Изучение смачиваемости поверхности в блочно-модульном контактном устройстве

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

В работе рассмотрен вопрос смачиваемости регулярной насадки и тепломассообменного устройства ее включающего. В качестве основных экспериментальных моделей использовались элементы насадки с углом профиля гофр 85°, 100°, 115°. Изучение смачиваемости проходило с использованием лабораторного стенда. Блок контактного устройства орошался водой, которая отводилась в канализацию. Для оценки смачиваемости устройство окрашивалось водорастворимой краской. Коэффициент смачиваемости φ определялся в результате обработки следов краски на элементах через отношение неокрашенной поверхности к полной. В итоге исследований установлено, что для работы контактного устройства требуется обеспечить минимальное орошение, расчет минимальной плотности орошения можно проводить по известной зависимости, предложенной В.М. Раммом. Лучшая смачиваемость достигается при угле профиля гофр 85°, хуже всего смачиваются элементы насадки с углом профиля 115°. При этом на всех модификациях достигается доля смоченной поверхности более φ = 62%.

全文:

受限制的访问

作者简介

Д. Бухаров

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

编辑信件的主要联系方式.
Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

A. Степыкин

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

A. Сидягин

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

Т. Жарова

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

Л. Малыгин

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

Н. Горюнов

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

E. Тутанина

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: 89875580823@yandex.ru
俄罗斯联邦, Нижний Новгород

参考

  1. Патент на изобретение Изобретение Ru 2806946 C1, МПК В01D 3/28. Тепломассообменное устройство / Д.М. Бухаров, А.В. Степыкин, А.А. Сидягин; заяв. НГТУ им. Р. Е. Алексеева. – № 2022125116/05(054597); заявл. 26.09.22; опубл..
  2. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976.
  3. Павленко А.Н., Володин О.А., Сердюков В.С. Особенности пленочного течения жидкого азота по структурированным поверхностям // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика. 2015. Т. 10. № 1. С. 33.
  4. Дорошенко А.В., Васютинский С.Ю. Совершенствование тепломассообменной аппаратуры для энергетических систем // Проблемы региональной энергетики. 2008. № 2. С. 32.
  5. Vasiliev P.D., Sidyagin A.A., Stepykin A.V., Bukharov D.M., Balakhnin I.A. Influence of the surface structure on the wettability of polymer packing elements in heat- and mass-transfer equipment // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2022. Т. 56. № 2. С. 212. [Васильев П. Д., Сидягин А.А., Степыкин А.В., Бухаров Д.М., Балахнин И.А. Влияние структуры поверхности на смачиваемость полимерных насадочных элементов тепломассообменных аппаратов// Теоретические основы химической технологии. 2022. Т. 56. № 2. С. 209.]
  6. Cooke J.J., Gu S., Armstrong L.M., Luo K.H. Gas-liquid flow on smooth and textured inclined planes // International Scholarly and Scientific Research & Innovation. 2012. V. 6. № 8. P. 1712.
  7. Yoshiyuki I., Xi C. Development of numerical prediction of liquid film flows on packing elements in absorbers // Engineering review. 2011. V. 11. № 2. P. 1.
  8. Gorodilov A.A., Pushnov A.S., Berengarten M.G. Spreading of a fluid jet on the corrugated surface of the structured packing of wet scrubbers // Problems of the regional energetics. 2014. № 2. P. 57.
  9. Gorodilov A.A., Berengarten M.G., Pushnov A.S. Features of fluid film falling on the corrugated surface of structured packings with perforations // Theor. Found. Chem. Eng. 2016. V. 50. № 3. P. 325. [Городилов А.А., Беренгартен М.Г., Пушнов А.С. Особенности пленочного течения жидкости по гофрированной поверхности регулярных насадок с перфорацией // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 3. С. 334.]
  10. Пушнов А.С., Городилов А.А., Беренгартен М.Г. Гидродинамика растекания струи жидкости по гофрированной поверхности регулярной насадки с просечными элементами // Химическая технология. 2014. Т. 15. № 6. С. 364.
  11. Kubiak K.J., Wilson M.C.T., Mathia T.G., Carval Ph. Wettability versus roughness of engineering surfaces // Wear. 2011. V. 271. № 3–4. P. 523.
  12. Nakae H., Yoshida M., Yokota M. Effects of roughness pitch of surfaces on their wettability // J. Mater. Sci. 2005. V. 40. P. 2287.
  13. Степыкин А.В. Гидродинамика и массообмен в регулярной насадке со встроенными теплообменными модулями: диссертация кандидата технических наук: 05.17.08 / Степыкин А.В.; [Место защиты: ФГБОУ ВО Тамбовский государственный технический университет], 2016.
  14. Ветошкин А.Г. Аппаратурное оформление процессов защиты атмосферы от газовых выбросов: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. – 2-е изд., испр. и доп. М.: Инфра-Инженерия, 2020.
  15. Сидягин А.А. Колонные аппараты для массообменных процессов: учеб.пособие для студентов вузов / А.А. Сидягин. Н.Новгород: Нижегор. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2009.
  16. Chao Wang. Mass Transfer Coefficients and Effective Area of Packing: The Dissertation Ph.D / Wang Chao; [The University of Texas at Austin]. 2015.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Рис. 1. Конструкция контактного тепло- и массообменного устройства: 1 – теплообменный блок, 2 – слой насадки, 3 – корпус аппарата.

下载 (40KB)
索引源数据
3. Geometry of the corrugation of the nozzle element

下载 (1KB)
索引源数据
4. Fig. 2. Schematic diagram of the experimental setup for studying the wettability of the contact device: 1 – contact device; 2 – laboratory column body; 3 – liquid distributor; 4 – pressure tank; 5 – rotameter; 6 – valve, 7 – thermostat block.

下载 (21KB)
索引源数据
5. Fig. 3. Examples of packages of nozzle elements.

下载 (16KB)
索引源数据
6. Fig. 4. Example of an assembled contact device.

下载 (23KB)
索引源数据
7. Fig. 5. Examples of painted elements after treatment at an irrigation density of U = 24.2 m³/(m² s): a) corrugations, α = 85° (element wettability coefficient φ=92.2%); b) corrugations, α = 100° (φ = 90.1%); c) corrugations, α = 115° (φ = 70.9%); d) heat exchange module (φ = 90.5%).

下载 (37KB)
索引源数据
8. Fig. 6. Dependence of the wettability coefficient φ on the irrigation density for different modifications of the contact device 1, 2, 3, 1a, 2a, 3a (Table 1).

下载 (17KB)
索引源数据
9. Fig. 7. Dependence of Y on X for different modifications of contact device 1, 2, 3, 1a, 2a, 3a (Table 1).

下载 (17KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024