Математическое моделирование термоаэросепарации аэрозоля в шахтных печах сушки рудных материалов | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 94. DOI: 10.17223/19988621/94/9

Математическое моделирование термоаэросепарации аэрозоля в шахтных печах сушки рудных материалов

Предложена математическая модель термоаэрационной сепарации частиц пыли в сушиле печи в зависимости от параметров теплоносителя и сепаратора, а также формат компьютерного анализа параметров аэрозоля в процессе сепарации. Установлена доминанта экологической эффективности шахтных печей. Верификация математической и компьютерной моделей сепарации двухфазной среды в сушиле подтвердила повышение экологической эффективности печи на 62%, снижение концентрации пыли на выходе в 2,6 раза с доверительной вероятностью 0,95 при погрешности 11%.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 12

Ключевые слова

термоаэросепарация, экологическая эффективность, аэрозоль, входной коллектор, критерий Стокса, критерий Фруда, пылеосадительная камера

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Ахметов Рустам Гумарович	АО «Костанайские минералы»	главный механик	info@km.kz
Дылдин Герман Петрович	Уральский государственный горный университет	кандидат технических наук, доцент кафедры горной механики	German.Dyldin@yandex.ru
Макаров Владимир Николаевич	Уральский государственный горный университет	доктор технических наук, профессор кафедры горной механики	uk.intelnedra@gmail.com
Макаров Николай Владимирович	Уральский государственный горный университет	кандидат технических наук, доцент кафедры горной механики	mnikolay84@mail.ru

Всего: 4

Ссылки

Макаров В.Н., Давыдов С.Я. Теоретические основы повышения эффективности вентиляции в технологических процессах на промышленных предприятиях // Новые огнеупоры. 2015. № 2. С. 59-63.

Юрьев Б.П., Гольцев В.А., Мальцев В.А., Савин В.А. Сушка хризотиловой руды в вертикальных аппаратах шахтного типа // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 80-84.

Макаров В.Н., Ахметов Р.Г., Макаров Н.В., Арсланов А.А. Повышение экологической эффективности сушки рудных материалов на базе инерционно-гравитационной аэросепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2024. № 1-1. С. 74-86. doi: 10.25018/0236_1493_2024_011_0_74.

Чистяков Я.В., Муратова К.М., Володин Н.И. Основы сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе // Экология и промышленность в России. 2016. T. 20, № 8. C. 20-27.

Калаева С.3., Муратова К.М., Чистяков Я.В. Исследование процесса очистки воздушных потоков от мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном аппарате пылеулавливания // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2017. № 3. С. 45-57.

Макаров В.Н., Макаров Н.В., Угольников А.В. Оптимизация геометрических параметров гидроциклонного инерционного сепаратора Вентури // Записки Горного института. 2019. Т. 240. С. 638-648. doi: 10.31897/PMI.2019.6.638.

Yang S., Nie W., Lv S., Liu Z., Peng H., Ma X., Cai P., Xu C. Effects of spraying pressure and installation angle of nozzles on atomization characteristics of external spraying system at a fully-mechanized mining face // Powder Technology. 2019. V. 343. P. 754-764. doi: 10.1016/j.powtec.2018.11.042.

Филина В.А., Филин А.Э. Пути повышения эффективности пылеподавления орошением // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № S14. C. 3-10. doi: 10.25018/0236-1493-2020-5-14-3-10.

Логачев И.Н.,Логачев К.И. Аэродинамические основы аспирации. СПб.: Химиздат, 2005. 659 с.

Пат. 281.36.45 РФ, МКИ F 04 D 17/08. Способ сушки сыпучих материалов повышения экологической эффективности шахтных печей и устройство для его осуществления / Е.С. Нурхожаев, Н.В. Макаров, А.А. Арсланов, и др. Заявл. 05.2023 г.; опубл. в П.И., 2024 г. № 2.

Hu S., Huang Y., Feng G., Shao H., Liao Q., Gao Y., Hua F. Investigation on the design of atomization device for coal dust suppression in underground roadways // Process Safety and Environmental Protection. 2019. V. 129. P. 230-237. doi: 10.1016/j. psep.2019.07.010.

Каплун А.Б., Морозов Е.М., Шамраев М.А. ANSYS в руках инженера: практическое руководство. M.: URSS, 2017. 272 с.

Фёдорова Н.Н., Вальгер С.А., Захарова Ю.В. Моделирование гидрогазодинамических процессов ПК ANSYS 17.0. Новосибирск: Новосиб. гос. арх.-строит. ун-т (Сибстрин), 2016. 168 с.

Макаров В.Н., Ахметов Р.Г., Давыдов С.Я., Макаров Н.В. Экспериментальное исследование и моделирование экологической эффективности вертикальных шахтных печей для сушки огнеупорных и строительных материалов // Новые огнеупоры. 2023. № 7. С. 52-59.

Han H., Wang P., Liu R. Experimental study on the atomization characteristics and dust reduction efficiency of four common types of pressure nozzles in underground coal mines // Int J Coal Sci Technol. 2020. V. 7 (3). P. 581-596. doi: 10.1007/s40789-020-00329-w.

Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 830 с.

Zhang H., Xu Y., Han W., Wang Z. Analysis on the Development Status of Coal Mine Dust Disaster Prevention Technology in Chine // Journal of Healthcare Engineer. 2021. V. 2021. Art. 5574579. doi: 10.1155/2021/5574579.

Shivani Kaustubh Chitale, Pranjal Nitin Jadhav, Snehal Suresh Dhoble, Dr. Mr. Satyajeet Deshmukh. Parameters Affecting Efficiency of Centrifugal Pump - A Review // International Journal of Scientific Research in Science and Technology. 2021. V. 8. P. 49-58. doi: 10.32628/IJSRST218573.

Fair R., Laar J.H., Nell K., Nell D., Mathews E.H. Simulating the sensitivity of underground ventilation networks to fluctuating ambient conditions // South African Journal of Industrial Engineering November. 2021. V. 32 (3). P. 42-51. doi: 10.7166/32-3-2616.

Bosikov I.I.,Klyuev R.V.,Revazov V.Ch.,Pilieva D.E. Structural and geological features of ore zones in the southeast of the Siberian Platform // Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023. Is. 1. P. 84-94. doi: 10.25018/0236_1493_2023_1_0_84.

Velikanov V.S., Dyorina N. V., Suslov N.M., Luntsova A.I., Rabina E.I. Automation of design for dynamic loading at the designing stage of mining machinery // Journal of Physics: Conference Series. 2019. V. 1399 (3). Art. 033010. P. 1-5. doi: 10.1088/1742-6596 /1399/3/033010.