ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Центробежная сепарация парожидкостных систем в циклонах из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" При тангенциальном вводе паро(газо)-жидкостной смеси в циклонный сепаратор (рис. 12.17) капли жидкости частично отбрасываются центробежной силой к стенкам сепаратора, частично под воздействием радиального течения смеси, обусловленного вязкостью закрученного потока, перемещаются к его оси, попадают в осевую зону разряжения и выносятся из аппарата. [c.426] Критерий циклонного процесса характеризует взаимодействие равнодействующей центробежной и архимедовой сил и сил молекулярного трения и является аналогом числа Архимеда применительно к процессам, идущим в поле центробежных сил. [c.426] Критерий Кр характеризует отнощение абсолютного давления в системе к скачку давления на границе раздела фаз. [c.427] При Су 1,8 Ю сепарация в циклоне осуществляется в две ступени под действием центробежных сил и под влиянием турбулентных пульсаций в радиальном направлении. [c.427] При работе в области вакуума, как это обычно имеет место при эксплуатации выпарных установок, плотностью вторичного пара р в разности р -р , входящей в критерий Су, можно пренебречь, так как при этих условиях р р. [c.427] Одним из основных параметров циклонного сепаратора является отношение т площадей поперечного сечения циклона А и штуцера а, тангенциально подводящего парожидкостную смесь. Так как т = A a, то а = А/т = . [c.427] Здесь высоту циклона Я можно принимать из конструктивных соображений в пределах 300... 1000 мм. [c.428] В расчетах обычно Я принимают в пределах 1500... 1800 мм. Вопрос о допустимом значении уноса 5 должен решаться особо с учетом индивидуальных особенностей каждого конкретного продукта (стоимости, токсичности, способности к отложениям, коррозионной активности) и назначением пара. [c.428] Для обеспечения более эффективного разделения паро(га-зо)жидкостных систем целесообразно уменьшать диаметр циклонов и использовать сепарирующие устройства типа батарейных циклонов или гидроциклонов с элементами диаметром 40.. 250 мм, необходимое число которых определяется отношением n = G G , где Gs - требуемая общая производительность аппарата. [c.429] Для равномерного распределения осевых скоростей пара по сечению циклона перед пароотводящим штуцером на расстоянии от него, равном диаметру циклона, устанавливается перфорированный лист со свободным сечением, составляющим примерно 10% сечения циклона. Перфорированный лист можно заменить жалюзийным сепаратором. [c.429] Для второй области со = /( i вв) (рис. 12.19) характерен пульсацион-ный режим образования кольца жидкости в верхней части циклона. В начальный момент работы на высоте 600...800 мм над осью входного патрубка образуется кольцо жидкости. По мере накопления жидкости увеличивается толщина кольца и оно постепенно спускается к верхней кромке входного патрубка. Капли интенсивно срываются с поверхности жидкости, что приводит к возрастанию уноса жидкости из циклона. При достижении определенной массы кольцо жидкости срывается вниз. Это сопровождается резким увеличением сопротивления циклона и вторичным уносом жидкости. Затем процесс повторяется. Дальнейшее повышение скорости Р вв 80 м/с характеризуется отводом жидкости из циклона в верхний патрубок в виде восходящих спиральных струй, поднимающихся по стенкам аппарата. Образования кольца жидкости не происходит. [c.430] Исследования показали, что количество унесенной жидкости возрастает прямо пропорционально (рис. 12.21). [c.430] Анализ данных ряда авторов и визуальное наблюдение показали, что вторичный унос зависит от толщины пленки жидкости и скорости газа, при которой начинается срыв жидкости со стенок. С увеличением начального содержания жидкости в потоке толщина пленки возрастает. При этом увеличивается и влажность. [c.430] Для области, в которой с увеличением влажность растет. [c.431] Генерация и унос капельной жидкости в различных тепло- и массообменных аппаратах барботажного и безбарботажного типа обусловлены различными элементарными процессами, среди которых можно выделить разрыв пузырьков и дробление струй жидкости потоком газа (пара). [c.432] При барботаже пара через слой жидкости разрушение пузырьков - одна из основных причин возникновения капельного уноса, особенно при малых скоростях пара в сепараторе. [c.432] Во избежание этого была разработана конструкция циклона (см. рис. 12.20), в которой жидкость активной зоны сепарации капель отводится через специальные щели. Вертикальная щель, расположенная диаметрально противоположно входному патрубку, служит для отвода пленки жидкости, образующейся непосредственно на первой четверти витка закрученного потока, тем самым предотвращая унос ее при повороте вверх газового потока в нижней части циклона. Горизонтальная щель, расположенная нац входным патрубком на расстоянии 150 мм от его оси, служит для отвода пленки жидкости, образующейся из капель выше входного патрубка, что предотвращает унос жидкости через выходной патрубок циклона. [c.433] Проведенные исследования показали высокую сепарирующую способность циклона со щелями. [c.433] Из зависимостей влажности от скорости газа, полученных при двух значениях т (рис. 12.22), видно, что в циклоне такой конструкции скорости газа РКвв можно заметно повысить. Полученные при этом экспериментальные данные обобщаются зависимостью (12.30). [c.433] В качестве каплеуловителей могут быть использованы циклоны ЦН-24, ЦН-15, ЦН-11. [c.433] Вернуться к основной статье