Основи створення високоефективного пиловловлюючого обладнання для будівельної індустрії

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАІНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

УДК 621.928.9

НАУКОВІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ВИСОКОЕФЕКТИВНОГО ПИЛОВЛОВЛЮЮЧОГО ОБЛАДНАННЯ

Спеціальність 05.05.02 - Машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Батлук Вікторія Арсеніївна

Харків 2001



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному університеті “Львівська Політехніка” Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант:

доктор технічних наук, професор Назаренко Іван Іванович завідувач кафедри “Експлуатації та ремонту будівельних машин”, Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Сівко Володимир Йосипович, професор кафедри “Експлуатації та ремонту будівельних машин”, Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України;

доктор технічних наук, професор Маслов Олександр Гаврилович, завідувач кафедри “Конструювання машин і технологічного обладнання”, Кременчуцький державний політехнічний університет Міністерства освіти і науки України;

доктор технічних наук, професор Богданов Василь Степанович, завідувач кафедри “Механічне обладнання підприємств промисловості будівельних матеріалів”, Бєлгородська державна технологічна академія будівельних матеріалів.

Провідна установа: Науково-дослідний інститут будівельних конструкцій Державного комітету у справах будівництва, архітектури та житлової політики України (м. Київ)

Захист відбудеться “27” червня 2001 р. о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 64.056.04, в Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України, 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури, 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

Автореферат розісланий “ 25 ” травня 2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат техн. наук, доцент Ємельяненко М.Г.

пиловловлювач будівельний акустичний магнітний



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Щорічно, внаслідок господарської діяльності людства, утворюються десятки мільйонів тонн промислових відходів у вигляді токсичних газів, які викидаються в атмосферу, і твердих техногенних продуктів, що забруднюють повітряне і водне середовище. Це призводить до глибоких негативних тенденцій в екологічній ситуації і складає фундаментальну проблему сучасності, на рішення якої направлені, зусилля всіх розвинених країн світу.

Існуючі засоби для вловлення пилу при виробництві будівельних матеріалів і конструкцій недостатньо ефективні і економічні. Відсутній єдиний підхід до їх аналізу, що не дає можливості з єдиних позицій визначати сферу раціонального використання кожного з них, обладнання що використовується не може забезпечити очищення дрібнодисперсної фракції вище за 85%, а ряд конструктивних удосконалень веде до значного ускладнення без наукового обґрунтування схем пилоочищення.

На сьогоднішній день ця проблема залишається невирішеною і з кожним роком нагромаджується ряд першочергових задач, однією з яких є попередження і ліквідація шкідливих викидів машинами для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій в атмосферу. Ця задача виросла в окрему проблему, рішення якої, з одного боку, повинно сприяти поліпшенню екології навколишнього середовища, а з іншого - поверненню викидів, зокрема пилоподібних, в технологічні процеси і їх використання в ряді виробництв, як вторинні матеріальні ресурси. Розв'язання цієї проблеми може бути досягнуте створенням безвідходних технологій, безтрубних підприємств, принципово нових агрегатів і установок для очищення газів промислових підприємств від полідисперсного пилу, вловленням, подальшою повною утилізацією і використанням їх в технології будівельних матеріалів і виробів. Використання цих відходів надзвичайно важливе по ряду причин - це забезпечує виробництво багатим джерелом дешевої і часто вже підготовленої сировини; приводить до економії капітальних вкладень, призначених для будівництва підприємств, які добувають і переробляють сировину, підвищує рівень їх рентабельності, вивільняє значні площі земельних угідь і знижує ступень забруднення навколишнього середовища і енергоємності виробництв.

Вирішення проблеми підвищення ефективності пиловловлюючого обладнання можливе на основі вивчення і встановлення закономірностей руху частинок в робочому об'ємі апарата під дією сил різної природи з наступним визначенням умов розділення гетерогенних систем і оцінкою сил опору в різних зонах переміщення пилоповітряної суміші. Такий підхід дасть можливість розробляти принципово нові апарати в яких визначено механізм руйнування великомасштабних турбулентних вихорів і коректно враховується опір на всіх ділянках руху суміші, а це відкриває шляхи для створення пиловловлювачів з багатоступеневою системою очищення.

Оцінка руху частинок вирішується на основі теорії розділення гетерогенних систем, а опір визначається із математичної моделі системи “пиловловлювач - пилоповітряна суміш” де останній елемент системи розглядається як жорстке пластичне тіло, що знаходиться в напруженому стані під дією відцентрових сил.

Таким чином, створення принципово нових апаратів сухого очищення повітря від пилу, які забезпечили б можливість високоефективного вловлення полідисперсного пилу при зменшенні гідравлічного опору і розмірів установок, становить значний теоретичний і практичний інтерес.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до науково-технічної програми Міністерства вищої освіти України (№ держреєстрації 86029765).

Госпдоговірні науково-дослідні роботи за тематикою кафедри “Охорона праці" проводилися в 1970-1990 рр. на замовлення наступних підприємств: - інституту гірничої промисловості ім. Скочинського (Москва) по дослідженню питань пилоочищення глибоких шахт (№ держреєстрації 85081598); - виробничого об'єднання “Конвеєр" (Львів) по очищенню повітря від пилу при металообробці (№ держреєстрації 74025585); - виробничого об'єднання “Електрон" (Львів) по очищенню повітря від пилу при деревообробці, металообробці і пайці (№ держреєстрації 01870024459); - Всесоюзного науково-дослідного і проектного інституту сірчаної промисловості по очищенню повітря від пилу при дробленні сірчаної руди (№ держреєстрації 81082883).

Мета і задачі дослідження. Створення високоефективного пиловловлюючого обладнання з жалюзійним відокремлювачем для промисловості будівельних матеріалів при використанні механічних, акустичних та магнітних полів на основі моделювання робочих процесів та розробленої методології його розрахунку.

Для досягнення мети треба вирішити наступні основні задачі.

Обґрунтувати математичну модель робочого процесу руху частинок у різних зонах пиловловлювача.

