Введение к работе
Актуальность проблемы. Форсунки ударно-струйного действия находят применение в технологических процессах химической, энергетической, пищевой и ряда других отраслей промышленности. Наибольшее распространение устройства данного типа получили в качестве распьщителей жидкости в аппаратах мокрой очистки газов.
Интенсификация современных технологических процессов привела не только к увеличению объемов вредных выбросов в атмосферу, но и к появлению совершенно новых типов химических веществ и соединений, опасных для человека и биосферы. Номенклатура выпуска химического завода с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья, стала состоять из тысяч позиций, причем многие из изготавливаемых продуктов горючи, чрезвычайно токсичны и ядовиты. Поэтому проблемы защиты атмосферы составляют обширную область исследований на стыке наук; химической технологии, технологии машиностроения, экологии, метеорологии, медицины, биологии, математики, физики и т. д.
Для очистки отходящих промышленных газов применяются различные методы, наибольшее распространение из которых получил абсорбционный (мокрый) способ очистки. Надежная и эффективная работа мокрых пылеуловителей существенно зависит от правильного выбора распиливающих устройств.
В настоящее время в качестве распылителей жидкости в аппаратах мокрой очистки газов находят применение ударно-струйные форсунки с отражателями криволинейной формы, способствующими образованию объемного и мелкодисперсного факела капель с большой межфазной поверхностью. Эти устройства отличаются простотой конструкции, надежностью при
эксплуатации и низкой энергоемкостью. Однако они обладают рядом существенных недостатков.
Цель работы. Разработка конструкции диспергирующего устройства ударного типа, учитывающего недостатки существующих форсунок ударно-струйного действия.
В связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
на основе анализа конструкций ударно-струйных форсунок разработать диспергирующее устройство ударного типа;
провести теоретические и экспериментальные исследования гидродинамических параметров пленочного течения жидкости по поверхности неподвижных тел вращения различной формы при растекании струи кольцевого сечения;
провести экспериментальные, исследования процесса диспергирования при работе устройства ударного типа и получить зависимости средних размеров капель от гидродинамических параметров жидкости и геометрігче-ских размеров устройства.
Научная новизна:
получены теоретические зависимости для определения параметров шіеночного течения по поверхности неподвижных.тел вращения различной формы при растекании струи кольцевого сечения;
получены зависимости среднего диаметра капель от.гидродинамических параметров жидкости и от геометрических размеров диспергирующего устройства.
Практическая ценность. Разработанное диспергирующее устройство ударного типа может быть использовано для улучшения качества распьша жидкости в различных технологических процессах, например, в аппаратах мокрой очистки газов. Устройство находится на стадии внедрения при реконструкции системы распиливания воды в золоуловителе МС-ВТИ Киров-
ской ТЭЦ-5 и на биофильтрах очистных сооружений п. Кумены Кировской области.
На защиту выносятся.
конструктивная схема диспергирующего устройства ударного типа;
теоретические зависимости для определения параметров пленочного течения по поверхности неподвижных тел вращения различной формы при растекании струи кольцевого сечения;
функциональные зависимости средних диаметров образующихся капель от гидродннаміиеских параметров жидкости и геометрических размеров диспергирующего устройства.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технических конференциях Вятского государственного технического университета «Наука-пронзводство-технология-экология» (г. Киров, 1999, 2000 гг.), на научно-практической конференции «Региональные и муниципальные проблемы пріфодопользованіїя» (г. Кирово-Чепецк, 2000 г.), в виде стендовых докладов представлялись на Международных научно-практических конференциях «Охрана атмосферного воздуха: системы мониторинга и защиты», «Человек и окружающая пріфодная среда» (г. Пенза, 2000).
Публикации результатов! По материалам диссертации опубликовано 6 работ, тезисы доклада на конференшпо «Тепло- и массооб.мен в химической технологии» (г. Казань) приняты в печать.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на /хе страницах машинописного текста, иллюстріфована t/r рисунками, библиографіи включает /*/ наименования отечественных и зарубежных источников.
В приложении помещены сведения, подтверждающие возможность реализации работы в промышленности, а также табличные данные результатов теоретических и экспериментальных исследований.