8.2. asics soldes Практическая направленность механохимичских преобразований материалов в процессе газодинамического диспергирования.
Технологический процесс газодинамического диспергирования — это процесс целенаправленного воздействия газового потока – рабочего тела или физико-химических факторов на обрабатываемую среду –твердый материал с целью получения определенного конечного результата. В качестве такого результата может быть соответствующее физическое, химическое превращение или механическое преобразование размеров частиц: разделение компонентов, выделение целевого компонента, изменение агрегатного состояния, измельчение частиц, смешение фаз и пр. В зависимости от физической сущности все процессы традиционно разделялись на четыре класса: 1) механические; 2) гидродинамические; 3) тепловые; 4) массообменные [7—22] [7. Лыков А. nike air max 90 femme bleu В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 534 с. 8. Берд Р., Стьюарт В., Лaйтфyf Е. Явления переноса. М.: Химия, 1974. 688 с. 9. Богданов В. В., Торнер Р. В., Красовский В. Н. Смешение полимеров. Л.: Химия, 1979. 191 с. 10. Бузыкин Н. А., Федоткин И. М., Дыченко А. С. Исследование гидродинамической неустойчивости двухфазных потоков в кипятильных трубах выпарных аппаратов//Пищевая промышленность. Киев: Техшка, 1968. № 8. nike roshe run 11. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. М.: Наука, 1964. 12. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978, 736 с. 13. Лыков А. В. Основы теории теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 599 с. 14. Любое Б. Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975. 256. с. 15. uggs pas cher Любое Б. Я. Диффузионные процессы в неоднородных твердых средах. М.: Наука, 1981. 296 с. 16. Торг С. М. Основные задачи теории ламинарных течений. М.; Л.: Гостехиздат, 1951. 420 с. 17. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М.: Мир, 1972. 440 с. 18. Федоткин И. М. Гравитационное обезвоживание увлажненного дисперсного материала на сите или ситчатой подложке//Химическое машиностроение. Киев: Техшка, 1984. Вып. 39. С. 51—59. 19. Флорин В. А. Основы механики грунтов. Л.; М.: Госстройиздат, 1969. Т. 2. 543 с. 20. Циборовский Я. Основы процессов химической технологии. Л.: Химия, 1967. 719 с.] Однако развитие теории гетерогенных процессов привело к более детальной их дифференциации. В частности, И. М. Федоткиным [Федоткин И. М. adidas zx flux pas cher Физико-математические основы интенсификации процессов и аппаратов пищевой и химической технологии. – Кишенев, «Штиница», 1987, 263 с.] предлагаются такие классы процессов: 1) механические; 2) гидромеханические; 3) разделения и смешения гетерогенных систем; 4) теплопроводность и диффузия; 5) конвективный теплообмен; 6) теплообмен с фазовым превращением, сопровождаемый массопереносом; 7) совместный тепло-массопёренос; 8) механотепловые и тепломеханические; 9) массообменные. Наличие девяти классов вместо четырех объясняется значительным развитием теории и практики ряда процессов, объединяемых общностью физических явлений, а также математического описания и анализа. Каждый из этих классов включает процессы, осуществляемые с помощью физических воздействий одной какой-то физической природы и подчиняющиеся общим фундаментальным законам. К механическитм процессам, реализуемым в газодинамических дезинтеграторах, следует отнести: — дробление и измельчение твердых продуктов и тел, помол, дезинтеграция и дисмембрация; — вибрационные процессы, виброперемещение, виброперемешивание; — пневмотранспорт сыпучих материалов; — сортирование и классификация, просеивание, триерование; — механическая активация порошков; — дозирование сыпучих материалов, инерционное сепарирование; — магнитное и электрическое сепарирование, использование МГД-и ЭГД-эффектов К гидромеханическим процессм, реализуемым в газодинамических дезинтегратотрах относятся: — измелъчение твердых частиц в