7. Результаты литературного исследования

Одной из статей, рассмотренных в ходе литературного анализа, является статья: « Способы совершенствования конструкций аппаратов для центробежной экстракции». Д. И. Поникарова, А. А. Салин, Н. С. Гришин.

В данной статье приведен обзор центробежных экстракторов различных конфигураций, отмечены их достоинства и недостатки. Отмечено, что, несмотря на разнообразие видов экстракторов в научной литературе представлено мало обобщенных исследований по оптимизации. Предложены способы повышения эффективности и производительности существующих конструкций.

В данной статье предлагается способ интенсификации центробежной экстракции, который заключается в определении функциональной зависимости эффективности массообмена от геометрии насадочных элемен-

тов и от радиуса ротора аппарата, создании оптимальной структуры радиальных потоков за счет изменения их конструкций, путем профили-

рования ротора по радиусу и секционирования насадок.

В данной статье были проведены теоретические и экспериментальные исследования в результате чего получилось не только значительно

увеличить эффективность проведения массообменных процессов, но и разработать общий подход к разработке и оптимизации экстракторов и конструкций насадочных элементов, снизить потребляемую мощность и уменьшить габариты аппаратов, а также упростить технологические расчеты.

Так же изучена статья «Расчет потребляемой мощности центро-бежными экстракторами с неподвижным корпусом ». И. Д. Закиев, Н. С. Гришин.

В этой работе были исследованы потери мощности в центробежном экстракторе с неподвижным корпусом. Предложена методика расчета потребляемой мощности по аналогии с центробежными насосами, центрифугами и мешалками. Рассмотрены конструктивные меры по снижению потребляемой мощности.

Основной задачей статьи является составление методики расчета потребляемой мощности экстракторами с неподвижным корпусом.

Исходя из расчетов было выяснено, что существенной составляющей

потребляемой мощности в центробежных экстракторах являются потери на дисковое трение. Так же выявлено, что целесообразно уменьшать трение на обеих стенках – как диска так и на стенках корпуса. Уменьшение трения

на одной из стенок малоцелесообразно.

Изучена статья «Исследование поверхности контакта фаз в центробежном экстракторе с встречным взаимодействием потоков» Ф. А. Галеев, Р. З. Хайруллин.

В данной работе был изучен процесс дробления струй на капли в центробежном поле.

Исследование проводилось на экспериментальной установке, которая представляет собой металлический шкаф с зонтом вытяжной

вентиляции, внутри которого установлена прозрачная модель центробежного аппарата, изготовленная из органического стекла. Так же была использован-на прозрачная ячейка, которая позволяет проводить исследования при минимальной затрате жидкостей и времени для замены одних сопел другими или изменения геометрических размеров зоны контакта.

При проведении эксперимента производилось фотографирование капель, образующихся в контактной зоне, при стробоскопическом освещении.

Экспериментальным путем установлено, что капли в исследуемом аппарате наилучшим образом описываются γ-распределением. Получены зависимости для расчета параметров распределения, которые коррелируют с теоретическими зависимостями.

Изучена статья «Особенности распределения капель по размеру при дроблении струи тяжелой фазы в центробежном экстракторе». Ф. А. Галеев, С. А. Александровский, Р. З. Хайруллин

В этой работе изучены особенности распределения капель жидкости по размеру при дроблении струи тяжелой фазы на примере центробежного экстрактора. Выведены зависимости, позволяющие повысить точность расчета концентрационных профилей в центробежных аппаратах.

Основная идея этой статьи в выборе закона распределения для описания различных дисперсных систем.

Цель эксперимента состоит в определении распределений размера капель. В экспериментальной статьи описывается опытная установка, представляющий собой простейший центробежный экстрактор. Фиксирование проводилось фотографическим методом. С последующим увеличением снимка были проведены размеры капель с высокой точностью.

Сравнив экспериментальные и теоретические данные удалось выяснить, что наилучшим образом большинство экспериментальных выборок описывается гамма- распределением.

Также выведены зависимости, уточняющие расчет профилей в центробежных аппаратах.

Полученные зависимости могут быть использованы для расчета гидродинамики и массообмена в центробежных экстракторах. Они повышают точность расчета концентрационных профилей в аппарате и его массообменных характеристик по сравнению с методом, использующим средние характеристики дисперсного потока; позволяют также учесть наличие в потоке капель меньших и больших граничного размера, отличающихся механизмом массопереноса.

Следующая проанализированная работа называется: «Динамическая модель неравновесного многокомпонетного экстракционного процесса в смесительной камере центробежного». А. Г. Горюнов [8]

В которой рассмотрены основные положения динамической модели неравновесного процесса многокомпонентной экстракции в смесительной камере центробежного экстрактора.

Модели экстракционных процессов широко представлены в литературе. С другой стороны, несмотря на большую значимость, вопросы, связанные с разработкой, изучением основных эксплуатационных характеристик, включая моделирование динамических неравновесных процессов экстракции/реэкстракции, и промышленным внедрением центробежных экстракторов, слабо освещены в научно- технической литературе.

Цель исследований – разработка динамической модели многокомпонентного неравновесного экстракционного/реэкстракционного процесса в центробежном экстракторе.

В более ранних исследованиях представлены обоснования возможности использования модели полного перемешивания в обеих фазах для описания процесса массопереноса в центробежных экстракторах.

Финалом теоретических выкладок, автор считает модель экстракционного процесса, полученную путем решения дифференциальных уравнений.

Таким образом, представленная динамическая модель описывает неравновесный многокомпонентный экстракционный процесс в смесительной камере. В дальнейшем планируется выполнить проверку адекватности данной модели и применить ее при разработке математической модели каскада центробежных экстракторов.