Главная -> Словарь

Жидкостей гидросистем

Уравнение устанавливает связь между составом паров, поднимающихся на какую-либо тарелку, и флегмы, стекающей с этой тарелки. Оно носит название уравнения концентраций. Уравнение равновесия фаз устанавливает связь между составом паров, поднимающихся с тарелки, и жидкости, стекающей с этой же тарелки, поскольку эти потоки находятся в состоянии равновесия. В отличие от уравнения равновесия фаз уравнение концентраций устанавливает связь между составами встречных потоков жидкости и паров, не находящихся в состоянии равновесия. Между парами, поднимающимися на данную тарелку, и жидкостью, стекающей с нее, имеется разность фаз, что является необходимым условием осуществления процесса ректификации. Разность фаз является движущей силой процесса ректификации.

К колоннам относятся вертикальные цилиндрические аппараты, изготовленные из углеродистых, легированных и двухслойных сталей, а также из спецсплавов, предназначенные для мас-сотеплообменных процессов при переработке различных химических, нефтяных и других продуктов. Большую часть этой аппаратуры составляют ректификационные, стабилизационные и отпарные колонны, абсорберы и десорберы, снабженные внутри ректификационными тарелками и другими вспомогательными устройствами в виде отбойников различных конструкций, маточников для ввода сырья, орошения и штуцеров для отбора фракций. Тарелки ректификационных колонн располагаются горизонтально на определенном расстоянии одна от другой и служат для создания контакта между парами нагретых продуктов, идущими снизу вверх, и жидкостью, стекающей сверху вниз.

2. Зона каскадных тарелок, расположенных непосредственно над вводом загрузки в колонну. В этой зоне перегретые пары ох* лаждаются жидким газойлем в отмываются от катализаторной пыли. Каскадные тарелки орошаются циркулирующим тяжелым каталитическим газойлем и жидкостью, стекающей с самой нижней колпачковой тарелки. В практике довольно широко распро странены конструкции каскадных тарелок типа «диск и кольцо».

Тяжелый неиспаренный остаток нефти в смеси с жидкостью, стекающей с последней тарелки концентрационной секции колонны 14, проходя нижние шесть тарелок в колонне, продувается перегретым водяным паром. Мазут, освобожденный в значительной мере от низкокипящих фракций, с низа колонны 14 направляется насосом 13 через теплообменник 29 и холодильники 30 и 31 в резервуар. В колонне 14 имеются два циркуляционных орошения, тепло которых отдается нефти в теплообменниках 10 к 11.

Всякое испарение требует подвода тепла, и, наоборот, конденсация требует отвода тепла, поэтому вполне естественно стремление так осуществить данные процессы, чтобы тепло, выделяющееся при конденсации, могло быть использовано для испарения. Такой теплообмен между парами и жидкостью, где одновременно идут и конденсация и испарение, происходит в аппарате, называемом ректификационной колонной. Контакт между парами, поднимающимися вверх, и жидкостью, стекающей вниз, в ректификационной колонне осуществляется на тарелках.

Поверхности тарелок залиты жидкостью, стекающей вниз по колонне, что обеспечивается конструкцией тарелок . Жидкость на тарелке содержит оба компонента, на которые делится вводимая в колонну смесь. Количественное соотношение этих компонентов на тарелке зависит от ее месторасположения по отношению к питательной секции.

Идеальной ректификационной колонной называется такая тарельчатая колонна, у которой температура паров, поднимающихся с любой тарелки, равна температуре жидкости, стекающей с этой же тарелки, или, как принято говорить, пары, поднимающиеся с любой тарелки, находятся в равновесии с жидкостью, стекающей с этой же тарелки.

Принцип действия аппарата состоит в следующем. Продукт загружают в колбу 3 и нагревают до кипения нагревателем 2. Образующиеся пары проходят в соединенную с колбой колонну 5, поступают в холодильники, конденсируются и стекают в колонну, где на насадке осуществляется контакт между парами, поднимающимися по колонне, и жидкостью, стекающей вниз.

Наиболее низкое положение полюса Р2 соответствует режиму с минимальным флегмовым числом mia, при котором, как мы увидим далее, число теоретических тарелок в колонне бесконечно велико, а пары, поступающие в концентрационную часть колонны, находятся в равновесии с жидкостью, стекающей из концентрационной части в секцию питания.