газообразных средах, классификация, использование ударных волн [3, 23, 24], распушивание асбеста [25, 26] и дробление крахмалосодержащего сырья [25, 27, 28]: — кавитационно-кумулятивная активация вяжущих веществ (извести, цемента) [3, 24—26], — процессы пневмо- и гидротранспорта _[_23]_ — осаждение в поле массовых сил, между коническими поверхностями [2, 4], процессы разделения по фракциям, осаждение в поле гравитационных, центробежных магнитных и электрических сил [2, 4, 32], ультразвуковое осаждение [2, 4], утяжеление частиц ультразвуком, скрещенным электрическим и магнитным полями [2]; — магнитная седиментация [32—38: 32. Сандуляк А. В., Федоткин И. М. Магнитное обезвоживание конден-:ата. М.: Эыергоатомиздат, 1983. 38 с. 33. О степени влияния магнитного поля на производственные соки / Ч. М. Федоткин, О. Н. Сирый, В. И. Руденко, В. С. Бобровский // Изв. вузов ХСР. Сер. Пищевая технология, 1972. № 6. С. 121 — 124. 34. Магнитное содержание продуктов коррозии энергетического и хими-1еского оборудования / И. М. Федоткин, А. В. Сандуляк, В. И. Гаращенко и ;р.//Энергетика и электрификация. Киев: Техшка, 1980. № 3. С. adidas tubular 31—34. 35. Применение двухслойной стружечной насадки в электромагнитном фильтре /И. М. Федоткин, А. В. Сандуляк, Л. П. Лазаренко и др.//Химиче-кая технология. Киев: Наукова думка, 1980. № 4. С. 38—40. 36. Федоткин И. М., Загородний П. П., Бобровнш Л. Д. Эксперименталь-юе исследование гидравлических потерь в щелях электродиализатора // Гидро-леханика. Киев: Наукова думка, 1976. Вып. 34. С. 83—86. 37. Борщевский Ю. Т., Федоткин И. М., Колодин А. М. Двухфазные турбулентные струйные течения. Киев: Техшка, 1972. 147 с. Canada Goose 38. Сандуляк А. В. Федоткин И. М. Магнитная седиментация ферромагнит-юй дисперсной фазы суспензий и золей в гранулированных пористых средах // Химическая технология. 1981. № 2. С. 59—64.] Тепломассоперенос
-
акустический тепломассоперенос;
-
тепломассоперенос при гидравлических пульсациях;
рабочие процессы при обжиге извести и клинкера [320. Табунщиков Н. П., Марутовская Н. Н., Федоткин И. М. О горении разубоженного слоя топлива и обжиговых печах // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология. 1979. № 4. С. 106—109. 321. О газораспределении в шахтных печах сахарных производств/ И. М. Федоткин. А. М. Айзен, С. И. Рыбачишин, Н. П. Табунщиков II Повышение эффективности… химических производств. Львов, 1973. С. 218—219. !. О разложении полидисперсного кускового материала в обжиговых пе-М. Айзен, Н. П. Табунщиков, И. М. Федоткин, Н. Н. Марутовская // е. С. 226—227. 3. О времени разложения полидисперсного кускового материала в обжи-печах/Л. М. Айзен, Н. П. Табунщиков, И. М. Федоткин, Н. Н. Мару-я//Изв. вузов СССР. Сер. Черная металлургия. 1974. № 10. С. 39—42. 4. adidas gazelle femme О расчете фракционного состава шихты для обжиговых печей / Айзен, Н. П. Табунщиков, И. М. Федоткин, Н. Н. Марутовская // Там 12. С. 132—133. 15. Термическое разложение полидисперсного материала / Н. Н. Мару-‘я, Н. П. Табунщиков, А. М. Айзен, И. М. Федоткин // Инженерно-физи-[ журнал АН БССР. UGG Maylin 1976. Т. 29. nike air force 1 № 31. С. 441—446. !6. Марутовская Н. Н., Табунщиков Н. П., Федоткин И. М. Учет зависи-коэффициента теплопроводности шихты от температуры при исследова-юны подогрева в шахтных обжиговых печах // Изв. вузов СССР. Сер. я металлургия. 1981. № 10. С. 119—123.] Массообменные процессы:
-
масоперенос в струе [2. Федоткин И. М. Интенсификация технологических процессов. -Киев: Вища школа, 1979. 344 с.; 107. Исследование струйных смешивающих аппкаратов в проведении технологических процессов свеклосахарного производства / И. М. Федоткин, С. П. Ткачук, и др.//Повышение эффективности и совершенствование процессов и аппаратов химических производств. Львов, 1973. с.12 — 13].
-
сушка дисперсных материалов, процесс распылительной сушки, сушка гранул, зерна, импульсная и осциллирующая сушка.
