Закономерности двухфазных радиальных потоков в насадках центробежных экстракторов

• Автор: Гришин, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Введение. Г лава 1. Массобмен и процессы диспергирования в насадках центробежных аппаратов
1. Выводы. Г лава 2. Аналитическое исследование по оптимизации структуры потоков в центробежных экстракционных аппаратах. Исследование гидродинамических параметров насадочных устройств центробежных аппаратов. Поэлементный анализ массообменных процессов в центробежных экстракторах. Выводы. Глава 3. Аналитическое исследование распределения скоростей потоков в центробежных аппаратах с профилированным ротором. Экспериментальное исследование окружной скорости радиальных потоков. Описание экспериментальной установки. Радиальная скорость дисперсной фазы в центробежном экстракторе. Выводы. Глава 4. Производительность центробежных экстракторов дифференциально контактного типа. Выводы. Глава 5. Центробежный экстрактор с насадкой из волнообразных дисков. Центробежный экстрактор с иксообразными коническими кольцами. Выводы. Используемая литература. Приложения . Учитывая, что внутренняя поверхность начальных элементов находятся в одинаковых гидродинамических условиях с диспергаторами, аналогично рассматриваются режимы движения жидкостей в насадочной контактной зоне ротора.


По результатам исследований предложены многочисленные расчтные зависимости по определению основных влияющих факторов на процессы массообмена в различных конструкциях центробежных экстракторов дифференциального контактного типа с радиальными внутрироторными потоками. Поэтому представляется на наш взгляд целесообразным рассматривать влияние конструкции различных элементов контактных устройств на эффективность работы экстрактора . Для этого конструкцию ротора аппарата разобьем на отдельные зоны, участм вующие в формировании многофазных радиальных потоков и массообменных процессов рис. Вс многообразие структуры экстракционной аппаратуры представлено в виде взаимосвязи взаимодействующих факторов на совокупность элементов массообменных процессов рис. ГИДРОДИНАМИКА РАСПЫЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ДИСПЕРГАТОРОВ. Как правило, для безнапорного варианта аппарата с целью создания определнной структуры потоков в насадках центробежного аппарата в центральной его части помещают узел ввода и вывода фаз, устройство для направления потоков лгкой и тяжелой фаз, распиливания или диспергирования одной из фаз. В результате одна из фаз интенсивно диспергируется в виде капель или струек податся в контактную зону аппарата. Согласно литературным данным вклад в процесс массообмена первоначального контакта обеих фаз до , а в случае наличия спонтанной конвекции вклад может возрасти до , . Уровень раздела фаз воздух жидкость. Насадочная зона цилиндры, диски, спирали, и т. Уровень раздела фаз жидкость жидкость. Сепарационная зона диски каналы, полость. Гидрозатвор выход тяжелой фазы из аппарата. Рис. Существует множество различных конструкций распиливающих и диспергирующих устройств , . В центробежных экстракторах используется, в основном, следующие элементы распыливающие диски, перфорированные цилиндры, цилиндрические стаканы с различными соплами, в том числе, снабжнные радиальными лопатками в напорной зоне и устройства со щелевыми или круговыми отверстиями с различными перегородками, установленные также и в зоне истечения диспергирующего устройства. С целью улучшения условия каплеобразования распылительные диски выполняются различного профиля и наиболее часто используются разбрызгивающие устройства типа сопло диск с неподвижным и подвижным дисками и разбрызгивающие устройства с плоским диском или с криволинейной поверхностью конической или тороидальной формы. Имеется ряд частных решений дифференциального уравнения движения, в которых сложный процесс распыливания представлен в виде зависимостей, включающей определяющие критерии Вебера, Лапласа, Рейнольдса, Экмана, Россби. Однако для практики обычно используются эмпирические зависимости, пригодные для расчта, полученные в результате экспериментальных исследований. В связи с малыми размерами и спецификой назначения дисков ускорение потоков вытекающей жидкости из неподвижного патрубка и придание необходимой скорости вращения в практике ограничиваются, как правило с целью исключения проскальзывания, установкой в области напорного слоя радиальных перегородок. Конструкция диспергаторов должна обеспечивать необходимую производительность и оптимальное распыливание дисперсной фазы. Вс многообразие конструкций диспергаторов и распылителей разделим на три группы в зависимости от условий истечения рис. Рис. Виды течений потоков в распылительных устройствах через отверстия контактных элементов противоточных центробежных экстракторов истечение жидкостей из диспергирующих распылительных устройств рис. Широкие исследования центробежных распылителей при истечении жидкостей в воздушную среду проведены в работе рис. Л радиус канала, и0 окружная скорость, у угол между задней по ходу вращения стенкой канала и радиусом, проведнным в крайнюю точку этой стенки
о 0 г 0 сек1. А ск V 1. С коэффициент формы сечения канала, например, С1 0,5 для прямоугольного канала, Ь высота канала сопла. Выявлено, что форма и длина сопел, вязкость и децентрированность подачи жидкостей не влияет на производительность и при движении жидкости по соплу происходит отрыв струи от стенок начиная с мм длины канала. Рис. В работе получены уравнения для определения коэффициента расхода рис. Р

Таким образом, влияние угла конусности а и 0 одинаково. АА развернуто

Рис.