Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. Промтов М.А. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Электрическое воздействие
Электрическое воздействие осуществляется за счет электрических полей различной структуры: по-
стоянные (однородные и неоднородные); переменные (бегущие); скрещивающиеся (электрические и
магнитные) [28]. ХТП с использованием электрических полей можно разделить на процессы, которые
осуществляются только за счет электрического поля (электродиализ, электроосмос и т.д.), и процессы,
которые интенсифицируются электрическим полем (сушка, экстракция, кристаллизация и т.п.).
Электрические (электромагнитные) поля характеризуются частотой (промышленные частоты – 50
Гц, 60 Гц; поле токов высокой частоты – до 300 МГц; поля токов сверхвысокой частоты – от 0,3 до 30
ГГц), напряжением или силой тока, длительностью воздействия.
Электрическое поле воздействует на дипольные молекулы жидкостей и газов. При этом возникают
пондеромоторные силы, вызванные наложением полей, поляризационные заряды, направление которых
обусловлено разностью диэлектрической проницаемости среды. Эти силы изменяют поверхностное на-
тяжение жидкостей [29 – 31]. Протекание электрического тока через электролиты приводит к электро-
лизу. В коллоидных системах и капиллярно-пористых телах наблюдаются такие процессы, как электро-
форез, электроосмос, электродиализ, электрокоагуляция, ионофорез и др. [28]. Воздействие электриче-
ского тока на проводящие среды вызывает их нагрев за счет выделения тепла и пробой при высоких на-
пряжениях [31].
Таким образом, электрическое поле в обрабатываемой среде вызывает следующие физико-
химические эффекты:
1) электросепарация – разделение гетерогенной среды за счет разности электропроводности фаз;
2) электрофорез – перенос частиц в электрическом поле вследствие наличия разноименных зарядов
у твердой и жидкой фаз;
3) электроосмос – перемещение жидкости вдоль стенок капилляра под действием приложенной
ЭДС;
4) эффект Юткина (электрогидравлический удар) – генерация ударных волн в жидкости при ее
электрическом пробое [32];
5) электрокоагуляция – процесс сближения и укрупнения взвешенных в жидкости или газе частиц
под действием электрического поля;
6) электрохимические эффекты – химические превращения под действием электрического тока
(электролиз);
7) электронагрев – выделение тепла за счет прохождения через обрабатываемую среду электриче-
ского тока.
При электрическом воздействии на жидкость возможно его преобразование в механическое, тепло-
вое, химическое, акустическое, магнитное и радиационное воздействия.
Магнитное воздействие
Магнитное воздействие аналогично электрическому. Действие магнитного поля вызывает
уменьшение электрической проводимости, возрастание плотности, вязкости, поверхностного натя-
жения, диэлектрической проницаемости, магнитной восприимчивости [33 – 35]. Под действием
магнитного поля меняются свойства воды и водных растворов [34]. Магнитное воздействие являет-
ся, в основном, оптимизирующим для ХТП и вызывает относительное движение фаз в обрабаты-
ваемой среде. Если дисперсной фазой являются ферромагнитные частицы, то они движутся за счет
силы Гуи и возможна их агрегация. Если дисперсная фаза – газовые пузырьки, то происходит их
взаимодействие с ионами, что вызывает их коагуляцию, всплытие, дегазацию. Если дисперсная фа-
за – неферромагнитные частицы, то изменяется условие их движения [33].
Магнитное поле вызывает такие эффекты, как:
1) эффект Риги-Ледюка – увеличение теплопроводности среды в магнитном поле;
2) магнитосепарация – разделение гетерогенной среды за счет разности магнитопроизводности
фаз;

Страницы