Аналитические исследования скорости стесненного осаждения частиц в водной суспензии золы уноса ТЭС

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:


В. П. Надутый, orcid.org/0000-0002-2453-0351, Институт геотехнической механики имени Н. С. Полякова, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. С. Курилов, orcid.org/0000-0003-3202-9003, Институт геотехнической механики имени Н. С. Полякова, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О. Г. Челышкина, orcid.org/0000-0002-0681-0413, Межрегиональная Академия управления персоналом, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. Ф. Ганкевич, orcid.org/0000-0002-8535-6318, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина


повний текст / full article



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

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



Abstract:



Цель.
Установить аналитические зависимости для расчета характеристик зольной суспензии и скорости стесненного осаждения угля и кварца в зависимости от крупности частиц и плотности среды, что необходимо для расчета конструкции и определения режимов работы гидравлических аппаратов для извлечения угля из водной минеральной суспензии золы уноса ТЭС.


Методика.
Исследования выполнялись на основании ячеистой модели суспензии и классических представлений о стесненном движении частиц при ламинарном и турбулентном обтекании. Для аналитической оценки характеристик суспензии использовались определяющие соотношения и формула Вэнда для вязкости. Для расчета и анализа скорости стесненного движения частиц зольной суспензии использовалось уравнение Эргана и методы корреляционного анализа.


Результаты.
Получены аппроксимирующие нелинейные функции для определения скорости стесненного движения частиц угля и кварца крупностью до 4 мм в зольной суспензии с плотностью 1,3–1,8 г/см3. Показано, что, как для осаждения, так и для всплытия угля имеет место прямая зависимость между скоростью и крупностью частиц, в обоих случаях она нелинейная. Для любой крупности угля скорость всплытия в зависимости от плотности суспензии носит экстремальный характер, рациональный диапазон плотности 1,55–1,8 г/см3 при максимуме 1,65 г/см3. Установленные зависимости позволяют определять крупность частиц угля и кварца с учетом противотока жидкой фазы, а также граничную крупность.


Научная новизна.
Для режима слаботурбулентных течений установлены зависимости и аппроксимационные уравнения скорости стесненного движения частиц угля и кварца ˗ основных компонентов водной суспензии золы уноса Ново-Краматорской ТЭС, в зависимости от крупности и плотности зольных суспензий с учетом изменения характеристик среды в зависимости от плотности. Установлены границы стоксовского описания процессов. Показано, что движение жидкой фазы в противотоке с осаждающимися частицами является эффективным для всплытия тонких классов угля.


Практическая значимость.
Изложенный подход можно применять для аналитический оценки характеристик и скорости стесненного движения в различных водных суспензиях дискретных твердых частиц при слаботурбулентных потоках. Преимуществом является более широкий охват режимов работы гидравлического оборудования. Полученные результаты необходимы при проектировании и определении технологических режимов работы различных гидравлических аппаратов в технологии комплексной переработки золы уноса ТЕС.


Ключевые слова:
минеральная суспензия, зола уноса, плотность, скорость, осаждение, всплытие

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.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3613081
Сегодня
За месяц
Всего
500
35152
3613081

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2021 Содержание №1 2021 Аналитические исследования скорости стесненного осаждения частиц в водной суспензии золы уноса ТЭС