Розробити теорію розділення гетерогенних систем і виявити закономірність руху частинок та умови руйнування турбулентних вихорів;

Визначити математичну модель системи “пиловловлювач - пилоповітряна суміш” і на цій основі встановити аналітичні залежності для оцінки опору пилоповітряної суміші на всіх ділянках їх руху;

Розробити інженерні методи розрахунку і створення високоефективних пиловловлювачів;

Систематизувати та розробити конструктивні схеми принципово нових пиловловлювачів з багатоступеневою системою очистки;

Виконати експериментальні дослідження з метою оцінки ефективності існуючих і новостворених апаратів та обладнання для сепарації матеріалів, визначення основних характеристик процесу та провести співставлення теорії і практики;

Впровадити у виробництво розроблені та створені конструкції пиловловлювачів та дати оцінку їх ефективності;

Створити систему автоматичного вибору схеми пиловловлення і її конструктивні розміри в залежності від запитів підприємств.

Загальна методика вирішення проблеми складається з наступних етапів: перший - створення наукових основ процесів розділення гетерогенних систем шляхом дисипації великомасштабних турбулентних вихорів; другий - створення теоретичних основ розрахунків пиловловлювачів шляхом фізичної і математичної постановки задачі, визначення опорів окремих елементів установок, моделювання фізико-механічних властивостей пилоповітряної суміші, числового вирішення одномірної задачі, третій - створення на основі перших двох етапів принципово нових конструкцій пиловловлюючих установок, четвертий - експериментальна перевірка і практична реалізація основних наукових результатів, п'ятий - створення системи автоматичного вибору типу пиловловлювача і його конструктивних розмірів у залежності від характеру пилу і технологічних режимів виробництва; шостий - практичне застосування продуктів вловлення.

Об'єкт дослідження - процес високоефективної очистки повітря від пилу за допомогою пиловловлювача циклонного типу з жалюзійним відокремлювачем.

Предмет дослідження - пиловловлювачі з жалюзійним відокремлювачем.

Методи дослідження: аналіз рівняння Чена і на його основі вирішення математичних моделей руху частинок в турбулентному вихорі; використовування основних положень теорії “шляху зміщення” Прандтля для визначення розмірів турбулентного вихору, а по них - конструкції жалюзійного відокремлювача і його розміщення в апараті; вирішення математичної моделі системи “пиловловлювач - пилоповітряна суміш” для визначення сил опору пилоповітряної суміші на різних ділянках апарату на основі класичної теорії пружності, експериментальна перевірка теоретичних положень з використанням стандартних і загальноприйнятих методів проведення експериментів та їх обробки.

Широкі різнопланові пошукові дослідження дозволяють визначити основні напрямки роботи з розробки наукових основ створення принципово нових конструкцій високоефективних апаратів з жалюзійним відокремлювачем для очищення повітря від пилу при суперпозиції механічних, акустичних і магнітних полів.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в створенні наукових основ проектування пиловловлювачів для аерозольних частинок будівельних сумішей, що базуються на вивченні закономірностей руху пилоповітряної суміші в потоках, які мають місце в елементах конструкції апаратів (прямолінійний і криволінійний потоки, потоки у вихоростоці, тощо) і створенні математичних моделей руйнування великомасштабних турбулентних вихорів. Основні наукові результати роботи полягають у наступному.

Створені основи теорії розділення гетерогенних систем в установках пиловловлення шляхом руйнування турбулентних вихорів і розроблені математичні моделі цих процесів, які дозволяють визначити розміри вихорів, а на їх основі - конструкцію жалюзійного відокремлювача і його положення в апараті.

Вперше виконані і отримані основні залежності для оцінки опору пилоповітряної суміші в прямолінійних, криволінійних потоках, у вихростоці, плоскому вихорі тощо, що дало можливість визначити зони ефективного пиловловлення і механізм регулювання цих потоків.

Розроблені математичні моделі процесів сепарації аерозолів у механічних, акустичних і магнітних полях в апаратах з жалюзійним відокремлювачем, що дозволяють визначити ефективність роботи конкретного типу установки шляхом дослідження аеродинамічної структури пилоповітряного потоку і математичної побудови траєкторій руху в них аерозольних частинок.

Розроблений і науково обґрунтований метод пилоочищення у відцентрово-інерційних пиловловлювачах з жалюзійним відокремлювачем з накладенням акустичного, магнітного або акустично-магнітного полів, який дозволив об'єднати процеси коагуляції аерозолів і їх вловленя в одному апараті.

Виявлено вплив основних параметрів акустичного поля, пилу і технологічного процесу на кінетику акустичної коагуляції аерозолів у акустичних апаратах з жалюзійним відокремлювачем. Отримані рекомендації з використання “схрещених звукових полів” і “стоячих” звукових хвиль у промислових акустичних пиловловлювачах, що дозволило підібрати оптимальні параметри акустичного поля при їх роботі.

Розроблені наукові основи створення серії відцентрово-інерційних, акустичних і магнітних апаратів з жалюзійним відокремлювачем, відмінних від аналогів високою ефективністю пиловловлення, невеликим гідравлічним опором і габаритами.

Для всіх типів апаратів побудовані статистичні моделі, що виражають залежність ефективності пиловловлення від параметрів пилоповітряного потоку і режимів роботи установок. Моделі дозволяють з використанням ЕОМ підібрати для кожного конкретного виробництва схему пилоочищення.

Практичне значення результатів полягає в:

теоретичному обґрунтуванні, конструюванні, дослідженні і впровадженні у виробництво принципово нових конструкцій жалюзійних відокремлювачів на основі створеної теорії. Новизна конструкцій підтверджені авторськими свідоцтвами і патентами України і Росії;

можливості визначення основних геометричних розмірів апаратів, конструктивних розмірів жалюзійного відокремлювача і його положення в корпусі, згідно з теорією руйнування вихорів, розробленої автором;

можливості керування процесом пиловловлення шляхом зміни опору на різних ділянках руху потоку в апараті;

створенні принципово нових високоефективних конструкцій відцентрово-інерційних, акустичних і магнітних апаратів з жалюзійним відокремлювачем;

отриманні загальних розрахункових залежностей, інженерних методик розрахунку і оцінки ефективності систем пиловловлення, режимів роботи і критеріїв оптимального їх вибору;

можливості за допомогою ЕОМ розробляти конструктивні схеми установок пиловловлення, що забезпечують необхідну ефективність пиловловлення і дозволяють обґрунтовано вибирати оптимальні вузли апаратів;

можливості зміни параметрів звукового, магнітного полів і пилоповітряного потоку для підбору оптимальних умов коагуляції;

оптимізації конструкцій пиловловлювачів, класифікації їх по конструктивним ознакам і розташуванню акустичного випромінювача для полегшення вибору їх, виходячи з умов виробництва;

розробці банку даних для алгоритму машинного вибору систем пилоочищення для кожного конкретного виробництва.

