ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ш Схемы центробежных форсунок из "Форсунки в химической промышленности" В сушильных устройствах, работающих по принципу распыления жидких растворов, помимо свойств исходных веществ (высушиваемого материала), решающее значение имеет качество распыла. Под качеством распыла понимается степень расщепления всей массы, вытекающей из форсунки жидкости, на возможно большее число капель. В этом случае увеличивается коэффициент переноса вещества и теплоты, общая плотность орошения, быстрее происходит теплопередача и весьма значительно ускоряется процесс сушки. Капли жидкости, омываемые подогретым воздухом, в течение нескольких секунд теряют влагу и осаждаются в виде порошкообразных частиц на дно камеры. [c.137] Сказанное можно отчасти иллюстрировать таким примером 1 кг вязкой жидкости, например мазута, представленный в форме шара, имеет поверхность, равную 0,052 При распылении этого килограмма жидкости на капли, медианный диаметр которых составляет 30 мк, поверхность всех капель достигает 330 ж , т. е. возрастает более чем в 6400 раз. [c.137] Состояние теории распыления и испарения жидкостей в настоящее время не позволяет еще производить точные расчеты этих процессов. Поэтому при проектировании сушильных устройств приходится исходить из необходимости удовлетворения основных требований к испарению, используя при этом результаты исследований и опыт эксплуатации, а определение тонкости распыла производить либо методом подобия и размерности, либо по эмпирическим формулам, или по формулам, полученным в результате обобщения экспериментальных данных. [c.137] Распад пелены вызван возникающими на ней волнами возмущений, которые образуются еще при движении жидкости в вихревой камере и сопле форсунки. При истечении жидкости из форсунки на процессе распада пелены сказывается также влияние окружающей среды. [c.138] В работе Симмонса и Гоффа приведен интересный материал — моментальные фотографии факелов, вытекающих из центробежных форсунок Показано влияние давления и физических свойств жидкости — вязкости и поверхностного натяжения — на форму распадающейся пелены жидкости. [c.138] При дальнейшем росте избыточного давления (до 2 кгфм ) механизм распада изменяется, скорость истечения возрастает, и струя становится турбулентной. Две серии волн, действующих под прямым углом друг к другу, образуют пелену с высокой турбулентностью. Вследствие радиальных пульсаций скорости поверхность турбулентной струи неровная и распад пелены начинается на меньшем расстоянии от сопла форсунки (рис. 48, е). При увеличении давления до 7 кгс/см двойные волны еще заметны, однако периферийные волны являются доминирующими в процессе распада струи распыливаемой жидкости (рис. 48, г). [c.139] С увеличением вязкости жидкости от 4 до 8 сст механизм распада заметно изменяется, а продольные волны исчезают (рис. 49, а). При росте избыточного давления до 7 кгс/см эффективность турбулентности уменьшается, что вызывает задержку распада пелены распыляемой жидкости. При дальнейшем увеличении вязкости жидкости до 16 сст и той же величине избыточного давления факел теряет гладкую коническую форму (рис. 49, б). [c.139] Таким образом, при распылении жидкостей сравнительно малой вязкости (2—4 сст) образуется пелена с высокой турбулентностью. С увеличением вязкости при одновременном повышении давления турбулентность затухает и пелена разрывается с опозданием. [c.139] Заметное влияние на мелкость распыла жидкости оказывают также толщина жидкой пелены, скорость ее движения, плотность и вязкость окружающей среды. [c.140] Как известно, однородность распыла характеризуется изменением диаметров капель в факеле распыленной жидкости. Чем yжe пределы, между которыми располагаются диаметры капель распыляемых растворов, тем больше однорсдность распыла. [c.140] Часто в качестве характеристики тонкости распыла вводится так называемый медианный диаметр капель d , т. е. такой, который соответствует диаметру половины общей массы всех капель. Это значит, что из общей массы капель половина по весу обладает размерами больше а половина меньше так что = 0,5. [c.140] Использование теории подобия при обработке экспериментальных данных позволяет получить формулы для определения размеров капель в факеле распыленной форсункой жидкости. [c.141] В этом случае весьма важно выбрать параметры, с помощью которых могут быть получены зависимости диаметра капли от исходных величин. Так, например, в работе Н. Н. [c.141] Струлевича и других авторов в качестве геометрического параметра принимают толщину жидкой пелены в, образованной у выходной кромки сопла (рис. 50), или в месте дробления пелены на капли, которая в первом приближении определяет мелкость распыла. Чем тоньше пелена, тем мельче капли, образующиеся при ее распаде. [c.141] В зависимость (179) динамический коэффициент вязкости не входит в явном виде, однако он косвенно влияет на диаметр капли через толщину пелены и скорость истечения жидкости из сопла форсунки. [c.142] Тонкость распыла жидкости в факеле характеризуется малой величиной константы Малая величина константы п указывает на большую неравномерность распределения капель по размерам. [c.143] Обычно константа распределения п находится в пределах 2 га 4. [c.143] Уравнения (186) и (187) справедливы при изменений Рг/Рж пределах 0,286-10 Рг/Рж 1,4-10 . В работе Л. Г. Головкова развит метод определения аналитической зависимости между параметрами, определяющими процесс распыления, и размерами капель в спектре, раз- работанный Г. Трешем и другими авторами . В основу метода положены соображения о том, что в спектрах распыла всегда содержатся капли с максимальным диаметром maxi 3 капли всех остальных размеров возникают вследствие статистических закономерностей. [c.144] В связи с тем что в уравнении (188) вместо введено избыточное давление жидкости на входе в тангенциаль- ные каналы форсунки (перепад давления жидкости в форсунке), потеря энергии при движении жидкости в форсунке не учитывается. Поэтому уравнением (188) целесообразно пользоваться применительно к центробежным форсункам с малыми гидравлическими потерями. [c.144] Коэффициент представляет собою среднее значение для 15 центробежных 4юрсунок, главный параметр которых изменяется от 2,09 до 7,50, а перепад давления— в пределах 6 10 —30-10 н/м . [c.145] Вернуться к основной статье