Рассмотрены теоретические сведения из экологических разделов учебных дисциплин «Надзор и контроль в сфере безопасности», «Системы защиты в техносфере», преподаваемых студентам направлений подготовки «Техносферная безопасность» и «Промышленная теплоэнергетика». Уделено особое внимание современным конструкциям золо- и пылеуловителей, эксплуатируемых в котельных на предприятиях железнодорожного транспорта. Разработаны и предложены к внедрению авторские новые очистные устройства, защищенные патентами на полезные модели и изобретения. Для студентов очной и заочной форм обучения по направлению подготовки бакалавров 20.03.01 и магистратуры 20.04.01 «Техносферная безопасность». Может быть полезно студентам других технических специальностей при изучении учебных дисциплин «Безопасность жизнедеятельности» и «Экология». Полезную информацию также найдут работники экологических и энергетических служб предприятий, повышающие квалификацию в Институте дополнительного образования ДВГУПС, и аспиранты технических вузов при изучении экологических проблем защиты атмосферы от загрязнения твердыми веществами.
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЫЛЕГАЗОВЫХ СИСТЕМ И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЫЛЕЗОЛОУЛАВЛИВАНИЯ 7
1.1. Анализ физико-химических свойств и характеристик дисперсных пылегазовых систем 7
1.1.1. Концентрация взвешенных частиц и их дисперсность 7
1.1.2. Плотность частиц 11
1.1.3. Адгезионные и аутогезионные свойства 11
1.1.4. Абразивность частиц 13
1.1.5. Смачиваемость частиц 14
1.1.6. Гигроскопичность и растворимость частиц 15
1.1.7. Электрические свойства частиц и пылевых слоев 15
1.1.8. Выделение твердых частиц из аэрозоля 18
1.1.9. Коагуляция взвешенных частиц 21
1.2. Анализ теоретических методов исследования дисперсного состава пылевых и золовых частиц 25
1.3. Теоретические основы золоулавливания при сжигании углей 31
1.4. Анализ экспериментальных методов исследования характеристик пылегазовых систем 36
1.4.1. Приборы и аппаратура, применяемые при исследованиях 36
1.4.2. Порядок проведения экспериментальных исследований и обработки результатов анализа 40
1.4.3. Оценка погрешностей при определении дисперсного состава пыли 44
1.4.4. Контроль эффективности пылеочистного оборудования 48
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗОЛОПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИХ АППАРАТОВ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДБОРУ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 55
2.1. Анализ задач и стадий технологии золоочистки выбрасываемых дымовых газов и рекомендации по их реализации 55
2.2. Классификация современных конструкций золо- и пылеуловителей по способу очистки и по принципу действия 58
2.3. Аппараты циклонного типа для сухой механической очистки газов от твердых частиц 60
2.4. Золопылеуловители мокрой очистки газов 67
2.5. Пылеосадительные камеры и фильтры 70
2.6. Рекомендации по подбору рациональных типов пыле- и золоуловителей 75
3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЗОЛОУЛОВИТЕЛЕЙ И МЕТОДИК ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧНОСТИ ИХ РАБОТЫ 82
3.1. Анализ эффективности работы золоуловителей циклонного типа 82
3.2. Расчет параметров работы мокрых золоуловителей (скрубберов) 85
3.3. Методика расчета эффективности эксплуатации пылеосадительных камер 89
3.4. Расчетный и опытный анализ работы ступенчатых золоуловителей 93
3.5. Обзор методов и методик расчета и оценки эффективности работы циклонов-золоуловителей 101
3.5.1. Вероятностно-энергетический метод 101
3.5.2. Универсальный метод и усовершенствованная методика оценки эффективности золоулавливания в циклонах 101
3.5.3. Новый нейросетевой метод моделирования циклонов-золоуловителей 103
4. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ НОВЫХ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЦИКЛОНОВ-ЗОЛОУЛОВИТЕЛЕЙ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ 111
4.1. Разработка научно-технических подходов к созданию новых конструкций циклонов-золоуловителей с высокой степенью очистки газов от твердых частиц 111
4.2. Обзор опыта применения новых конструкций золо- и пылеулавливающих устройств в угольных котельных и на тепловых электростанциях 113
4.3. Новые авторские конструкции эффективных фильтров-циклонов для очистки выбросов дымовых газов от золы 123
4.4. Новые авторские конструкции группового и батарейного циклонов-золоуловителей, разработанных в ДВГУПС и ТОГУ 126
4.5. Авторские запатентованные конструкции циклонов с высокой степенью очистки дымовых газов 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 139
ПРИЛОЖЕНИЕ 143
