Обоснование, выбор параметров и создание оборудования по приготовлению водомасляных эмульсий для механизированных крепей

• Автор: Ружицкий, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 412 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Рабочие жидкости гидросистем механизированных крепей очистных комплексов и влияние их качества на работоспособность гидрооборудования
1.2. Способы и средства обеспечения качества рабочих жидкостей в процессе их приготовления и регенерации
1.2.1. Оборудование для приготовления и регенерации рабочих жидкостей механизированных крепей
1.2.2. Способы получения и регенерации РЖ в насосных станциях
1.3. Гидромеханическое диспергирование. Основные закономерности работы роторных аппаратов с модуляцией потока
1.4. Анализ исследований в области гидромеханического диспергирования
1.5. Опыт применения гидромеханических диспергаторов для приготовления и регенерации рабочих жидкостей гидросистем механизированных крепей очистных комплексов
1.6. Эффективность применения ГМД для улучшения качества рабочих жидкостей
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ГИДРОМЕХАНИКА ТЕЧЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ В
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОМ ДИСПЕРГАТОРЕ
2.1. Постановка задачи о течении вязкой среды в канале с переменной площадью поперечного сечения (с переменным гидравлическим сопротивлением)
2.2. Вывод уравнения Бернулли для нестационарного движения вязкой несжимаемой жидкости

2.3. Исследование основных свойств течения рабочей жидкости в ГМД аксиального и радиального типов
2.4. Приближенные (включая эвристические) методы качественного и количественного анализов гидродинамики потоков РЖ в каналах

2.5. Точные решения уравнений движения рабочей жидкости в ГМД
2.6. Учет вязкости рабочей жидкости при расчете режимов работы ГМД
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГМД НА ВОЗБУЖДЕНИЕ КАВИТАЦИОНННОГО РЕЖИМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
3.1. Влияние периодичности течения РЖ в ГМД на расчетные кинематические зависимости (учет установления режима течения рабочей жидкости)
3.2. Влияние степени нестационарности потока рабочей жидкости на интенсивность гидромеханических процессов в гидромеханическом диспергаторе
3.3. Влияние временных характеристик течения РЖ на кинематические и режимные параметры потока
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ДИСПЕРГАТОРОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
4.1. К расчету параметров резонансного гидромеханического дисперга-
тора
4.2. К расчету роторного гидромеханического диспергатора с упругим
валом
4.3. К расчету низкочастотного гидромеханического диспергатора
ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. ГИДРОМЕХАНИКА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ В РОТОРНОМ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОМ ДИСПЕРГАТОРЕ
5.1. Гидромеханика диспергирования РЖ в турбулентном режиме работы ГМД
5.2. Гидромеханика диспергирования РЖ в кавитационном режиме работы ГМД
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 6. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДИСПЕРГАТОРА
6.1. Предварительные замечания к методике инженерного расчета гидромеханического диспергатора
6.1.1. О методике инженерного расчета роторного гидромеханического диспергатора для работы в кавитационном режиме диспергирования (растворения) гетерогенных сред с вязкостью
1 Па с и поверхностным натяжением 0 - 0,1 Н/м
6.2. Пример расчета параметров гидромеханического диспергатора
на заданную производительность
6.3. Рациональные геометрические параметры каналов ротора и статора диспергатора
6.4. Методика инженерного расчета гидромеханического диспергатора на турбулентный и кавитационный режимы работы
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ ГИДРОСИСТЕМ ОЧИСТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
7.1. Методика определения параметров
7.2. Определение коэффициента местного гидравлического сопротивления ГМД как функции времени и фактора формы и нестационарное™

Конструкции всасывающего смесителя, представляющего собой конусообразный эжектор (рис. 1.9) и нагнетательного смесителя, представляющего собой дроссель (рис. 1.10), разработаны на ш. им. Костенко ПО "Карагандауголь". Схема непрерывного приготовления эмульсий, основанная на их применении представлена на рис. 1.11. [46]
Вода в корпусе всасывающего смесителя, обтекая золотник-смеситель, завихряется и предварительно смешивается с эмульсолом. Полученная смесь поступает в нагнетательный смеситель, при увеличенной скорости обтекает золотник и попадает в расширенную часть корпуса, где и происходит окончательное смешивание компонентов РЖ, для более качественного смешивания которых, а также и для увеличения производительности насоса устанавливается два всасывающих смесителя.
Известен также ультразвуковой гидродинамический смеситель-эмульгатор УГС-7У (рис. 1.12), выпускаемый Таллинским машиностроительным заводом им. И. Лауристина. Производительность эмульгатора

м /ч.
На рис. 1.13 представлена ультразвуковая установка УГДЭ-1, мощностью 27 кВт производительностью 30 м3/ч.
Приготовление РЖ во всех рассмотренных установках происходит благодаря удобной (по сравнению с обычным перемешиванием или встряхиванием) форме подачи механической энергии к границам фаз несмеши-вающихся в обычных условиях жидкостей.
В настоящее время существует достаточно широкое многообразие диспергирующей техники. Наиболее эффективным для интенсификации сложного комплекса явлений в процессе акустического эмульгирования являются аппараты роторно-пульсационного типа, в которых совмещение турбулентного перемешивания с нестационарными, стабилизированными переходными (релаксационными) течениями, определяются конструктивными особенностями этой техники, позволяющие вводить большую плотность энергии в обрабатываемую среду. Аппараты имеют много модифи-