Газоочистка с эжекционной трубой Вентури

• Автор: Коваленко, Юрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 187 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . С

1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЭЖСТИРОВАНИЯ И ЛИСТКИ ГАЗОВ

1.1. Транспортировка газов в струйных аппаратах

1.2. Течение вскипающей воды в сопле Лаваля

1.3. Движение диспергированной жидкости в парогазовом потоке при наличии тепло и массообмена

1.4. Теоретические основы процесса очистки газа

1.5. Выводы
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНОЙ СИСТЕМЫ ОТВОДА И ОЧИСТКИ ГАЗА МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ С ЭЕЕКЦИОННОЙ ТРУБОЙ ВЕНТУРИ

2.1. Постановка задачи

2.2. Описание опытных установок

2.3. Результаты исследований.
2.3.1. Сопло Лаваля для истечения вскипающей воды.
2.3.2. Гидравлические характеристики работы установки .
2.3.3. Степень очистки газа . VI
2.3.4. Дисперсный состав капель и поле удельных потоков жидкости в камере смешения
2.3.5. Изменение температуры газа по длине
камеры смешения
2.4. Выводы
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА В
ЭЖКЦИОННОЙ ТРУШ ВЕНТУРИ
3.1. Расчет сопла Лаваля для истечения вскипающей
воды .
Стр.
3.2. Формирование системы уравнений эжекции
3.3. Движение диспергированной жидкости в камере смешения. Расчет степени очистки запыленного
3.4. Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Определение интегральных гидравлических характеристик работы системы
4.2. Определение параметров многофазного многокомпонентного потока по длине камеры смешения.
Степень очистки запыленного газа
4.3. Выводы.
5. ПРОМЫШЛЕННАЯ ГАЗООЧИСТКА С ЭЕЕВДОННОЙ ТРУБОЙ ВЕНТУРИ
5.1. Устройство и цринцип работы.
5.2. Расчет основных конструктивных и режимных параметров .
5.3. Экспериментальные исследования
5.3.1. Постановка задачи
5.3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований. Сопоставление их с расчетными характеристиками и результатами исследований опытной установки
5.4. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Применение вышеуказанных уравнений для расчета водовоздушных эжекторов вследствие неизбежных допущений снижает точность и приводит к значениям достижимого коэффициента эжекции, в несколько раз превышающим опытные значения. Здесь же представлены эмпирические формулы, на базе которых составлена методика расчета эжектора. Другой подход к расчету процесса в водогазовом эжекторе представлен в работах [-] . В качестве исходных уравнений записываются уравнения сохранения энергии, массы и импульса. Сходимости результатов расчета с экспериментальными данными авторы этих работ добиваются путем введения эмпирических коэффициентов. Реализация какой-либо из приведенных методик расчета водогазовых эжекторов для ЭТВ, использующей пароводяную смесь в качестве рабочего тела, затруднена. Прежде всего нельзя не учитывать различий в процессах эжектрирования газов диспергированной жидкостью и пароводяной струей. Кроме этого, эмпирические методы расчета [-] применимы только в исследованном диапазоне изменения режимных и конструктивных параметров. Отсутствуют данные для вычислений в необходимом диапазоне изменения параметров эмпирических коэффициентов, дополняющих систему уравнений в работах [-] . Сравнительная оценка различных подходов к расчету характеристик струйных аппаратов с двухфазным рабочим телом представлена в [] . Первая методика представляется достаточно сложной [-] , особенно, ест считать процесс движения газа нестационарным []. Тем не менее она также не свободна от необходимости привлечения эмпирических коэффициентов, что делает не всегда оправданным степень сложности математической модели такого рода. С нашей точки зрения целесообразен второй подход с использованием равновесной модели двухфазной двухкомпонентной среды. Для этого необходимо иметь экспериментальные или теоретические характеристики основных элементов в безразмерной форме, аппроксимированные простейшими функциями. Именно такой подход и был положен в основу работ [-] , в которых представлены результаты численного и экспериментального исследования двухфазных струйных аппаратов. Он существенно упрощает процедуру анализа и позволяет получить достаточно надежные результаты, если удается заложить в расчетную методику достоверные значения коэффициентов, учитывающих отклонение реальных процессов в эжекторе от изоэнтропических [] . Расчет эжектора ведется последовательно для разгонного устройства, кон-фузора, камеры смешения и диффузора. Для описания процесса в камере смешения записывается система из уравнений сохранения массы, импульса и полной энтальпии для сечений входа и выхода из камеры смешения; ее дополняет уравнение состояния равновесной двухфазной смеси. Значимость работы [] снижается отсутствием данных, позволяющих учитывать потери в камере смешения. Наиболее полная математическая модель процесса в эжекторе представлена в работах [ -] , в которых приведена система уравнений сохранения, дополненная уравнениями состояния двухфазной среды, причем рассматриваются варианты использования в качестве рабочего тела воды, перегретой относительно параметров среды на выходе из сопла. В качестве оптимального режима рекомендуется критический, когда течение смеси в выходном участке камеры смешения сверхзвуковое; для снижения потерь в прямом скачке уплотнения рекомендуется применять сверхзвуковые диффузоры. Однако воспользоваться приведенной методикой для расчета ЭТВ нельзя,поскольку для обеспечения эффективной очистки газов в камере смешения необходимо иметь сравнительно высокие относительные скорости запыленного газа и диспергированной жидкости, что на практике можно достичь лишь при сравнительно низких скоростях газа, далеких от критических, рекомендуемых в работах [-] ,как оптимальные. В основу представленной в работе [] методики расчета положено утверадение о том, что механизм возникновения скачка уплотнения не является важным, ибо уравнение сохранения массы, импульса и энергии не требует детального знания физики процесса. Ценность работы снижается исключением из уравнения сохранения импульса силы, учитывающей трение в камере смешения и неизобарич-ность процесса. Сомнение также вызывает допущение о постоянстве статического давления вдоль конфузорной части камеры смешения.