Cтраница 2
Эти результаты указывают на общую закономерность в движении закрученных газовых потоков при любой степени их расширения. Струйный характер течения присущ закрученному движению газовых потоков в трубах. [16]
Вихревой термокаталитический реактор-сепаратор работает следующим образом. Технологический или вентиляционный газ, содержащий, кроме паров, жидкую и твердую фазу углеводородных соединений, через штуцер ( 6), который может быть установлен по касательной к корпусу ( 1) для обеспечения закрученного движения газового потока в межтрубном пространстве реактора, поступает в корпус реактора. Эффект усиливается при наличии поля центробежных сил. Отсепари-рованная смесь жидкой и твердой фазы в виде суспензии собирается на трубной решетке ( 4), с которой через штуцер ( 13) смесь выводится из реактора-сепаратора. Дополнительно очищенный газ из распределительной камеры ( 2) через винтовые каналы закручивающих устройств ( 10) направляется в трубное пространство термокаталитических элементов ( 8), где происходит процесс окисления по тому же принципу, что описан выше в других конструкциях реакторов. На выходе из труб ( 8) обезвреженный после окисления углеводородов газ собирается в камере ( 3), откуда через штуцер ( 7) удаляется из реактора-сепаратора. [17]
При местной закрутке потока благодаря силам вязкости происходит непрерывное изменение структуры вращающегося потока по длине трубы. Центробежные силы оттесняют поток к стенке трубы, что приводит к изменению поля скоростей и градиента статического давления по радиусу трубы. Закрученное движение в трубах характеризуется еще одним важным параметром. В трубах имеет место течение, аналогичное обтеканию вогнутой поверхности, при изменяющемся радиусе ее кривизны, зависящей от угла ввода потока через закручивающее устройство. Известно, что около вогнутой поверхности возникают вихри Тейлора-Гертлера и существенно усиливаются тепло - и мас-сообменные процессы. [18]
Возможно движение газов в циклонном потоке. В этом случае газы подают в циклонную камеру тангенциально. В зависимости от характера движения газов различают циклоны с прямоточным и циркуляционным закрученным движением газов. Также различают вертикальные, наклонные и горизонтальные циклоны. [19]
На примере изучения вихревых распылительных сушилок для обработки катализаторных суспензий установлено, что максимальные значения центробежных сил и интенсивности теплообмена наблюдаются в начале процесса. Все это происходит при высоких относительных скоростях движения теплоносителя - дымовых газов и дисперсной фазы, наиболее мелкие фракции капель успевают быстрее испариться до окончательного смешивания дисперсной фазы с теплоносителем - дымовыми газами. Полное смешивание дисперсной фазы с теплоносителем может быть достигнуто при организации высокоскоростного закрученного движения потоков. [20]
Методы электрического воздействия па электропроводные жидкости приводят к увеличению теплопроводности последних под действием электрического поля, i 1аибольшее применение в настоящее время имеет метод гидродинамического воздействия на поток жидкости, например, путем ег закручивания. Известно, что увеличение аксиальной скорости потока приводит к увеличению и поперечной ( радиальной) его скорости, а следовательно, и к увеличению интенсивности теплоотдачи. Однако увеличение аксиальной скорости движения потока не всегда ьозможно. Тогда для увеличения поперечной составляющей скорос и прибегают к созданию закрученного движения с помощью специальных вставок. Наиболее существенное влияние закручивания потока наблюдается в начальном участке трубы. С увеличением числа Рейнольдса влияние закручивания потока уменьшается. [21]
В предлагаемом устройстве интенсификация процесса сепарации достигается за счет предварительной дегазации нефти в патрубке 7, а также за счет раздельного ввода в различные области газоотделителя свободного газа и нефти, прошедшей первичную дегазацию, причем капельная нефть, образовавшаяся в камере 11, используется в предлагаемом устройстве для окончательного разрушения пены, образующейся на поверхности нефти внутри газоотделителя, путем ее орошения. Кроме того, тангенциальный ввод нефти из камеры 8 в газ о отделитель также интенсифицирует процесс разгазирования, так как при такой конструкции аппарата не происходит перемешивания слоев за счет различных пульсаций, ударов и изменения направления движения, что имеет место в обычном сепараторе при стекании нефти по наклонным полкам и, кроме того, обеспечивается плавный вход разгазированной нефти в основную массу, что предотвращает вторичный захват газа нефтью и дополнительное ценообразование. Положительным также следует считать тот факт, что площадь внутренней поверхности корпуса газоотделителя, в значительной мере определяющей интенсивность выделения газа из нефти, практически всегда больше площади поверхности наклонных полок, используемых в типовых сепараторах в прототипе. Следует отметить также и тот непреложный факт, что при закрученном движении газовой эмульсии по внутренней образующей поверхности корпуса интенсивность газоотделения возрастает, а пена под действием центробежных сил подавляется. [22]
Аппарат 5 монтируется в вертикальном положении. Для ускоренного монтажа и возможности внутреннего осмотра аппарата все элементы аппарата 5 крепятся во фланцевых соединениях в нижних частях центральной камеры отвода газоконденсата и внутренней полости корпуса предусмотрены патрубки для удаления механических примесей и промывки аппарата. Гидроциклонная установка стабилизации нефти работает следующим образом. Тангенциально вводимая через входной патрубок в зазор между корпусом аппарата и внутренним экраном газожидкостная смесь приобретает равномерное закрученное движение. Через специальное устройство, описанное в разделе 3.1, полидисиерсная смесь, получая дополнительную закрутку, поступает в гидроциклонные элементы. За счет центробежной силы в них происходит интенсивная дегазация нефти. Стабильная нефть разгружается через разгрузочные отверстия; отвод газоконденсата производится через сливные камеры в камеры сбора и отвода газоконденсата. [23]
Любая методика расчета основывается на теоретических или гипотетических представлениях о механизме и природе течения того или иного процесса. Во второй главе были рассмотрены результаты экспериментов на различных конструкциях термокаталитических реакторов двух типов химических реакций. Эти реакции связывает между собой не только то, что они проводились в вихревых реакторах, но и то, что концентрация углеводородов достаточно мала и реакции проводятся в объеме инертного газового компонента. Процесс окисления углеводородов осуществлялся на поверхности катализатора до их полного разложения на СО2 и Н2О, процесс пиролиза проводился в объеме водяного пара, другом типе катализатора, и задачей являлось их разложение до фракции ( С2 - гС4), однако механизм взаимодействия с катализатором можно считать аналогичным при рассмотрении течения этих процессов в условиях высокоскоростного закрученного движения газового потока в реакторе. [24]
![]() |
Изменение теплоотдачи по длине трубы в зависимости от угла закручивания потока. [25] |
Методы электрического воздействия на электропроводные жидкости приводят к увеличению его теплопроводности под действием электрического поля. Наибольшее применение в настоящее время имеет метод гидродинамического воздействия на поток жидкости, например, путем его закручивания. Известно, что увеличение аксиальной скорости потока приводит к увеличению и поперечной ( радиальной) скорости, а следовательно, к увеличению и интенсивности теплоотдачи. Однако увеличение аксиальной скорости движения потока не всегда возможно. Тогда для увеличения поперечной составляющей скорости прибегают к созданию закрученного движения с помощью специальных вставок. [26]