Вихревая труба

Рис. 1.3. Схема стеклянной вихревой трубы с ВЗУ для изучения внутренней структуры потоков 1 — стеклянная труба 2 — винтовое закручивающее устройство 3 — труба охлажденного потока (ОП) 4 — ротамер 5, 6 — камеры приемная исходного (ИП) и нагретого (НП) потоков 7 — дроссельный вентиль 8 — устройство координатное для ввода микрозондов 9 — дифференциальный манометр 10 — диафрагменный расходомер

Рис. 1.8. Схема лабораторной установки для исследования вихревой трубы с тангенциальным закручивающим устройством 1 — ротаметр типа РЭД 2 — электроподогреватель 3 — обратный клапан 4 — расширительная камера 5 — вихревая труба 6 — холодильник 7 — вентиль 8 — баллон с бытовым газом. Потоки I — воздух II — пропановый газ III, IV — охлажденный и нагретый потоки V — вода VI — газ на анализ. Параметры t , t2, 1з, — температуры соответственно исходного, "охлажденного" и "нагретого" у дроссельного вентиля и в расширенной камере потоков

Таблица 1.3. Термодинамические характеристики вихревых труб с ВЗУ и ТЗУ

Для интенсификации процессов разделения аэродисперсных потоков используется аппараты вихревого типа, в которых поле центробежных сил создается вращением потока в неподвижном осесимметричном канале с закручивающим устройством. Несмотря на широкую область применения вихревых аппаратов, их использование не всегда достигает-ожидаемого эффекта из-за отсутствия методов расчета, адекватно описывающих, реально происходящие процессы. Экспериментальные и теоретические исследования на вихревых аппаратах, выполненные авторами, позволили установить основные закономерности формирования течения и взаимодействия аэродисперсных потоков в вихревой трубе, которые легли в основу метода расчета и программы моделирования таких аппаратов. [c.112]

При интенсификации процессов охлаждения ПГС и конденсации паров требуется одновременное решение и задачи сепарации из объема как вносимой, так и образующейся дисперсной жидкой и твердой фаз. Совмещения этих процессов можно достичь закручиванием ПГС в трубах, особенно при высокоскоростном закручивании в вихревых трубах, т. е. с реализацией эффекта энергетического разделения сжимаемых газов в их закрученном потоке. [c.9]

Таблица 1.1. Классификация видов вихревых труб по технологическим и аэродинамическим признакам

Рис. 1.1. Схема вихревой трубы 1 — вихревая труба — камера энергетического разделения 2 — тангенциальное закручивающее устройство 3 — диафрагма 4 — труба охлажденного потока 5 — дроссельный вентиль ИП, ОП и НП — исходный, охлажденный и нагретый потоки соответственно

На рис. 1.1 показана схема вихревой трубы. [c.9]

Энергетическое разделение сжатого газа на охлажденный и нагретый потоки в адиабатических условиях осуществляют в вихревой трубе (ВТ) (1) при [c.9]

Среди устройств для закручивания газовых и парогазовых смесей наиболее широко изучены вихревые трубы. Под вихревой трубой понимают устройство, предназначенное для реализации вихревого эффекта — эффекта энергетического разделения сжимаемых сред в закрученном потоке. [c.11]

В табл. 1.1 приведена классификация видов вихревых труб по ряду признаков с основными особенностями классов применительно к исследованным трубам с начальной круткой. Мы стремились охватить все возможные направления использования вихревых труб в химической технологии. [c.11]

Неотъемлемой частью ВТ является сопловой ввод закручивающего устройства (ЗУ). В вихревые трубы устанавливают ЗУ тангенциальные (ТЗУ) и аксиальные (АЗУ), которые имеют и ряд общих признаков. [c.11]

Основная качественная особенность класса вихревых труб (ВТ) [c.12]

Основные геометрические характеристики вихревой трубы Схема вихревой трубы с ТЗУ с обозначением основных характеристик приведена на рис. 1.1. [c.13]

