Фільтраційне обладнання систем аспірації, вентиляції та пневмотранспорту в промисловості: особливості експлуатації, проблеми аеродинаміки та шляхи їх вирішення

Автор(и)

  • Артур Коколенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0009-0007-0923-2173
  • Володимир Турик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0000-0002-2357-4483

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2025.9.2(105).327118

Ключові слова:

аеродинаміка промислових апаратів, фільтрація, вентиляція, аспірація, пневмотранспорт, автоматичне керування

Анотація

Фільтраційне обладнання використовують в промисловості згідно з такими напрямками: в системах аспірації; в кінцевій фазі транспортування систем пневмотранспорту для відокремлення твердої компоненти від транспортуючого середовища; в системах припливної та витяжної вентиляції. Розглядається ретроспектива розвитку різноманітних конструкцій фільтраційного обладнання та особливості його експлуатації відповідно до наведених напрямків використання. Приділено увагу питанням аеродинаміки робочих процесів в системах, аналізуються підходи до покращення умов протікання робочих процесів з метою підвищення ефективності та надійності експлуатації систем. Пропонуються шляхи розв’язання невирішеної до кінця загальної проблеми, типової для апаратів припливної та витяжної вентиляції – проблеми забезпечення рівномірного розподілу середовища в розгалужених системах розподілу та збору потоків. Це стосується як конструктивних заходів, так і використання засобів автоматичного керування процесами.

 

Біографія автора

Володимир Турик, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Associate Professor of  Applied Hydroaeromechanics and Mechatronics Department, Educational and Research Mechanical Engineering Institute

Посилання

  1. I. T. Glebov and V. E. Rysev, Aspiration and transport pneumatic systems of woodworking enterprises. Ekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, 2004, 180 p.
  2. E. V. P. J. Manjula, W. K. H. Ariyaratne, C. Ratnayake and M. C. Melaaen, “A review of CFD modelling studies on pneumatic conveying and challenges in modelling offshore drill cuttings transport”, Powder Technology, vol. 305, pp. 782-793, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.10.026.
  3. J. M. Finch, Dust collector. Patent of United States US325521A, publicated 01.09.1885. Available: https://patents.google.com/patent/US325521A/en.
  4. A. C. Hoffmann and L. E. Stein, Gas Cyclones and Swirl Tubes: Principles, Design, and Operation. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008, 422 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-74696-6.
  5. R&R BETH. Our path to success. R&R BETH. Available: https://wordpress.rr-beth.com/en/history/
  6. Particulates: Selection of cleaning pulse pressure for pulse jet fabric filtration. Filtration + Separation, 2013. Available: https://www.filtsep.com/content/features/particulates-selection-of-cleaning-pulse-pressure-for-pulse-jet-fabric-filtration.
  7. V. T. Medvedev (ed.), Engineering ecology. Moscow: Gardariki, 2002, 687 p.
  8. M. I. Birger, A. Yu. Valdberg, B. I. Myagkov, V. Yu. Padva, A. A. Rusanov and I. I. Urbach, Spravochnik po pyle- i zoloulavlivaniyu. Moscow: Energoatomizdat, 1983, 312 p.
  9. Electrostatic Precipitators: Functionality, Benefits and Uses. IQS Directory. Available: https://www.iqsdirectory.com/articles/air-pollution-control/electrostatic-precipitators.html.
  10. J. E. Janssen, “The History of Ventilation and Temperature Control”, ASHRAE Journal, vol. 41, no. 10, pp. 47-52, 1999. Available: https://www.ashrae.org/file%20library/about/mission%20and%20vision/ashrae%20and%20industry%20history/the-history-of-ventilation-and-temperature-control.pdf.
    |
  11. W. H. Carrier, Apparatus for treating air. Patent of United States US808897A, publicated 02.01.1906. Available: https://patents.google.com/patent/US808897A/en.
  12. B. Xie, H. Li, S. Hu and X. Zhang, “Experimental study of an improved pulse-jet cleaning method to enhance performance of cartridge dust collectors”, Powder Technology, vol. 442, p. 119874, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2024.119874.
    |
  13. Z. Yu, Y. Muraoka, K. Furumoto, T. Fukasawa, T. Ishigami, J. Liu and K. Fukui, “A novel pulse-jet cleaning method to effectively extend the lifetime of pleated filter and reduce dust emission”, Advanced Powder Technology, vol. 35, no. 5, p. 104456, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apt.2024.104456.
    |
  14. B. Xie, J. Pang, S. Hu, Z. Zhou and H. Jin, “A new method to improve the pulse-jet cleaning performance of filter cartridges and its application to dust control in underground coal mines”, Powder Technology, vol. 405, p. 117528, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117528.
  15. F. Jianyong and Z. Jianchun, “Preparation and filtration property of hemp-based composite nonwoven”, Journal of Industrial Textiles, vol. 45, no. 2, pp. 265-297, 2014. DOI: https://doi.org/10.1177/1528083714529807.
  16. M. Zhang, W. Qin, X. Ma, A. Liu, C. Yan, P. Li, et al., “An Environmentally Friendly Technology of Metal Fiber Bag Filter to Purify Dust-Laden Airflow”, Atmosphere, vol. 13, no. 3, p. 485, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/atmos13030485.
  17. X. Li, H. Chen, Y. Zhang, X. Zhang and R. Li, “Research on law and mechanism of dust explosion in bag type dust collector”, Advanced Powder Technology, vol. 33, no. 6, p. 103619, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apt.2022.103619.
  18. Combustible Dust - reduce the effects of dust explosions. Nederman. Available: https://www.nederman.com/en-us/applications/combustible-dust.
  19. A Brief History of Dust Collectors. Baghouse.com. Available: https://baghouse.com/a-brief-history-of-dust-collectors/
  20. V. A. Shapovalov, V. I. Lyashenko and A. O. Gurin, “A Cleaning of Internal Surfaces of Bunkers without the Presence of Operating Personnel inside the Bunker”, Mining Revue, vol. 30, no. 1, pp. 78-85, 2024. DOI: https://doi.org/10.2478/minrv-2024-0009.
  21. O. D. Volkov, Proyektirovaniye ventilyatsii promyshlennykh zdaniy. Kharkov: Vishcha shkola, 1989, 240 p.
  22. Heat Recovery Ventilation Guide for Houses, 2015. Available: https://www.bchousing.org/publications/Heat-Recovery-Ventilation-Guide-Houses.pdf.
  23. I. Ye. Idelchik, Aerogidrodinamika tekhnologicheskikh apparatov (Podvod, otvod i raspredeleniye potoka po secheniyu apparatov). Moscow: Mashinostroyeniye, 1983, 351 p.
  24. V. N. Bogoslovskiy (ed.), Otopleniye i ventilyatsiya. Chast 2: Ventilyatsiya. Moscow: Stroyizdat, 1976, 439 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-26

Як цитувати

[1]
А. Коколенко і В. Турик, «Фільтраційне обладнання систем аспірації, вентиляції та пневмотранспорту в промисловості: особливості експлуатації, проблеми аеродинаміки та шляхи їх вирішення», Mech. Adv. Technol., т. 9, вип. 2(105), с. 144–156, Чер 2025.

Номер

Том 9 № 2(105) (2025)

Розділ

Механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Artur Kokolenko, Volodumur Turyk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.