Циклоны, дымососы, пылеуловители, золотоуловители НИИОГАЗ
Разработка в Семибратовском филиале НИИОГАЗ инерционных аппаратов проводились под руководством кандидата технических наук Д.Т.Карпуховича, с его именем связано целое направление развития отечественной пылегазоочистки.
Работу в СФ НИИОГАЗ он начал в 1962 г. Через два года его назначают начальником конструкторского отдела. Поставив перед собой задачу создать газоочистительные аппараты, не уступающие по надежности и эффективности зарубежным образцам, Донат Терентьевич усиленно изучал технические характеристики аппаратов шведской фирмы «Мотоло», английских фирм «Грин» и «Стюртенван», других организаций, занимающихся проблемами пылегазоочистки. «Многое мне дала встреча с ведущими учеными: заместителем директора головного института Владимиром Николаевичем Ужовым и заведующим лабораторией ленинградского института Евгением Федоровичем Карпичевым, которые определили направление моей научно-исследовательской работы, – вспоминал Донат Терентьевич. – Они посоветовали заняться самым перспективным делом – созданием отечественных дымососов-пылеуловителей».
После успешной защиты диссертации на тему «Исследование и разработка улиточного золоуловителя, совмещенного с дымососом, для промышленных котельных» предстояло довести свое детище до внедрения в производство, что и было им сделано.
Д.Т.Карпухович участвовал в организации Всесоюзной конференции по инерционным аппаратам, неоднократно награждался медалями ВДНХ СССР, он автор 23 научных статей и 13 авторских свидетельств, на одно из которых в 1993 г. был выдан патент, а по другим авторским свидетельствам серийно выпускаются новые газоочистительные аппараты. Его научные работы регулярно появлялись в журналах и сборниках, посвященных вопросам газоочистки. На протяжении большого периода времени он был одним из ведущих отечественных специалистов, занимающихся инерционной пылеочисткой. Техническая эрудиция и научная добросовестность Д.Т.Карпуховича наиболее ярко проявилась в его работе «Инерционные аппараты», которая была опубликована в книге «Экотехника» в 2004 г., уже после его смерти. Практически им были освещены все виды, особенности и проблемы инерционной очистки, обобщен опыт разработки и внедрения циклонов и ротационных пылеуловителей.
Судьба разработанного им пылеуловителя и судьба самого изобретателя – в плане признания его заслуг – оказались не простыми. Об этом в книге «СФ НИИОГАЗ: страницы истории» так рассказал Е.П.Смирнов, работавший под руководством Д.Т.Карпуховича и после его смерти продолживший создание и совершенствование аппаратов инерционной очистки:
«Выпущенная в 2004 году книга «Энциклопедия. Машиностроение» признает, что изображенный на рисунке «динамический пылеуловитель» получил наибольшее распространение в отечественной промышленности. Один взгляд на этот рисунок – и становится совершенно очевидно, что перед нами разработанный под руководством Д.Т.Карпуховича в СФ НИИОГАЗ ротационный дымосос-пылеуловитель ДП. Однако упоминание о СФ НИИОГАЗ в энциклопедии отсутствует, а также отсутствует фамилия его создателя в списке литературы из 90 позиций.
Нет упоминания о Д.Т.Карпуховиче, как о разработчике аппарата, и в фундаментальном «Справочнике по пыле- и золоулавливанию» под редакцией А.А.Русанова, выпущенном в 1983 году, хотя схема ДП там также представлена на рисунке. Там просто скромно говориться, что это «конструкция дымососа-пылеуловителя Семибратовского филиала НИИОГАЗа».
Самое удивительное, что «забыли» упомянуть о том, что ДП разработан в СФ НИИОГАЗ под руководством Д.Т.Карпуховича, в своей книге «Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности», вышедшей в 1982 году, работавшие в институте в разное время П.А.Коузов, А.Д.Мальгин и Г.М.Скрябин. Ими упоминаются как авторы различных ротационных (вентиляторных) пылеуловителей Грищенко, Розенкранц, Пречистенский, но не Карпухович. Тем не менее, единственная схема ротационного пылеуловителя, представленная авторами на рисунке книги, – это схема ДП».
Далее Е.П.Смирнов подробно рассказывает историю создания дымососа-пылеуловителя, разработка которого происходила при его участии.
В 1974 г. он закончил Сумский филиал Харьковского политехнического института. Работу в СФ НИИОГАЗ начал с должности инженера-конструктора. Поступил в аспирантуру Московского института инженеров железнодорожного транспорта, в 1987 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Совершенствование системы охлаждения тяговых электрических машин тепловозов путем применения компактных инерционных воздухоочистителей». Был исполнителем по теме «Разработка справочных материалов по гидравлическому сопротивлению тарельчатых клапанов для фильтров типа ФРО», руководил темами по созданию воздухоочистителя дизеля тепловоза, предочистителя для золоулавливающих установок, по созданию конфузорно-диффузорного пылеуловителя. Принимал участие в межведомственных испытаниях дымососа-пылеуловителя ДП-15, разрабатывал установку для Томского завода спецкатализатора. На его счету 14 научных статей и 4 изобретения. В настоящее время Е.П.Смирнов – начальник научно-технического отдела ЗАО «СФ НИИОГАЗ», научный руководитель сектора инерционных аппаратов.