Інженерно-конструкторські розробки автора впроваджені в 30 організаціях і підприємствах, що підтверджено відповідними актами, наведеними в додатку до дисертації.

Особистий внесок автора полягає в розробці математичних моделей процесів, що відбуваються в відцентрово-інерційних, акустичних, магнітних і магнітно-акустичних апаратах, створенні систем науково - обґрунтованого, комп'ютерного вибору типу пиловловлювачів, виходячи з конкретних вимог виробництва. Автор дисертації брав безпосередню участь у конструюванні і впровадженні технологічних процесів пиловловлення на промислових підприємствах і організаціях України і Польщі.

У співавторських публікаціях особистий внесок автора дисертації є основним. У авторських свідоцтвах на винаходи автору належить розробка загальних ідей і участь у формулюванні різноманітних ознак.

Апробація роботи. Основні положення обговорювалися на наступних міжнародних і Українських конференціях: “Организация и планирование охраны труда в новых условиях планирования" (Новосибірськ, 1990); “Охрана труда в промышленности" (Пенза, 1991); “Проблеми вогнезахисту будівель, матеріалів і конструкцій" (Львів, 1994); “Львівські хімічні читання - 97" (Львів, 1997); “Актуальні питання медицини" (Хмельницький, 1998); “Житло, енергія, екологія" (Львів, 1998);. "Физические методы и способы контроля среды, материалов и изделий" (Київ-Львів, 1999); “Построение государства, экология, экономика" (Київ, 1999); “Проблемы физической и биомедицинской электроники" (Київ, 1999); “Проблемы деревообработки на рубеже ХХІ столетия" (Львів, 1999); “Человек и жизнь" (Дніпропетровськ, 1999), “Екологія. Людина. Суспільство” (Київ, 1999), “Мир та безпека” (Івано-Франківськ, 2000), “Нові машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій, сучасні будівельні технології” (Полтава, 2000), “Інтерстроймех - 2000” (Харків, 2000).

Публікації результатів роботи. Основний зміст дисертації представлений в 143 наукових роботах, в тому числі: 1 монографія, 45 публікаціях у спеціалізованих журналах (з них 17 особисто автора), 44 авторських свідоцтвах, 17 патентах України, 7 патентах Росії, 22 тезах доповідей. Конструкції пиловловлювачів нагороджені двома срібними медалями ВДНГ СРСР і дипломом І ступеня ВДНГ України.

Структура і об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається з двох томів: основного і додатку. Основний том складається з: вступу, п'яти розділів, основних висновків, літератури. Загальний об'єм першого тому 372 стор. тексту: 281 стор. основної текстової частини, малюнки 97, таблиць 47, бібліографічних найменувань - 390. Другий том - додатки (87 стор.).



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність проблеми, визначена мета і основні задачі дисертаційної роботи.

Перший розділ включає основні наукові і практичні результати з цієї проблеми, вихідні дані, основні поняття і співвідношення з відповідними посиланнями на апробовані наукові дослідження. Приводяться результати досліджень і розробок Ізмоденова Ю.А., Тімошенко В.І., Медникова Е.П., Кафарова В.В., Фукса Н.А., Якуби А.Р., Коузова П.А., Абрамович Г. Н., а також теоретичні основи процесів розділення аерозолів у комбінованих силових полях: механічних, акустичних і магнітних.

Фізична картина розвиненого турбулентного потоку схематично виглядає як ієрархія вихорів (збурень) різного масштабу, в якій вихори даного масштабу виникають за рахунок втрати стійкості і розпаду більш великих вихорів, що передають їм свою енергію. При цьому енергія усередненого руху середовища послідовно передається збуренням все меншого масштабу, що призводить, зрештою, до утворення більш дрібних вихорів, кінетична енергія яких за рахунок дії сил в'язкості трансформується в теплоту (так звана каскадна схема Річардсона). Чен, узагальнивши рівняння Бассе - Буссинеська - Озеєна, вивів рівняння для рівномірного руху стоксовської частинки в середовищі, що рухається зі змінною швидкістю, яке враховує опір середовища при стаціонарному обтіканні, ефект приєднаної маси, градієнт тиску і передмову руху (силу Бассе).

Проаналізовані існуючі диференціальні рівняння руху частинок у потоці, проведений аналіз схем діючих на них зовнішніх і активних сил, виявлений вплив на цей рух радіальних течій. Виявлено, що не існує математичної моделі процесу розділення гетерогенних систем з врахуванням турбулентності течій. У ряді випадків вказані підходи до створення кількісної залежності детермінованого характеру не дозволяють отримати адекватні математичні моделі, здатні з необхідною точністю відобразити практичні результати, тому що процеси вловлювання аерозолів складні і володіють подвійною (детерміновано-стохастичною) природою, яка виявляється в суперпозиції стохастичних особливостей (насамперед гідродинамічних) розвитку найважливіших явищ, які лежать в основі процесів розділення. Тому для опису цих процесів у роботі будемо використовувати детерміновано-стохастичні моделі, які складаються, як з диференціальних рівнянь, так і рівнянь імовірнісного характеру, в тому числі і рівнянь регресії.

Розглянуті також питання руху аерозольних частинок у акустичному полі і відмічені чотири типи процесів, які приводять до коагуляції частинок в ньому: ортокінетична коагуляція, тиск звукового опромінення, гідродинамічний ефект і дія звукових течій.

У розділі проводиться критичний аналіз існуючих схем сухого пиловловлення в полі механічних, акустичних і магнітних сил. Відцентрово-інерційні апарати аналізувалися по типу вдосконалень у відомій конструкції найбільш поширеного з них - циклону, в залежності від місця їх виконання (при подачі запиленого повітряного потоку, в корпусі апарата, при виведенні очищеного повітря, при транспортуванні відсепарованного пилу в бункер). На основі аналізу конструкцій апаратів вибрані найбільш ефективні і за “Єдиною методикою порівняльних випробувань пиловловлювачів" проведені порівняльні дослідження їх на експериментальному стенді внаслідок яких вибраний, як еталон, найбільш ефективний - циклон ЦН-11.