Рис. 1.10. Схема вихревой трубы с коническим (а) и цилиндрическим (б) винтовыми закручивающими устройствами соответственно с плоской и выдвинутой диафрагмами 1 — камера энергетического разделения вихревой трубы 2, 3 — ВЗУ с конической и цилиндрической посадкой в вихревую трубу 4 — труба охлажденного потока 5 — трубная решетка 6 — опорная шайба 7 — набивка 8 — поджимное кольцо 9 — поджимная гайка 10 — опорный участок на ВЗУ И — камера подачи исходного сжатого газа. Н — высота винтовой части ВЗУ Ь — глубина выдвижения диафрагмы р — угол закрутки

Как будет показано ниже, в вихревой трубе происходит организованное течение газа в высоконапряженном поле центробежных сил со сложной структурой при непрерывном изменении всех характеризующих газ параметров. Безусловно, при влажном газе, при наличии конденсирующих компонентов, а также жидкой или твердой дисперсной фаз процессы, протекающие в вихревой трубе, должны еще больше усложняться. При этом следует ожидать значительной интенсификации процессов конденсации и сепарации. При движении парогазовых смесей в каналах сопловых вводов (пар одного компонента) условием конденсации является пересыщение пара и, чем быстрее идет расширение смеси, тем к большему пересыщению приходит система, что приводит к конденсации. Как следует из данных А. Стодола, исследовавшего конденсацию водяного пара в сопле, в этих условиях возможна и гомогенная конденсация даже при наличии некоторой доли дисперсной фазы (данные представлены в монографии Л. Е. Стернина [6]). При медленном расширении пара в сопле пересыщение может и не происходить, так как пар успевает конденсироваться на посторонних частицах. Из этого следует, что для начала конденсации важную роль играет промежуток времени, в течение которого создается пересыщение. В монографии отмечается и такой факт, что при наличии в потоке газа даже небольшого количества другого вещества с более высокой температурой и давлением насыщения в первую очередь происходит гомогенная конденсация этого вещества с образованием большого количества зародышей, на которых в дальнейшем конденсируется основной компонент. Пересыщение пара при этом может и отсутствовать. О том, что конденсация в соплах возможна, можно сделать вывод, если сопоставить уравнение Клаузиуса-Клайперона (1.2) и уравнение изменения давления при адиабатическом расширении в сопле совершенного газа [c.10]

Обычно цилиндрические вихревые трубы описывают следующими геометрическими параметрами [c.13]

Дх и Ь — диаметр внутренний и длина (соответствующая расстоянию между сечением соплового ввода и сечением на выходе нагретого потока) камеры энергетического разделения вихревой трубы [c.13]

Рх и Рс — площади поперечных сечений вихревой трубы и сопловых вводов на входе в вихревую трубу р — угол ввода газа в вихревую трубу (угол между винтовой линией соплового канала аксиально-спиральных закручивающих устройств и осью вихревой трубы, называемый углом закрутки). [c.13]

Термо-газодинамические параметры вихревой трубы Т, То, I и 1о — термодинамическая температура и температура торможения соответственно в градусах Кельвина и Цельсия [c.13]

М - — относительный расход охлажденного потока в вихревой трубе, [c.14]

Нами были проведены исследовательские и опытно-конструкторские работы на прямо- и противоточных цилиндрических охлаждаемых и теплоизолированных вихревых трубах с использованием винтовых и, в ряде случаев, тангенциальных закручивающих усфойств при затухающей крутке потока газа. [c.14]

Расчеты геометрических параметров вихревой трубы были выполнены с учетом следующих исходных данных расход воздуха О — 15 нм ч, давление Р1 — 0,4 МПа и температура 1, — 20-400°С. [c.19]

Для снятия параметров потоков на камерах холодного и горячего потоков устанавливали расширительные баллоны с соответствующими штуцерами для введения термопар и отбора давления. Регулирование соотношения потоков осуществляли с помощью конического дросселя на конце трубы, в вершину конуса была вмонтирована термопара. По длине вихревая труба была дополнительно снабжена тремя поверхностными термопарами. [c.19]

