Кинетика процесса электрической очистки диэлектрических среди и разработка электроочистителя с оптимальными параметрами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ

Ставропольское высшее авиационное инженерное училище ПВО имени маршала авиации В.А1 Судца.

р г в ОД

На правах рукописи.

; о

«ï.rti

САФИН АЛЬБЕРТ МИРСАЛИМОГЗИЧ

ББК 68.651.4

КИНЕТИКА ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ-СРЕД И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРООЧИСТИТЕЛЯ С ОПТИМАЛЬНЫМИ • ПАРАМЕТРАМИ.

Специальность 01.04.14 - Теяяофюяха я молекулярная

' физика.

Автореферат диссертация па сопсгсагпга учёной степегш кандидата технических паук

Ставрополь -1997

Работа выполнена в Ставропольском высшем авиационном инженерном училище ПВО имени маршала авиации В.А. Судна .

- - I

Научный руководитель - кандидат технических наук,

профессор В.Д. Ковалёв

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор В.П. Семикопенко кандидат технических наук,. доцент В.М. Редькш

Ведущее предприятие: Северо-Кавказский научно-

исследовательский прогкпщй институт природных газос

Защита состойся " 13 " февраля 1998 года на заседании сно^иалшированного , газета К- 064.11.03 ■ Ставропольского государственного технического университета по адресу : 355000 г.Ставрополь, ул. Кулакова 1' ■ • ■

С диссертацией можно ознакомиться. в . библиотеке университета. -

Автореферат разослан " 25 " декпбря 1997 года

Учёный секретарь специализированного согета К 064,11.03 хандидгт технических наук, доцент

' / // В.М. Коасезникоо.

V/

Общая характеристика работы.

Актуальность: Защита жидкостей от загрязнений в последние годы гак у нас в стране, так и за рубежом приобрела важное значение.- Это прежде всего обусловлено большими потерями, которое несет народное хозяйство страны из-за использования некондиционных по уровню загрязнения горюче смазочных материалов ( ГСМ ). Эти потери складываются как из потерь самой жидкости, так и из затрат на. восстановление агрегатов. . Установлено, что снижение уровня загрязнённости на один класс по ГОСТ 17216 - 71 приводит к сокращению ресурса агрегатов в 6 - 10 раз. Наличие, в них загрязнений и воды приводит к быстрому изнашиванию аппаратуры, преждевременной забивке фильтров систем оборудования,- а в отдельных случаях - к нештатным ситуациям,, поэтому к чистоте рабочих сред предъявляются высокие требования.

• В целях обеспечения высоких требований к чистоте рабочих сред разработан ряд мер по предупреждению их загрязнения в процессе производства, транспортировки, хранения, заправки и эксплуатации ■ жидкостных систем . Основу этих мер составляет фильтрование указанных рабоч'их сред.

Несмотря на все усилия, проблема чистоты рабочих сред по -прежнему остаётся актуальной." Известно, что основным источником загрязнений, является атмосферный воздух, в котором присутствует значительное количество аэрозольных, газообразных и твёрдых загрязняющих веществ, для которых характерна высокая проникающая способность. Попадая через, воздухозаборник компрессора, уплотнения, системы дренажа и наддува в различные жидкостно-газовые системы частицы загрязнений оказывают негативное воздействие, снижая уровень безопасности полети.

Особо чувствительными к мелкодисперсным загрязнениям являются агрегаты, содержащие большое количество командных золотников, плунжерных нар. При эксплуатации жидкостно-газовых систем частицы загрязнении вызываю! повышенный износ агрегатов и узлов, что приводит к ухудшению их рабочих характеристик и досрочному снятию.

Особые требования к чистоте предъявляются в процессе произволе!на и технической эксплуатации систем оборудования, так ка^ некачественная промывка внутренних полостей агреГ^ЮВ создаст предпосылки к их отказам, а из-за некачественного- -технического обслуживания агрегат» в системы попадают частицы загрязнений.

Известно много методов и средств фильтрации, но наиболыи« распространение получили механические пористые фильтры Существенным их недостатком является зависимость гидравлическом сопротивления фильтра ■ от тонкости очистки рабочих сред , мала: грязеёмкость, затрудненность регенерации фильгроматериала. что делает применение таких фильтров не всегда эксплуатационно и экономичесм целесообразным. С нашей точки зрения, наиболее перспективным! являются способы очистки силовыми, в частности; электрическими полями Таким образом, учитывая значимость проблемы обеспечения чистоть рабочих сред, очевидна актуальность проведения научно-исследовательски.1 работ, направленных на обеспечение эффективного удаления частш загрязийшй из рабочих сред жндкостно-газовых систем оборудоиэния.

