Науковий вісник НГУ

Аналітичні дослідження швидкості стисненого осадження частинок у водній суспензії золи виносу ТЕС

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2021

Останнє оновлення: 10 березня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1526

Authors:

В. П. Надутий, orcid.org/0000-0002-2453-0351, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. С. Курілов, orcid.org/0000-0003-3202-9003, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Г. Чолишкіна, orcid.org/0000-0002-0681-0413, Міжрегіональна Академія управління персоналом, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Ф. Ганкевич, orcid.org/0000-0002-8535-6318, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (1): 032 - 038

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/032

Abstract:

Мета. Встановити аналітичні залежності для розрахунку характеристик зольної суспензії та швидкості туги осадження вугілля та кварцу в залежності від крупності частинок і щільності середовища, що необхідно для розрахунку конструкції й визначення режимів гідравлічних апаратів для добування вугілля з водної мінеральної суспензії золи виносу ТЕС.

Методика. Дослідження виконувалися на підставі чарункової моделі суспензії та класичних уявлень про обмежений рух частинок при ламінарному й турбулентному обтіканні. Для аналітичної оцінки характеристик суспензії використовувалися визначаючі співвідношення та формула Венда для в’язкості. Для розрахунку та аналізу швидкості стиснутого руху частинок зольної суспензії використовувалося рівняння Ергана й методи кореляційного аналізу.

Результати. Отримані апроксимуючі нелінійні функції для визначення швидкості стисненого руху частинок вугілля та кварцу розміром до 4 мм у зольній суспензії з густиною 1,3–1,8 г/см³. Показано, що, як для осадження, так і для спливання вугілля має місце пряма залежність між швидкістю й розміром частинок, в обох випадках вона нелінійна. Для будь-якої крупності вугілля швидкість спливання в залежності від густини суспензії носить екстремальний характер, раціональний діапазон густини становить 1,55–1,8 г/см³ при максимумі 1,65 г/см³. Встановлені залежності дозволяють визначати крупність частинок вугілля та кварцу з урахуванням протитечії рідкої фази, а також граничну крупність.

Наукова новизна. Для режиму слабкотурбулентних течій встановлені залежності та апроксимаційні рівняння швидкості стисненого руху частинок вугілля та кварцу ˗ основних компонентів водної суспензії золи виносу Ново-Краматорської ТЕС, у залежності від крупності й густини зольних суспензій з урахуванням зміни характеристик середовища в залежності від густини. Встановлені межі стоксівського опису процесів. Показано, що рух рідкої фази у протитечії з осаджуваними частинками є ефективним для спливання тонких класів вугілля.

Практична значимість. Викладений підхід можна застосовувати для аналітичної оцінки характеристик і швидкості стисненого руху в різних водних суспензіях дискретних твердих частинок при слабкотурбулентних течіях. Перевагою є більш широке охоплення режимів роботи гідравлічного обладнання. Отримані результати необхідні при проектуванні й визначенні технологічних режимів роботи різних гідравлічних апаратів у технології комплексної переробки золи виносу ТЕС.

Ключові слова: мінеральна суспензія, зола виносу, густина, швидкість, осадження, спливання

References.

1. Nadutyi, V. P., Sevastianov, V. S., & Kostyria, S. V. (2016). Justification of expediency of complex processing of fly ash of Thermal Power Plants. Geotekhníchna mekhaníka, 131, 59-66.

2. Shakirova, A. V. (2019). Trends in the production and processing of ash from power generating coal. Еnergetics of Thermal Technology, 2(6), 32-40. ISSN: 2541-9552.

3. Kwilinski, A., Ruzhytskyi, I., Patlachuk, V., Patlachuk, O., & Kaminska, B. (2019). Environmental taxes as a condition of business responsibility in the conditions of sustainable development. Journal of Legal, Ethical and Regulatory Issues, 22 (Special Issue 2), 6-15.

4. Ryabov, Yu. V., Delitsyn, L. M., Ezhova, N. N., & Sudareva, S. V. (2019). Methods of enrichment of ash and slag waste from coal TPPs and ways of their involvement in economic circulation (review). Thermal Engineering, 3, 3-24.

5. Polulyakh, A. D., Buchatsky, A. S., Vyrodov, S. A., & Polulyakh, D. A. (2016). Enrichment of coal in magnetite suspension: monograph. Dnepropetrovsk: NMU. ISBN 978-966-350-487-2.

6. Sklyar, L. V., & Prokopchuk, D. S. (2017). Technology of concentration of slags and sludge from Thermal Power Plants. Mining Journal, 102, 91-96.

7. Šešlija, M., Rosić, A., Radović, N., Vasić, M., Đogo, M., & Jotić, M. (2016). Laboratory testing of fly as]. Technical Gazette, 6(23), 1839-1848. https://doi.org/10.17559/TV-20150317171035.

8. Radkevich, E. V., Lukashev, E. A., & Vasilyeva, O. A. (2019). Hydrodynamic instabilities and nonequilibrium phase transitions. Reports of the Academy of Sciences, 486(5), 537-542.

9. Kelbaliev, G. I. (2015). Fundamentals of the theory of sedimentation and floating of solid particles, drops and bubbles in an isotropic turbulent flow. Azerbaijan Chemical Journal, 2, 6-27.

10. Semenenko, E. V., Demchenko, T. D., & Ryzhova, S. A. (2017). Determination of the effective viscosity of structured suspensions depending on the concentration and properties of the solid phase. Geo-Technical Mechanics, 136, 13-22.

11. Bulat, A. F., Nadutyi, V. P., Chelyshkina, V. V., & Kurilov, V. S. (2020). Determination of the characteristic properties of a mineral suspension for calculating the speed of movement of particles. Geo-Technical Mechanics, 152, 8-18.

• < Попередня
• Наступна >