ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка дисперсности распыляемой жидкости из "Распыляющие устройства в химической промышленности" Как известно, дисперсность распыла жидкости является качественным критерием, характеризуемым средневзвешенным диаметром образующихся капель. Чем меньше средний диаметр капель, тем лучше распыл. [c.174] В понятие этого характеристического размера разные авторы вкладывают различное содержание (подробно см. гл. 1). [c.174] До настоящего временй для оценки дисперсности распыла жидкости используют разнообразные методы, иногда сильно отличающиеся друг от друга. Главные из них получение отпечатков капель на воспринимающей поверхности — пластинке, покрытой слоем сажи или окиси магния улавливание капель в жидкость использование Б качестве имитирующей жидкости расплавленного парафина микрофотографирование капель седиментометрический и оптический методы. [c.174] Обработка данных, полученных по любому из этих методов, сводится к измерению Диаметров либо самих капель, либо фотографий капель или их отпечатков. Это позволяет построить суммарные кривые распределения. [c.174] Улавливание капель на пластине, покрытой слоем сажи или окиси магния (метод отпечатков). Этот метод является одним.из простейших. Ударяясь о покрытие, капли отпечатывают на них следы, которые можно измерять и считать под микроскопом. С самого начала применения этого метода возник вопрос о том, не происходит ли при ударе капли о слой сажи столь сильной деформации капли, что измеренный отпечаток ее не соответствует истинному диаметру капли. [c.174] Показано, что.в исследованном диапазоне чисел е=1—2000 рассматриваемый метод определения дисперсности жидкости при относительной толщине слоя сажи Ь1с1 = 1,5 дает ошибку 2—3%. [c.174] На рис. 88 приведена схема установки для измерения дисперсности жидкостей [16]. Процесс отбора капель при распылении жидкости форсункой про исходит следующим образом. Жидкость под заданным давлением подается к форсунке, закрепленной в подвижном кронштейне. Перпендикулярно факелу распыленной жидкости в камере 6 располагается поворотный каплеуловитель, выполненный в виде стержня 10 с пластинками II, покрытыми слоем сажи. Стержень с пластинками заключен в трубу 8, имеющую ряд продольных прорезей 9, отделенных друг от друга перемычками. Пластинки всегда обращены вверх против факела, труба обращена прорезями вниз. [c.175] После установления режима истечения жидкости труба делает один оборот вокруг своей оси. В момент совмещения прорезей трубы со стержнем капли получают доступ внутрь трубы и попадают на пластинки II с улавливающим слоем сажи. Скорость вращения трубы может быть изменена в соответствии с необходимой экспозицией и предварительной затяжкой пружины поворотногсг механизма. После отбора капель стержень с пластинками извлекают из трубы, а отдельные участки фотографируют. Чтобы отпечатки капель не перекрывали друг друга, струе дают ударяться о пластинки ограниченное время, задаваемое перемещением задвижки со щелью или поворотом диска с прорезью. [c.176] Спектр распыла изображают в виде графика, по оси абсцисс которого отложены значения диаметров (или радиусов) капель, а по оси ординат — суммы относительных объемов (или масс) капель, диаметр которых не превышает текущего значения диаметра, взятого по оси абсцисс. [c.176] Следует отметить, что в последнее время разработаны приборы, обеспечн- вающие автоматическое измерение размеров частиц и их подсчет [21]. Один из таких приборов работает следующим образод свет от источника, пройдя через, предметное стекло, модулируется в соответствии с конфигурацией и расположением частиц. С помощью фотоэлемента эти изменения преобразуются в электрические сигналы, которые через блок-схему преобразуются в изображение на катодно-лучевой трубке телевизора. Кроме того, сигнал поступает на вход устройства, регистрирующего число и размеры частиц. Точность указанного прибора высока и достигает =ь2%. [c.176] В работе [83] описана схема прибора, предложенного Ю. Ю. Житковским. В качестве параметра зависящего от диаметра капли, выбрана ее электрическая емкость, что позволяет использовать для измерений электронную аппаратуру. Прибор состоит из каскада усилителя, связанного с датчиком, и катодногл повторителя, собранных в отдельный блок. Импульсы выносного блока первоначально