Рис. 1.6. Схема пилотной установки для изучения закрученных потоков газа при исходном рабочем давлении до 4,0 МПа 1 — теплообменник с тремя поперечно оребренны-ми недиафрагмированными вихревыми трубами 2 — теплообменник с диафрагмированной вихревой трубой 3 — диафрагменный расходомер 4 — вентиль 5, 6 и 7 — камеры приемная, охлажденного и нагретого потоков 8 — насос 9 — ротаметр 10 — эжектор 11 — смотровое окно I — исходный сжатый воздух II — воздух после первого теплообменника III, IV — нагретый и охлажденный воздух после второго теплообменника V — конденсат VI — хладоагент — рассол VII — воздух на охлаждение или выброс в атмосферу

Большую часть исследований выполняли в отсутствие конусного дросселя на конце вихревой трубы (рис. 1.1) регулирование соотношений выходов массовых долей холодного и горячего потоков и их уровней давления осуществляли вентилями, установленными за камерами этих потоков. [c.23]

Исследование вихревых труб с винтовым закручивающим устройством [c.24]

Сопоставительные исследования вихревых труб с тангенциальным и винтовым сопловым вводом [c.24]

Были проведены сопоставительные исследования температурной эффективности на воздухе теплоизолированных вихревых труб с ВЗУ и ТЗУ, имеющих [c.25]

Перспективной представляется технологическая схема очистки природного газа с использованием вихревой трубы, в которой реализован вихревой эффект Ранка — Хилша (рис. П-5). Природный газ под давлением 0,8—1,2 МПа и выше охлаждается в межтрубном пространстве теплообменника отходящим потоком очищенного газа. Здесь же конденсируются тяжелые [c.46]

В вихревой трубе происходит ие только конденсация, но и абсорбция углеводородов конденсатом, поэтому результаты очистки значительно более высокие, чем при простой конденсации. С15едняя концентрация углеводородов фракции С5 в очищенном газе в 2,5—3 раза ниже, чем в исходном, а содержание Сб—Сй снижается от 0,2—0,6 до 0,02—0,03% при температуре минус 50 °С. Постепенно блок очистки газа может забиться гидратами и его требуется подогревать до 50—100 °С, либо вводить небольшое количество метанола. Основными преимуществами указанного способа очистки газа являются простота аппаратурного оформления, а также небольшие капитальные и эксплуатационные затраты. Кроме того, при конденсации углеводородов происходит очистка природного газа также и от сернистых соединений, хорошо растворимых в газовом конденсате, в частности от меркаптана. Способ очистки может быть применен лишь в тех случаях, когда имеется возможность снижения давления очищаемого газа в 2—3 раза. [c.47]

Обычно в вихревых трубах используют короткие тангенциальные сопловые вводы. Мы предлагаем использовать винтовое закручивающее устройство (ВЗУ) [11]. ВЗУ представляет собой цилиндрический или конический корпус с центральным диафрагмовым отверстием или без него (прямоточный вариант вихревой трубы с ВЗУ), на наружной поверхности которого выполнена одно-или мнргозаходная прямоугольная винтовая нарезка с уменьшающейся высотой за счет плавного роста диаметра при постоянной ширине. ВЗУ с такой нарезкой после установки на входной конец трубы образует суживающиеся винтовые каналы — винтовые сопловые вводы (рис. 1.9, 1.10). Когда парогазовая смесь, которая может содержать и дисперсную фазу в виде тумана, входит в каналы [c.10]

Вихревой эффект в различных областях техники создают в аппаратах с единичной диафрагмированной вихревой трубой и неизменной по сущности конструкцией тангенциального закручивающего устройства. Анализ результатов исследований различных вариантов ТЗУ позволил выявить ряд наиболее совершенных в газо- и термодинамическом отношении конструкций [9, 10]. Закручивающее устройство (ЗУ) должно обеспечивать плавный спиральный ввод гаэа в вихревую трубу (ВТ) без образования зон завихрения тонкой ленточной струей из сужающегося соплового канала прямоугольного сечения. Лучшими термогазодинамическими характеристиками должна обладать ВТ с ЗУ, с помощью которого можно ввести газ под углом к оси ВТ при этом удается сократить перетекание некоторой доли газа сразу после истечения ее в диафрагму без участия в процессе температурного разделения. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология