Основная причина вспенивания вод в котлах обусловлена наличием в них растворенных и суспендированных загрязнений, резким изменением режима работы котлов и их конструкцион­ными особенностями. Вспенивание в котле может вызвать ава­рию вследствие переброса воды, загрязнения пара солями и кап­лями, покрытия солями поверхностей отдельных узлов машин.

Стабильность пен котловых вод обусловлена наличием мел­кодисперсных твердых частиц. Механизм упрочнения пленок твердыми частицами нельзя объяснить лишь образованием кар­каса, так как стабилизация пены происходит и в тех случаях, когда дисперсных частиц недостаточно для полного покрытия пузырьков. Для расчета степени покрытия пузырьков пены твердой фазой предложена формула [375]

Сг

Р~ 400рЯ

Гае с — концентрация твердой фазы; г — средний радиус пузырьков пены; R — средний радиус частиц твердой фазы; р — плотность твердой фазы.

При экспериментальной проверке этого уравнения было по­лучено значение р=0,04. По-видимому, стабилизирующее дей-

С mm' пс. ншчщсльпых количеств i пердои фазы обусловлено за­купоркой нижней части капилляров пены твердыми частицами.

Устойчивость электролитных пеп обусловлена темп же фак­торами, чю п устойчивость пеп, стабилизированных 1!Н. Это значит, что основные закономерности стабилизации (см. гл. 3) сохраняются и для электролитных пен. Однако электролитные иены обладают значительно более низкой устойчивостью по сравнению с пенами, стабили шрои. шпымп ПАВ. Ионы электролитов новерхиостно-нпактпвпы, поэтому пленки Uikiix поп состоят пз ориентированных молск.1 поды, Анионов, примыкающих к гидратным слоям, п центральной части, состоящей из «свободной» жидкости — раствора элект­ролита.

Экспериментально показано [366], что с ростом концентра­ции солен и соответственно увеличением поверхнослюго натя­жения раствора устойчивость пузырьков электротнтпых пен возрастает. Однако это имеет место лишь до определенного предела концентрации, после превышения которой стабильность пузырьков остается постоянной. Наибольшую прочность пленкам придают вещества, имеющие в растворе щелочную реакцию. Исследовалась взаимосвязь между степенью гидратации ионов некоторых электролитов и устойчивостью образуемых ими пле­нок [376]. Этими исследованиями установлено уменьшение толщины пленок с повышением концентрации электролита, что можно рассматривать, по-видимому, как результат сокращения толщины диффузных слоев ионов [377]. В ряду анионов н ка­тионов стабилизирующая способность увеличивается с ростом энергии гидратации, т. е. толщина пленок находится в обратной зависимости от степени гидратации ионов. Не исключено, что прочность пленок связана с наличием водородных связей в гид - ратных комплексах [376].

Процесс разрушения электролитных пен обусловлен быстрым истечением жидкости из пленок и возникновением в них «дыр­ки» [165, 166], что приводит к разрыву пленки до достижения ею равновесной толщины. Эта толщина иа 3—4 порядка больше, чем толщина пленки, стабилизированной ПАВ.