Приготовление ТЭ и, в частности, ВМЭ, осуществляется путём диспергирования топлива с посмощью специальных аппаратов – диспергаторов.

Существующие диспергаторы можно отнести к следующим основным типам.

I «Пассивные» струйные диспергаторы

Являются устройствами статического типа (не имеют движущихся частей). Созданы в восьмидесятых годах прошлого века и являются морально устаревшим оборудованием. Однако их ещё и сейчас рекламирует ряд фирм из Московской областей, Украины и Белоруссии . Подразделяются на две группы – 1)На основе струйных эжекторов и 2)Прочие.

Пример кавитатора первой группы, производства Украины (http://intrek.com.ua/products/emulsification_device/ ):

Кавитатор – эжектор малоэффективен и требует многократной прокачки среды (более пяти раз) для получения хорошего диспергирования.

Примеры кавитаторов второй группы:

2.1 «Гомогенизатор - диспергатор «КЭМ» (Россия) (http://www.stroymat21.ru/arch.php?file_=./2004-06/newtxt.htm )

Представляет собой пакет арматурных стержней, закреплённых внутри коробчатого корпуса . Кавитация возникает при обтекании стержней с сопутствующим их разрушением. Эффективность не превышает ранее рассмотренного украинского «кавитатора».

2.2 «Кавитатор» марки «TRGA», Украина

«Кавитатор» имеет, пожалуй, наиболее примитивную конструкцию и самую низкую эффективность из всех известных (впрочем, это не мешает назначить цену за него $2500).В рекламе продавцов TRGA (http://aaa.uaprom.net/p123677-gomogenizatory-trga.html ) приводятся цифры достигаемой экономии мазута 3%, что ставит под сомнение полезность «кавитатора». Действительно, величина декларируемой экономии лежит в пределах погрешности измерения расхода в котельной (причём находится ниже величины верхнего предела этой погрешности!). Технический уровень «кавитатора» TRGA можно представить себе из следующего фото http://waste.com.ua/temp/ad_e220327f4d44a717036b1e760368d746.jpg :

Кроме того, данный диспергатор поразительно похож на одну старую российскую разработку(http://valer.ru/product,30282 ), на фото внизу российский аналог показан прикреплённым к фланцу центробежного насоса:

II Роторно – пульсационные аппараты (РПА)

Представляют собой один или несколько перфорированных роторов, жёстко посаженных на валы, кинематически связанными с электодвигателем.

Самым типичным и старым из продаваемых на российском рынке отечественных диспергаторов такого типа, являетя «Сирена гидродинамическая низконапорная СГД-3Г» производства Златоустовского машиностроительного завода(фото с сайта http://www.zlatmash.ru/?cat=products&page=dispergator&id=141 )

Разработанный свыше двадцати лет назад и не совершенствовавшийся с тех пор, данный РПА, устарел морально. Но хуже всего то, что он имеет не только малую производительность, но и низкую эксплуатационную надёжность. Малая производительность обусловлена ограничениями на диаметр ротора в связи с необходимостью динамической их балансировки (вал расположен горизонтально!). Низкая экплуатационная надёжность обусловлена непреодолимыми органическими пороками конструкции – не выдерживают сальники, а ротор и статор должны иметь очень небольшие зазоры между собой (иначе ни один РПА эффективно не работает!). А мазут на практике содержит твёрдые загрязнения, что часто заклинивает ротор и влечёт выход из строя сальников и поломку электродвигателя при заклинивании роторов.

Сирена гидродинамическая низконапорная СГД-3Г

Этот же аппарат продаётся также одной фирмой из города Миасс Челябинской области под маркой РАФ.

На Дальнем Востоке продаётся очень похожий аппарат(http://www.sdtechno.ru/catalog/41?idnews=7), см. фото внизу:

III Диспергатор принципиально нового ( ВОЛНОВОГО) типа .

Фото и принципиальная конструктивная схема приведены ниже. Данная конструкция (защищённая патентами РФ на изобретения и промышленный образец) лишена недостатков перечисленных выше аналогов. Волновой диспергатор является промежуточным типом между «кавитаторами» статического типа и РПА.

В работе волнового диспергатора используются сразу четыре метода физического воздействия на жидкости - интенсивная турбулизация, кавитационное воздействие, гидроудары высокой амплитуды прямого типа, а также трибостатический эффект.

Фото1

Волновой диспергатор

Схема конструктивного устройства

Данная защищённая многими патентами РФ на изобретения и промышленный образец Конструкция лишена недостатков перечисленных выше аналогов. Волновой диспергатор является промежуточным типом между «кавитаторами» статического типа и РПА.

Диспергация осуществляется за счет энергии потока жидкости, принудительно прокачиваемой насосом через аппарат. В аппарате на неподвижной оси установлены два ротора - турбины (активатор и генератор). Ось расположена вертикально, роторы стабилизируются за счёт гироскопического эффекта, поэтому не требуются малые зазоры между осью и ступицами роторов, отпадает необходимость в радиальных подвижных уплотнениях – сальниках, являющимися бичами всех РПА. Турбина - генератор выполнен по принципу Сегнерова колеса. Прокачиваемая жидкость обеспечивает вращение роторов во встречных направлениях. При этом генерируются циклические гидроудары (путем перекрытия генератором выходов вихревых камер активатора). В камерах ротора - активатора возникает и поддерживается процесс образования кавитационных пузырьков, которые в дальнейшем (при повышении гидростатического давления) схлопываются. Схлопывание пузырьков сопровождается интенсивными ударными волновыми процессами с возникновением локальных зон сверхвысоких давлений и температур и кумулятивного (остронаправленного) ударного воздействия на участки жидкости, окружающей зону схлопывания кавитационного пузырька.

Кавитационный процесс реализован таким образом, что все ударно-волновые явления происходят непосредственно в потоке жидкости, не затрагивая материала корпуса и элементов конструкции, чем обеспечивается отсутствие кавитационной эрозии и долговечность диспергатора.