При заданном составе остатка xw положение полюса Р1 зависит от относительной массы паров G/W или, что то же самое, от величины Qf/W. С увеличением потока паров полюс Р' будет перемещаться вниз и при —» оо уйдет в бесконечность. В этом случае рабочие линии образуют систему вертикальных параллельных прямых. Наиболее высокое положение полюса Р2' соответствует режиму с минимальным потоком паров min, когда число тарелок в колонне бесконечно велико, а пары, поднимающиеся из нижней части колонны, находятся в равновесии с жидкостью, стекающей в нижнюю часть колонны.

Как отмечалось выше, под теоретической тарелкой подразумевается такая тарелка, на которой достигается состояние равновесия между паром, поднимающимся с данной тарелки, и жидкостью, стекающей с этой же тарелки. На реальной тарелке такое состояние равновесия не достигается.

В связи с повышением требований к чистоте жидкостей гидросистем, от которой зависит надежность устройств, как у нас, так и за рубежом разрабатываются способы и устройства очистки этих жидкостей с применением электрических полей . Очистительные устройства, как правило, используют принцип заряжения дисперсных частиц в поле и их осаждение на электроде. Под действием поля сил точечных зарядов частицы могут осаждаться на диэлектрических поверхностях. По данным американского „Инженерно-технического общества технологии смазки", электростатический фильтр с пористыми керамическими матрицами в качестве осадителей очищает гидравлические жидкости, смазочные масла, топливные жидкости, трансформаторные масла с эффективностью до 90-99 %. По литературным данным, производительность фильтров достигает 2 м3/мин, размер улавливаемых дисперсных частиц— до 100 мк .

В японском фильтре пондеромоторные силы используются для очистки жидкостей гидросистем прокатного стана, содержащих дисперсные металлические частицы размером 0,1 мкм и более. Устройство для разделения суспензий, использующее описанный выше принцип, запатентовано в Чехословакии.

Магнитные очистители используются главным образом для очистки масел, а также рабочих жидкостей гидросистем машин.

Металлокерамические фильтры из никеля и монель-металла нашли применение для фильтрации дизельного топлива, жидкостей гидросистем, для фильтрации 50%-ного раствора едкого натра и др.

Для изучения влияния кавитации на вязкость работах жидкостей гидросистем нами бнла разработана и построено .экспериментальная установка. Для создания в жидкости кавитацп ..энного поля был прине-

Приведены экспериментальные данные величин давления в кави-тационной зоне для рабочих жидкостей гидросистем.

Испытания показали, что электрические очистители рабочих жидкостей рационально применять наряду с фильтрами я взамен их для очистки тошшва и масла перед заправкой в систему, в технологическом оборудовании самолетостроительных, двигателестрои-тельннх, агрегатных и ремонтных заводов в стендах для промывки внутренних полостей гидроагрегатов и гидросистем. Эффективной и рациональной областью применения электроочиотителей являетоя использование их в оборудовании для регенерации отработанных масел и рабочих жидкостей гидросистем, в установках для промывки и восстановления фильтрующей способности загрязненных фильтроэлементов. Расчеты иоказали, что себестоимость очистки жидкости электроочистителями в 4-8 раз ниже себестоимости очистки фильтрами с фильтропакетами из ФНС-5.

Литературные данные и проведенные нами исследования позволяют сделать вывод о перспективности применения влектроочистнте-лей для стационарных систем очистки реактивных тошшв, смазочных масел и жидкостей гидросистем от механических примесей.

1. НИКИТИН А.Г, Диэлектрическая проницаемость и удельная проводимость моторных масел и жидкостей гидросистем. - В кн.: Эксплуатационные свойства топлив, смазочных материалов и технических жидкостей. Сб. трудов. Вып.2. 1975 .

Практический интерес представляет изучение влияния на свойства рабочих жидкостей гидросистем, не искусственно создаваемого о помощью специальных наоадаоа кавитационного поля, а дроосельно-

Рис.1 .Влияние дроссельно-кавитационного поля на вязкость рабочих жидкостей гидросистем АМГ-10 и 7-50С-3.