Цель работы: Разработка, оптимизация конструктивны? параметров и исследование процесса очистки и эксплуатационных свойсп устройства, использующего для удаления частиц загрязнений с иль электрического поля. Задачи:

- исследование и анализ динамики процессов движения частш загрязнений, в частности движение частиц загрязнения в ячейках накопителях загрязнений;

- определение влияния основных эксплуатационных, конструктивны; и технологических факторов на тгроцесс очистки;

- создание математической модели работы электроочисти'геля ( ЭО для конструкции с круглыми ячейкамй-иакоиитедями загрязнений, с учСто.\ взшмною влияния основных конструктивных, эксплуатационных I технологических факторов;

- оптимизация параметров и режимов работы ЭО;

- исследование характеристик ЭО при работе .в эксплуатационны; условиях; ; •

- оценка технической и экономической эффективности работы ЭО .'

Научная новизна:

- разработана адекватная математическая модель и конструктивна схема ЭО с ячейками-накопителями загрязнений ( ЯН ).

- определена область применения ЭО;

Методика исследований: включает экспериментально

аналитическое исследование процессов движения частгщ загрязнений силовом электрическом поле и разработку математической модели методог локально - экстремального экспериментирования, с целыо полученп эффективной области работы ЭО.

Пртянческоя ценность: Разработано эффект,' шкое уароГкл удержания частиц зшрязнеши из технологических жидкостей и воздуха. Полученная математическая модель процесса очистки позволяет проеетнровать оптимальные конструкции очистителя, а результаты исследоьшшй могут ói'.rn. иепо.ш.зопаны для дальнейших разработок и cíwcpu»е.1 tcTiicnaiшя ЭО с ячейками - накопителями загрязнений. ! ¡оказана целесообразное! i» предшгршельной иона ыцнч воздуха с целью увеличения оффегсгикносги рабйш оч?хгитсл*.

Реализация науш- технических результатов В промышленность внедрены ре-;улы\ны научно - исследовательской pefóriw ¡i установках но очнаке масел и гдидуча о г ззгряшений я силовых электрических голчх.

По ма^риалам днсссртгациошюй рабош имеются 3 акта внедрения.

Резульпны научно ■■ исследовательской работы'могут найгн широкое' применение в системе апмацношю - промышлитого комплекса, н в ряде других отраслей народного хозяйства, связанных с нсобмуц'.моамо обеспечения кмеокого уровня чисготы рабочих дюдект рических сред.

Апробация райогк: Результаты выполнения работы по pa.?paCoiKe и иссдедоианию элсктроочнстителя диэлектрических сред с ячейками -шкентелями загрязнении .были доложены на научно - технических семинарах : НПО ЦПИИТМЛШ я 1995 г., в Нижегородском В1СЗРЦ Г995 г., на Международной школе - семинаре и 1996 г., на научно - технических конференциях СВЛИУ им. маршала аниацни В.Судца 1995 ,1996; 1997 г.

Публикации: Основное содержание диссертационной работ отражено в 9 публикациях, трёх научно - исследовательских отчёт. Приоршет авюра закреплён 1 ранением на выдачу патента / №96100608/ 3 положительными решениями /№96100648, №96100485, №-961006 !-9/, выполненным по материалам диссертации. '

Сфуктура и обгём работы: Выполненная 'диссертационная работа включает введение, пять глав .

Общий обьём работы /Ч'Т. стр., из них JT? стр. иллюстрированного материала. Библиография состоит из (б Y

наименований.

Kjkhkoc содержание диссертационной работы: Во введении сформулирована исследуемая проблема, обоснована ей актуальность, определена цель работы, круг решаемых задач, отмечена её научная новизна и практическая ценность. •

■ б

В первой главе: проведён анализ априорной информации, позволяющий оценить влияние загрязнённости диэлектрических сред на надежность и долговечность.функциоиальных систем оборудования.

Показаны источники и пути проникновения загрязнений в системы оборудования, а также показано, что .частицы загрязнений оказывают негативное воздействие на работоспособность ряда узлов и агрегатов.

