Показана необходимость внесения изменений в нормативные документы для улучшения экологической обстановки промышленных предприятий путем внедрения инновационных технологий газоочистки. Предложено и обосновано новое конструктивное решение аэровинтового циклона, повышающее эффективность газоочистки. Представлена математическая модель центробежного отделения твердых частиц из технологического аэропотока в аэровинтовом циклоне на примере частиц цемента и муки. Предложенный метод газоочистки позволяет в целом оптимизировать процесс и повысить эффективность последующих циклов очистки.

"Экология промышленного производства", 2019, №1, с. 28-34

Для очистки от пыли технологического воздуха в настоящее время используется большое количество пылеуловителей, отличающихся своими конструктивными (геометрическими) параметрами. Для обеспыливания воздуха в системах пневмотранспорта и аспирации зерноперерабатывающих предприятий, предприятий пищевой промышленности и сельского хозяйства широкое распространение получили центробежные пылеуловители – циклоны, такие как УЦ-38, УЦМ-38, 4БЦШ, ОТИ, ЦН и др. На практике эффективность очистки газов, достижимая в перечисленных аппаратах, часто оказывается недостаточной. Поэтому многие из аппаратов центробежной очистки газов применяются главным образом в качестве первой ступени перед более эффективными пыле- и золоуловителями. Аэровинтовой циклон-сепаратор, конструкция которого защищена патентами [1, 2] и основана на винтовой вставке, помещенной между конической обечайкой и цилиндрической выхлопной трубой, позволяет достигать степени очистки технологического воздуха до 99,9 % на продуктах зернопереработки. Высокая эффективность аэровинтового циклона обусловлена созданием внутри аппарата закрученного винтового аэродисперсного потока с возрастающим центробежным эффектом за счет переменной геометрии ограничивающих поток стенок. Для внедрения аэровинтового циклона на предприятиях зернопереработки, угольной промышленности, энергетики и др. необходимо обеспечить приемлемые энергетические показатели при работе данного аппарата. Основным элементом, определяющим аэродинамическое сопротивление всей конструкции циклона, является винтовой канал. Предложена модель расчета аэродинамического сопротивления винтового канала в аэровинтовом циклоне, проанализировано влияние геометрических параметров циклона, кинематических и динамических характеристик аэропотока.

"Техника и технология пищевых производств". 2017, Т. 46, №3, с. 102-107

The article is devoted to the development of a hardware-software complex for monitoring and controlling the process of air purification by means of a cyclone-separator. The hardware of this complex is the Arduino platform, to which are connected pressure sensors, air velocities, dustmeters, which allow monitoring of the main parameters of the cyclone-separator. Also, a frequency converter was developed to regulate the rotation speed of an asynchronous motor necessary to correct the flow rate, the control signals of which come with Arduino. The program part of the complex is written in the form of a web application in the programming language JavaScript and inserts into CSS and HTML for the user interface. This program allows you to receive data from sensors, build dependencies in real time and control the speed of rotation of an asynchronous electric drive. The conducted experiment shows that the cleaning efficiency is 95-99.9%, while the airflow at the cyclone inlet is 16-18 m/s, and at the exit 50-70 m/s.

Journal of Physics: Conference Series, 2017, Т. 881, №1, p. 012023

Гидросепарация зерновых материалов и продуктов размола широко используется в различных отраслях производства. При этом свойства отдельных зерновок и плотность жидкости могут варьировать, что в значительной мере влияет на точность процесса разделения на фракции. Повышение технологической эффективности фракционирования зерновых материалов посредством воздействия на них неравномерных аэрогидромеханических структур обеспечивает условия стабилизации, ориентации и вращения зерновок, что приводит к более полному выявлению их физико-механических свойств. На основе законов теоретической механики сформулированы как задача получения фракций зерновых материалов, так и методы ее практического решения. Определены условия движения и закручивания зерновки (эллипсоида вращения) посредством движения жидкости во вращающейся трубке. Получены дифференциальные уравнения, определяющие условия вращения зерновки от перемещения вдоль оси трубки. Выявлены условия действия силы Жуковского на зерновку при вводе ее в прямолинейный гидропоток. Проведенные расчеты на ЭВМ определили траектории движения зерновок, формирование фракций с учетом их свойств и силы Жуковского и показали возможность повышения технологической эффективности при формировании фракций.

