Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1. Классификация устройств для механической аэрации жидкости 11
1.2. Анализ изучения процесса диффузии кислорода в жидкость 32
Задачи исследования 52
2. Принципы построения методики расчета устройства для аэрации жидкости 54
2.1. Формирование струйных течений при ударном возбуждении движения жидкости 54
2.1.1. Погружение в жидкость конуса с переменной скоростью 54
2.1.2. Равномерное погружение конуса в жидкость 58
2.1.3. Погружение конуса в жидкость в случае переходного режима 62
2.2. Определение вакуума, возникающего при работе устройства для аэрации жидкости 64
2.3. Давление, создаваемое устройством для аэрации жидкости, при формировании струи 69
3. Экспериментальное исследование аэрации жидкости устройством на основе виброструйного эффекта 74
3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований 74
3.2. Предмет и объект экспериментального исследования 75
3.3. Обоснование критерия подобия процесса аэрации сточных вод 76
3.4. Методика планирования эксперимента 80
3.5. Описание регистрирующей аппаратуры 82
3.6. Факторы, влияющие на эффективность аэрации жидкости 84
3.7. Факторы, варьируемые в процессе эксперимента 86
3.8. Характеристика аэрируемой среды 86
3.9. Описание экспериментальной установки 88
3.10. Методика проведения эксперимента 91
3.11. Результаты экспериментальных исследований 98
3.12. Оценка экспериментальных значений параметров аэратора 128
4. Расчет условного годового экономического эффекта от внедрения предлагаемого устройства 138
Основные выводы и рекомендации 145
Список литературы 148
Приложения 160
- Классификация устройств для механической аэрации жидкости
- Погружение конуса в жидкость в случае переходного режима
- Описание экспериментальной установки
Введение к работе
Актуальность темы. Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретают в наши дни исключительно важное значение. Санитарное состояние водоемов является одним из аспектов социально-экономического развития различных регионов нашего государства [10, 11, 12,15, 17,25,75, 111].
В последние годы для очистки водоемов от загрязнений широкое распространение получил биохимический метод. Биохимические методы очистки водоемов основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в водоемах в растворенном виде и в виде взвешенных и коллоидных частиц. Эти загрязнения являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего происходит очистка сточных вод [8, 13, 16, 25, 54, 67, 68, 89, 95, 104, 111, 114].
Аэробный биохимический распад веществ происходит под действием организмов, потребляющих свободный кислород из воздуха или растворенный в воде в специальных сооружениях - аэротенках. Аэротенки представляют собой гибкие в технологическом отношении сооружения и применяются для очистки загрязненных вод в широком диапазоне концентраций. Для нормального хода процесса биохимической очистки вод в аэротенках необходимо постоянное снабжение кислородом смеси загрязненных вод с активным илом и интенсивное их перемешивание для равномерного распределения растворенного кислорода и предупреждения осаждения активного ила [23, 27, 41, 54, 70, 74, 75, 85, 86,87, 116].
Большая часть очистных станций в России и за рубежом оборудована пневматическими системами аэрации. Степень использования кислорода воздуха в аэротенках, снабженных пневматическими аэраторами, редко приближается к величине 10%, рекомендованной СниП, и обычно находится на уровне 4-6% [85, 105].
Анализ работы систем пневматической аэрации показал, что основными причинами низкой эффективности их работы являются [10, 15, 17, 18, 74, 75, 85]:
- низкое качество исполнения фильтросных каналов и заделки фильтрос-ных пластин;
- значительная неравномерность аэрации по длине аэротенка, обусловленная неоднородной воздухопроницаемостью пластин и, плохой регулировкой системы воздуховодов;
- недостаточная ширина аэрационной полосы, что приводит к образованию струйного режима истечения воздуха через диспергаторы;
- подача избыточного объема воздуха в аэротенки при малой нагрузке по загрязнениям;
- повышенная засоренность пор пылью, продуктами коррозии и биологическими отложениями, вызывающая перерасход электроэнергии на преодоление возросших сопротивлений.
Учитывая затраты на замену устройств и электроэнергию для подачи воздуха, применение пневматических аэраторов является не рациональным.
