Инновация: донские учёные могут улучшить экологию промышленных предприятий

Научный коллектив ДГТУ занимается разработкой устройства, который позволит повысить эффективность и надежность процесса пылеулавливания, а также улучшит аэродинамические свойства циклонных аппаратов, применяемых на металло- и деревообрабатывающих предприятиях.

Особенность инновации в том, что конструктивные параметры устройства можно регулировать в зависимости от свойств пыли.

Авторы разработки – ректор ДГТУ, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» Бесарион Месхи, д.т.н., профессор Юрий Булыгин, к.т.н., доцент Олег Денисов и к.т.н., доцент Анатолий Михайлов.

«Первые «циклоны», пылеуловители циклонного типа, появились в промышленности более 100 лет назад. Их бункер, емкость для сбора пыли, был выполнен в цилиндрической форме, – рассказывает Юрий Булыгин. – Однако эффективность очистки в таких «циклонах», как правило, невысока. Наша кафедра заинтересовалась поиском способов, которые повысят качество пылеулавливания первой ступени очистки. Выяснилось, что если доработать этот этап, можно будет улучшить работу тканевых фильтров, осуществляющих окончательную, более тонкую, доочистку газов пылевоздушной среды».

Донские же ученые разработали и создали промустановки, выполненные в виде обратного конуса без цилиндрической части. Перспективный проект был защищен двумя российскими патентами.

«В «циклонах» с обратным конусом вход запыленного потока осуществляется на меньших радиусах, чем в цилиндрических. Таким образом, увеличивается центробежная сила на первых витках закручивания, которые позволяют сепарировать пыль, – поясняет Юрий Булыгин. – Тяжелые частицы сразу оседают на стенках «циклона», а основная очистка идет на первых двух-трех витках. Зная структуру вихревых течений внутри циклонного аппарата, можно найти оптимальную глубину погружения выхлопного патрубка и попасть в ту зону, где не будет вредного выноса пыли обратно в тело «циклона». Кроме того, в зависимости от ее свойств можно изменять соотношение объемов рабочей части пылеуловителя и бункера, где пыль собирается».

В опорном вузе собрали установку «Циклон», на ней проводились испытания циклонных аппаратов разной формы: цилиндрического и конического. Чтобы определить влияние формы аппарата на эффективность процессов осаждения пыли, на вход «циклонов» ученые подавали смесь воздуха с материалами различной грануляции – электрокорунд, древесные опилки, металлическую пыль.

Результаты исследований показали, что коэффициент пылеочистки как для древесной пыли, так и для электрокорунда у конического циклона больше, чем у цилиндрического – эффективность пылеулавливания оказалась более чем на 10-15% выше.

Сейчас управление установкой осуществляется механически. В будущем донские ученые планируют разработать электронную систему регулирования конструктивных параметров «циклонов», которая позволит организовать более эффективное улавливание пыли.