Поиск по сайту

ИННОВАЦИИ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Кавитаторы-диспергаторы

Кавита́ция (от лат. cavitas - пустота)- процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром самой жидкости, в которой возникает. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк схлопывается, излучая при этом ударную волну. (Источник)

Диспергирование - (от лат. dispergo - рассеиваю) - тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Диспергирование одной жидкости в другой (не смешивающейся с первой) называется эмульгированием, диспергирование твердого тела или жидкости в газе (воздухе) - распылением. (Источник

Под кавитатором-диспергатором в прикладном смысле с учётом специфики данного сайта понимается устройство для смешения несмешиваемых жидкостей (воды и жидкого углеводородного топлива), в результате которой получается водно-топливная эмульсия. Предварительная кавитационная обработка топлива значительно улучшает характеристики его сгорания, даёт существенную экономию топливных ресурсов, а, в ряде случаев, делает пригодным для использования и ранее не годный для применения в качестве котельного топлива расслоившийся на фракции, загустевший или обводнённый мазут.

Физика процесса

Процесс гидродинамической кавитационной обработки осуществляется в специальном устройстве - пассивном гидродинамическом диспергаторе за счет направленного и регулируемого преобразования потенциальной и кинетической энергии потока жидкости, принудительно прокачиваемой гидравлическим насосом через реакционную камеру диспергатора. В результате указанных преобразований энергии в специальных зонах гидродинамического диспергатора возникает и поддерживается процесс образования газовых, либо паро-газовых кавитационных пузырьков (каверн), которые в последующем при повышении местного гидростатического давления в жидкости закрываются (схлопываются). Закрытие кавитационных пузырьков сопровождается интенсивными ударными волновыми процессами с возникновением локальных зон сверхвысоких давлений и температур (десятки – сотни тысяч атмосфер и градусов C, соответственно) и кумулятивного (остронаправленного) точечного ударного воздействия на близлежащие участки жидкости, окружающей зону схлопывания кавитационного пузырька.
Кавитационный процесс в пассивном гидродинамическом диспергаторе реализован таким образом, что все ударно-волновые явления происходят непосредственно в потоке жидкости, не затрагивая материала корпуса и элементов кавитационной решетки реакционной камеры, чем обеспечивается отсутствие кавитационной эрозии и долговечность конструкции диспергатора.
В процессе точечного ударно-волнового воздействия происходят структурные и молекулярные изменения в сложных молекулах, агломератах и глобулах, изначально присутствующих в перекачивамой жидкости, разрушение органических и минеральных примесей. Сопровождающие кавитацию процессы тепло- и массопереноса, а также возникающие далее по потоку жидкости струйные течения приводят к интенсивному перемешиванию и диспергированию многокомпонентных несмешиваемых жидкостей и твердых включений с образованием гомогенных и стойких во времени к расслоению тонкодисперсных эмульсий и суспензий.

Презентация кавитаторов-дисперкаторов, производимых "Военно-инженерной корпорацией" (ОАО "ВИКор") информирует о возможностях применения кавитаторов-диспергаторов в котельном хозяйстве.

Смотреть во весь экран

Примечание: На принципе кавитации основано и действие вихревых теплогенераторов.

Пример эффективного использования вместо традиционного печного топлива водно-топливной эмульсии посредством применения диспергатора компании "ВИКор" КЭМ-120  показан в нижеприведённой презентации. 

Смотреть во весь экран