"Техника и технология пищевых производств", 2016, №1 (40), с. 75-80

Рассмотрен экспериментальный циклон-пылеотделитель и принцип его работы. Установка состоит из материалопровода, циклона и воздухопровода. Воздух получает движение от вентилятора. Электродвигатель вентилятора подключается к сети через частотный преобразователь. Продукт поступает в материалопровод из приемного бункера шнековым питателем, который питается от электродвигателя. В конце нагнетательной линии установки предусмотрен мешок из фильтровальной ткани, используемый для фильтрации воздуха. Для измерения параметров в воздухопроводах имеются отверстия, в которые вставляются измерительные трубки. Измерение параметров проводятся при помощи датчиков. Данные с датчиков передаются на систему сбора данных, а затем передаются на персональный компьютер. Представлен процесс разработки системы автоматического управления и контроля для него. Описано программное обеспечение для контроля за состоянием системы. Показана эффективность разработанной установки при различных входных параметрах. Был проведен эксперимент. Эксперименты проводились по три раза при различных скоростях движения воздуха, которые регулируются изменением частоты вращения рабочего колеса вентилятора. В каждом эксперименте измерения динамического давления проводились последовательно по двум взаимно перпендикулярным направлениям. С учетом поставленных технических задач посредством изменяемого числа оборотов и конфигурации турбины можно вести разделение частиц продукта по более тонким размерным классам. Система конусов со шнеком, их конфигурация позволяют выводить частицы размером от 1 до 160 мкм из аэросмеси с расчетной очисткой воздуха до 99,9 %. Наиболее высокая эффективность отделения продукта достигается при входной скорости воздуха 18 м/с, для этого необходимо подавать на частотный преобразователь значение 45 Гц.

Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, 2016, №6 (14), с. 75-82

Совершенствование циклонов осуществляется более 100 лет, при этом эффективность их работы на практике составляет 80–90%. Широкое применение циклонов во всех отраслях промышленного производства определяется простотой конфигурации и достаточной надёжностью в работе. Наряду с этим, процесс, осуществляемый в циклоне, представляет сложную научную проблему, которая не решена с позиций аэрогидромеханики. Это подтверждается большим многообразием конструкций циклонов.

В настоящее время эффективность циклонной очистки технологических потоков не отвечает требованиям санитарных норм и в значительной степени определяет уровень загрязнения окружающей среды. Целью работы является рассмотрение принципа центробежного разделения на основе критериев подобия с учётом геометрических характеристик циклонов и на основании этого наметить пути интенсификации процесса движения аэросмеси в универсальном циклоне. Такой подход позволит повысить технологическую эффективность и уменьшить разнотипность конструкций циклонов.

"Южно-Сибирский Научный Вестник", №4(12), 2015, с. 5-13

Проведен анализ развития и состояния очистки технологического воздуха посредством циклонов. Выявлены противоречия между конструкцией циклонов и описанием процесса, протекающего в них. Даны пути совершенствования на основе разработанных способов движения аэросмеси посредством винтовой вставки, помещенной в перфорированном конусе.

"Экология промышленного производства", 2013, №3 (83), с. 16-20

Для очистки от пыли технологического воздуха в настоящее время используется большое количество пылеуловителей, отличающихся своими конструктивными (геометрическими) параметрами. Для обеспыливания воздуха в системах пневмотранспорта и аспирации зерноперерабатывающих предприятий, предприятий пищевой промышленности и сельского хозяйства широкое распространение получили центробежные пылеуловители – циклоны, такие как УЦ-38, УЦМ-38, 4БЦШ, ОТИ, ЦН и др. На практике эффективность очистки газов, достижимая в перечисленных аппаратах, часто оказывается недостаточной. Поэтому многие из аппаратов центробежной очистки газов применяются главным образом в качестве первой ступени перед более эффективными пыле- и золоуловителями. Аэровинтовой циклон-сепаратор, конструкция которого защищена патентами [1, 2] и основана на винтовой вставке, помещенной между конической обечайкой и цилиндрической выхлопной трубой, позволяет достигать степени очистки технологического воздуха до 99,9 % на продуктах зернопереработки. Высокая эффективность аэровинтового циклона обусловлена созданием внутри аппарата закрученного винтового аэродисперсного потока с возрастающим центробежным эффектом за счет переменной геометрии ограничивающих поток стенок.

"Комбикорма", 2013, №9, с. 65-66

Рассмотрен экспериментальный циклон-пылеотделитель и принцип его работы. Установка состоит из материалопровода, циклона и воздухопровода. Воздух получает движение от вентилятора. Электродвигатель вентилятора подключается к сети через частотный преобразователь. Продукт поступает в материалопровод из приемного бункера шнековым питателем, который питается от электродвигателя. В конце нагнетательной линии установки предусмотрен мешок из фильтровальной ткани, используемый для фильтрации воздуха.

Для измерения параметров в воздухопроводах имеются отверстия, в которые вставляются измерительные трубки. Измерение параметров проводятся при помощи датчиков. Данные с датчиков передаются на систему сбора данных, а затем передаются на персональный компьютер. Представлен процесс разработки системы автоматического управления и контроля для него. Описано программное обеспечение для контроля за состоянием системы. Показана эффективность разработанной установки при различных входных параметрах.

Был проведен эксперимент. Эксперименты проводились по три раза при различных скоростях движения воздуха, которые регулируются изменением частоты вращения рабочего колеса вентилятора. В каждом эксперименте измерения динамического давления проводились последовательно по двум взаимно перпендикулярным направлениям. С учетом поставленных технических задач посредством изменяемого числа оборотов и конфигурации турбины можно вести разделение частиц продукта по более тонким размерным классам. Система конусов со шнеком, их конфигурация позволяют выводить частицы размером от 1 до 160 мкм из аэросмеси с расчетной очисткой воздуха до 99,9 %. Наиболее высокая эффективность отделения продукта достигается при входной скорости воздуха 18 м/с, для этого необходимо подавать на частотный преобразователь значение 45 Гц.

Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, 2016, №6 (14), с. 75-82