ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурно-технологическое оформление ряда процессов нефтехимии на основе закрученных газовых потоков и вихревого эффекта из "Эффективность внедрения вихревых аппаратов" Эффективность работы вихревой трубы в значительной степени определяется ее геометрией. Влияние геометрических параметров вихревой трубы достаточно детально исследовано и обобщено в известных монографиях и обзорах для вихревых труб с ТЗУ [5, 7, 15]. Однако, применительно к вихревым трубам с ВЗУ, влияние некоторых параметров требуется уточнить. [c.55] Если диафрагма плоская, то в ряде случаев At x снижается. Так, было показано, что в холодный поток могут попадать неохлажденные газы пограничного слоя, двигающиеся по диафрагме, из-за которых Atox снижался на 8% [7]. [c.56] Геометрические параметры ВЗУ существенно отличаются от геометрических параметров ТЗУ, которые, как было показано выше, оказывают значительное влияние на работу ВТ, поэтому требуются конкретные рекомендации по конструктивному оформлению ВЗУ для определенных условий работы. [c.56] Выбор длины вихревой трубы определяется, в первую очередь, целью ее использования — получением наибольшего охлаждения холодного потока или наибольшей холодопроизводительности по холодному или общему потоку газа. Кроме этого, длина вихревой трубы зависит от величины доли холодного потока, а также от целого ряда других факторов масштаба трубы, конструктивного устройства выхода горячего потока и т. д. [c.56] При малых ц (порядка ( 3) для адиабатных вихревых труб диаметром Д 20 ее относительная длина L находится в пределах от 3 до 10, при больших значениях ц — в пределах 10-20. в случае же охлаждаемых вихревых труб при ц 0,6 калибр трубы может достигать значения от 20 до 50. [c.56] Для исследований были выбраны ВЗУ с параметрами угол ввод газового потока р = 60°, относительная площадь входного сечения каналов Fe = 0,09, относительный диаметр диафрагмы d = 0,45. Число каналов п изменялось от 1 до 6. Для азличных высоты h и ширины Ь канала относительную площадь его сечения F выдерживали постоянной. Все исследования выполнены на однотрубной модели вихревого теплообменника при температуре сжатого воздуха Т = 313 К и давлении р = 0,6 МПа. [c.56] Исследования проводили не только при различных п и b/h, но и при различных степенях расширения л. На рис. 1.36 приведены графики зависимости максимального температурного перепада Atox шах от числа каналов п в ВЗУ при оптимальных соотношениях параметров b/h для степени расширения л, равной 2, 3 и 4. Как видно, при л = 2 наиболее эффективным является ВЗУ с двумя каналами при л, равной 3 и 4, максимум температурного перепада холодного потока наблюдается для ВЗУ с тремя каналами. [c.57] Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что на тепловые процессы в вихревой трубе существенно влияют и число вводимых струй, и их начальный профиль. Это влияние можно объяснить тем, что параметры п и b/h определяют условия расширения газа в радиальном и аксиальном направлениях и их взаимодействия. В оптимальных режимах мы имеем такое расширение струй, которое приводит к более активному взаимодействию центрального и периферийного потоков в вихревой трубе. В результате этого улучшается перенос тепла к периферии вихря. [c.59] Исследования проводили на воздухе при исходных давлениях (р,) — 0,4 и 0,6 МПа, степени расширения (л) — 3, температуре (t ) — 29-31°С на однотрубных вихревых аппаратах с размерами труб 025 х 2,5 мм (Дх = 20 мм) и 020 X 2,0 мм (Дт = 16 мм) в условиях, близких к адиабатным. Испытывали вихревые трубы с ВЗУ, имеющими диафрагмы dq — 0,45Дт и углы ввода (закрутка) р — 75, 60, 45 и 30°, с изменением относительной площади сечения каналов на выходе от 0,0393 до 0,1240. [c.59] В табл. 1.7 полученные результаты обобщены в виде рекомендаций величин и относительных площадей сечений винтовых сопловых вводов ВЗУ с различными углами закрутки для теплоизолированных вихревых труб. [c.59] Следует обратить внимание на то, что более низкие значения Рс для ВЗУ с меньшими углами закрутки определяют и меньшую пропускную способность их по газу. Эту способность необходимо иметь в виду при сопоставлении различных характеристик вихревых труб с различными углами закрутки у ВЗУ. [c.61] На рис. 1.29 были приведены графики зависимостей At,, = /(ц) и At r = /(ц) для теплоизолированной и охлаждаемой вихревой трубы диаметром Дт = 20 мм и с углом закрутки в ВЗУ 60° при давлениях 0,5 1,1 2,3 и 3,5 МПа, на которых показано значительное влияние охлаждения по нагреваемому потоку (At r) во всем диапазоне изменения ц и по охлажденному потоку (Atox) — от ц 0,65. Так, при ц 0,7 разница между температурами торможения охлаждаемого и неохлаждаемого нагретого потоков доходила до 70°С, а в охлажденном потоке разница при ц = 1 достигала величины порядка 30°С. [c.62] Влияние диаметра диафрагмы на разность температур в охлажденном потоке было исследовано на вихревых трубах с диаметрами 16 и 20 мм при давлении Р = 0,6 МПа. [c.64] На вихревой трубе диаметром 16 мм с ВЗУ, различающимися углами закрутки (75°, 60° и 45°) и отверстиями диафрагмы йц (5 6 7 7,8 9 и 10 мм), были получены зависимости Д1ох = /(м), представленные графиками (рис. 1.43). [c.64] На вихревой трубе диаметром 20 мм получены аналогичные результаты. Для средних значений ц можно без потерь принять 1д = 0,45-0,50. [c.66] Были выполнены исследования вихревых труб диаметрами 16 и 20 мм на ВЗУ с углами закрутки (Р) 75° и бО . В различных условиях опыта определялось влияние на At плоской и выдвинутой диафрагм в виде конуса (рис. 1.9). Глубина выдвижения h составляла 9, 8, 5 и 4 мм. Фотография ВЗУ со сменными конусами дана на рис. 1.44. [c.66] Вернуться к основной статье