Разработка гидродинамического кавитационного аппарата для смешения систем жидкость-жидкость

• Автор: Абдрахманов, Наиль Хадитович
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Литературный обзор
Применение дизельных топлив с депрессорными присадками в
условиях отрицательных температур
2 Влияние кавитационных (волновых) воздействий на }
интенсификацию массообменных процессов
1.3. Гидродинамические аппараты
1.3.1. Способы создания кавитации
1.3.2. Гидродинамические аппараты
2 Разработка методики расчёта кавитационных гидродинамических аппаратов
2.1. Кавитация - как интенсификатор в процессах нефтехимии
2.2. Определение гидродинамических характеристик аппарата
2.3. Методика расчёта гидродинамических роторных аппаратов
2 Применение гидродинамических аппаратов в процессах смешения жидкостей
2 Разработка гидродинамического диспергатора для процесса
термовосстановления серной кислоты
Разработка гидродинамического кавитационного аппарата для
смешения дизельного топлива с депрессорной присадкой
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложения
Приложение А: Расчёт гидродинамического роторного аппарата
Приложение Б: Справки о внедрении

Введение.
В новых экономических условиях значительно усложнились задачи, стоящие перед отечественной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностями, практически по всем направлениям её развития, и кроме того, возникли новые задачи, продиктованные переходом экономики страны на рыночные отношения, а также геополитическими изменениями территории страны, коммерциализацией топливно-энергетического комплекса.
Несмотря на трудности переходного периода, обеспечение экономической безопасности России требует дальнейшего научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности, что во многом зависит и от решения вопросов интенсификации производства и повышения качества продукции в нефтехимических отраслях её. Важное значение приобретают исследования, направленные на разработку эффективных методов интенсификации нефтехимических процессов, а также на создание технико-экономических методов расчёта и оптимального выбора нефтехимической аппаратуры, которая должна обеспечить высокую экономическую эффективность производства при высоком качестве продукции.
Во всех химико-технологических производствах имеются процессы, связанные с подготовкой сырья, химического превращения, процессов разделения, смешения, фазовых переходов, процессов переноса вещества, тепла, импульса и т.д. Для решения этих задач в различных производствах, связанных с нефтехимией, широко используются различные аппараты (абсорберы, ректификационные колонны, смесители и т.д.), в которых осуществляются гидродинамические, массообменные, тепловые и химические процессы. Это оборудование достаточно сложно в изготовлении, имеет большую металлоёмкость, а протекающие в нём процессы требуют больших затрат электрической, тепловой и механической энергии.
Волновые воздействия, если их применять в различных' химикотехнологических процессах, повышают её эффективность и дают возможность

создавать более компактные аппараты. Энергия потока обрабатываемой жидкости бывает достаточной для создания эффективного кавитационного режима. Учитывая, что последние годы стоимость энергии резко возрастает, разработка более экономичных конструкций и перспективных технологий на принципах кавитационно-волновых воздействий очень актуальна.
Работа выполнена в соответствии с Координационным планом АН СССР по направлению «Теоретические основы химической технологии», Координационным планом Проблемною Совета АТН РФ «Интенсификация массообменного оборудования в процессах нефтепереработки и нефтехимии», Комплексной научно-технической программой МинВУЗа РСФСР п.599 от 15.10.81 г.
Основной целью диссертационной работы является разработка энергосберегающих технологий и аппаратов на принципах волнового воздействия для процессов смешения различных систем.
Цель достигается изучением влияния волновых воздействий на системы жидкость - жидкость, разработкой методики расчёта гидродинамических аппаратов, созданием новых аппаратов для реализации различных механизмов создания волнового поля и разработкой технологических процессов с учётом кавитационно-волновых эффектов.
Автор выражает искреннюю благодарность к.т.н. Ланину И.П., научному консультанту, и д.т.н. Теляшеву Г.Г. за оказание помощи при выполнении разделов диссертации по разработке технологических схем и реализации их на предприятиях.

определяют стадии развития кавитации в зависимости от проявляющихся эффектов при её возникновении и развитии.
В связи с этим представляется целесообразным классифицировать стадии развития кавитации по наиболее характерным признакам кавитационного течения для подобных типов местных сопротивлений.
Можно выделить три характерные стадии развития кавитации. [28].
Первая стадия соответствует началу появления отдельных пузырьков на входной кромке насадки, стенки.
Вторая стадия может быть охарактеризована изменением гидравлических характеристик потока, например, по началу изменения пропускной способности или коэффициента сопротивления.
Третья стадия кавитации может быть определена по началу прекращения прироста расхода при увеличении перепада давления или же по прекращению прироста уровня звукового давления.
1.3.2. Гидродинамические аппараты.
Кавитация кроме вредных и нежелательных последствий, возникающих в различном оборудовании и устройствах, имеет много ценных качеств, которые уже много лет используются в полезных целях.
В первое время для практических целей в основном использовалась акустическая кавитация. Начиная с 1950 годов было показано, что гидродинамическая кавитация обладает не меньшими достоинствами.
В настоящее время создано множество гидродинамических аппаратов, принцип работы которых основан на образовании каверн и суперкаверн. Их можно разделить условно: на гидродинамические кавитационные аппараты, в которых образование кавитационных каверн достигается за счет инерционного воздействия на жидкую среду; и на аппараты, в которых кавитация образуется в зонах нестационарного замыкания суперкаверн, образующихся при обтекании различных кавитаторов.[41].