Після аналізу схем пиловловлення з застосуванням акустичних і магнітних апаратів удосконалена їх класифікація з визначенням місця для установок, які мають бути розроблені автором. На основі аналізу проведено обгрунтування суті проблеми, можливих шляхів і методів її вирішення, що складає зміст наступних розділів дисертації.

У другому розділі розглядається теорія руху частинок пилоповітряної суміші.

Під пульсаційним рухом зваженої частинки розуміється рух її відносно моля газу, що її переносить у межах одного випадково взятого періоду пульсацій (t), протягом якого вектор пульсаційної швидкості моля газу безладно змінює свій напрямок, частоту і амплітуду у відповідності зі статистичними законами турбулентності. Виділимо пульсаційний рух, що здійснюється частинкою протягом одного періоду пульсації газу, уявивши зміну пульсаційної швидкості газу в часі моногармонічною функцією. У цьому випадку повздовжня Ug, поперекова Vg і дотична Wg складові швидкості газу описуються виразами:

;

;

,

Де - Лагранжова частота пульсацї, с^-1 .

Для випадку в'язкого ламінарного середовища рівняння пульсаційної зміни швидкості газу, згідно рівняння Чена, має вигляд:

dv/dt +v = Vsint - ² R, (1)

де v - швидкість руху частики до стінки, м/с;

Vsint = Vg - поперекова складова пульсації швидкості газу, м/с;

R - радіус руху криволінійного турбулентного потоку газу, м;

= 18/² = 1/ - фактор інерційності частинки, який називають "постійною часу", с^-1;

- час релаксації частинок, що визначається для дрібнодисперсних частинок виразом ²/18 , с;

- кутова швидкість газу, м/с.

Процес руху дрібних зважених частинок під дією відцентрової сили в турбулентному потоці складається з двох процесів:

Перший процес - безперервний рух частинок до стінки циклона, всередині пульсаційних молей, що їх переносять, описується в стоксовському наближенні рівнянням (1), що виведено для випадку вільного руху частинок у криволінійному турбулентному потоці газу по радіусу R з кутовою швидкістю з урахуванням відцентрової сили, з початковими умовами
t = 0, v = 0.

Вирішенням рівняння (1) являється:

(2)

Де - кут зсуву фази руху частинки і середовища, який пояснюється інертністю частинки, визначається виразом = arctg , град.

Другий процес - безладне пересування частинок разом з пульсаційними молями газу, що їх переносять, представляє вияв турбулентної дифузії частинок, інтенсивність якої залежить, як від швидкості їх руху під дією відцентрових сил, так і від маси частинок. Оскільки ніяких глухих перегородок між пульсаційними молями газу немає, внаслідок руху частинок до стінки циклона підвищується концентрація частинок у напрямку до стінки, однак безладні рухи молей газу перешкоджають цьому, хоч їх періодичність і амплітуда в середньому одна і та ж сама. Це пояснюється тим, що в молях які рухаються від стінки вміст зважених частинок вище, ніж у тих, що рухаються до стінки. У зв'язку з появою, пов'язаного з описаним ефектом, зворотного дифузійного потоку частинок, ефективне значення швидкості руху частинок до стінки циклона в турбулентному потоці виявляється завжди нижчим, ніж у ламінарному потоці, і може опуститися аж до нуля і тоді концепція частинок (С) у напрямку до стінки апарата при граничних умовах: y = y₀, C = C₀ визначається як:

C = C₀, (3)

Де Dt - коефіцієнт турбулентної дифузії.

Якщо частинки великодисперсні, то процес їх руху під дією відцентрової сили відбувається інакше. Володіючи високою відцентровою швидкістю, великодисперсні частинки в ході процесу руху не залишаються всередині вихідного моля газу, а покидають його і перетинають багато інших молей, що випадково зустрілися.

На дрібнодисперсні частинки переважно діють турбулентні вихори, які не дають можливості їм виділитися з потоку, і разом з вихорами вони підходять до внутрішньої стінки. Основною задачею на цьому етапі являться звільнення їх від впливу вихору, що можливо лише при його руйнуванні. Цього можна досягти завдяки виготовленню внутрішньої стінки (вихлопного патрубка виходу чистого повітря) не суцільною як у існуючих циклонів, а у вигляді жалюзійних відокремлювачів різних модифікацій. Це дозволить інтенсифікувати процес пилоочищення тому, що при постійній швидкості руху пилоповітряного потоку в корпусі пиловловлювача зверху вниз, при підході вихорів, утворених у ньому, до жалюзійного відокремлювача, вони стикаються з його жалюзями і руйнуються. Частина очищеного повітря проходить через щілини між жалюзями, зменшуючи таким чином швидкість руху потоку вздовж жалюзійного відокремлювача і, згідно закону Бернуллі, при цьому збільшується статичний тиск навколо відокремлювача, а зменшені вже вихори відкидаються до зовнішньої стінки корпуса апарата, де знов руйнуються при стиканні з нею. Руйнування великомасштабних турбулентних вихорів дозволяє апроксимувати рух пилогазового потоку макрохарактеристиками. Розміри жалюзі і відстані між ними визначаються лінійними масштабами і іншими характеристиками великовихрової турбулентності пилогазового потоку при його взаємодії з жалюзійним відокремлювачем.

Лінійні масштаби турбулентності, що характеризують переміщення поперек і вздовж потоку великих вихорів (L_V0, L_U0) можна отримати з наступних виразів

; , (4)

Де - товщина шару зміщення, м;

А₀ - параметр завихреності.

Злиття вихорів у шарі змішування (?х₀), де послідовно розташовані вихори мають одну і ту ж середню поступальну швидкість, може здійснюватися тільки за рахунок відносної швидкості, але тоді відстань між сусідніми вихорами повинна складати не більш двох амплітуд повздовжніх коливань:

x₀ =2L_u0=0,34 х/ A₀ . (5)

Це означає, що не при кожному повздовжньому зміщенні відбувається зустріч і злиття сусідніх вихорів, а лише після 2-3 зміщень.

