Вихревой эффект, заключающийся в снижении температуры в центральных слоях закрученного потока газа, обнаружен инженером Ж- Ранком в 1931 г. Однако всестороннее изучение этого явления было начато после второй мировой войны. В 1946 г. физик Р. Хилып опубликовал результаты исследования вихревой трубы, а также рекомендации по ее изготовлению и эксплуатации. С начала 50-х гг. и до настоящего времени ежегодно публикуются десятки работ, посвященных (углубленному исследованию вихревого эффекта и его практическому использованию в различных отраслях техники.
В Советском Союзе работы по созданию и исследованию вихревых аппаратов начаты в конце 40-х годов, первые существенные результаты получены в начале 50-х годов. Под руководством М. Г. Дубинского созданы и исследованы вихревые вакуум-аппараты, под руководством В. С. Мартыновского проведены интересные исследования, направленные на повышение эффективности вихревых труб, В. М. Бродянским и А. В. Мартыновым детально исследованы охлаждаемые вихревые трубы. Начаты исследования вихревых сепараторов природного газа. Наибольший вклад в развитие теории, методов расчета и конструирования вихревых аппаратов внес А. П. Меркулов. Работы руководимой им с 1958 г. проблемной лаборатории обеспечили советской научной школе лидирующее положение в области вихревого эффекта. Эти работы способствовали формированию современного понимания вихревого эффекта, успешному началу промышленного применения вихревых аппаратов.
В последние годы значительно расширился круг исследователей, занятых изучением и совершенствованием вихревых аппаратов. КПД последних удалось повысить в 1,5 раза по сравнению с КПД аппаратов, разработанных в конце 60-х годов. Созданы аппараты для фазового и компонентного разделения смесей. Доказана возможность осуществления процесса ректификации в вихревых трубах. Возрос интерес к промышленному использованию вихревых аппаратов.
Известно, что КПД вихревого охладителя ниже КПД паровой холодильной машины, что коэффициент извлечения для вихревого ректификатора ниже, чем для колонн двукратной ректификации. Но из этого не следует делать вывод, что основной областью применения вихревого эффекта является утилизация энергии, теряемой в традиционных технологических процессах. Использование вихревого эффекта придает новые качества технологическим системам, такие, как быстродействие, мобильность, компактность, предельная простота изготовления и эксплуатации. Именно это определило широкую область применения вихревых аппаратов. В ряде случаев использование последних продиктовано неработоспособностью других устройств в конкретных условиях эксплуатации.
Для успешного применения вихревого аппарата необходимо глубокое понимание протекающих в нем процессов. В связи с этим авторы стремились подбирать материал так, чтобы достаточно полно осветить специфику работы наиболее прогрессивных конструкций аппаратов. Значительное внимание уделено путям повышения эффективности вихревых охладителей и аппаатов. Приведенные рекомендации по проектированию, расчету и изготовлению позволят создавать аппараты с характеристиками, полученными в последние годы в наиболее совершенных конструкциях
0 комментариев