попада1рт на усилитель, а затем поступают на анализирующее устройство, выполненное в виде одноканального интегрального анализатора амплитуд. [c.176] Зонд датчика представляет собой вольфрамовую нить диаметром 12 мкм, натянутую между изоляторами, изготовленными из плексигласа. Эффективная площадь, с которой зонд собирает капли, зависит от электрического потенциала системы, плотности и диэлектрической постоянной распыляемой жидкости,, а также от скорости движения капель относительно зонда. [c.176] Дисперсность и распределение капель измеряют следующим образом тарируют прибор с помощью центробежного волчка, зонд вносят в факел распыленной жидкости, на него начинают падать капли. По амплитуде импульсов, попадающих на зонд, определяют диаметр капель. Описанным прибором можно измерять размеры капель в диапазоне 15—2000 мкм. Допустимая скорость потока в этом случае не должна превышать 1 м/с. [c.176] Для уменьшения трудоемкости и сокращения времени обработки образцов может быть также использована автоматическая развертывающая система, связанная со счетным устройством, она подробно описана в работе [84]. Для измерения отпечатков капель при их улавливании на бумагу используют прибор, аналогичный фототелеграфному передатчику. Результирующие сигналы, дли тельность которых пропорциональна длине хорд отпечатков капель, получаются вследствие перекрытия развертывающим лучом отпечатков капель. Эти сигналы подаются на дискриминатор, записывающий число тех хорд, длина которых превышает заранее установленные пределы. Одновременно может быть записано 10 групп отпечатков капель, отличающихся по размерам. Из полученных таким образом данных, при определенных предположениях о распределении по размерам внутри каждой группы, может быть вычислено с большой точностью полное распределение отпечатков по размерам в исследуемом образце. Сравнительные результаты анализа образца автоматическим и визуальным способами показали, что совпадение оказалось хорошим. [c.176] Улавливание капель в жидкость. Этот способ известен давно [85, 86 и др.]. Улавливание капель в вязкую жидкость, с которой она не смешивается и в которой не растворяется, производится следующим образом. На предметное стекло наносится слой глицерина, а затем стекло проносится через факел исследуемой жидкости. Попавшие в глицериновый слой капли измеряют /под микроако пам. [c.177] Метод отвердевания основан на том, что плотность, вязкость и поверхностное натяжение некоторых веществ в расплавленно-м состоянии при повышенной температуре могут быть такими же, как у исследуемой жидкости при нормальной температуре. Расплавленное вещество, вытекая из форсунки, будет распыляться так же, как и исследуемая л идкость. В качестве жидкости был выбран парафин, застывающий при температуре значительно выше нуля. Падая в воздухе, капли расплавленного парафина охлаждаются и отвердевают, сохраняя примерно сферическую форму. Отвердевшие капли собирают и просеивают через набор сит с ячейками различных размеров. Спектр распыла определяют путем взвешивания частиц, оставшихся на каждом сите и прошедших на поддон. В этом случае средний размер частиц находят по известному соотношению. [c.177] Легко показать, что формулы В. Маршалла и Р. Фразера структурно аналогичны зависимости [171], отличаясь лишь коэффициентом. [c.178] Для расчетов в единицах СИ коэффициенты в последних формулах соответственно составят 13,45-10 и 14,0-10 (диаметр частиц в мкм). [c.178] Существенное влияние на характер распыла и на последующее-испарение оказывает температура жидкости. Для исследования влияния температуры на распыл необходимо подобрать такие вещества, которые в расплавленном состоянии имели бы те же физические параметры, что и исследуемая жидкость при заданном ряде-температур. Обычно это удается сделать лишь для узкого температурного интервала. Поэтому для расширения области исследования наряду с методом отвердевания приходится пользоваться из другими методами. [c.178] Микрофотографирование капель. Для определения дисперсности рекомендуется применять комбинированную микрофотоустановку, оптическая схема которой приведена на рис. 89. Установка состоит из микроскопа с 40—60-кратным увеличением (например,, типа МА и М-9), фотокамеры (типа Зенит-С , зеркальная применяется без объектива) и осветительного устройства. [c.178] Вернуться к основной статье