Повышение степени биологической очистки загрязненных вод в аэротенках снабженных пневматической системой аэрации, неизбежно ведет к возрастанию мощности воздушно-насосной станции и, следовательно, к увеличению стоимости строительства и эксплуатации системы очистных сооружений
В связи с появлением новых загрязняющих веществ, увеличением их концентрации и расходов загрязненных вод необходима разработка новых конструктивных решений, имеющих более высокую эффективность и производительность. Увеличение эффекта очистки сточных вод и снижение материальных затрат на строительство очистных сооружений приводит к улучшению качества окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов [14].
Анализируя работы различных ученых в области вибрационной техники (Бретшнайдер СВ., Ящак М.П., Пасюк В.Г. [24], Лесин А.Д. [60], Блехшон И.И., Джанелидзе Г.Ю. [22], Быховский И.И. [26], Грильков Ю.В. [36], Гонга-ревич И.Ф. [33], Искович-Лотоцкий Р.Д. [46], Яковенко В.Б. [122], Бабицкий В.И. [9] и др.) можно отметить, что:
- вибрационные воздействия позволяют ускорять процессы, протекающие в жидкой несущей среде на граничных поверхностях различных фаз, включая смеси типа суспензий, эмульсий и потоков пузырьков газа в жидкости;
- возможно создание вибрационного возбуждения множества затопленных турбулентных струй в объеме жидкости, находящейся в камере аппарата;
- струи вызывают интенсивное вибрационное перемешивание содержимого камеры. Интенсивное вибрационное перемешивание представляет собой наиболее эффективный способ ускорения технологических процессов в жидких средах невысокой вязкости.
У Полнота протекания процесса очистки загрязненных вод и большая скорость их перемешивания способствуют эффективному применению вибрационных устройств в очистных сооружениях [23, 26, 29].
В технической практике известен ряд устройств и аппаратов для решения технологических задач, построенных на основе принципа вибротехники [30, 81, 82].
Несмотря на многообразие аппаратов, применяемых в вибрационной технике, теоретические вопросы обоснования параметров их элементов недостаточно изучены, так как зачастую не учитываются все геометрические характеристики рабочих органов. В связи с этим применение существующих методик не позволяет полностью рассчитать и запроектировать новое устройство, что вызывает необходимость уточнения геометрических и кинематических параметров и их взаимосвязи с энергосиловыми параметрами.
Недостаточная теоретическая база и отсутствие экспериментальных данных для обоснования конструкций и режимов работы устройств для аэрации жидкости, основанных на виброструйном эффекте, препятствуют определению их оптимальных параметров. Создание эффективных систем для аэрации жидкости, основанных на подаче содержащегося в воздухе кислорода и способствующих его интенсивной диффузии в жидкость, дает ряд технико-экономических преимуществ по сравнению с традиционными системами аэрации.
Поэтому создание принципиально новых устройств для аэрации вод с улучшенными энергосиловыми показателями, в том числе устройств, основанных на виброструйном эффекте, представляют научный и практический интерес.
Цель и задачи. Целью является анализ физических процессов аэрации и перемешивания вод, включая сточные для разработки методик расчета и обоснования технических параметров и технологических характеристик устройств на основе виброструйного эффекта.
Для реализации поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:
- разработать методику теоретического расчета устройства на основе виброструйного эффекта, которая позволяет определить параметры входящих в него элементов;
- создать экспериментальную установку и произвести комплекс лабораторных исследований виброструйного эффекта при аэрации вод, включая сточные;
- проверить адекватность разработанных методик расчета параметров устройства путем сопоставления полученных теоретических и экспериментальных результатов;
- оценить эффективность аэрации вод, включая сточные, при технологическом использовании устройства на основе виброструйного эффекта;
- оценить экономический эффект от внедрения в систему очистки сточных предлагаемого устройства.
Научная новизна работы. Произведен морфологический анализ сооружений, применяемых в системе аэрации вод, включая сточные; разработаны аналитический и автоматизированный варианты расчета устройства на основе виброструйного эффекта; разработан динамический способ аэрации вод, включая сточные на основе виброструйного эффекта; экспериментальным путем оценены и установлены зависимости между показателями, определяющими эффективность аэрации вод, включая сточные и геометрическими параметрами устройства на основе виброструйного эффекта; разработана методика расчета устройства на основе виброструйного эффекта для процесса аэрации вод, включая сточные.
Объекты исследований. Объектами исследования являются воды, включая сточные, конструкции систем аэрации сточных вод, энергосиловые и технологические показатели процесса взаимодействия устройства с водами, включая сточные.