Знаючи розміри вихорів розраховуються розміри апарата, відстань жалюзійного відокремлювача від стінки корпуса, конструкція жалюзійного відокремлювача, основні геометричні розміри його жалюзей і отворів між ними, розроблення методики їх розрахунку.

Зміст розділу розкриває особливості єдиного підходу до аналізу шляхів удосконалення апаратів пилоочистки для випадку існування в апараті другого ступеня - жалюзійного відокремлювача. Сумарний потік повітря в запропонованих апаратах, являє собою потік повітря навколо вихоростоку зі спіральними траєкторіями току (логарифмічні спіралі) і є результатом накладення двох потоків: обертового руху в корпусі апарата (аналогічно циклонам) - плоский вихор і руху повітря, що всмоктується через жалюзійний відокремлювач - плоский стік.

Очищення повітря від пилу в розроблених нами апаратах здійснюється таким чином (рис. 1). Вхід запиленого повітря проводиться тангенційно у верхню частину апарата, де спочатку дією відцентрових сил проводиться пошарове розділення потоку : більші (за розміром і масою) частинки аерозолю відкидаються до зовнішньої стінки корпуса апарата і продовжують колоподібний рух, а дрібні - рухаються колоподібно вздовж внутрішнього суцільного патрубка виводу очищеного повітря.

Для цього процесу, що розраховано по нашій теорії і доведено експериментальним шляхом, досить половини оберту потоку. На ділянці вздовж жалюзійного відокремлювача, який розміщений коаксійно до корпуса додатково до цього процесу, вступає в дію вторинне очищення повітря від пилу. Частинки, що рухаються по траєкторіях, близьких до вихідної щілини, потрапляють під дію поперечних потоків повітря. Якщо маса частинки невелика і швидкість її руху незначна, то відхилення частинки від початкової траєкторії може бути такою значною, що частина втягнеться в цю щілину разом з очищеним повітрям. Якщо траєкторія руху частинки досить віддалена від входу в щілину між жалюзями відокремлювача, рухається із значною швидкістю і має достатню масу, то відхилення її від початкової траєкторії руху буде незначним. Залежно від величини відхилення частинки буде мінятися кут атаки (кут між площиною кожної жалюзі і траєкторією руху частинки, що її обтікає), тобто, величина втрат енергії при кривому ударі об жалюзь і подальша її траєкторія. Повітряний потік обтікає жалюзі відокремлювача, повертається на кут більший 90, але менший 180 і через отвори між ними виходить через патрубок виходу чистого повітря. Дрібнодисперсні частинки пилу, не виділені з потоку відцентровими силами, також підходять до відокремлювача, але внаслідок своєї інерції вони не встигають за повітрям, а стикаються з жалюзями і, в залежності від місця попадання на них, відкидаються до стінки корпуса або знову підхоплюються повітрям, що йде на доочистку у відокремлювач, знову стикаються з жалюзями аж доти, доки не попадуть у пиловий потік, який рухається вздовж стінок корпуса апарата і транспортує їх до пиловипускного патрубка. Кількість зіткнень залежить від характеристик пилу, параметрів повітряного потоку, конструктивних особливостей жалюзей, (кута атаки і площі живого перерізу). Згідно розробленої нами теорії руйнування турбулентних вихорів, протягом роботи вдосконалювалися конструкції апаратів, шляхом принципових змін конструктивних елементів у бік підвищення ефективності. Найбільш вдосконалені були конструкції жалюзей відокремлювача.

Для визначення зони ефективного пиловлолення і вирішення питання керування цими процесами шляхом регулювання руху пилогазових потоків в апаратах, розглядаються теоретичні основи процесу, коли пилоповітряна суміш є жорстко-пластичним середовищем, а математична модель поведінки суміші і взаємодія її з елементами конструкції апарата може бути описана напружено-деформованим станом.

Ця задача про рух середовища в умовах плоскої деформації зводиться до розгляду п'яти невідомих функцій:

, (6)

де три компоненти - тензора напружень і дві - проекції вектора швидкості на осі х і у.

Виходячи із системи рівнянь, що описує стан руху стислого середовища, отримаємо систему рівнянь:



(7)

;

,

де перші два рівняння описують рух середовища у змінних Ейлера, третє рівняння є умовою пластичності Треска-Сен-Венана і виражає умову постійності максимального дотичного напруження, що дорівнює k, четверте рівняння являє собою умову суцільності для стислого середовища, п'яте рівняння виражає умову збігання напружень максимальних швидкостей деформацій зсуву з напрямками ліній ковзання.

Вищенаведена система рівнянь приведена до розрахункового вигляду методом кінцевих різниць для випадку невстановленого руху пилоповітряної суміші стосовно задачі про взаємодію середовища з елементами конструкції пиловловлювачів (для прямої і криволінійної ділянки апарата з жалюзійним відокремлювачем).

Практичні рекомендації щодо теоретичних розрахунків пиловловлювачів розроблені шляхом вирішення одномірної задачі руху пилоповітряної суміші (без врахування деформації зсуву). Схема дії сил в установці пиловловлення (рис. 2) має вигляд, приведений на рис. 3.



,(8)

Де k - коефіцієнт бокового розпору.

Визначимо усереднене по ширині середовища значення коефіцієнта бокового розпору:

,

Де - ширина жорстко-пластичного середовища.

Математична модель руху середовища складається з двох рівнянь.

Рівняння динамічної рівноваги елемента dx a :

і рівняння суцільності середовища, що стискається:

Методом характеристик системи рівнянь приведена до кінцево-різницевої форми:

(9)

Де - координати, (місце знаходження, час) в яких знаходяться значення параметрів;

- шукані параметри напруженого стану (радіальні напруження, швидкості деформацій);

- параметри середовища в відомих точках (знаходяться з початкових та граничних умов);

- швидкості переміщення хвиль у відомих точках;

- густина середовища;

- прискорення земного тяжіння;

- коефіцієнт тертя.

З перших двох рівнянь визначаємо х і t в точці і t_k,l :

; ;

(10)

Із двух останніх рівнянь визначимо :

(11)

Задача взаємодії середовища з робочим органом апарата (вентилятора) і елементами конструкцій пиловловлювача вирішена при наступних початкових і граничних умовах:

Початкові умови.