Проведённый анализ неблагоприятного воздействия частиц загрязнений на надёжность и долговечность систем оборудования, показал, что в результате загрязнённости гидравлической жидкости и топлива срок службы агрегатов уменьшается в 6 - 7 раз, а в отдельных случаях даже в 12 раз. Механические примеси способствуют износу подвижных элементов, увеличению потребных усилий для их перемещения, уменьшению КПД жидкости» - газовых систем в целом, а в некоторых случаях и в заклинивании подвижных элементов.

Анализ, исследований показал, что несмотря на производимую многоступенчатую систему фильтрации, поддерживать необходимый уровень чистоты рабочих сред не всегда удаётся. Статистические данные свидетельствуют, что в процессе эксплуатации масел и жидкостей увеличивается концентрация в них загрязнений, причём в течении начального периода работы происходит наиболее, интенсивное поступление загрязнений, а в дальнейшем, увеличение количества загрязнений в течении всего срока работы продолжается менее интенсивно. " Проведённый в диссертационной работе анализ существующих методов очистки рабочих сред от загрязнений показал, что наиболее перспективным и приемлемым , является метод электроочистки,"принцип действия которого состоит в воздействии сил электрического шля на частицы загрязнений.

Разработанные на сегодняшний день электрофильтры .не обладают характеристиками, достаточными для эффективной фильтрации. В данной диссертационной работе в качестве базовой конструкции была принята принципиальная схема электроочистителя для диэлектрических сред, разработанного в Ставропольском ВАИУ. Его схема позволяет применять ЭО для очистки как жидких, так и газо-воздушных диэлектрических сред.

Во второй главе.- показано, что воздух, жидкости гидравлических систем, моторные масла, реактивные топлива на органической основе, как. правило, являются типичными диэлектриками, а частицы загрязнений в них обычно несут на себе заряд. Если диэлектрическую среду вместе с находящимися в ней частицами загрязнений подвергнуть воздействию

{

силопого поля, то частицы загрязнений, следуя законом хтал роста; шс:, начнут совершать дкижсчше, которым .можно управлять.

Эта физическая закономерность - д,иоюше '»ряженных частиц з С!мо!!ом •электрическом поле составляет сущность процесса очистки д(г)лек!ричес.чич сред с механическими примесями ( см. рис.] ).

п д^ссеркщ.'-ончой р.]"о(С дан ::п>.п;з раинчпых коисф) ливших 'ргомп: ¡и; с. ¡ей ( ЭО ). ()| .мечены недостатки, !!р«с\ щне

гкдродкч'лмнческо.м потоке есепшнл ;:а

чз'.ччц рг.'змепнй: -нем-.'.[ГС.1 к.'.амчегп'е ;у нопдергмоюр.чол ы;

-плкп-.'оллосс. рол;г -\:ц;:н ¡Ь'ллечешм загрязнений в ячепке-пакопнгеле по :;ееч нанранлепп.чм .

И ¡«ест по. что на чагшиу знгря мкчвш, находящуюся в мсолск!родном кморе. дейсь-тог силы: леса Ь'о, подъемной Архимсдсвой т.», 1 идр^иличоск'!!;о со!¡ршпиления ( Стоке:; ) Не, гСулоиокская Р«, инерции

!",. ¡¡О!! (ерОМОН'рНО?! ¡-'¡;.

Дан анализ ¡;се.\ сил, действующих па частицы загря шепни, произведен расчет числа Ке, (поющего место при движении частиц загрязнений ра¡личной природы н члсктросташческом поле.

Анализ »опроса о возникновении злектро! идродинамнческих течений ( злек! рическщ о нефа " ) показал, чю одним ш факторов, который !п.1 н.шает ноишкноиспнс дниженля части загржнений из проточной зоны к переферин ячеек - накопителен, является градиент диэлектрической проницаемости жидкое ш, оо^слонленный особенностями извлечения чаежц загрязнений в ЯН, связанными с гидродинамикой мчейки.

■у +

! /г.!!"-:г.:\ ¡■-•же!.V!о.ем

Визуальные наблюдения и анализ динамики процессов движения частиц загрязнения в ЯН позволил разбить ячейку - накопитель на пять условных зон (рис. 1):

"З'Члахват жидкости го проточной зоны канала ЭО;

. "8"- внос"жидкости в ЯН;

"Ц"- циркуляция жидкости между осадительными электродами;

"Г"- генерация ( вынос) жидкост и из ЯН;

"У"- слой удержания частиц загрязнения.

