Процессы образования и разрушения пены
Пена, как любая дисперсная система, характеризуется агрегативной нестабильностью, обусловленной избытком поверхностной энергии. Энергия такой системы уменьшается до минимума, при котором система приходит в равновесие.
Для пен минимум энергии достигается при полном расслоении жидкости и газа. Анализ позволяет количественно оценить процесс разрушения пены, причем объем разрушенной пены фр и объем пены, имеющийся в данный момент времени фт, зависят от кинетики истечения жидкости из пены.
Наблюдения показывают, что истечение жидкости из пены во времени не равномерно. Если процесс разрушения пены происходит в статических условиях, начальный период характеризуется минимальной скоростью истечения, которая затем быстро возрастает и приближается к максимальному значению, которое остается почти постоянным до полного разрушения пены.
Время истечения половины объема жидкости часто принимают за стойкость пены. Характер истечения жидкости из пены в статических и динамических условиях одинаков, но стойкость пены резко отличается, причем для динамических условий она всегда гораздо меньше.
Влияние на стойкость пены условий, при которых она разрушается (концентрация пылевых частиц в потоке, их размер и скорость движения), удобно оценивать с помощью первого критерия Дьяконова Учитывая, что разрушение пены идет во времени, определяющим фактором должен быть временной. Эффект пылеподавления зависит от интенсивности подачи пены.
Если интенсивность подачи пены будет меньше интенсивности ее разрушения, то эффективность обеспыливания воздуха может оказаться недостаточной. Поэтому важно проанализировать зависимость, которая позволяет определить количество пены в данный момент времени с учетом двух конкурирующих процессов — пенообразования и самопроизвольного разрушения (в статических условиях), имея ввиду, удельный расход характеризуется техническими условиями установки, а остальные характеристики описывают процесс пенообразования.
Таким образом, при постоянной природе и концентрации раствора стойкость пены так же, как и ее кратность, зависит от максимального диаметра пузырьков пены (йтах) и толщины пленки пены (6„,(п), причем их увеличение приводит к повышению стойкости последней.