При t = 0

При t = 0

Граничні умови.

При

При

Результати розрахунків для різних швидкостей руху і типів пилоповітряних сумішей наведені в табл. 1, де показані розрахункові і експериментальні значення сил опору для різних сумішей.

Таблиця 1

№ зп.	Вид пилу	Швидкість, м/с	Величина сили опору, Па
			Теоретичні	Експериментальні
1	2	3	4	5
1	Свинець	10	300	309
		20	1200	1245
		30	2100	2150
2	Кварцевий пісок	10	180	185
		20	800	820
		30	1850	2010
3	Оксид цинку	10	220	225
		20	1050	1083
		30	1940	1990
4	Сірка	10	140	143
		20	510	520
		30	1540	1580
5	Зола	10	110	113
		20	480	488
		30	1280	1295
6	Цемент	10	210	216
		20	1000	1035
		30	1900	1950
7	Асфальтобетон	10	205	209
		20	960	981
		30	1850	1900
8	Бітумоперліт	10	190	194
		20	910	937
		30	1790	1810
9	Металевий пил	10	250	259
		20	1100	1130
		30	1980	2100
10	Пил деревини	10	150	155
		20	560	575
		30	1850	2000

На криволінійній ділянці апарата сила опору визначається радіанними напруженням:

(12)

Сила опору:

(13)

Таким чином, провівши аеродинамічні теоретичні дослідження установок пиловловлення, виведена математична модель системи “пиловловлювач-пилоповітряна суміш” і на її основі встановлені залежності для оцінки опору установки при русі різних типів пилоповітряних сумішей на всіх ділянках їх руху. Це дало можливість визначити зони ефективного пиловловлення і вирішити питання керування цими процесами шляхом регулювання руху пилогазових потоків у апаратах.

Основи теорії процесів розділення гетерогенних систем шляхом дисипації великомасштабних вихорів дає можливість отримати залежності, що дозволяють визначити мінімальний діаметр пилу, який буде рухатись до стінки корпуса під дією відцентрових сил, виділившись з турбулентних вихорів. Моделювання процесів руху частинок пилу за отриманими залежностями дозволяють визначити, що таким чином виділяються частинки пилу розмірами більшими за 13·10^-6 м. Для дрібнодисперсних частинок переважаючою являється сила, що закручує їх у турбулентному вихорі, який рухається від стінки корпуса до жалюзійного відокремлювача. Основна наша задача на цьому етапі - звільнити їх від впливу вихора. Цього можна досягти збільшенням їх розміру шляхом накладання акустичних і магнітних полів.

Процес сепарації частинок пилу у відцентрово-інерційному апараті з накладенням акустичного поля можна представити в наступному вигляді. На вході в апарат (рис. 1) швидкість частинок практично дорівнює швидкості входу пилоповітряного потоку і сили взаємодії двох аерозольних частинок в ультразвуковому полі, залежать від взаємного розташування частинок відносно фронту хвилі, що веде до створення тонких шарів пилу, орієнтованих поперек напряму потоку.

При роботі випромінювача частинки аерозолі разом з коливальним, здійснюють і поступальний рух, тому в середовищі виникають течії направлені від випромінювача з швидкістю, набагато меншою від швидкості звуку (ультразвуковий вітер). Повздовжня звукова хвиля являє собою області збудження, що періодично змінюються і розрядження, що розповсюджуються в середовищі з постійною швидкістю. Тобто, в кожній точці звукового поля існує змінний звуковий тиск. Разом з тим, звукова хвиля здійснює і постійний радіаційний тиск на частинки, що зустрічаються на її шляху. Дія цих сил веде до об'єднання аерозольних частинок в агрегати, розміром більшим за розмір окремої частинки.

В корпусі апарата на частинки діє відцентрова сила, яка намагається відкинути їх до стінки корпуса, однак її вплив послаблює радіальний рух потоку до жалюзійного відокремлювача. У зв'язку з тим, що лінії току в площині являють собою радіальний стік і плоский вихор, то при їх накладенні (це можливе внаслідок лінійності рівняння руху) утворяться логарифмічні спіралі і очевидно, що на ділянці наближеній до жалюзійного відокремлювача кількість зіткнень збільшується, особливо там, де спіралі сходяться біля відокремлювача.

Дія руйнівної сили вихора проявляється в тому, що при проходженні вихора з постійною швидкістю в середину апарата, частина повітря проходить через щілини відокремлювача, тим самим зменшуються швидкість руху повітря вздовж нього, і, згідно закону Бернуллі, збільшується статичний тиск, що відбиває вихорі в напрямку до зовнішньої стінки. Цей ефект збільшує хаотичний турбулентний рух вихорів з дрібнодисперсними частинками, а це в свою чергу, збільшує кількість зіткнень їх. Чим крупніші агрегати створилися внаслідок коагуляції, тим більша ймовірність їх відкидання до зовнішньої стінки під дією відцентрових сил і тим більше їх інерційність. Для вловлення дрібнодисперсного пилу необхідно застосувати дію акустичних і магнітних полів для коагуляції частинок пилу.

Незважаючи на те, що в дослідженні фізичних явищ, які лежать в основі процесу і питаннях промислового використання акустичної коагуляції зроблено багато, навряд чи на даний момент можна вважати завершеними дослідження в цій області. Це пов'язано з тим, що акустична коагуляція аерозолів - виключно багатофакторне явище. При її дослідженні і практичному використанні необхідно вирішувати питання з різних областей науки - не тільки типово акустичні задачі (аеродинаміка потоку, проблеми генерування потужних звукових коливань, вимірювання основних параметрів акустичного поля тощо), але і питання фізичної кінетики, прикладної аеродинаміки, механіки аерозолів.

Складання математичних моделей процесу розділення аерозолів у акустичному полі на основі чистого детермінізму веде до того, що отримані моделі настільки складні, що їх дуже важко використовувати на практиці, а реалізація їх структурних спрощень не дозволяє отримати характеристики з достатньою точністю. У зв'язку з цим, при розробці математичних моделей в такому випадку використовується метод, заснований на подвійній (детермінованій-стохастичній) природі явищ, які лежать в основі технологічного процесу. При реалізації такого методу використовуються як фундаментальні закони фізики, так і статистичні матеріали про даний процес. При цьому, математична модель може мати в своїй структурі, як детерміновану складову у вигляді диференціального рівняння, складеного на основі фізичних закономірностей, так і стохастичну складову поліномного характеру з коефіцієнтами, складеними на основі експериментальних даних.

