Формирование и теплообмен монодисперсного потока частиц жидкого теплоносителя в контактных аппаратах

• Автор: Кравченко, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 188 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ВЫНУЖДЕННОГО РАСПАДА СТРУЙ И РЕЖИМОВ МОНОДИСПЕРСНОГО ДРОБЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

2.1. Анализ литературных данных .

2.2. Экспериментальное исследование вынужденного распада капиллярных струй.

2.3. Анализ механизма вынужденного распада струй и оптимальных параметров управляющих колебаний

РАЗРАБОТКА ВИБРОДИСПЕРГИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ.

3.1. Основные расчетные соотношения

3.2. Схемные и конструктивные решения

ТЕПЛООБМЕН И ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ В КОНТАКТНЫХ АППАРАТАХ С МОНОДИСПЕРСНЫМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯМИ.

4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ

4.1.1. Уравнения движения в обобщенной форме
4.1.2. Коэфциент сопротивления и условия
витания капель
4.1.3. Анализ параметров движения и рекомендуемые расчетные зависимости
4.2. ВОПРОСЫ ТЕПЛО И МАССООБМЕНА
4.2.1. Литературные данные.
4.2.2. Исследование теплообмена при гранулировании расплавов .
Глава 5. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОЦЕССАХ
МОНОДИСПЕРСНОГО ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ III
5.1. Анализ процессов на основе полученных расчетных зависимостей.. III
5.2. Результаты опытнопромышленных исследований
5.3. Типовая схема и методика расчета грануляционных установок .
Глава 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОВЕРКИ И
ВНЕДРЕНИЯ УСТАНОВОК МОНОДИСПЕРСНОЙ ГРАНУЛЯЦИИ ПЛАВА В ПРОИЗВОДСТВЕ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ
6.1. Модернизация типовой грануляционной башни
на основе линейных грануляторов .
6.2. Малогабаритная грануляционная установка с системой линейных виброгрануляторов
6.3. Вопросы техникоэкономической эффективности.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В ряде случаев диаметр частиц определяется технологическими условиями или требованиями гранулометрического состава готового продукта. Так, для азотных удобрений оптимальный диаметр гранул составляет 2-3 мм. Таким образом, исключая некоторые специальные случаи (особо чистые жидкости, лабораторные установки), можно ограничиться рассмотрением дисперсных потоков с диаметром частиц от I до 3 мм. Фактические показатели тепломассообменных аппаратов определяются в основном не средним значением диаметра частиц, а функцией распределения частиц по диаметрам, характеризующей работу применяемых диспергирующих устройств, или, в конечном итоге, степенью полидисперсности теплоносителя. В общем случае имеет место двоякое влияние полидисперсности на эффективность процессов. Прежде всего это непосредственное изменение суммарной поверхности частиц, получаемых при полидис-персном дроблении заданного объема жидкости, по сравнению с поверхностью монодисперсной системы капель среднего по отношению к полидисперсному составу диаметра. Преобладающее влияние полидисперсности проявляется через достижимую концентрацию дисперсного компонента в потоке, определяющую величину удельной поверхности взаимодействия фаз. При заданной расходной концентрации и фиксированном значении среднего диаметра частиц удельная поверхность зависит от соотношения между скоростью газа и скоростью витания частиц. Чем больше их отношение (в пределе при Ш" —* I, ф. В случае полидисперсных систем скорость газа ограничена величиной, равной скорости витания частиц минимального диаметра, а протяженность зоны взаимодействия - необходимым временем завершения процесса для наиболее крупных частиц, что приводит к резкому возрастанию как сечения, так и высоты аппарата. Эти обстоятельства еще усугубляются возможностью укрупнения дисперсного состава при столкновении и слиянии отдельных капель [ю]. В моно-дисперсных потоках такие ограничения отсутствуют. В части влияния полидисперсности на эффективность теплообменных аппаратов с жидкими (изменяющими агрегатное состояние) промежуточными теплоносителями показателен пример из области регенеративного подогрева воздуха в энергетических установках [Ю]. В последнее время в связи с развитием методов прямого преобразования тепловой энергии в электрическую значительную актуальность приобретает проблема высокотемпературного подогрева воздуха в магнитогидродинамических (МГД) установках, от решения которой в большой степени зависит достижимая экономичность будущих электростанций с МГД генераторами. ОЙСТВ во всех существующих энергетических и технологических агрегатах, что связано с высоким уровнем температур теплоносителей и агрессивностью диссоциированных газообразных сред, содержащих присадки легкоионизирующихся элементов. Особенно сложны условия работы теплообменников в установках на твердом топливе, где неизбежно присутствие в продуктах сгорания минеральных составляющих топлива в парообразном и жидком состоянии. Указанные обстоятельства приводят к необходимости поиска специальных конструкционных материалов и новых конструктивных и схемных решений аппаратов [II, ]. Одним из перспективных вариантов высокотемпературного воздухоподогревателя рассматривается теплообменник с использованием в качестве промежуточного теплоносителя расплава топливного шлака [] . При таком методе регенерации тепла в МГД установках на твердом топливе [ю] появляется возможность постоянного обновления теплоносителя и оптимального решения ряда других вопросов. Вместе с тем, создание такого теплообменника на основе традиционных методов диспергирования жидкостей оказывается практически невозможным. В случае использования струйных диспергирующих устройств при требуемых степенях подогрева воздуха 0,9-0, расчетная высота теплообменного устройства достигает 0-0 м, что нельзя считать приемлемым для практического осуществления. Приведенные в литературе [] данные для случая распылительных диспергирующих устройств также свидетельствует о значительных габаритах теплообменных камер. Только переход на монодисперсный состав позволяет говорить о принципиальной осуществимости такого процесса.