Методы исследований. В основу исследований положены методы морфологического анализа технических и технологических объектов, гидродинамики, теории подобия и планирования эксперимента.
В процессе решения теоретических задач и обработки результатов экспериментов применялись прикладные программные пакеты Statistica 5.0, MathCad, Microsoft Excel.
Программа экспериментов выполнена в лабораторных и в производственных условиях.
Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций. Полученные автором теоретические положения подтверждаются результатами экспериментальных исследований, которые выполнены на основе современных методов и оборудования. Результаты исследований, изложенные в работе, не противоречат известным положениям теории массопередачи, базируются на доказанных законах процесса диффузии газа в жидкость и согласуются с известным опытом создания устройств для аэрации и перемешивания вод, включая сточные. Ошибка измерения в результате метрологически обеспеченных экспериментальных исследований находится в пределах 5%, что является допустимым значением для результатов подобного рода опытов. Достоверность выводов и обоснованность рекомендаций подтверждается результатами производственных испытаний разработанного устройства.
Научная и практическая ценность работы заключается в том, что результаты выполненных исследований позволяют выявить особенности работы устройства на основе виброструйного эффекта и осуществить разработку и конструирование технических средств для аэрации и перемешивания вод, включая сточные. Предлагаемые технические решения позволяют существенно уменьшить металлоемкость существующих конструкций и принять более экономичные решения для вновь проектируемых сооружений рассмотренного типа. Испытанный опытный образец устройства на основе виброструйного эффекта может служить основой для серийного производства технических средств аэрации вод, включая сточные.
На защиту выносятся следующие положения:
1) классификация и результаты морфологического анализа способов и устройств для механической аэрации вод, включая сточные;
2) способ аэрации и перемешивания жидкостей, основанный на виброструйном эффекте;
3) методика определения геометрических и энергосиловых параметров виброструйного устройства;
4) устройство для насыщения вод, включая сточные, кислородом на основе виброструйного эффекта и результаты его лабораторных исследований.
Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на научных конференциях МарГТУ (Йошкар-Ола, 1999-2003г.г.)
Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при проектировании устройства на основе виброструйного эффекта в процессе аэрации сточных вод, включенного в систему очистных сооружений, и приняты к внедрению в производство. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ и получен патент на изобретение № 2193534 РФ от 27 ноября 2002 г.
Личный вклад автора заключается в разработке классификационной схемы способов аэрации вод, включая сточные, а так же устройств для их осуществления; в результатах морфологического анализа устройств для механической аэрации вод, включая сточные; в анализе способа аэрации и перемешивания жидкости, основанном на виброструйном эффекте; в обосновании методики определения геометрических, энергосиловых и динамических параметров виброструйного устройства для аэрации жидкости; в разработке устройства для насыщения жидкости кислородом на основе виброструйного эффекта; в получении экспериментальных результатов лабораторных исследований предложенного устройства.
Состав и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех разделов, отражающих ее содержание, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста и содержит 47 рисунков, 68 таблиц. Приложение содержит 53 страницы, 11 рисунков и 24 таблицы.
Классификация устройств для механической аэрации жидкости
Развитие промышленности вызывает рост объемов производственных сточ Ж ных вод, значительная часть которых поступает в водоемы и загрязняет их.
Сброс бытовых и, особенно, производственных сточных вод, содержащих различные токсичные вещества, в открытые водоемы значительно изменяет их биоценоз и направление биологических процессов. В охране водоемов от загрязнения важная роль в первую очередь принадлежит очистке сточных вод биохимическим способом [8, 10, 12, 13, 15, 16, 17, 25, 27, 48, 54, 67, 68, 89, 95, 104, 111, 114].
Для нормального хода процесса биохимической очистки сточных вод необходимо обеспечение кислородом смеси сточных вод с активным илом и интен сивное ее перемешивание для равномерного распределения растворенного кислорода и предупреждения осаждения активного ила [8, 25, 58, 70, 71, 72, 84, 85, 86, 87]. Эти функции выполняет система аэрации. Система аэрации состоит из комплекса сооружений, устройств и оборудования, обеспечивающих подачу кислорода воздуха в аэротенк, поддержание активного ила во взвешенном состоянии и создание благоприятных условий работы аэротенков, а также выход газов, образующихся в результате обмена веществ, избыток которых может за т медлить процесс биохимической очистки сточных вод [41, 58, 90, 92, 93, 96, 100, 116, 123, 124, 125, 126]. В зависимости от способа подачи и распределения кислородосодержащего газа в аэротенках все применяемые аэраторы классифицируют следующим образом [25, 71, 74, 75, 85, 96]:
1) пневматические;
2) механические;
3) пневмомеханические;
4) струйные.
