Книга: Ветошкин А. Г. «Физические основы и техника процессов сепарации пены»

Рассмотрены физико-химические основы процессов, лежащие в основе сепарации пены на исходные фазы при воздействии физико-механических факторов и различных физических полей, включая акустическое, электрическое и термическое. Большое внимание уделяется капиллярным свойствам пены, гидромеханическим процессам течения и разрушения пены в каналах и в окрестности твердых поверхностей. На основе предложенной классификации механических пеногасителей подробно рассмотрены вопросы моделирования и расчета процессов разделения и разрушения пены в статических и динамических пеногасителях. С учетом предложенных моделей приведены методики и примеры расчета механических пеногасителей различных типов, даны анализ их работы и технико-экономическая оценка.
Рассмотрены механизмы акустического, электрического и термического воздействий на пенную структуру, приведена укрупненная оценка их эффективности.
Большое внимание уделено рассмотрению конструкций физико-механических пеногасителей и вопросов применения различных способов и устройств для механического и физического пеногашения в технологических процессах.
Книга может представлять интерес для специалистов различных отраслей промышленности: нефтедобывающей, горнорудной, химической, пищевой, химико-фармацевтической, строительной, для студентов вузов различных направлений подготовки. Материалы книги могут быть применены при проектировании технологических процессов и оборудования, где используются газо-жидкостные системы.

Содержание:

Введение...... 3 Глава 1. Капиллярная гидродинамика пены...... 5 1. 1. Модели гидропроводности пены...... 5 1. 2. Гидропроводность полидисперсной пены...... 18 Глава 2. Реологические свойства пены...... 25 2. 1. Реологические модели пены...... 25 2. 2. Гидродинамическая идентификация реологии пены...... 35 2. 3. Реологическая модель пены с учетом синерезиса...... 39 2. 4. Экспериментальные исследования реологии пены...... 43 Глава 3. Гидродинамика и гидромеханика пены...... 57 3. 1. Конвективный синерезис в потоке пены...... 57 3. 2. Гидродинамические характеристики течения пены...... 65 3. 3. Течение пены в трубопроводах...... 71 3. 4. Режимы течения пены в сопловых насадках...... 81 3. 5. Реомеханические свойства пены...... 94 Глава 4. Классификация способов и устройств для гашения пены...... 104 4. 1. Основные способы ограничения пенообразования и гашения пены...... 104 4. 2. Обобщеннаяклассификациямеханическихпеногасителей...... 105 4. 3. Классификация статических фильтрующих, гидромеханических и струйных пеногасителей...... 109 4. 4. Классификация динамических роторных пеногасителей...... 111 4. 5. Основы статической и динамической сепарации пены...... 114 Глава 5. Моделирование и расчет статических фильтрующих и гидромеханических пеногасителей...... 120 5. 1. Моделирование и расчет осадительных фильтрующих пеноразделителей...... 120 5. 2. Моделирование и расчет процессов разделения пены в гидромеханических пеногасителях...... 129 5. 2. 1. Разрушение пены в трубопроводах и сопловых насадках...... 131 5. 2. 2. Циклонирование пены и газовой эмульсии...... 135 Глава 6. Моделирование и расчет струйных пеногасителей...... 148 6. 1. Моделирование и расчет пеногасителей с продольно-круглой струей...... 149 6. 2. Расчет пеногасителя с радиально-веерной струей...... 155 6. 3. Расчет инжекционного пароструйного пеногасителя...... 161 Глава 7. Моделирование и расчет роторных деформационных пеногасителей...... 172 7. 1. Оценка параметров лопастных пеногасителей...... 172 7. 2. Моделирование и расчет дисковых пеногасителей...... 181 7. 3. Расчет параметров барабанных пеногасителей...... 199 Глава 8. Моделирование и расчет центробежных роторно-тарельчатых пеноразделителей...... 208 8. 1. Осаждение жидкости из пены в центробежном поле...... 211 8. 2. Теоретические основы процесса центробежного разделения пены...... 217 8. 3. Гидродинамика пены в центробежном роторно-тарельчатом пеногасителе...... 223 8. 4. Взаимодействие потоков в центробежном пеногасителе с коническими тарелками...... 227 8. 5. Расчет основных параметров центробежных роторно-тарельчатых пеноразделителей...... 234 Глава 9. Анализ работы механических пеногасителей...... 248 9. 1. Анализ условий работы механических пеногасителей...... 248 9. 2. Автоколебательная модель процесса при механическом пеногашении...... 255 9. 3. Анализ эффективности работы механических пеногасителей...... 262 Глава 10. Сферы применения и оценка технико-экономической эффективности оборудования для сепарации пены...... 271 10. 1. Области применения механических пеногасителей...... 271 10. 2. Критерии и показатели эффективности работы механических пеногасителей...... 274 10. 3. Оценка технико-экономической эффективности механических пеногасителей...... 283 Глава 11. Физические методы пеногашения...... 289 11. 1. Классификация физических методов и устройств для пеногашения...... 289 11. 2. Закономерности физических воздействий на газожидкостные системы...... 291 11. 2. 1. Механизм акустического воздействия на пену...... 292 11. 2. 2. Влияние электрического поля на устойчивость газожидкостных систем...... 296 11. 2. 3. Термический и термодинамический способы разделения пены...... 301 11. 3. Основы расчета физических пеногасителей...... 304 11. 4. Эффективность физических методов разделения пены...... 305 11. 5. Физико-химические способы пеногашения...... 316 Глава 12. Техника и технология сепарации пены...... 319 12. 1. Гидромеханические пеногасители...... 319 12. 2. Струйные пеногасители...... 333 12. 3. Роторные пеногасители...... 340 12. 3. 1. Дисковыепенорегуляторы...... 344 12. 3. 2. Центробежные пеноразделители...... 348 12. 3. 3. Барабанные пеноразрушители...... 354 12. 4. Комбинированные механические пеногасители...... 359 12. 5. Способы и конструкции устройств и аппаратов для разделения пены физическимиметодами...... 363 12. 5. 1. Акустические деаэраторы-пеногасители...... 363 12. 5. 2. Электрические устройства-пеногасители...... 367 12. 5. 3. Термические пеногасители...... 377 Заключение...... 382 Список литературы...... 384

Издательство: "Инфра-Инженерия" (2016)