Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности

Электрогидравлическое выделение газов из жидкостей и получение пены

Любая жидкость, содержащая растворенные газы, подверг­нутая действию электрогидравлических ударов, обнаруживает спо­собность Интенсивно выделять растворенные в ней газы [4]. В жидкостях, ионная проводимость которых невысока (например, в морской воде), электрогидравлический удар, необходимый для удаления растворенных в ней газов, может быть получен от специально сформированного в этой воде искрового разряда. В жидкостях с высокой ионной или электронной проводимостью, в которых искровой заряд затруднен (или практически невозмо­жен), следует воспользоваться методом получения электрогидрав­лических ударов с помощью теплового взрыва ВТЭ. В необходимых случаях электрическую или тепловую изоляцию ВТЭ (например, при обработке расплавов) выполняют из керамического тугоплав­кого материала.

Необходимо отметить, что при электрогидравлической дега - заьцш жидких сред (например, расплавов) одновременно может осуществляться и очищение этих сред от всякого рода механи­ческих примесей (например, шлаков, которые при этом всплывают на поверхность и затем обычными способами удаляются из жид­кости [3, 5,9]).

Если в данной жидкости создать разряд или осуществить тепловой взрыв по каким-либо причинам затруднительно, то электрогидравлический удар следует осуществить в объеме другой жидкости (чаще всего в воде), а его действие передать через мембрану, стенку или стержни на объем обрабатываемой жид­кости, либо соприкасающейся с данной мембраной, стенкой, либо имеющей погруженный в нее передающий возмущение стержень или шток. Хотя действие электрогидравлического удара будет в этих случаях ослабленным, тем не менее дегазация произойдет.

В проведенных. опытах электрогидравлической обработке под­вергались различные жидкости, содержащие растворенные газы, при этом определялось дегазирующее действие отдельных факто­ров, составляющих электрогидравлический эффект. Эксперименты показали, что электрогидравлическое воздействие на жидкость как фактор газовыделения является не только комплексным, но и таким, при котором отдельные составляющие его оказывают друг на друга взаимные положительные влияния. Например, образующиеся ионы и кавитационные пузырьки служат центрами газовыделения. Каждый из действующих факторов, составляющих электрогидравлическое воздействие на жидкость, оказывает по­ложительное газовыделяющее влияние на другие, в силу чего газовыделяющий эффект превышает сумму эффектов отдельных составляющих. Сравнивалась эффективность электрогидравли­ческого воздействия с известными методами дегазации жидкости (например, нагреванием). Было установлено, что дегазирующее воздействие единичного электрогидравлического удара с запасен­ной энергией в накопителе, равной 25 Дж на единицу объема жид­кости, содержащей растворенные газы, оказывается в 3 раза эф­фективнее нагревания.

Поскольку различные газы, входящие в состав какой-либо газовой смеси, растворяются в жидкостях и выделяются из них неодинаково, представляется возможным разделить или обогатить какими-либо газами любую газовую смесь. С этой целью газы необходимо периодически или постоянно растворять в жидкости и, разделяя или обогащая остаток, постоянно или периодически выделять их из жидкости, получая таким образом разделенный или обогащенный необходимым газом состав газовой смеси.

Для смешивания жидкостей и газов до состояния пены сле­дует использовать метод «воздушной кавитации» [43]. Устрой­ства для смешивания, основанные на этом методе, аналогичны электрогидравлическим эмульгаторам (см. рис. 6.1).