Накладення озвучення на процес розділення аерозолів у полі відцентрових сил проводиться з метою інтенсифікації явища коагуляції твердої фази, що значно впливає на ефективність розділення. Інтенсивність коагуляції залежить від цілого ряду технологічних параметрів з дуже складною системою взаємозв'язків. У даній задачі, для обліку вказаних взаємозв'язків, використовується поліномна залежність на основі фізичної моделі, з коефіцієнтами, що визначаються технологічною статистикою. Збільшення ефективності розділення за допомогою озвучення пов'язане з тим, що за однаковий час перебування гетерогенного потоку в установці розміри твердих частинок збільшуються і досягають критичного розміру d_кр. У процесі транспортування через циклон вони досягають стінок, втрачають швидкість і осідають в бункері.

У даній постановці задачі основними чинниками, що визначають ефективність вловлення є: об'ємна швидкість потоку в апараті V_c, інтенсивність озвучення I, частота озвучування f, початкова концентрація С_п, звуковий тиск Р_з , час озвучення _оз, тобто:

= ( V_c, I, f, C_п, Р_з, _оз), (14)

а також умови створення акустичних полів (“схрещені” поля або “стояча” хвиля).

Феромагнітні особливості промислового пилу і шламів дають можливість використати магнітні поля для інтенсифікації процесу осадження аерозолів внаслідок вияву ефектів магнітної коагуляції і притягування частинок до полюсів магнітної системи.

Математична модель магнітного пиловловлення дозволяє відобразити взаємозв'язок процесу руху твердих частинок в апараті і його ефективність, а, надалі, може бути використана для постановки задачі оптимізації магнітних пиловловлювачів з використанням ЕОМ.

На основі теоретичних досліджень нами розроблена ціла серія принципово нових високоефективних апаратів відмінністю яких є наявність жалюзійного відокремлювача, які були класифіковані наступним чином:

- механічні апарати - на 6 груп у залежності від форми корпуса;

- магнітні апарати віднесені до сьомої групи;

- акустично-магнітні - до восьмої групи;

- акустичні - на 7 груп в залежності від місця розташування акустичної сирени.

Для створення алгоритму машинного вибору типу пиловловлювача, були теоретично розраховані ефективності пиловловлення всіх восьми груп механічних, магнітних і акустично-магнітних пиловловлювачів і семи груп акустичних пиловловлювачів шляхом апроксимації по методу найменших квадратів.

У третьому розділі експериментальним шляхом підтверджуються теоретичні положення теорії створення високоефективних апаратів з жалюзійним відокремлювачем. Експериментальні дослідження механічних, магнітних і акустично-магнітних апаратів проводилися на стандартному стенді Національного університету “Львівська політехніка" згідно “з Єдиною методикою порівняльних випробувань пиловловлювачів" на стандартному кварцовому пилу з фіксованим медіанним діаметром. Експериментальним шляхом визначена залежність ефективності пиловловлення від конструкції і площі живого перерізу жалюзійного відокремлювача, розміру і форми жалюзей, корпуса апарата і бункера. Побудовані графіки залежності ефективності вловлювання від медіанного діаметра пилу (рис. 5-8), витрат повітря (рис. 9, 10) і гідравлічного опору (табл. 1). Встановлено, що при переході від першої до восьмої групи ефективність зростає із збільшенням:

- витрат повітря;

- медіанного діаметра пилу;

- кількості повітря, що транспортує пил (для апаратів перших двох груп);

- гідравлічного опору,

а це повністю підтверджують результати теоретичних досліджень (розбіжність результатів не перевищує 5 %).

На основі теоретичного аналізу і проведених досліджень були виявлені основні чинники, які змінюючись у широких діапазонах, впливають на процес акустичної коагуляції, а саме:

- для кожного конкретного розміру аерозолю існує своя оптимальна величина частоти поля (рис. 11);

- для коагуляції аерозолів необхідно використовувати низькі частоти;

ефективність пиловловлення збільшується із збільшенням частоти і інтенсивності поля (рис. 14), початкової концентрації пилу (рис. 12), часу озвучення (рис. 13, 15), звукового тиску і звукової експозиції, витрат повітря (рис. 16);

- для отримання заданої ефективності пилоочищення можна розрахувати мінімально необхідні рівні інтенсивності звуку;

- зміна дисперсного складу пилу є функцією параметрів звукового поля і пилоповітряного потоку;

- час озвучення визначає довжину ділянок, які озвучуються для забезпечення заданої ефективності пиловловлення;

- збільшення часу озвучення вище необхідної межі практично не сприяє підвищенню ефективності пилоочищення;

- для кожної початкової концентрації одного і того ж пилу існує своя “звукова експозиція", при якій процес коагуляції відбувається найбільш ефективно;

- акустична коагуляція аерозолів проходить більш інтенсивно в режимах “стоячої хвилі" і “схрещених полів", що повністю підтверджують результати теоретичних досліджень.

У експериментах враховували зміну дисперсного складу пилу і відносну зміну її розрахункової концентрації при акустичній коагуляції.

Отримані експериментальні залежності були апроксимовані по методу найменших квадратів і дали збіжність результатів у межах 5%, що підтверджує їх адекватність реальному процесу.

В результаті досліджень акустичних пиловловлювачів проведених на експериментальному стенді і дослідно-промислових установок ВО "Електрон" і "Сірка", було встановлено, що з переходом від першої до сьомої групи ефективність пиловловлення підвищується за рахунок конструктивних особливостей кожної групи. На графіках чітко простежується підвищення ефективності пиловловлення зі зростанням медіанного діаметра аерозолів, що пояснюється зменшенням відстані між частинками аерозолю при збільшенні розмірів пилу, а це приводить до прискорення процесу коагуляції. Ефективність акустичної коагуляції збільшується із зростанням кількості повітря, що проходить через апарат. Збільшення кількості повітря понад 3000 м³/год приводить до зниження ефективності пиловловлення, що пояснюється тим, що швидкість руху пилоповітряної суміші в апараті залежить від витрат повітря і при її збільшенні знижується час перебування частинок аерозолю в апараті, що гальмує процес акустичної коагуляції.