Фактически, траектория движения частиц в ЯН можег иметь одну из трех характерных форм ( рис. 3 ). Траектория 1- характерна для частиц, имеющих начальный заряд; траектория 2- для частиц, попавших в слой удержания в первой ячейке; траектория 3-для частиц, не попавших в слой удержания.

Наличие рассмотренного электродинамического течения жидкости делает практически невозможны1.- аналитический расчет движения частиц загрязнений в канале ЭО. Поэтому, с целью получения абстрактной математической модели процесса очистки в этой же главе проведен выбор метода проведения эксперимента. Было выделено 30 "факторов, влияющих на процесс очистки. Для построения абстрактной математической модели, процесса очистки был выбран метод планируемого эксперимента Бокса-Уилсона, позволяющий при . помощи факторного . планирования, регрессионного анализа и движения по градиенту получить достоверную математическую модель исследуемого процесса

В третьей главе описан испытательный стенд, на котором проводилось исследование. Стенд состоит из гидравлической системы, электрической системы, блока ■ контрольно-измерительной аппаратуры. Гидравлическая система стенда позволяет : регулировать прокачку рабочей

жидкости Q (л/мин); давление в системе Р (Па ); перепад давления на .электроочистителе АР (кЛа).

Электрическая система стенда предназначена для питания приборов, контроля и управления работой стенда, привода насоса, позволяет устанавливать и поддерживать заданную температуру рабочей жидкости, изменять производительность пасоса.

Блок контрольно-измернтелыюй аппаратуры служит для контроля загрязненности жидкости. С его помощью проводилась оценка коэффициента отсева частиц загрязнений У , представленный в виде следующего выражения:

С,

где Ci и С2 - загрязненность контрольной пробы среды до и после ЭО.

В качестве рабочей среды использовали жидкость гидравлических ' систем АМГ-10 с содержанием воды С» 2o=0,009% и начальным содержанием механических примесей С=40 мг/л. и воздух с точкой "росы" равной -40. В качестве загрязтггеля использовался искусственный загрязнитель, используемый для испытания самолетных фильтров, естественный загрязнитель, смытый с фильтров, с размерами частиц от 5 до 100 мкм., а также окись Сг:Оз, являющаяся основным элементом притирочных паст "ГОИ".

Питание ЭО током высокого напряжения осуществлялось приборами С23-37 и УПУ-1М с пределами питания от 500 до 27000 В.

Оценка загрязненности рабочей среды проводилась

гранулометрическим методом с использованием блока контроля загрязненности жидкости в потоке, прибора контроля загрязненности жидкости ПКЖ-902 и анализатора АЗ-5.

Для проведения исследований и испытшшй использовалась следующая контрольно-измерительная аппаратура: прибор контроля загрязненности жидкости ПКЖ-902, самописец КСП-4, электрический термометр ТУЭ-48Т с датчиком П-1,манометры ОБМЫОО с диапазоном измерения от 0 до 1 МПа, ДСС с диапазоном измерения от 0 до 0,1 Па, ртутные термометры с диапазоном измерения от 0 до 100 °С, спиртовые термометры с диапазоном измерения от 0 до 50 °С, микроамперметры М2044, М93, М265М, вольтметры М-288К-М1, Ц-25, В7-15, В7-21,М27М, источники высокого напряжения С23-37, УПУ-1М,анализатор АЗ-

5,микроскопы МВС-2, МИКг-У, источники питания постоянного тока Б5-44, Б5-45, фотоаппарат "Зенит"

В этой же главе приводится описание методики определения уровня загрязненности, оценка погрешностей результатов измерений.

Четвертая глава работы посвящена разрабо!ке математической модели процесса элекгроочистки и выбору оптимальных конспективных параметров электроочистителя.

Проведен анализ факторов, влияющих на процесс очистки и выбраны основные факторы: XI- зазор между одноименно заряженными электродами ( диаметр проходного канала ), мм.; Х2- ширина элементарной ячейки ( ЭЯ ) (представляющей совокупность разноименно заряженных электродов, разделенных диэлектрической перегородкой), мм.; ХЗ- глубина ячейки, мм.; Х4- время нахождения элементарного обьема среды в ЭЯ, с. ; Х6-температура очищаемой среды, °С; Х6- количество ячеек-накопителей г, одном канале, шт. ( рис. 4 ).

