5.1 Классификация гидромеханических процессов

По принципу целенаправленности гидромеханические (гидродинамические или гидравлические) процессы делятся на процессы, протекающие:

1) с разделением неоднородных систем (осаждение, классификация, фильтрование, мокрая очистка и др.);

2) с образованием неоднородных систем (перемешивание, диспергирование, псевдоожижение, пенообразование);

3) с перемещением потоков в трубопроводах или аппаратах. В этом случае перемещение может быть как однофазное (гомогенная система), так и двухфазное (гетерогенная система).

Подобное деление гидромеханических процессов связано с различием видов и способов движения жидкостей, газов, твердых частиц и их смесей.

В связи с этим классификацию гидромеханических процессов целесообразно подчинить другому классификационному признаку – закономерностям, характеризующим условия движения потоков. Такая классификация дает возможность связать теоретические обобщения с инженерной практикой.

Согласно этой классификации в соответствии с условиями движения потоков, гидромеханические процессы делятся на три группы.

Процессы, составляющие внутреннюю задачу гидродинамики, – движение жидкостей или газов в трубопроводах и аппаратах. В этой группе рассматривается также движение потоков в змеевиках, рубашках, в трубном и межтрубном пространстве теплообменников, а также в аппаратах типа ректификационных, экстракционных и абсорбционных колонн, выпарных и сушильных установках, печах.

Процессы, составляющие внешнюю задачу гидродинамики, – движение частиц в жидкостях или газах. В этой группе рассматриваются процессы осаждения пыли под действием силы тяжести (в пылеосадительных камерах) и под действием центробежной и инерционных сил (в циклонах), разделение суспензий и эмульсий (в отстойниках, гидроциклонах, осадительных центрифугах и др.). К этой же группе относятся процессы перемешивания твердых частиц с жидкостью и другие способы образования неоднородных систем.

Процессы, составляющие смешанную задачу гидродинамики, – движение жидкостей или газов через пористый слой (слой кусковых или зернистых материалов). В зависимости от высоты слоя Н различают два случая:

а) Н = const (процессы, связанные с движением газа в абсорберах, теплообменниках регенеративного типа, реакторах с неподвижным слоем катализаторов и т.п.);

б) Н ≠ const, т.е. высота слоя увеличивается во времени протекания процесса (фильтрование на промышленных фильтрах и центрифугах и др.)