Повышение технологической эффективности аппаратов вихревого типа в системах газоочистки

• Автор: Тарасова, Людмила Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 240 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Вихревые аппараты, области применения и примеры конструкций.

1.1. Вихревые трубы.

1.2. Физические модели вихревого эффекта

1.3 Тенденции возможноеги совершенствования конструкций вихревых ТРУБ

1.4. Вихревые пылеуловителициклоны.

1.5. Скрубберы центробежного действия.

1.6. Методы оценки эффективности пылеулавливания

Глава 2 ГИДРОДИНАМИКА АППАРАТОВ С ЗАКРУЧЕННЫМ ДВИЖЕНИЕМ ФАЗ

2.1. Гидравлическое сопротивление вращающегося слоя жидкости

2.2. Динамика закрученного потока в пристенной зоне цилиндрического аппарата

2.3. Движение газа у поверхности выхлопного патрубка циклона
2.4. Газодинамика вихревой трубы
2.5. Гидравлический расчет прямоточного циклона с осевым вытеснителем
2.6. Неустойчивость в вихревых аппаратах
2.7. Сопоставление результатов анализа гидродинамики вихревых аппаратов с опытными данными
2.8. Пример гидравлического расчета вихревой трубы .
Глава 3 Экспериментальные исследования эксплуатационных характеристик вихревой трубы низкого напора
3.1. Экспериментальный стенд и методика проведения исследований.
3.2. Определение основных характеристик вихревой трубы. Влияние начальных параметров на процесс разделения.
3.3. Обобщение результатов экспериментов по исследованию
ХАРАКТЕРИСТИК ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ .
3.4. Определение влияния запыленности на про щсс температурного
РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗА В ВИХРЕВОЙ ТРУБЕ
3.5. Комбинированная система очистки, нагрева и охлаждения воздуха от пыли КСОНО.
3.6. Влияние исходного влагосодержания воздуха на процесс
ТЕМПЕРАТУРНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ В ВИХРЕВОЙ ТРУБЕ НИЗКОГО НАПОРА.
3.7. Обобщение результатов исследований и методика расчета влагосодержания выходных потоков.
ГЛАВА 4. Вихревой водокольцевой компрессор ВВК в системе газоочистки.
4.1. Комбинированная системы пылеулавливания на базе вихревого водокольцевого компрессора
4.2. Методика экспериментальных исследований
4.3. Определение основных характеристик водокольцевого компрессора, работающего в режиме рециркуляции запирающей жидкости. .
4.4. Влияние запыленности входного потока на характеристики вихревого водокольцевого компрессора.
4.5. Гидравлический расчет ВВК.
4.6 Методика расчета комбинированной системы циклонВВК
4.7. Система очистки воздуха запыленных помещений на базе ВВК и
Глава 5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИСТЕМЫ
газоочистки
5.1. Критерий системы газоочистки на основе минимума ущерба окружающей реде
5.2. Критерий предотвращенного ущерба от атмосферных выбросов. .
5.3. Метод расчета предотвращенного ущерба атмосферных ВЫБРОСОВ с учетом затрат.
5.4. Техникоэкономическая эффективность природоохранных мероприятий
5.5. Ущерб окружающей среде в процессе мокрой очистки газа
5.6. Сравнительная эффективность систем газоочистки
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Она показала, что для получения значений Д7х, зафиксированных в экспериментах, необходимы сверхзвуковые скорости течения газа в камере разделения, что не всегда соответствует практическим данным. Гипотеза С. Д. Фултона также объясняет вихревой эффект перестройкой свободного вихря в вынужденный вследствие взаимодействия центростремительного потока тепловой энергии и центробежного потока кинетической энергии. При передаче энергии к периферийным слоям от центральных под действием внутреннего трения температура периферийного слоя повышается, то есть, поток кинетической энергии превышает поток тепловой энергии, который обусловлен разностью статических температур свободного и вынужденного вихрей. Гипотезу конвективного теплообмена при противогочном взаимодействии вихрей, предложил Шепер Ж. V,, и уц скорость периферийных и центральных слоев. Так как упуц, то статическая температура в центральном слое ГЦГП. Тепловой поток порождает различие статических температур. Наибольшему эффекту охлаждения центральных слоев, т. Справедливость рассматриваемой гипотезы не подтвердили замеры температуры. За исключением небольшого участка, где статистическая температура периферийного слоя выше статической температуры центральных слоев газа, это участок приближен к сопловому сечению. Но экспериментальные исследования, проводившиеся для проверки этой гипотезы, способствовали формированию современного представления о природе вихревого эффекта. В России работы по созданию и исследованию вихревых аппаратов начались в конце х годов. Первые существенные результаты получены в начале х годов. Под руководством М. Г. Дубинского , , созданы и исследованы вихревые вакуумаппараты. Данный класс вихревых труб детально исследован Н. Д. Колышевым, В. И. Метениным, Б. Г. Воловым, В. В. Бобровым, А. В. Ильиным, В. И. Епифановой и др. Положительные особенности вихревых эжекторов компактность и способность работать в широком диапазоне изменения режимных параметров позволяет с успехом применять их для создания пневмовихревых мелкодисперсных распылителей лакокрасочных материалов, вихревых карбюраторов и топливных форсунок, для утилизации низкопотенциальных вихревых паров. Под руководством В. С. Мартыновского проведены исследования, направленные на повышение эффективности вихревых труб, В. М. Бродянским. А. В. Мартыновым 8, , детально исследованы охлаждаемые вихревые трубы. Проведены исследования вихревых сепараторов природного газа. В работе рассматривается подготовка попутного, газа нефтедобычи к транспорту с применением трехпоточной вихревой трубы. Исследователь полагает, что в пространстве камеры смешения эжектора под действием истекающей высоконапорной струи возникают продольные и поперечные ударные волны сжатия и разрежения. Они образуются благодаря пульсациям самой высоконапорной струи, ее взаимодействию с газом и со стенками камеры. При этом речь идет не о турбулентных пульсациях, которые также будут иметь место в газовом потоке, а о макроволновом процессе, включающем турбулентность, как некий микропроцесс. Установлено, что продольные волны могут давать в газовом эжекторе эффект пульсационной трубы и тогда при сплошной тупиковой стенке должно наблюдаться нормальное распределение температуры, то есть газ в районе тупика надевается, а отходящий через форкамеру поток охлаждается. Рис. Работы, руководимой Меркуловым А. ГЦ, проблемной лаборатории, обеспечили отечественной научной школе лидирующее положение в области вихревого эффекта. Они способствовали формированию современного понимания вихревого эффекта, успешному началу промышленного применения вихревых аппаратов. Г ипотеза взаимодействия вихрей предложена А. П. Меркуловым . Как и в гипотезах, рассмотренных выше, в ней отводится существенная роль силам вязкостного взаимодействия между слоями газа, рассматривается взаимодействие движущихся навстречу периферийного и центрального закрученных потоков. Основное отличие от предыдущих гипотез заключается в том, что определяющая роль в переносе энергии от осевых слоев к периферийным отведена радиальным турбулентным пульсациям газа.