Удаление загрязненного воздуха вакуумной установкой с ветвлением

Вакуумные установки широко используют для удаления промышленного и бытового мусора. Чаще всего применяют схемы с одним воздухозаборным каналом. Они более просты в исполнении, для них существуют апробированные расчетные схемы. В условиях производства встречаются воздухозаборные системы с несколькими ветвями (каналами), которые могут иметь разные длины, диаметры и материал изготовления. Разработаны физическая и математическая модели работы импульсно-вакуумной системы удаления загрязненного воздуха, имеющей разветвленный трубопровод. Система снабжена низковакуумным насосом и приемной камерой. Работа происходит в три этапа. Газодинамические процессы приняты адиабатными. Приведены математические модели процессов, происходящих на этих этапах. Даны примеры расчетов. При определении массового расхода газовой смеси использован квазистационарный подход, известное решение для дозвукового адиабатного течения газовой смеси в канале постоянного сечения. Задача Коши решена численным методом. Анализ полученных результатов показал, что при снижении доли водорода конечная масса загрязненного воздуха в приемной камере уменьшается, а время ее заполнения увеличивается.
EDN: CJJUBA, https://elibrary/cjjuba

Литература

[1] Sheoran K., Siwal S.S., Kapoor D. et al. Air pollutants removal using biofiltration technique: a challenge at the frontiers of sustainable environment. ACS Eng. Au, 2022, vol. 2, no. 5, pp. 378–396, doi: https://doi.org/10.1021/acsengineeringau.2c00020

[2] Шарапов В.И., Марченко А.В. Разработка технологий удаления и обезвреживания загрязненного воздуха городов. Записки Горного института, 2004, т. 158, с. 90–92.

[3] Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Технология переработки природного газа и газового конденсата. Оренбург, Газпромпечать, 2002. 428 с.

[4] Берлин М.А., Гореченков В.Г., Капралов В.П. Квалифицированная первичная переработка нефтяных и природных углеводородных газов. Краснодар, Сов. Кубань, 2012. 514 с.

[5] Молчанов С.А. Особенности выделения гелия из природного газа. Москва, Недра, 2011. 288 с.

[6] Бирюков А.В., Усачев А.П., Шурайц А.Л. Математическая модель для технико-экономического обоснования конструкции газового фильтра с параллельно соединенными в одном корпусе фильтрующими элементами. Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, 2014, № 3, с. 138–147.

[7] Бирюков А.В., Усачев А.П., Шурайц А.Л. Обоснование и разработка многоблочной установки очистки природного газа от твердых частиц. Нефтегазовое дело, 2012, № 4, с. 437–448. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Usachev/Usachev_2.pdf

[8] Арзамасова Г.С., Карманов В.В. Решение комплексных вопросов обращения с отходами очистки природного газа от механических примесей. Вестник ПНИПУ. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности, 2013, № 2, с. 7–15.

[9] Лобанов И.Е. Теоретическое аналитическое решение задачи о стационарном докритическом течении газообразного теплоносителя в разветвлениях трубопроводов теплообменных аппаратов. Вестник Брянского государственного технического университета, 2019, № 9, с. 25–35, doi: https://doi.org/10.30987/article_5d9317b27868a4.78923465

[10] Губин С.А., Сумской С.И., Сверчков А.М. и др. Визуализация параметров течения в разветвленных системах с помощью графиков с древовидной структурой (на примере течения в трубопроводе). Научная визуализация, 2018, т. 10, № 1, doi: https://doi.org/10.26583/sv.10.1.01

[11] Черноусов А.А. Модель взаимодействия волн конечной амплитуды с разветвлением канала. Ползуновский вестник, 2006, № 4–1, с. 182–185.

[12] Наумов В.А. Динамика откачивания влажного воздуха из рабочей камеры с помощью водокольцевого вакуумного насоса. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2021, т. 7, № 1, с. 9–16.

[13] Великанов Н.Л., Наумов В.А. Откачивание воздуха с примесями золотниковым вакуумным насосом. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 6, с. 52–59, doi: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2022-6-52-59

[14] Наумов В.А., Великанов Н.Л. Этапы работы вакуумной рыбонасосной установки. Рыбное хозяйство, 2020, № 2, с. 108–112, doi: https://doi.org/10.37663/0131-6184-2020-2-108-112

[15] Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Ч. 1. Москва, Наука, 1991. 597 с.