Рис. k Рис. 5

Анализ факторов, определяющих процесс очистки, оценка степени их влияния на функцию отклика, а также выбор уровней варьирования f фонол ¡¡лея ira основании априорной и экспериментальной »//формации.

С целыо уменьшения объема .экспернмешов, при последующей корректировке на первом этапе уровнен варьирования управляющих факторов, число управляющих факторов уменьшено с 6 до 4: Х5 и Х6 взяты постоянными и равны +20°С и КО шт. соответственно.

В результате реализации полнофакториого эксперимента типа ПФЭ-24 получена адекватная математическая модель процесса очистки, представленная в виде полиномиального уравнения. второго порядка. Полученная • полиномиальная модель процесса очистки • позволяет дальнейшее исследование, с целыо выбора наиболее оптимальных значений уровней варьирования, производить с ее помощью. -,

В риПыс выполнен яналпз меры я направленности влияния факторов "ч, I!а пссл>:лусм\м функцию тклнк.э У, одна из зависимостей У=/(Х,)

приведена на рис.5".

Аизлп5 полученных зависимостей и коэффнш'^нгоя регрессии полиномиального урэнтши позволил г.ыираи» дллыкйкш'Ч пуп. исследоваии-.», м&.ршмспн! (К на угелпчаниг э.|»].»кп<:н!ОСШ работы ЭП. Па этором несдею^апиП была проведена коррсетирочка кодирочгичых нереленныч X!,Х2,ХЗ,Х4 и долаллены переменные Х:~,Х6. Уровни к;*рыфОна:км независим!гч переменных X¡ п !шгц)з;1;м вармформшя представлены г, гибл. I

Таблица I.

Урошш иарьнрог.анил

До и/п Факторы ! ¡нгервзл .варьирования У|10ЛЦ! -! ы^ршре^г 0 'ИМ*) +]

1. 2. За юр \;с>::ду электродами XI, мм Ширина ячее:; Х2, мм . 0,5 0,5 1 1,5 1,5 2 ) 2,5

3. Глубина ячеек ХЗ, мм 0,5 1,5 2 2,5

4. Время нахоясясияя в ЭЯ Х4 с. Те:.!перат ура Х5, 0 С 0,04 0,08' 0,12 0,16

5. 30 20' 50 80

6. Количество ячеек Х6, шт . 20 40 60 .80

В объеме планируемого фак-торпого эксперимента ПФЭ-26 напряженность поля была величина постоянная, равная 900 В/мм, и определялась как отношение ир'.ыожеппого потенциала к межэлсктродному расстоянию, т.е.

.</ (В/мм).

X 2

Данное значение определено на основании экспериментальных данных, а также величины электрической прочности межэлектродного пространства ЭЯ заданной конфигурации.

После математической обработки результатов исследований была получена математическая модель процесса очистки гидрожидкости'-

АМГ- 10:

У=22,636-3,565Х1 +2,992X2+3,01 Х4+4,286X5+6,11 Х60,963Х 1Х2+

+1,997Х 1Х5-0,768X2X4-0,822X3X4+1,176X4X6+0,960ХIХ2ХЗ+

+1,508X1X3X5+0,908X1X3X6+1,306X1X4X5-1,30X2X3X4 + 1,332X2X3X5-

0,72X2X5X6+0,94X3X4X5-0,798X3X5X6+1,98X4X5X6+

+0,825X1X2X3X4+1,4X1X2X3X5+1,426X1X2X3X6-0,89X1X3X4X6-

0,853X2X3X4X5-0,692X2X3X5X6+0,725X2X4X5X6-

1,185X1 Х4Х5Х6+2,47Х1 Х2Х5Х6-1,09X1X3X5X6+0,914Х1Х2ХЗХ4Х5-

1,31X1 X 2x3X4X6+1,144X1Х2ХЗХ5Х6+0,938X1Х2Х4Х5Х6-

2,127Х1 ХЗх4Х5Х6-0,674Х 1Х2ХЗХ4Х5Х6.

Опенка значимости коэффициентов регрессии и адекватности модели проводились по критериям Стыодента I и Фишера И. Критическое значение коэффициента ц при уровне значимости «=0,05 составило 2,015. Адекватность полученной модели подтверждена следующим: -4,4314>Ррас, =3,91.