-1 Пневматические системы аэрации предполагают подачу кислородосодер жащего газа (воздуха, технического кислорода) под давлением по магистральным и воздухораспределительным трубопроводам к различного рода дисперга-торам, установленным в соответствующих точках аэрационных сооружений [86]. При правильном выборе конструктивных и технологических параметров аэрация мелкими пузырьками обеспечивает эффективность растворения кислорода воздуха в пределах от 2 до 2,3 кг/(кВт- ч), а аэрация средними и крупными пузырьками - от 1,4 до 1,8 кг/(кВт- ч).
Пневматическими системами аэрации оборудована большая часть очистных станций. Потенциальная эффективность работы наиболее простых пневматических аэраторов, имеющая порядок 2-3 кг Ог/(кВт- ч), при работе в натурных условиях снижается в 2-3 раза [83].
Пневмомеханические аэраторы представляют собой сочетание механического и пневматического аэраторов, используя механическую энергию вращения ротора и подачу сжатого воздуха. Несмотря на конструктивные особенности пневмомеханических аэраторов, они имеют сходный принцип действия, который заключается в подаче сжатого воздуха через среднепузырчатый диспер-гатор под нижнюю крыльчатку турбинного аэратора. Недостатком подобного типа устройств является большая себестоимость вследствие применения воздуходувной станции для подачи сжатого воздуха [83].
Аэраторы струйного действия основаны на использовании кинетической энергии свободно падающей струи рабочей жидкости и напорного истечения через насадки (сопла). Основной недостаток аэрации с помощью перепадов воды по сравнению с аэраторами других систем - малое время контакта между воздухом и жидкостью и, как следствие, малый эффект аэрирования. При падении жидкости с высоты 5 метров время контакта ее с воздухом в 16 раз меньше, чем при пневматической аэрации в аэротенке глубиной 5 метров, при близких энергозатратах на подъем жидкости к энергозатратам при пневматической аэрации. Поэтому аэрирующие установки, действие которых основано на подъеме и разбрызгивании жидкости, применимы в ограниченных случаях и для малых объемов сточных вод. Конструктивное оформление эжекторных аэраторов весьма разнообразно, но во всех конструкциях присутствуют сопла для пропуска рабочей жидкости, патрубок или отверстия для вовлечения воздуха, камера смешения и диффузор [84, 85, 86].
В настоящее время эти аэраторы имеют ограниченное применение из-за следующих недостатков: невысокой производительности по кислороду; значительных потерь напора в трубопроводах; биологического обрастания и отложения солей; интенсивного пенообразования.
Среди исследователей нет единого мнения о степени использования кислорода воздуха при работе эжекторных аэраторов. Для обеспечения степени использования кислорода воздуха более 5% требуются скорости истечения рабочей жидкости через сопло эжектора 15 м/с и выше. Эффективность действия эжекторных аэраторов не превышает 1 кг Ог на 1 кВт- ч затраченной энергии, что заметно уступает эффективности не только механических, но и пневматических аэраторов[85].
Механическая система аэрации обладает целым рядом существенных преимуществ перед пневматической. К ним следует отнести исключение из системы аэрации воздухораспределительных устройств, способных к «забиванию» и зарастанию (в особенности пористых диффузоров); системы воздухоподводя-щих коммуникаций, воздуходувок и воздухоочистительных фильтров. Кроме того, механические аэраторы просты в конструктивном отношении и доступны для осмотра и ремонта. Наиболее широкое распространение в настоящее время получили поверхностные механические аэраторы. Для их ремонта не требуется остановки и опорожнения аэротенка [23, 85]. Механические аэраторы обладают достаточно высокой эффективностью и в ряде случаев имеют преимущества перед аэраторами других типов [70, 74, 83, 93, 100, 103, 116, 128].
Прогрессивным направлением совершенствования механических аэраторов является разработка рабочих органов, имеющих высокую всасывающую и перемешивающую способность в случае применения электропривода с регулируемой частотой вращения [84, 85, 96].