Для всіх груп установок акустичної коагуляції аерозолів, на основі математичної моделі процесу, отримані рівняння залежності ефективності пиловловлення від параметрів пилоповітряного потоку. Збіг теоретичних і експериментальних характеристик пиловловлювачів свідчить про те, що не проходить руйнування агрегатів частинок, що утворилися в звуковому полі при їх русі в акустичних апаратах, і підтверджує правильність загальної схеми розрахунку і раніше встановлені закономірності процесу.

Порівняння роботи акустичних апаратів всіх груп і магнітних апаратів показало, що акустична коагуляція аерозолів дозволяє:

значно поліпшити роботу існуючих відцентрово-інерційних апаратів і досягти норм у викидах;

створювати принципово нові групи апаратів пилоочищення з високою ефективністю пиловловлення;

використовувати низькі звукові частоти, застосувавши конструктивно прості і не дорогі низькочастотні сирени;

використовувати газоходи для озвучення пилоповітряних потоків, що підводяться до установки;

визначити оптимальні величини витрат повітря, часу озвучення, рівнів інтенсивності звуку, типу поля, отримати рекомендації по використанню “схрещених” звукових полів і “стоячих” звукових хвиль тощо.

Таким чином, експериментальні дослідження процесу пиловловлювання у відцентрово-інерційних апаратах з жалюзійним відокремлювачем з накладанням акустичних, магнітних або акустично-магнітних полів довели високу ефективність розробленого і науково обгрунтованого методу пиловловлювання, які крім того дозволяють об'єднати процеси коагуляції і вловлення аерозолів в одному корпусі, використовуючи багатоступеневу систему очистки.

Розділ 4 присвячений розробці, дослідженню і впровадженню установок для вловлення пилу. У кожному конкретному випадку впровадження установки пиловловлення визначався дисперсний склад, фізико-хімічні і морфометричні характеристики пилу, після аналізу яких, підбирався тип пиловловлювача. Запропонований апарат спочатку досліджувався на експериментальному стенді і порівнювався з циклоном ЦН-11, аналізувалися результати і вирішувалося питання впровадження вибраної схеми очищення (табл. 2).

Таблиця 2 Впроваджені апарати для очистки повітря від пилу

Місце впровадження і рік	Продуктивність установки	Тип апарату
1	2	3
1. Механічні пиловловлювачі
Виробництво бітумоперліту (бітумоперліт)ВО “Львівпромбуд” 1995 р.	12000 (1х12000; 4х3000)	циліндричний - І ступінь циліндрично-конічні - ІІ ступінь
Виробництво цегли Цегляний завод № 2, Львів, 1995 р. (керамічний пил) Керамічний завод, Львів, 1998 р. (керамичний пил)	10000 (2х5000) 12000 (4х3000)	циліндрично-конічні циліндрично-конічні з бункером
Виробництво цементу Стрий, Львівська обл., 1993 р. (цемент)	3000	циліндрично-конічний
Виробництво асфальтобетону Броди, Львівська обл., 1993 р. (асфальтобетон)	12000 (4х3000)	циліндрично-конічні
Золовловлювачі: Львівська залізниця, Тухля, Львівська обл., 1993 р. Завод ЗБК, Львів, 1993 р. Завод ЗБК, Стрий, 1993 р. Львів, залізничний вузол, 1993 р. (зола уносу ТЕЦ)	3000 16000 (4х4000) 36000 (6х6000) 10000	золовловлювач золовловлювач золовловлювач золовловлювачі акустичні: 1) в газоході перед пиловловлювачем 2) схрещенні поля
Виробництво шихти ВО “Іскра” Львів, 1990 р.	8000 (2х3000+2000)	циліндрично-конічні з бункером
2. Інші приклади впровадження устаткування для пиловловлення
Деревообробна промисловість: ВО “Електрон” Львів, 1981 р. ВО “Мукачево” Закарпатська обл., Мукачево, 1996 р. Тихі, Польща, 1997 р. (дерев'янна стружка і пил)	10000 (2х5000) 8000 (2х4000) 10000 (2х5000)	конічні конічні циліндрично-конічні
ВО “Автонавантажник” Львів, 1993 р. Дробометка піскоструйка литво	15000 (3х5000) 36000 (6х6000)	спіральний циліндрично-конічний
Пилосос ВО “Алмазінструмент” Львів, 1995р.	до 5000	спіральний
3. Акустичні пиловловлювачі
Виробництво сірки ВО “Сірка” Новий Розділ, Львівська обл., 1986 р. (сірка)	3000	випромінювач - в корпусі
Процес пайки ВО “Електрон” Львів, 1990 р. (свинець)	3000	випромінювач - в корпусі перед пиловловлювачем
ВО “Радіозавод” Мукачеве, 1998 р. (свинець)	3000	випромінювач в корпусі
ВО “Радіозавод” Золочев, 1998 р. (свинець)	3000	випромінювач - дно пиловловлювача

Результати промислових випробувань дали збіжність у межах 7% з результатами експериментальних досліджень і доводять перспективи використання відцентрово-інерційних, акустичних, магнітних і магніто-акустичних методів очищення, запропонованих автором. Ефективність пилоочищення всіх груп апаратів знаходиться в межах 89-99%. Інженерно-конструкторські розробки автора впроваджені в 34 організаціях і підприємствах, що підтверджено актами випробувань і впроваджень.

На основі розробленої теорії розділення гетерогенних систем, математичних моделей установок і експериментальних досліджень створена база даних “Model.mdb”, в якій реалізовано зручний інтерфейс користувача, що дозволяє розрахувати параметри пиловловлювачів та їх ефективність при введенні користувачем змінних величин: витрат повітря в апараті та характеристик частинок пилу (назви пиловловлювачів, їх конструктивні параметри і рівняння для їх розрахунку є наперед заданими і користувач не може безпосередньо змінювати їх). Для використання даної бази даних необхідний IBM-сумісний комп'ютер з встановленими на ньому операційною системою Windows 95 або вище і офісним застосуванням Microsoft Access 97.