Исследование почти стационарной области поиска проведено методом крутого восхождения по поверхности отклика ( градиентного метода). После реализации мысленных ( теоретических ) опытов при расчете крутого восхождения по градиенту, а также экспериментальных опытов получена эффективность очистки У=99,8% при следующем практическом оптимуме исследуемых параметров элеет-роочистителя :

-зазор между электродами, XI, мм. 0,9

-ширина ячеек, Х2, мм 2,0

-глубина ячеек, ХЗ, мм 2,6

-время нахождения в ЭЯ, Х4, сек 0,168

-температура, Х5, °С 90

-количество ячеек, Х6,шт 104

В работе проведено исследование полученной оптимальной модели

ячейки при различных значениях параметра Х4 и Е ( рис. Ь )

__за & » iei

in ¡55 rti я» лсо ИсЬ iS— Рис J

^ Яис- Ь v

В пятой главе диссертационно» работы изложены результаты исследования характеристик опытного образца электрооч-лстителя и опенка

диапазона его работоспособности. Экспериментально установлено, что предложенная конструктивная схема ЭО, не менее чем в два раза эффективнее разработанных конструктивных схем ЭО.

Установлено, что увеличении прокачки в два раза, приводит к снижению эффективности очистки лишь на 25%, а увеличение напряженности поля в межэлектродном пространстве' в два раза, увеличивает эффективность очистки примерно па 30%.(рис$

1 з

Рис. 6 Рис. 9

При малых величинах прокачки жидкости через ЭО увеличение температуры жидкости не вызывает существенного увеличения коэффициента отсева, в случае же большой прокачки,, увеличение температуры позволяет существенно увеличить коэффициент отсева (рис.9).

В связи с тем, что при эксплуатации ЭО во внутреннем объеме ячейки-накопителе ( ЯН ) происходит накопление частиц загрязнений, исследовались процессы, происходящие при заполнении ЯН частицами загрязнений ( рис. 7 ). Выяснено, что ЭО работает эффективно, пока внутренний объем ЯН не будет заполнен на 30% частицами загрязнений. Отмечено положительным то, что частицы загрязнений не. оседают на кромках осадптельных электродов, а оседают во внутреннем объеме ЯН, причем, образовавшиеся "мостики" из частиц загрязнений не влияют на эффективность очистки, пока не произойдет превышение Е до Епр оксидных пленок, покрывающих частицы загрязнений. После пробоя частицы загрязнений осыпаются с электродов и часть их.может выноситься п проточную зону, а " мостик " сохраняется.

Отмечено, что рост давления в системе увеличивает Е^ что позволяет уменьшить вероятность выброса частиц загрязнений в проточную зону ЭО после пробоя межэлектродиого промежутка. ( рис. /0).

Проведены исследования гидравлических характеристик опытного ЭО. Из графика видно, что функция А Р=/( Яе ){яс$зри повышении

Et

MI -I

* %V~ « -Й -v i-

Рис. iO Рис. И

или уменьшении À Р ведет себя ио-разпому. Сделан вывод о юм, что эм> свя «но по-видимому с. гидродинамикой дыы.ениа жилкоаи ь ЯМ Одновременно проанализировано влияние H на характер и лишения Л Р-~/( Re ) ( рис.15). При F.=1500 В/мм перепал давдсия« возрастет практически ь полтора риза.

г ......

I '

:

/

¡их

к

i

8' !

Ь:-

Pue. И

1» <0 «»' «О <»J"

Рпе. Ц

Установлено, чю с понижением темнер-.нури очищаемой с по.мошыо эле'ктроочистит ел:; жидкости , процесс очистки идет менее ишснсивио (рис.//)

Результант 'жеилуацмионнмх иепыцишй 'X). по коюрым поефоены 1рафические зависимое! и эффект нвиоеш очис!ки при ра-иичпыч значениях прокачки жидкости через ЭО нредегаачены на рис.

Па рис. И нрсдсчаидена зависимость эффективности omhcikii нри пульсации давления в 1идросие1еме. И» ананна i рафика видно, чю пульсация давления не вызывает ухудшения pauon.i ')0.

В связи с тем, чю эксплуатация оборудования часю проходиi в запыленных районах, то в paooie, на базе априорной информации и проведенных исследований, дана оценка возможности применения разработанного ЭО нри очистке воздушных сред. Показано, чю увеличения

эффективности очистки можно достичь, увеличив степень зарядки частиц, пропуская их через коронный разряд. Полученные результаты свидетельствуют о том, :1 что применение предварительной зарядки

частиц загрязнений повышает коэффициент отсева до 99,6%, против 98,1% при очистке без подзарядки ( см. табл. 2 ).