Отмеченные физические явления и эффекты, присущие процессу газодинамического диспергирования могут стать неисчерпаемым источником развития качественно новых технических идей и решений во многих областях техники и технологий. Так, например, механические процессы в газодинамических дезинтеграторах способствуют реализации таких физических явлений и эффектов как: вибрационный эффект, способствующий ослаблению связи или сцепления между отдельными частицами сыпучих материалов, а также сцепление между трущимися поверхностями различных материалов и деталей; эффект безызносности, обусловливает явление избирательного переноса из одного твердого материала на другой, способствуя тем самым снижению износа трущихся поверхностей; явления аномально низкого трения в вакууме; эффект Александрова, устанавливающий пределное значение коэффициента передачи энергии соударяющихся тел. По аналогии с механическим эффектом упругого удара Александрова можно предположить существование предельных масс реагентов, предельных концентраций, предельных температур. выше или ниже которых эффективность процессов переноса не изменяется. Эту аналогию, отмечает И. М. nike air jordan soldes Федоткин, можно продолжить, используя её для поиска новых эффектов и способов интенсификации технологических процессов. В частности, может быть использован пульсационный эффект. Ранее считалось, что на генерацию пульсаций затрачивается значительная энергия, которая экономически далеко не всегда окупается выгодами от интенсификации процессов тепломассопереноса. Исследованиями [см. Федоткин И. М:2, 33, 35, 71—74, 82, 86, 89, 91, 93, 94] было показано, что при наличии возвратных токов в сечениях трубопровода, в котором происходит пульсирующее течение жидкости вследствие затухания пульсационной составляющей скорости вдоль потока, возникают отрицательные перепады давления, играющие роль пульсационного движущего напора, снижающего общий перепад давления, и обусловливающие компенсацию значительной части энергии, затраченной на генерацию пульсаций (рис. 1.1). При этом (Nп + Nн) — (Nx.п + N Х.н) — Nдис = NОН, где NП, NН— соответственно мощность пульсатора и насоса при работе; Nx.П, Nx.Н — то же, на холостом ходу; Nдис, Nон — мощность соответственно энергии диссипации и энергии, потребляемой насосом на перемещение жидкости при стационарном течении с таким же расходом, как и при пульсирующем движении. Была также и количественно определена эта часть энергии: компенсируются все затраты механической энергии на генерацию пульсаций, за исключением небольших необратимых диссипативных затрат энергии, расходуемой на нагрев жидкости от дополнительного внутреннего трения вследствие пульсаций. Именно только диссипативная часть затрат на дополнительное в результате пульсаций нагревание жидкости от внутреннего трения по сравнению с течением жидкости без пульсаций остается безвозвратно потерянной в соответствии с законом сохранения энергии, приложенным ко всей замкнутой системе, включающей аппарат, трубопроводы, насос и пульсатор. Большая же часть механической энергии, затраченной на работу пульсатора, возвращается системе посредством ускорения движения жидкости в трубопроводах, обусловленного дополнительным пульсационным напором, вызываемым затуханием пульсационной составляющей скорости вдоль потока (рис. 1.2). При параллельной работе насо
саса и пульсатора последний непосредственно берет на себя часть затрат энергии на перекачивание жидкости по трубопроводу. Установление этого эффекта опровергло существовавшее ранее мнение о высоких энергозатратах на генерацию пульсаций и устранило искусственные ограничения применения пульсаций для интенсификации технологических процессов. Пульсационный эффект был доказан аналитически [75. Федоткин И. М., Жураховский В. А. Аналитическое изучение пульсаций газожидкостной смеси в коротком трубопроводе// Теплофизика и теплотехника. Киев: Наукова думка, 1972. Вып. tn nike 21. С. 11- 118.]и экспериментально [2, 71, 72, 74, 82, 86, 89—100]. Как следствие развития исследований по использованию пульсационных течений в технике для интенсификации технологических процессов были установлены эффективные режимы, существенно снижающие и даже практически исключающие накипеобразование в теплообменниках и подогревателях [71, 72, 74, 88, 92, 93, 100, 190], теоретически исследованные в работе [215]; режимы пульсирующего течения, смывающие накипь с поверхности нагрева и обеспечивающие очистку подогревателей на ходу без их останова путем перевода в пульсационный режим работы [85, 190, 217, 219], при котором в некоторых случаях наблюдались и кавитационные режимы [72, 95]. Были найдены и теоретически доказаны пульсационные методы интенсификации конвективного теплообмена, теплообмена при кипении, фильтровании, экстракции, массообмена, в жидких и газообразных средах [2, 4, 5, 71, 72, 97, 190], о чем уже упоминалось.