Назначение
Кавитаторы представляют собой устройства для высокоинтенсивной обработки жидкого топлива — нефти, мазута, топливных суспензий. Обработка жидкостей в кавитаторах приводит к образованию кавитационных пузырьков (каверн), внутри которых в момент схлопывания формируется давление до 100МПа. Благодаря столь высокому давлению внутри жидкости формируются ультразвуковые волны, которые приводят к образованию в углеводородном сырье «активированных» частиц: ионов и радикалов. В результате образования «активированных» частиц снижается вязкость углеводородного топлива, происходит микроизмельчение твёрдых включений, обрабатываемая жидкость тщательно перемешивается.
Учитывая все проявления кавитации, кавитационные аппараты применяются для следующих целей:
- снижение вязкости нефти и нефтепродуктов — мазута, дизельного топлива и др.
- гомогенизация обводнённого топлива — частицы воды равномерно смешиваются с нефтью/мазутом, образуя стабильную эффективно сжигаемую водотопливную эмульсию
- топливоподготовка жидкого топлива перед сжиганием — за счёт мелкодиспергированных частиц и снижения вязкости процесс горения существенно улучшается
- другие применения.
Типы кавитаторов
Роторно-импулсьный аппарат
Роторно-импульсный аппарат (РИА) является кавитатором роторного типа и предназначен для обработки проходящих через него жидкостей, паст и суспензий. Эффект кавитации в РИА образуется за счёт прохождения жидкости под давлением через ротор и статор, у которых имеются прорези (отверстия). Из-за быстрого чередования моментов совпадения и несовпадения отверстий в роторе и статоре, в жидкости чередуются моменты высокого и низкого давления.
РИА также может быть использован как самостоятельное оборудование для обработки таких систем, как жидкость — жидкость, жидкость — твердое тело. Основная функция, выполняемая РИА, — гомогенизация проходящей через него жидкости, эмульсии или суспензии. Топливо, прошедшее через РИА, становится однородным (гомогенным), что улучшает процесс его горения.
РИА выпускаются в стандартной комплектации в модификациях РИА-150-ВУТ, РИА-200-ВУТ, РИА-250-ВУТ. В зависимости от решаемой задачи, комплектация РИА и используемые материалы могут быть изменены по требованию Заказчика.
Технические характеристики стандартных роторных импульсных аппаратов:
Параметр | РИА-150-ВУТ | РИА-200-ВУТ | РИА-250-ВУТ |
| Диаметр ротора, мм | 150 | 200 | 250 |
| Количество каналов в роторе, статоре | 18 | 24 | 36 |
| Ширина каналов ротора, статора, мм | 2 — 3 | 2 — 3 | 3 |
| Производительность, м3/ч (на воде) | 3 — 5 | 5 — 10 | 25 — 30 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 2,0 — 3,0 | 5,0 — 7,5 | 15-18,5 |
| Частота вращения, об/мин | 3000 | 3000 | 3000 |
| Напряжение, В | 380 | 380 | 380 |
Возможно индивидуальное исполнение из нержавеющих материалов, с дополнительными устройствами КИПиА, обвязкой и т.д.
Статические (проточные) кавитаторы
Обработка жидкости в кавитаторе осуществляется за счет импульсного многофакторного воздействия: вихреобразования, микромасштабных пульсаций давления, интенсивной кавитации, ударных волн и нелинейных гидроакустических эффектов.
Статические кавитаторы представляют собой трубку с несколькими перегородками внутри. В перегородках имеются отверстия (каналы), которые равномерно распределены на рабочей поверхности диска и могут иметь различную форму и различный размер. При прохождении жидкости через отверстия в диске в потоке жидкости возникают вихреобразования, отрывные течения и кавитация. Данные эффекты воздействуют на частицы жидкости и способствуют их интенсивному дроблению и гомогенизации, срыву пограничных слоев на частицах.
Отличительной особенностью статических кавитаторов является полное отсутствие подвижных элементов внутри него. Проточные кавитаторы не потребляют электричества. Эффект вихреобразования происходит за счёт высокого давления: от 10бар и выше.