Успешное использование вихревого эффекта во многих отраслях народного хозяйства объясняется спецификой работы вихревых аппаратов. В камере разделения одновременно протекают следующие процессы: разделение потоков сжатого газа на охлажденный и нагретый потоки, отвод теплоты газа в окружающую среду, фазовое разделение двухфазных сред и компонентное разделение газовых смесей. Обычно на работу вихревого аппарата оказывают превалирующее влияние один — два из указанных процессов. Выбор превалирующих процессов определяется назначением аппарата. Другие важные особенности работы вихревого аппарата: малая инерционность, нечувствительность к гравитационным силам, вибрациям и механическим перегрузкам. В связи с этим вихревой аппарат не следует рассматривать как наиболее простой, но менее эффективный заменитель традиционно используемых машин и аппаратов.
Наиболее часто вихревые аппараты применяют в случаях, когда традиционно используемые машины и аппараты не могут обеспечить все предъявляемые к ним требования. Например, детандер для шлангового кондиционера не удается выполнить с приемлемыми надежностью, массой и объемом, т. е. невозможно разместить его на защитном костюме и обеспечить заданный срок службы снаряжения. В других случаях велики затраты на создание новых конструкций традиционно используемых машин и аппаратов. В связи с указанным в системах периодического действия в большинстве случаев рационально применять вихревые аппараты.
Следует отметить, что использование вихревых аппаратов позволяет создавать системы и установки с качественно новыми характеристиками. Так, вихревые охладители позволяют создавать практически безынерционные системы с неограниченным сроком службы,| а вихревые ректификаторы — создавать системы для разделения газовых смесей, способные работать во время движения любых видов транспортных средств.
На ранней стадии развития вихревых аппаратов основной целью их использования была утилизация перепадов давлений в существующих технологических процессах. В настоящее время преобладают такие случаи применения, когда без включения в систему вихревого аппарата невозможно или нерационалыщ решать поставленную техническую задачу. В таких случаях вихревой аппарат является не вспомогательным, а одним из главных агрегатов системы) или установки. Естественно, что подход к проектированию и изготовлению главного агрегата существенно отличается от применяемого при разработке вспомогательного агрегата.
На современном уровне развития вихревых аппаратов возросла актуальность исследований, направленных на углубленное изучение процессов, совершенствование конструкции и технологии изготовления отдельных узлов. Отсутствие строгой теории ощущается наиболее остро при проектировании систем и установок, в которых вихревой аппарат является одним из главных агрегатов. В связи с этим первостепенной задачей остается разработка теории, позволяющей получить достаточно надежное математическое описание процессов, которые происходят в камере разделения.
Область применения вихревых аппаратов настолько широка, что не удается прогнозировать все возможные случаи применения их даже в ближайшем будущем.
Многие из читателей, ознакомившихся со спецификой работы вихревых аппаратов, несомненно используют их при решении большого числа технических задач.
[1] Зак. 29