Технические решения, относящиеся к конструкции механических аэраторов можно классифицировать на основе морфологического подхода [12, 13]. Как
-f показывает анализ существующих устройств для механической аэрации сточ ных вод, этот способ аэрации имеет некоторую структуру, отражающую взаимосвязи и взаиморасположение составных частей системы. Структура рассматриваемого типа может быть многослойной или многоуровневой. Предлагается вариант (рис. 1.1) морфологического анализа, имеющий многоуровневую структуру, которая состоит из 11 уровней классификационных направлений.
Каждый из уровней предлагаемой классификации может быть представлен в виде некоторого слоя, имеющего определенную иерархию относительно других уровней.
Погружение конуса в жидкость в случае переходного режима
В результате анализа способов насыщения жидкости кислородом с одновременным перемешиванием было установлено, что теоретическое обоснование расчета механических аэраторов с возвратно - поступательным движением рабочих органов в форме усеченных конусов не разработано.
В связи с этим возникла необходимость проведения экспериментов по изучению влияния геометрических параметров и частоты вибрации рабочих органов на величину окислительной и перемешивающей способности устройства.
В соответствии с задачами, сформулированными в данной работе, составлена программа экспериментальных исследований, которая сводится к определению энергосиловых и специфических показателей, возникающих при вибрации рабочих органов.
Целью проведения экспериментальных исследований является количественная проверка разработанных теоретических положений на основе систематических измерений характеристик возбуждаемых потоков.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
1) разработать и изготовить устройство на основе виброструйного эффекта для аэрации и перемешивания сточной жидкости для проведения испытаний в лабораторных условиях;
2) обосновать методику проведения экспериментальных исследований;
3) выявить действительный характер работы устройства на основе виброструйного эффекта в процессе аэрации и перемешивания сточных вод;
4) произвести комплекс лабораторных исследований кинематических и энергосиловых параметров;
5) оценить аэрирующую способность устройства при использовании виброструйного эффекта;
6) выполнить сравнение результатов основных теоретических положений с данными экспериментальных исследований.
Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры ТОЛП МарГТУ.
При проведении лабораторных экспериментов в журнале наблюдений отмечались следующие данные:
1) дата проведения, номера опытов и наблюдений;
2) геометрические параметры рабочих органов;
3) угловая скорость вращения кривошипа и частота вибрации рабочих органов;
4) количество растворенного кислорода в исследуемой жидкости;
5) сила тока и напряжение в цепи электропривода;
6) сила сопротивления жидкости, возникающая при вибрации рабочих органов.
Для оценки окислительной способности применялась водопроводная вода, в которой определялся дефицит растворенного кислорода. Перед опытом исследуемая жидкость подвергалась химическому воздействию с целью снижения концентрации растворенного кислорода.
После установки сменных рабочих органов определенных геометрических размеров и подготовки измерительной аппаратуры производилась аэрация и перемешивание жидкости. Глубина жидкости в резервуаре поддерживалась на постоянном уровне и соответствовала объему жидкости 15 литровОбъектом исследования являлись эффективность аэрации вод, включая сточные, устройством на основе виброструйного эффекта, а так же конструкции систем аэрации сточных вод в аэротенках.
Предметом исследования являлся виброструйный эффект, возникающий при работе устройства, рабочие органы которого выполнены в виде двух сплошных полых усеченных конусов имеющих дно, энергосиловые параметры процесса взаимодействия устройства с водами, включая сточные; изменение состояния водной среды под действием быстро изменяющихся внешних вибрационных воздействий, передающихся в заданную область жидкости.
Для решения большинства сложных инженерных задач в механике жидкости и газа желательно использовать экспериментальные исследования [5, 26, 32, 61, 99]. Лабораторные исследования процесса аэрации на основе виброструйного эффекта проводились на модели установки в меньшем масштабе, чем натурные сооружения в производственных условиях. Эти исследования позволили выявить на модели установки гидродинамическую картину работы устройства и при наличии недостатков устранить их, внести коррективы в формулы, полученные теоретическим путем, а так же установить эмпирические зависимости между отдельными элементами изучаемого явления. Измеряя величины на модели и используя правила перехода от модели к натуре для сходственных явлений, можно в значительной степени точности предусмотреть условия работы устройства в производственных условиях. Переход от модельной установки к натурной произведем используя теорию подобия [5, 37, 38, 99].
