Проблемы сепарации высокотемпературного многофазного потока и схемы…
1
УДК 624.245
Проблемы сепарации высокотемпературного
многофазного потока и схемы сепарирующих устройств
© Е.А. Андреев, А.Н. Бобров, С.Ф. Максимов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены результаты аналитического обзора имеющихся литературных
данных по схемным решениям инерционных сепараторов, проведен дифференци-
рованный анализ характеристик сепарирующих устройств различного типа пред-
ложены наиболее перспективные схемные решения сепарирующих устройств при-
менительно к сепарации высокотемпературного многофазного потока.
Ключевые слова:
установка бортовая энергетическая, турбина, продукты сгора-
ния, рабочее тело многофазное, инерционные сепарирующие устройства, схемные
решения, проблемы сепарации.
Вследствие угрозы необратимых последствий воздействия хозяй-
ственной деятельности человека на окружающую среду задача созда-
ния эффективных пылеулавливающих (сепарирующих) устройств
является актуальной для химической, нефтегазовой, угледобываю-
щей промышленности, тяжелой индустрии, транспорта, энергетики и
других отраслей хозяйства. Развитие ракетной техники и авиации
идет по пути использования более энергоемких топлив, в том числе
металлизированных. Наличие твердых частиц в продуктах сгорания
может приводить к эрозионному изнашиванию элементов проточной
части энергосиловых установок, снижению их эффективности, ре-
сурса и надежности. Это потребовало создания высокоэффективных
предтурбинных сепарирующих устройств.
Анализ литературы [1–14] показывает, что к настоящему времени
создано множество сепарирующих устройств, которые по принципу
действия можно условно подразделить на сухие механические сепа-
раторы и мокрые сепараторы. Применение фильтров и электрофиль-
тров для очистки высокотемпературного двухфазного потока в энер-
госиловых установках проблематично по следующим причинам:
отсутствие жаропрочных и жаростойких фильтрующих материалов;
высокая исходная концентрация
частиц в продуктах сгорания метал-
лосодержащих топлив, что обусловливает большие гидравлические
потери или большие габариты фильтрующих элементов; необходи-
мость очень мощного источника питания у электрофильтров, по-
скольку частицы немагнитны. Применение процесса мокрого пыле-
улавливания при сепарации высокотемпературного потока весьма
