Все дело – в закручивании

– Весь смысл – в закручивании, – говорит доктор технических наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды Донского государственного технического университета Юрий ­БУЛЫГИН.

Вообще первые устройства для улавливания пыли изобрели еще сто лет назад немецкие ученые для добывающих руду предприятий. С тех пор рационализаторы и изобретатели во всем мире совершенствуют центробежные пылеуловители. Если вы хоть раз наблюдали, как ветер закручивает в воронку опавшую на землю листву и лишь немногие листья поднимает вверх, то считайте, что вы видели принцип действия циклонного пылеуловителя.

– Весь смысл – в закручивании, – говорит доктор технических наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды Донского государственного технического университета Юрий БУЛЫГИН. – С его помощью внутри аппарата происходит процесс отделения частиц пыли от потока воздуха. За счет центробежных сил они отбрасываются на стенки аппарата и потом ссыпаются в бункер для сбора пыли, а чистый воздух уходит вверх через вентиляционную систему в окружающую среду.

В принципе, так устроено большинство центробежных пылеуловителей. Ученые ДГТУ пошли дальше. Они разработали и собрали установку «Циклон», которая имеет не традиционную цилиндрическую, а коническую форму. За счет такой конфигурации уже на первых витках поступающего в аппарат пылевоздушного потока резко увеличиваются центробежные силы, а это улучшает отделение пыли от потока воздуха. Но это еще не все. Внутри любого циклонного аппарата образуются вредные вторичные вихри, которые уносят пыль в патрубок с чистым воздухом. Чтобы избежать этой проблемы, ученые использовали идею перемещающегося внутри циклона выхлопного патрубка, который можно погрузить на оптимальную глубину, устранив таким образом вредный выброс пыли обратно, в «тело» циклона.

– Однако пыль может быть легкой или тяжелой, крупной или мелкой, – поясняет Юрий Игоревич. – Для того чтобы устройство эффективно улавливало пыль той или иной структуры, мы определили соотношение объема рабочей части установки и бункера. Например, для легкой пыли, скажем, деревообрабатывающего производства, объем бункера должен быть в десять раз больше, чем сам аппарат, а для тяжелой металлической – наоборот.

Результаты исследований показали, что коэффициент пылеочистки как для древесной пыли, так и для электрокорунда – сверхтвердого материала у конического циклона на 10–15 % выше, чем у цилиндрического.

– Управление установкой осуществляется механически, – говорит профессор Булыгин. – Но в перспективе мы хотим разработать электронную систему регулирования. У «Циклона» несколько задач. Если аппарат выполнить под размеры металлообрабатывающего или деревообрабатывающего станка, то он будет улавливать пыль во время работы станков, и рабочие смогут дышать чистым воздухом. Еще одно назначение установки – очистка выбросов предприятия в окружающую среду. Подобными аппаратами планируется оснащать вентиляционные системы промышленных производств.

– А как вы пришли к разработке «Циклона»? – спрашиваю Юрия Игоревича.

– Прозаически просто. Еще в 2001-м в ДГТУ кафедра безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды стала выпускать специалистов по защите окружающей среды. Магистранты и аспиранты-экологи стали заниматься исследованиями в области охраны окружающей среды. Как раз на основе полученных ими данных специалисты кафедры безопасности жизнедеятельности и окружающей среды разработали циклон с обратным конусом и регулируемыми параметрами. На его создание были выделены средства из фонда целевого капитала «Развитие ДГТУ». Деньги пошли на закупку необходимых измерительных приборов, проведение исследований. Разработка получила два патента. Сегодня в научной лаборатории кафедры на «Циклоне» аспирантами ведутся научные исследования.

Пылеуловителем, созданным в ДГТУ, уже заинтересовались сельхозпроизводители из Краснодарского края. Один из предпринимателей готов инвестировать средства в создание установки для своего производства.

К разработке донских ученых проявили интерес и японцы. Они замыслили перевести созданный учеными «Циклон» с механического на автоматическое управление. Сейчас этот вопрос – на стадии переговоров.