Вплив фізичних властивостей рідин на роботу рідинно-газових ежекторів

Abstract

У класичних струминних апаратах як активне сопло в основному використовується струминна форсунка з компактним струменем рідини, а взаємоді фаз у приймальній камері відбувається лише із зовнішньою поверхнею факела розпилення з подальшим вирівнюванням характеристик у камері змішування. При використанні струминних апаратів для здійснення тепломасообмінних процесів, що характерно для харчової промисловості, більш доцільно використовувати активне сопло у вигляді відцентрово струминної форсунки з диспергованим струменем рідини. Внаслідок появи поздовжніх і поперечних хвиль струмінь рідини розпадається на краплі на незначній відстані від сопла. Поверхня контакту фаз значно збільшується і процеси масопередачі прискорюються багатократно. З урахуванням того, що в цей період мають місце кавітаційні явища, кінцеві ефекти, формування поверхні крапель та її переформатування при співударах, то робота ежекторів вкрай ефективна при проведенні в них технологічних процесів. Виходячи з оцінки рівня знань процесів і фізичних явищ, що відбуваються в струминних апаратах, з метою створення обладнання з високими експлуатаційними характеристиками в дослідженні розглядається вплив лише двох факторів на роботу ежекторів: тип активного сопла і фізичні властивості рідини, що диспергується. Для встановлення особливостей гідродинаміки емульсії в камері змішу вання струминних апаратів був створений гідравлічний стенд, на якому досліджувався ежектор з прозорими камерами змішування діаметрами 8,15, 19, 27, 45 мм та струминною і відцентрово-струминною форсункою як робочого сопла з діаметрами сопел 4, 6, 8 мм. Встановлено залежність коефіцієнта ежекції від типу розпилювача й тиску. Досліджено роботу рідинно-газового ежектора з диспергованим струменем рідини на модельних цукрових і крохмальних розчинах концентрацією 12%, 16,6% та встановлено вплив фізичних властивостей рідини на роботу ежектора. При малих тисках подачі рідини на сопло форсунки (до 0,25 МПа) коефі цієнт ежекції залежить від властивостей рідини: збільшення концентрації розчинів приводить до зниження ежектуючої здатності. При збільшенні тиску, під яким відбувається розпилення рідини, вплив її фізичних власти востей на роботу ежектора зникає.