Свой очерк под названием «Сила инерции, или Кто создавал дымосос-пылеуловитель» он заканчивает словами, с которыми трудно не согласиться:
«Мне кажется, что пора преодолеть силу инерции обезличивать разработки – и указывать, хотя бы в издаваемой нами литературе, что дымосос-пылеуловитель был разработан в СФ НИИОГАЗ Донатом Терентьевичем Карпуховичем».
Работу по совершенствованию инерционных аппаратов продолжил М.Е.Смирнов, закончивший Ярославский государственный технический университет и поступивший в СФ НИИОГАЗ. В 2001 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Разработка метода расчета и усовершенствования конструкции вертикального прямоточного циклона». Принимал участие в создании книги «Экотехника» (раздел «Инерционные аппараты»).
Интересные и неожиданные сведения о создании в Семибратове инерционных аппаратов в книге «СФ НИИОГАЗ: страницы истории» привел В.С.Корягин – заведующий научно-исследовательским отделом механической очистки газов и заведующий сектором тканевых фильтров СФ НИИОГАЗ, автор 17 научных статей и 4 авторских свидетельств. Почти 20 лет он проработал в лаборатории аэродинамики, созданной доктором технических наук Исааком Евсеевичем Идельчиком и руководимой его «правой рукой» – Яковом Львовичем Гинзбургом.
«Лаборатория аэродинамики была оснащена уникальными испытательными стендами, применяла в работе современные методы исследования и решала достаточно обширный круг задач, связанных с разработкой практически всех типов пылеулавливающего оборудования, – вспоминал В.С.Корягин. – За время работы в лаборатории под моим руководством был выполнен ряд работ по различным направлениям, но наиболее яркое впечатление сохранилось о первой работе, связанной с разработкой малогабаритного блока очистки газовых выбросов ракетного двигателя от мелкодисперсной конденсированной сажи. Работа выполнялась по техническому заданию Московского института теплотехники.
Высокие температура и давление, 10–15-кратные перегрузки в сочетании с жесткими требованиями по габаритам и эффективности очистки – такие условия эксплуатации делали поставленную задачу достаточно сложной. После углубленной проработки технического задания было решено применить для очистного блока малогабаритный циклон, конструкцию которого следовало принять по результатам сравнительных испытаний на моделях».
Поскольку диаметр циклонов составлял всего 12–18 мм, для проведения экспериментальных исследований была разработана специальная малогабаритная установка, изготовлены и протарированы миниатюрные расходомерные устройства. В результате труда многих специалистов работа была успешно завершена, заказчик организовал испытание циклонного элемента в условиях, приближенных к реальным, и получил необходимые ему результаты, что было подтверждено актом о промышленном внедрении циклонного элемента в составе малогабаритного очистного блока.
Так циклоны, созданные в Семибратовском филиале НИИОГАЗ, оказались на советских ракетных двигателях. Еще одно интересное воспоминание, касающееся истории создания оригинальных газоочистных аппаратов оставил С.В.Обичкин, работавший в лаборатории аэродинамики.
«В стендовых условиях здесь проводились испытания кассетных фильтров фирмы «Дональдсон» для очистки воздуха перед газотурбинными двигателями большегрузных автомобилей. Двухступенчатый воздухоочиститель (первая ступень – прямоточные циклоны, вторая – картонные кассеты) был установлен на 75-тонный БелАЗ. Испытания проводились в Заславльском карьере под Минском.
На лабораторной установке проводились испытания и доработка элементов прямоточных циклонов. Был разработан и изготовлен блок прямоточных циклонов диаметром 30 мм, предназначенный для защиты от пыли газотурбинной установки запуска самолетных двигателей.
Ряд лет по заданию института НИИД разрабатывали и проводили испытания двухступенчатых воздухоочистителей для газотурбинных двигателей специального назначения. В качестве первой ступени – предочистителя – применялась профилированная инерционная решетка, в качестве второй – прямоточный циклон. Впоследствии в прямоточный циклон был встроен фильтрующий элемент, получено авторское свидетельство.
По договору с Ленметрополитеном разрабатывалась система сдува-отсоса и мокрый пылеуловитель типа «Ротоклон» для поезда-пылесоса, предназначенного для уборки пыли со стен тоннелей метро. Это устройство также было защищено авторским свидетельством. Испытания поезда-пылесоса в тоннелях Ленинградского метрополитена проводились в ночное время, при скорости движения 4–6 км/час».
Совершенствование инерционных аппаратов очистки газов продолжается. В статье «Современное состояние развития инерционных пылеуловителей», опубликованной в сборнике «Современное оборудование для промышленной очистки газов от твердых веществ», Е.П.Смирнов приводит следующие сведения:
«Еще в конце 1960 г. в Семибратове проводились исследования по ультразвуковой коагуляции сажи на стенде групповых циклонов НИИОГАЗ. В настоящее время институт приступил к исследованию влияния инфразвуковых колебаний на эффективность и гидравлическое сопротивление циклонов, работающих на золе и кварцевой пыли. Образно выражаясь, за 45 лет своего развития институт прошел путь от ультра до инфразвуковых колебаний.
