vortex hydrodedusting is put forward, and it is shown that the value of energy required for liquid drops to completely absorb hydrophobic particles of dust is considerably decreased in case of intensive vortex of the drops. The graphical model on interaction in the contact zone at the moment of collision in the solid-liquid system is refined. It is found that the area of the liquid and dust particle contact has a direct influence on the wetting angle. The equations are derived for calculating the values of the Stokes and Reynolds criteria under vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation and the value of the decrease in energy required for the complete absorption of dust particles as function of angular velocity of rotation of liquid drops. It is proved that the wetting area and the wetting angle have essentially higher values under the vortex kinematic coagulation. The equations to find the efficient wetting angle and the minimum diameter of absorbed dust particles as function of the angular velocity of liquid drops are derived. The essential reduction in the medium size of dispersed dust particles, the enhanced dedusting efficiency and the decrease in the water consumption under vortex hydrodedusting has been confirmed. It is found that energy saving in vortex coagulation is conditioned by the increase in the values of the Stokes and Reynolds criteria in case of rotation of liquid drops as compared with the values of these criteria calculated without regard to liquid drop rotation.

Key words: hydrodedusting, vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation, hydrophobicity, wetting angle, kinematic coagulation.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-4-0-210-217

AUTHORS

Makarov V.N.1, Doctor of Technical Sciences, Professor,

Makarov N.V1, Candidate of Technical Sciences, Head of Chair, e-mail: [email protected], Plotnikov N.S1, Head of Business Incubator,

Potapov V.V.1, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, e-mail: 2 [email protected], 1 Ural State Mining University, 620144, Ekaterinburg, Russia.

REFERENCES

1. Ksenofontova A. I., Burchakov A. S. Teoriya i praktika bor'by s pyl'yu v ugol'nykh shakhtakh (Theory and practice of dust control in coal mines), Moscow, Nedra, 1965, 232 p.

2. Saranchuk V. I., Kachan V. P., Rekun V. V. Fiziko-khimicheskie osnovy gidroobespylivaeniya i pre-duprezhdeniya vzryvov ugol'noy pyli (Basic physics and chemistry of hydrodedusting and prevention of coal dust explosions), Kiev, Naukova dumka, 1984, 216 p.

3. Makarov V. N., Potapov V. Ya., Davydov S. Ya., Makarov N. V. A method of additive aerodynamic calculation of the friction gear classification block (SCOPUS) Refractions and Industrial Ceramics. 2017. Vol. 38. No 3. pp. 288-292.

4. Yanov A. P., Vashchenko V. S., Gagauz F. G. Bor'ba s pyl'yu i vrednymigazami v zheleznorudnykh shakhtakh (Dust and toxic gas control in iron ore mines), Moscow, Nedra, 1984, 228 p.

5. Zhuravlev V. P., Saranchuk V. I., Strakhov I. A. Modelirovanie i proektirovanie sistem gidroobe-spylivaniya (Modeling and design of hydrodedusting systems), Kiev, Naukova dumka, 1990, 132 p.

6. Frolov A. V., Telegin V. A., Sechkerev Yu. A. Bezopasnost'zhiznedeyatel'nosti. 2007, no 10, pp. 1—24.

7. Owyer F. B, Thompson R. L. Ore sorting. Develop and Innosot. Aust. Process Ind. Aust. Chen. Eg. Conf., Newcestle, 1972, Pop. Sudney, S.A. pp. 81—88.

8. Zimon A. D. Adgeziya zhidkosti i smachivanie (Liquid adhesion and wetting), Moscow, Khimia, 1976, 416 p.

9. Makarov V. N., Gorshkova V. A., Volegzhanin V. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016, no 4, pp. 39—45.

10. Makarov N. V., Makarov V. N. Patent RU260 14 95, 10.11.2016.

11. Loytsyanskiy I. L. Mekhanika zhidkosti i gaza (Fluid and gas mechanics), Moscow, Nauka, 1978, 736 p.

12. Malmyth N. D., Marlhi V. D., Kole D. D. Studies of upper surface blown airfoils in jucompressible and transuic flows. AJAA, Paper, 1980, No 18, pp. 14—16.

FIGURES

Fig. 1. Graphical model of vortex kinematic coagulation of dust particle and liquid drop: classical inertia orthokinetic hetero-coagulation, vortex inertia orthokinetic hetero-coagulation.

Fig. 2. Contour lines of angular rotation velocity of water drop as function of critical values of the Stokes and Reynolds criteria.

_

РУКОПИСИ, ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «ГОРНАЯ КНИГА»

КОМПЛЕКСЫ ГОРНЫХ МАШИН ДЛЯ ДОБЫЧИ БИОТОПЛИВА НА ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

(№ 1118/04-18, 1120/04-18, 1121/04-18, 1122/04-18 от 12.02.2018; 7 с.) Зюзин Борис Федорович1 - доктор технических наук, профессор, e-mail: [email protected], Жигульская Александра Ивановна1 - кандидат технических наук, доцент, Жигульский Максим Александрович1 - старший преподаватель, e-mail: [email protected], Оганесян А.С.1 - магистрант, e-mail: [email protected],

1 Тверской государственный технический университет.

В современных условиях функционирования торфяной отрасли горной промышленности необходимо создание комплексов машин в соответствии с перспективными технологиями добычи торфяного биотоплива: фрезерного торфа, кускового торфа, торфяные брикеты, пел-леты и гранул.

Ключевые слова: горные машины, комплексы машин, торфяные месторождения, биотопливо.

COMPLEXES OF MOUNTAIN MACHINES FOR BOOTY OF BIOFUEL ON PEAT DEPOSITS

Zyuzin B.F1, Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: [email protected],

Zhigul'skaya A.I.1, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, e-mail: [email protected], Zhigul'skiy M.A.1, Senior Lecturer, e-mail: [email protected], Oganesyan A.S1, Master's Degree Student, e-mail: [email protected], 1 Tver State Technical University, 170026, Tver, Russia.

In modern conditions of functioning of the peat mining industry requires the creation of machines in accordance with the perspective technologies of production of biofuel peat: milled peat, sod peat, peat briquettes, pellets and granules.

Key words: mining machines, complexes of machines, peat deposits, biofuel.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.