zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ЗАВИСИМОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ МАССООБМЕНА ОТ ГИДРОДИНАМИКИ ПОТОКОВ В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ ВИХРЕВОГО РАСПЫЛИВАЮЩЕГО ПРОТИВОТОЧНОГО МАССООБМЕННОГО АППАРАТА (ВРПМА)

 

Аль Хайят Мохаммед Н.К., Склабинский В.И.

Украина, г. Сумы,

Сумский государственный университет

 

Приведены результаты исследования эффективности работы вихревого распыливающего противоточного массообменного аппарата. На основании анализа движения струй и капель жидкости даны рекомендации по расчету поверхности массообмена.

 

Анализ конструкций массообменного оборудования, которое появляется в последние годы, позволяет отметить одно из направлений в его развитии. Это распыливающие аппараты, течение в которых характеризуется высокой степенью турбулентности. Высокие скорости газа (пора) позволяют также производить распыливание жидкости на капли малого размера и значительно ускорить процесс массопередачи благодаря увеличению межфазной поверхности [1]. Организация вихревого противоточного движения газа (пара) и капель жидкости дает возможность достичь изменения концентрации в одной ступени распыления, которое соответствует нескольким теоретическим ступеням изменения концентрации [2]. Это объясняется как наличием развитой межфазной поверхности, так и турбулизацией внутренних циркуляционных токов в каплях, что приводит к более интенсивному обновлению межфазной поверхности капель [3] и ускоряет массообменные процессы. Такого эффекта можно достичь при определенной организации движения вихревых потоков газа и капель жидкости [4]. Газовый поток вводиться в массообменную камеру по всей ее высоте в тангенциальном направлении, где расположен ряд щелей на периферии массообменной камеры. Соотношение высоты вихревой массообменной камеры и радиуса, на котором расположены вводы газа, выбирается таким, что в области ограниченной цилиндрической стенкой с тангенциальными щелями ввода газа и цилиндрической поверхностью с радиусом равным радиусу патрубка отвода газа из вихревой камеры, осуществляется плоское противоточное движение вихревых потоков капель жидкости и газа [5]. При этом газ в радиальном направлении движется от периферии к центру вихревой рабочей камеры, а капли под действием центробежных сил движутся противотоком газу в радиальном направлении от центра к периферии этой массообменной камеры.

Сложная гидродинамическая обстановка в рабочей камере вихревого распыливающего противоточного массообменного аппарата (ВРПМА), отсутствие информации об исследованиях гидродинамических и массообменных характеристик этого оборудования сдерживает широкое внедрение аппаратов типа ВРПМА в промышленность. Поэтому создание методики расчета параметров, которые влияют на интенсивность массообмена в рабочей камере ВРПМА, является актуальной задачей [6]

                                                   (1)

где , которая дает возможность определить объемный коэффициент массопередачи  и объем рабочей камеры аппарата

.                                                              (2)

Существенную роль в обеспечении эффективной работы ВРПМА играет величина удельной поверхности контакта фаз "а", которая связана с межфазной поверхностью следующим соотношением

.                              (3)

В вихревом распыливающем противоточном массообменном аппарате межфазная поверхность представляет собой поверхность капель жидкости, число которых равно

,                    (4)

где  - количество жидкости находящейся в вихревой массообменной камере между распылителем и цилиндрической стенкой на радиусе  (рис. 1); с которой жидкость отводится за пределы аппарата;  - объем капли жидкости;  - характерный диаметр капли.

Зная число капель жидкости и величину диаметра капель или величину поверхности капли жидкости Sк можно определить межфазную поверхность с учетом уравнения (4)

.                        (5)

В случае отсутствия вихревого движения газа в рабочей камере ВРПМА струя жидкости, истекающая из отверстия распылителя, имеет цилиндрическую форму близкую к размеру диаметра форсунки df (рис.1). С учетом количества форсунок на распылителе nf и исходя из того, что распылитель целесообразно располагать у радиуса отвода газа из массообменной камеры, длина струи будет равна l=R1-R2, количество жидкости, которое находится в массообменной камере равно

.                       (6)

Наличие вращательного движения газа в вихревой камере не влияет на скорость истечения жидкости из распылителя WВХ, а приводит к тому, что струя изгибается, дробится на капли, размер которых можно определить из выражения [5]

,                            (7)

где Weкритерий Вебера, который достигает значений 12...14 при распаде струи на капли; r - плотность газа; s - поверхностное натяжение жидкости; VОТН – относительная скорость движения фаз.

Капли приобретают вращательное движение и по плоским спиральным траекториям (рис. 2) движутся к периферии рабочей камеры. Количество жидкости, которая находится между цилиндрическими сечениями с радиусами R1 и R2 не изменяется. В связи с переходом к спиральному движению увеличиваются длины пути полета капель жидкости и время контакта фаз в массообменной камере, что можно определить, решая уравнения движения капель жидкости с учетом воздействия на них газового потока [5]. Тогда для определения величины межфазной поверхности, исходя из условия, что диаметр капель  является характерным и распыливание достаточно монодисперсное, можно записать следующее уравнение

.                     (8)

Таким образом, полученное уравнение (8) позволяет получить связь между основными геометрическими размерами камеры R1 и R2 и параметрами распыливающего устройства, что позволяет учитывать получаемые результаты при проектировании нового высокоэффективного оборудования типа ВРПМА и прогнозировать его массообменные характеристики.

 

Литература:

1.      Рамм В.М. Абсорбция газов // М.: Химия, 1976. - 655 с.

2.      Склабінський В.І., Аль Хайят Мохаммед Н.К. Вихревые противоточные массообменные аппараты. Интенсификация массообмена // Хімічна промисловість України. - 2010. - № 6. – С.11-14.

3.      Склабинский В.И., Холин Б.Г. Интенсификация внутренних токов капли в потоке газа с поперечным градиентом скорости // Теоретические основы химической технологии. - 1992. - Т. 26. – С.741-745.

4.      Ковалев И.А., Склабинский В.И. Основные принципы организации противоточного движения вихревых газокапельных потоков в массообменных аппаратах // Вісник ІАН. – 1998. - № 3-4. – С. 71-76.

5.      Склабинский В.И. Радиальное течение газового потока в вихревой камере ВРПМА// Вісник Сум ДУ. - 1998. - №2. – С.163-168.

6.      Склабинский В.И. Экспериментальное исследование массообменных характеристик ВРПМА // Вісник ІАН. – 1998. - № 3-4. – С. 60-65.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info