Локален водовъртеж - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 3
Местно завихряне
От израза (12.3) се вижда, че ефективността на разделяне нараства с увеличаване на дебита на газа и намаляване на радиуса на циклона. Значителното увеличение на скоростта обаче е свързано с рязко увеличаване на хидравличното съпротивление на циклона и засилване на локални вихри, които разрушават твърди частици, които вече са се утаили върху вътрешната повърхност на циклона, което води до влошаване на пречистването на газа. [31]
От израза (11 - 3) се вижда, че ефективността на разделяне се увеличава с увеличаване на скоростта на газовия поток и намаляване на радиуса на циклона. Значителното увеличение на скоростта обаче е свързано с рязко увеличаване на хидравличното съпротивление на циклона и засилване на локални вихри, които разрушават твърди частици, които вече са се утаили върху вътрешната повърхност на циклона, което води до влошаване на пречистването на газа. [32]
Скоростта на движение на промивната течност спрямо вътрешните стени на сондажната тръба достига 5 - 6 m / s. Според [13] скоростта на корозия на тръбите от алуминиеви сплави може да се увеличи значително, ако има локално завихряне на разтвора, тъй като в този случай защитният оксиден филм се разкъсва. [33]
Известните конструкции на диафрагми се различават главно по устройства, предназначени да намалят отрицателното въздействие на потока на граничния слой в охладения поток. Отворът, показан на фиг. 26, а, образува плоска крайна стена на разделителната камера.За да се намали потокът, се прави пръстеновиден жлеб. Той създава локално завихряне, което допринася за отстраняването на граничния слой в камерата за разделяне. Във варианта на дизайн, показан на фиг. 25в, граничният слой се изхвърля заедно с част от охладения поток през прореза в атмосферата. Такова устройство ви позволява значително да увеличите AHC, но стова намалява дела на полезно използвания охладен поток. Разработено е сепарационно устройство [15], при което газът, изхвърлян от периферията на диафрагмата, не се изхвърля, а се отклонява към втория консуматор. В този случай охладеният поток се разделя на два потока с различни температури. [35]
Вертикалните прегради са или фиксирани към стените на съда, или монтирани в потока на разбъркваната течност. Стенните прегради са по-изгодни от конструктивна гледна точка, тъй като са по-лесни за фиксиране и по-добре издържат на удари от твърди буци материал, заредени в апарата. Ако размерите на преградите са избрани неправилно, могат да възникнат локални турбуленции, които изобщо не засягат смесването на целия обем. [36]
Висока степен на пречистване се постига в мокър циклон (CS-VTI), който съчетава действието на центробежен утаител с промиване на газ. Праховите частици, изхвърлени от центробежната сила на газовия поток (въведени тангенциално към стената на корпуса на апарата), се отмиват от филм от вода, напояващ стените. Увеличаването на почистващия ефект се дължи на липсата на увличане на прах от стените в резултат на локална турбуленция, възникваща в сухи циклони. [37]
Турбулентен (вихров поток е поток, при който скоростите на частиците на флуида във всяка точка непрекъснато се променят, влизат в колебателно движение, което е придружено от появата на звук. Турбулентният поток е хаотичен, изключително неравномерен, неподреден поток на флуид. Флуидните елементи се движат по сложни неподредени траектории, което води до смесване между слоевете на флуида и до образуване на локални вихри. [38]
В проектантската практика е обичайно да се избира размерът на възела на газовия тракт според допустимата скорост на газа в някои от неговите секции. Но ако преминаваТъй като секциите в различните части на възела не са еднакви, тогава, за да се постигнат малки загуби на налягане, не е достатъчно да се посочи допустимата скорост на газа във всяка една секция. Така че, когато се проектира клапан, не е достатъчно да се осигури умерена скорост в неговия слот, тъй като скоростта в седалката или в ограничителя на повдигането може да бъде твърде висока и загубата на налягане в клапана ще бъде голяма. Високата загуба на налягане може да бъде причинена и от локални вихри или ограничения на потока. [39]
В проектантската практика е обичайно да се избира размерът на възела на газовия тракт според допустимата скорост на газа в някои от неговите секции. Но ако секциите за преминаване в различни части на монтажа не са равни, тогава, за да се постигнат малки загуби на налягане в него, не е достатъчно да се ограничите до посочване на допустимите скорости на газа, определени за една секция. Така че при проектирането на клапан не е достатъчно да се осигури ниска скорост в неговата междина, тъй като при определени съотношения на размерите скоростта в седалката или в ограничителя на повдигането може да бъде надценена и загубата на налягане в клапана ще бъде висока. Високата загуба на налягане може да бъде причинена и от локални вихри или ограничения на потока. [40]
Едно от ефективните устройства за мокро почистване на газ е центробежен скрубер на Всесъюзния топлотехнически институт. Натовареният с прах газ постъпва в корпуса / през разклонителната тръба 2 тангенциално на стената на корпуса и влиза в интензивно въртеливо движение. Под действието на центробежната сила праховите частици достигат стените на скрубера и се отмиват от воден филм, стичащ се по стените. В същото време прахът не се отразява от стените поради локални вихри, както при циклоните. [42]
Първата диаграма (а) показва общия характер на движението на потока газ-въздух в условно разпределен единичен канал между KycKOiBOM. Очертанията на такъв канал навсъщност дори по-произволно и сложно, отколкото е показано на диаграмата. Обстоятелството обаче е характерно, че потокът от въздух и газ сега трябва да си проправи път през тесни пукнатини, след което да попадне в относително просторни кухини между парчета гориво. Това неизбежно води до отделяне на струите от стените на внезапно разширяващия се канал и локални вихри със създаването на малки локални зони на газова циркулация. Ако внимателно си припомним всичко, което беше казано за газовите горелки, ще бъдем принудени да стигнем до извода, че този тип канали са създадени от самата природа за появата на достатъчно стабилен фронт на запалване дори при значителни скорости на потока. [43]
Степента на пречистване на газа в циклоните зависи от неговата скорост, която се приема в рамките на 15 - 25 m / s. Установено е, че с увеличаване на скоростта до определена стойност пречистването на газа се подобрява. По-нататъшното увеличаване на скоростта не води до повишаване на степента на пречистване, но причинява значително увеличаване на спада на налягането в апарата. За да се избегнат големи и неоправдани разходи за енергия, скоростта на газа в циклоните трябва да бъде избрана много рационално, като се има предвид също, че при високи скорости локалните вихри се увеличават и следователно пречистването на газа се влошава. [44]