Аппарат с вихревым слоем ферромагнитных элементов

Аппарат с вихревым слоем ферромагнитных элементов (аппарат вихревого слоя) — рабочая камера (трубопровод) диаметром 60-330 мм, расположенная в индукторе вращающегося электромагнитного поля. В рабочей зоне трубопровода содержатся цилиндрические ферромагнитные элементы диаметром 0,5-5 мм и длиной 5-60 мм в количестве от нескольких десятков до нескольких тысяч штук (0,05-20 кг) в зависимости от рабочей зоны аппарата[1].

Электромагнитные аппараты с вихревым слоем ферромагнитных частиц были предложены в 1967 г. Д. Д. Логвиненко и О. П. Шеляковым[2]. В монографии «Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем», которая была написана этими авторами, показана возможность эффективного использования аппаратов в процессах[3]:

  • перемешивания жидкостей и газов;
  • перемешивания твердых сыпучих материалов;
  • сухого измельчения твердых веществ (микропомол);
  • измельчения твердых веществ в жидких дисперсионных средах;
  • активации поверхности частиц твердых веществ;
  • осуществления химических реакций;
  • изменения физических и химических свойств веществ.

В дальнейшем аппараты данного класса нашли свое развитие в работах многих исследователей[4].

Эффект интенсификации технологических процессов и химических реакций достигается за счет интенсивного перемешивания и диспергирования компонентов, которые обрабатываются, акустической и электромагнитной обработки, высокого локального давления, электролиза и тому подобное. Применение аппаратов с вихревым слоем ферромагнитных частиц позволяет ускорять протекание реакций в 1,5-2 раза, сократить расход реагентов и электроэнергии на 20 %[5].

Эффект измельчения определяется характером движения ферромагнитных элементов в рабочей камере аппарата. Измельчение частиц обеспечивается как свободным их соударением с ферромагнитными элементами, так и в результате стесненного соударения между двумя элементами или элементом и корпусом. Степень измельчения составляет 0,5 мкм (при начальном размере фракции 20 мм)[6].

На сегодня аппараты с вихревым слоем ферромагнитных элементов фактически существуют (только под руководством Д. Д. Логвиненко их было спроектировано и произведено более 2000 штук), а также функционируют технологические линии на их основе[7].

Примерами промышленного применения аппаратов для интенсификации процессов могут быть[8]:

  • приготовление пищевых эмульсий;
  • приготовление многокомпонентных суспензий вулканизирующих и желатинирующих агентов (сера, окись цинка, сажа, каолин, кремнефтористый натрий) в производстве латексной губки; получение суспензий двуокиси титана, применяемой для матирования химических волокон;
  • очистка сточных вод, содержащих кислоты, щелочи, соединения шестивалентного хрома, никеля, железа, цинка, меди, кадмия, других тяжелых металлов, цианистые соединения и другие загрязняющие вещества;
  • получение пластичных смазок и эмульсолов;
  • эмульгирование керосина в воде, приготовление силиконовой эмульсии в производстве резинотехнических изделий и др.

С помощью аппаратов могут измельчаться и доизмельчаться такие вещества, как каменный уголь, алюмосодержащие шлаки, кварцевый песок, технические алмазы, целлюлоза, мел, древесная мука, фторопласты и др.

Аппараты используются для обеззараживания, например, продуктов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных[9].

См. также

Примечания
  1. Оберемок, В. Н. Исследование процесса размола волокнистых материалов в вихревом слое ферромагнитных частиц под воздействием на них вращающегося магнитного поля / В. Н. Оберемок : дис. канд. техн. наук.- Л., 1976. — 159 с.
  2. Кардашев Г. А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии / Г. А. Кардашев. — М. : Химия, 1990. — 205 с.
  3. Логвиненко Д. Д. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем / Д. Д. Логвиненко, О. П. Шеляков. — К.: Техніка, 1976. — 144 с.
  4. Вершинин И. Н. Аппараты с вращающимся электромагнитным полем / И. Н. Вершинин, Н. П. Вершинин. — Сальск, 2007. — 368 с.
  5. Никитенко М. И. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов в аппаратах с вихревым слоем: дис. … канд. техн. наук: 05.23.04 / Никитенко Михаил Иванович; Полтавский НИиКТИ эмалированного химического оборудования, Полтавский технический ун-т. — Полтава, 1996. — 190 с.
  6. Деревянкин Н. А. Аппараты с вихревым слоем в химической технологии. Обзорная информация. Химическое и нефтеперерабатывающее машиностроение / Н. А. Деревянкин, З. А. Михалёва. — Тамбов, 1989. — 37 с.
  7. Мищенко М. В. Активация технологических процессов обработки материалов в аппаратах с вращающимся электромагнитным полем / М. В. Мищенко, М. М. Боков, М. Е. Гришаев // Фундаментальные исследования. — 2015. — № 2 (часть 16). — С. 3508-3512.
  8. Тимонин А. С. Основы конструирования и расчета химичко-технологического и природоохранного оборудования / А. С. Тимонин: Справочник. Т. 2. — Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. — 1028 с.
  9. Адошев А. И. Ферровихревой аппарат для обеззараживания жидкого свиного навоза: дисс. канд. техн. наук / А. И. Адошев. — Ставрополь, 2011. — 190 с.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.