• Существенно упрощается технология и снижаются энергозатраты на подготовку жидкого топлива к сжиганию в топках котлов и бойлеров. Это достигается тем, что из цикла топливоподготовки исключаются операции отстаивания, дренирования и очистки загрязненной нефтепродуктами подтоварной воды. Таким образом, не требуется расходов пара и электроэнергии на длительный прогрев топлива в емкостях хранения, обеспечивающих отстаивание воды.
• Повышается экологическая безопасность котельных установок и надежность работы оборудования. Рационально организованный процесс сжигания ВМЭ позволяет по сравнению со сжиганием неэмульгированного мазута снизить содержание в дымовых газах окислов азота NOх на 20-40%, сажи на 70-80%, оксидов серы на 10 -15 %. Происходит более глубокое выгорание топлива, уменьшаются золовые отложения по газовому тракту; повышается надежность работы котельного оборудования. Переход на сжигание ВМЭ всегда приводит к снижению концентраций оксидов азота c(NOх) в продуктах сгорания в широком диапазоне коэффициентов избытка воздуха a' по сравнению с режимами сжигания неэмульгированного мазута (рисунок).
• Повышается экологическая безопасность котельных установок и надежность работы оборудования. Рационально организованный процесс сжигания ВМЭ позволяет по сравнению со сжиганием неэмульгированного мазута снизить содержание в дымовых газах окислов азота NOх на 20-40%, сажи на 70-80%, оксидов серы на 10 -15 %. Происходит более глубокое выгорание топлива, уменьшаются золовые отложения по газовому тракту; повышается надежность работы котельного оборудования. Переход на сжигание ВМЭ всегда приводит к снижению концентраций оксидов азота c(NOх) в продуктах сгорания в широком диапазоне коэффициентов избытка воздуха a' по сравнению с режимами сжигания неэмульгированного мазута (рисунок).
| Рисунок – Влияние влажности сжигаемой ВМЭ в паровом котле ТП-170 на концентрации оксидов азота в дымовых газах: 1- a' = 1,10; 2- a' = 1,15; 3- a' = 1,20 |
Величина снижения Dс(NOх) зависит от влажности ВМЭ и при влажности 10-12% составляет Dс(NOх) = 50-60 мг/м3. Однако если перейти от исходного режима (Wp=5%; a'=1,2) к режиму, сочетающему пониженные избытки воздуха (a' = 1,10) и работу на ВМЭ с влажностью около 12%, то суммарное снижение концентрации оксидов азота достигает 140 мг/м3. Еще более резкое снижение достигается в режимах с повышенной влажностью ВМЭ (Wp=18-20%), но это не является базовым решением по технико-экологическим соображениям. Окончательное решение о допустимом влагосодержании водо-мазутной эмульсии определяется эколого-технико-экономической оптимизацией.
 |
 |
 |
 |
Современные технологии часто обращаются к реализации гетерогенных процессов, протекающих между двумя или несколькими неоднородными средами в системах «жидкость - жидкость» и «жидкость - твердое тело». Это процессы массообмена, диспергирования, разделения жидкостей и суспензий, кристаллизации, предотвращения накипеобразования на поверхностях теплообменных аппаратов и трубопроводов, полимеризации и деполимеризации и т.д., а также различные химические и электрохимические реакции.
Технология гидродинамической кавитационной обработки жидких сред применяется для интенсификации и снижения энергоемкости, а также улучшения выходных показателей качества процессов гомогенизации и диспергирования.
Кавитация - образование в жидкости пульсирующих пузырьков (каверн, полостей), заполненных паром, газом или их смесью.
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 парогазовых 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.
В процессе точечного ударно-волнового воздействия происходят структурные и молекулярные изменения в сложных молекулах, агломератах и глобулах, изначально присутствующих в перекачиваемой 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.
Гидродинамическая кавитационная обработка мазутов может быть осуществлена непосредственно на топливосжигающих объектах с полным использованием штатного оборудования систем циркуляции и нагнетания мазута к горелочным устройствам.
Переход на использование в топливосжигающих установках водо-мазутных эмульсий (ВМЭ) взамен традиционных мазутов обеспечивает следующие преимущества:
Технология гидродинамической кавитационной обработки жидких сред применяется для интенсификации и снижения энергоемкости, а также улучшения выходных показателей качества процессов гомогенизации и диспергирования.
Кавитация - образование в жидкости пульсирующих пузырьков (каверн, полостей), заполненных паром, газом или их смесью.
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 парогазовых 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.
В процессе точечного ударно-волнового воздействия происходят структурные и молекулярные изменения в сложных молекулах, агломератах и глобулах, изначально присутствующих в перекачиваемой 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.
Гидродинамическая кавитационная обработка мазутов может быть осуществлена непосредственно на топливосжигающих объектах с полным использованием штатного оборудования систем циркуляции и нагнетания мазута к горелочным устройствам.
Переход на использование в топливосжигающих установках водо-мазутных эмульсий (ВМЭ) взамен традиционных мазутов обеспечивает следующие преимущества:
Реферат
Волошина Светлана Вадимовна
| Физико-металлургический факультет | |
| Кафедра промышленной теплоэнергетики | |
| Специальность: Теплоэнергетика | |
| Научный руководитель: Пятышкин Г.Г. | |
| Исследование и обоснование методов повышения надежности работы гидродинамических устройств на основе термодинамического анализа процессов кавитации |