Для того, что бы модель была механически подобна натуре, должно соблюдаться геометрическое подобие между моделью и натурой, т.е. необходимо выдержать отношение [5]:
Описание экспериментальной установки
С целью проверки адекватности разработанных теоретических положений и разработки инженерных методов расчета величины динамических нагрузок на рабочие органы устройства аэрации и перемешивания сточных вод, а так же для определения работоспособности и эффективности аэрации проектируемого устройства проведены экспериментальные исследования на модели устройства в геометрическом масштабе 1:8,85 .
Схема экспериментальной модели приведена на рисунке (рис. 3.4.)
Цилиндрический резервуар 1 выполнен из стали диаметром 350мм, высотой 280 мм и толщиной 1,5 мм.
Для изучения характера работы устройства потребовалось изготовить подвижный 2 и неподвижный 3 усеченные конусы различных геометрических форм. Объем воды в резервуаре поддерживался постоянным и принимал значение 15 литров.
Кривошип 4 изготовлен из стального стержня диаметром 8 мм.
Трубопровод 6 для подачи воздуха выполнен из резиновой трубки диаметром 10 мм.
Обратный клапан 5 выбран тарельчатого типа диаметром 10мм.
Для понижения числа оборотов и увеличения вращающего момента использован редуктор 7 типа РД-09 с числом редукции 1/137.
Для приведения в движение рабочего установки применен электродвигатель 8 типа ML-2 с числом оборотов от 30 до 2000 об/мин и мощностью 20 Вт.
Принцип работы устройства аэрации и перемешивания сточных вод на основе виброструйного эффекта следующий. От электродвигателя 8 через редуктор 7 приводится в движение кривошип 4, под действием которого происходит поступательное движение шатуна, соединенного шарнирно с усеченным конусом 2. Между усеченным подвижным конусом 2 и усеченным неподвижным конусом 3 возникает разряжение, вследствие чего происходит подсос воздуха по трубопроводу 6 в пространство, образующееся между подвижным 2 и неподвижным 3 усеченными конусами, при движении конуса 2. по трубопроводу 6 в пространство, образующееся между подвижным 2 и неподвижным 3 усеченными конусами, при движении конуса 2.
Схема экспериментальной модели: 1- цилиндрический резервуар; 2 - подвижный усеченный конус; 3 - неподвижный усеченный конус; 4 - кривошип; 5-обратный клапан тарельчатого типа, 6 - трубопровод для подачи
воздуха; 7 - редуктор; 8 - электродвигатель
При достижении верхней мертвой точки кривошипа поток воздуха по трубопроводу 6 прекращается и обратный клапан 5 закрывается, шатун, с шарнир-но присоединенном к нему усеченным конусом 2 начинает двигаться вниз, происходит выброс насыщенной кислородом жидкости в объем резервуара.
Во второй части программы лабораторных экспериментов определялись зависимости силы лобового сопротивления конуса и окислительной способности от частоты вращения кривошипа и угла конусности рабочих органов. В этом случае управление скоростью вращения кривошипа производилось с помощью реостата, встроенного в электродвигатель.
Рабочие органы установки, создающие вибрационные брызговые струи представляют собой сплошные полые усеченные конуса с дном, один из которых подвижный, а другой неподвижный, причем верхний колеблющийся конус имеет те же геометрические размеры, что и неподвижный нижний усеченный конус. Для изучения характера работы устройства были изготовлены из жести толщиной 0,8 мм, на ОАО «ICN Марбиофарм» г. Йошкар-Олы (прилож.13) (табл. 3.2). шесть пар сплошных усеченных конусов имеющие разные углы конусности. Вернее и нижнее основание усеченных конусов оставались без изменений. Зазор между верхним подвижным усеченным конусом и нижним неподвижным усеченным конусом имел постоянное значение и составлял 0,005 м. Схема усеченного конуса представлена на рис. 3.5.При разработке экспериментальной установки к ее конструкции были предъявлены требования, определяемые результатами теоретического анализа процесса диффузии воздуха в жидкость и методикой проведения экспериментальных исследований: - возможность изменения частоты вибрации рабочих органов в широком диапазоне;
- возможность замены рабочих органов;
- обеспечение достаточной точности опытов;
- удобство эксплуатации и простота проведения опытов.
