Improvement of industrial air dehumidification systems by using of ultrasonic vibrations

Abstract

Наведено результати аналітичного огляду конструкцій та методів осушення запиленого вологого повітря у виробничих приміщеннях, а також запропоновано конструкцію осушувача з використанням ультразвукових коливань для підвищення ефективності осушення. Проведено аналіз аеродинамічних особливостей розвитку течій повітря в осушувачі та запропоновано оригінальну конструкцію ультразвукового трубчастого випромінювача для накладання ультразвукового поля на потік повітря. Наведені результати моделювання вібраційних коливань ультразвукового трубчастого випромінювача в режимі радіальних та радіально-згинальних коливань. Представлено результати моделювання форми ультразвукового поля всередині трубчастого вібратора. Запропонована фізична модель процесу ультразвукового очищення вологого забрудненого повітря. Представлено результати експериментального дослідження роботи трубчастого вібратора у потоці вологого повітря. Ключові слова: осушувач, аеродинамічні властивості потоку, ультразвуковий випромінювач, течія повітря, вихрові структури, ефективність осушення. Вступ Останнім часом при організації виробничих потужностей у промисловості значна увага приділяється екологічним аспектам забезпечення їх ефективної роботи, зокрема захисту персоналу від шкідливих впливів металургійних, хімічних, деревообробних та інших процесів. Зокрема мається на увазі запиленість повітря у виробничих приміщеннях, наприклад, продуктами випаровування, дрібною стружкою або деревним пилом, концентрація яких у повітрі не повинна перевищувати стандартних санітарно-гігієнічних норм. Тому завдання фільтрування та аспірації шкідливих викидів представляються досить актуальними. Одним з поширених типів фільтрувальних засобів на зазначених об'єктах виробництва як правило є спеціальні фільтрувальні станції, на базі яких встановлюються рукавні фільтри, призначені, наприклад, для високоефективного очищування нетоксичних газів з температурою не більше 130 (рис.1, [1]). Крім того, їх здебільшого використовують для очищення повітря, яке надходить від деревообробного цеху. Пакетне компонування рукавних фільтрів забезпечує високу ефективність фільтрування за великих швидкостей потоку та витрати повітря. Фільтрувальні станції, як правило, складаються з корпусу, розділеного на камери неочищеного і очищеного повітря, фільтрувальних рукавів на жорсткому каркасі, клапанних секцій, бункерів, пристроїв керування регенерацією фільтра. Тканинні фільтри можна класифікувати за конструктивними особливостями корпусу, експлуатаційними показниками роботи, галузевим застосуванням, типом фільтрувального матеріалу, а також за способом подачі запиленого повітря. Поряд з безсумнівними перевагами подібних конструкцій вони мають і певні недоліки, зокрема порівняно невелику поверхню фільтрації, що припадає на одиницю об'єму робочої камери фільтра. Крім того, виникають проблеми регенерації рукавів з огляду на вологість пилового матеріалу, який може швидко прилипати та осідати на поверхні рукавів. Стан проблеми та постановка задачі дослідження Однією з досить поширених конструкцій промислових пові...