Совершенствование насадок для сепарации капель в контактных аппаратах

• Автор: Петрашова, Екатерина Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор литературы по теме исследования
1.1 Перспективы интенсификации каплеулавливающей техники
1.2 Механизмы процесса улавливания капель
1.3 Типы каплеулавливающих устройств
1.4 Конструкции насадочных элементов используемых в каплеулавливающих устройствах
1.5 Основные характеристики насадочных элементов
1.5.1 Геометрические характеристики насадочных элементов
1.5.2 Гидродинамические характеристики насадочных элементов
1.5.2.1 Гидравлическое сопротивление сухих насадочных элементов
1.5.2.2 Гидравлическое сопротивление орошаемых насадочных элементов
1.5.2.3 Задержка жидкости и коэффициент смачиваемости поверхности насадочного слоя
1.5.2.4 Подвисание и захлебывание
1.6 Методы расчета эффективности каплеулавливания
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Разработка и исследование нового шла насадки для использо-

вания в насадочном каплеулавливающем устройстве. Экспериментальные установки и методики проведения испытаний
2.1 Разработка нового типа насадки для использования в насадочном каплеулавливающем устройстве
2.2 Описание конструкции разработанной новой керамической насадки типа ЮС. Геометрические характеристики
2.3 Экспериментальная установка для исследования каплеулавливающих и гидравлических характеристик новой кольцевой керамической насадки типа ЮС
2.4 Методика проведения исследований каплеулавливающих свойств новой кольцевой керамической насадки типа ЮС
2.5 Методика проведения исследований гидравлических характеристик
новой кольцевой керамической насадки типа ЮС
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Разработка и исследование нового способа регулярной укладки кольцевой насадки. Экспериментальная установка и методика проведения испытаний
3.1 Разработка нового способа регулярной укладки кольцевой насадки
3.2 Экспериментальная установка для исследования гидравлических характеристик кольцевой насадки уложенной новым способом
3.3 Методика проведения исследований гидравлических характеристик

кольцевой насадки уложенной новым способом
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Результаты исследования и анализ каплеулавливающих характеристик новой керамической насадки типа N30
4.1 Результаты исследования каплеулавливающих свойств новой керамической насадки типа N30
4.2 Анализ результатов исследования каплеулавливающих характеристик новой керамической насадки типа N30
Выводы по главе
ГЛАВА 5. Результаты исследования и анализ гидравлических характеристик новой керамической насадки типа N30
5.1 Результаты исследования гидравлических характеристик сухой новой керамической насадки типа N30
5.2 Анализ результатов исследования гидравлических характеристик сухой новой керамической насадки типа N30
5.3 Оценка эффективности улавливания капель новой керамической насадкой типа N30
5.4 Оценка экономического эффекта использования новой керамической кольцевой насадки типа N30
5.5 Методика и алгоритм расчета каплеулавливающего устройства заполненного новой керамической кольцевой насадкой типа N30

Анализ конструкций насадок различного типа, показывает следующее. Перфорация элементов насадки обеспечивает более равномерное распределение и перераспределение жидкости и газовой фазы, более полное использование геометрической поверхности насадки, а также более интенсивное обновление поверхности контакта фаз. Всевозможные завихрители, лопасти, выступы и прочие конструктивные элементы насадки способствуют турбулизации жидкости, ее диспергированию, завихрению потоков газа. При этом, однако, неминуемо увеличивается гидравлическое сопротивление и снижается предельная нагрузка. Поэтому работы по увеличению эффективности каплеулавливания следует вести в направлении поиска таких оптимальных конструктивных решений насадки, которые, максимально увеличивая эффективность, одновременно минимально увеличивали бы гидравлическое сопротивление.
Целесообразны такие конструктивные приемы, как нанесение на поверхность элементов насадки гофр или ее рифление с целью удлинения пути потоков, то есть развитие поверхности контакта взаимодействующих фаз, дополнительная турбулизация потоков. Снабжение элементов насадки перегородками и другими дополнительными внутренними поверхностями увеличивает механическую прочность элементов и способствует развитию поверхности контакта фаз.
Анализ конструкций нерегулярных насадок, созданных в последние годы, показывает, что каждое новое конструктивное решение дает незначительный выигрыш в пропускной способности и гидравлическом сопротивлении, и еще в меньшей степени - в эффективности. Попытки увеличить эффективность за счет развития геометрической поверхности элементов ведут к снижению пропускной способности и усложнению конструкции. В то же время стремление увеличить пропускную способность и улучшить омываемость всей поверхности элемента путем его перфорирования ведет к снижению