Исследовалась возможность применения разработанного ЭО для создания абактериальной среды в различных помещениях. Проведенные испытания показали высокую эффективность работы ЭО, что подтверждено протоколами испытаний и-гигиеническим сертификатом на ЭО, выданным Ставропольской КСЭС

Таблица 2.

Режимы работы , Число частид в объеме воздуха 1 литр, не более, при размере частиц, мкм.

0,5-1,0 .1,0-2,0 2,0-5,0 5,0Г10 10-25 >25

Фоновые значения 47560 1459 420 8 2 0

Электроочиститель

без подзарядки 3086 63 3 . 0 0 0

Элсктроочиститсль

с подзарядкой 420 12 2 0 0 0

Общие выводы.

I .Проведен сравнительный анализ существующих способов и методов очистки.

2. Доказана возможность очистки жидкости АМГ-10 и воздушной среды с помощью элсктроочнстшеля выбранной схемы.

3. Па базе метода Ьокса-Уллеола нолучена математическая модель нропссса очистки в ЭО жидкости ЛМГ-10, учитывающая комплексное влияние конструктивных и эксплуатационных факторов. »

4. На основе полученной математической модели разработана методика расчета основных конструктивных параметров ЭО.

5. Спроектирована и изготовлена конструктивная схема ЭО с оптимальным сочетанием параметров, позволяющая очищать жндкостно-газоиые среды от частиц загрязнения размером более 1 мкм. с коэффициентом отсела 99,8%.

6. При определении гидравлических потерь, при течении жидкое! н через ЭО, установлено наличие гистсрсзисных процессов при числах Кс= 1300 и влияние напряженности электрического поля на величину гидравлического сопротивления ЭО.

7. Выполнено экспериментальное и. аналитическое изучение динамики заполнения ЯП частицами загрязнений. Показано, что эффективность работы ЭО не ухудшается при заполнении внутреннею объема 51Н на 30%.

8. Исследовано влияние различных эксплуатационных факторов па процесс очистки диэлектрических сред, применяемых в различных системах оборудования и определена область эксплуатации ЭО:

-загрязненность очищаемых сред 0,0004%<С<3,7%;

-размер частиц ча»разменяй 1мкм< с! <100мкм.;

-загрязненност ь очищенных сред 0,00002%<С<0,0014%;

-диэлектрическая проницаемость очищаемых сред 1< с^-д <6;

-температура очищаемой жидкости- от минимальной, обеспечивающей минимальную вязкость не выше 15сСт., до максимально возможной эксплуатационной.

9. Эксплуатационные испытания разработанной конструкции ЭО подшердили ее высокую эффективность и показали возможность ее широкого применения для очистки разнообразных диэлектрических сред, как при удалении мелкодисперсных частиц загрязнений, так и для создания абактериальных сред.

10. Экономический эффект при производите и эксплуатации только одного ЭО, с расчетной прокачкой 10 л/мин., вместо ФПС-5 составляет' 2мдн.300тыс. руб

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

¡.Мозговой В.И., Ковалев В.Д., Сафип A.M. Обеспечение чистоты рабочих тел жндкост!ю-газовых систем.' Учебное пособие. - Ставрополь : СБА И У, \ 997. -394 с.; нлл.

2.Мозговой'В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M. Повышение качества экологической среды в сварочном производстве. - "Сварочное производство", 1996,-№->2. .

3.Мозговой В.И., Ковалев В.Д., Сафип A.M. Исследование возможностей ■ повышения эффективности и эксплуатационной технологичности олектроочистителя с ячейками - накопителями.// Сб. Боевая эффективность авиационных комплексов - Нижегородское ВКЗРУ, 1996 г.

4.Мозговой В.И., .Ковалев В.Д., Сафин А.М Исследование возможности применения электретов при очистке газовых сред.// Тез. докл. на 18 научно - технической конференции. -СВАИУ,' 1995 г.

5.Мозговой В.И.-, Ковалев В.Д., ' Сафин А.М Влияние предварительной ионизации воздуха па эффективность элскгроочистки. // Сб. Авиационные комплексы и их эксплуатация. - СВАИУ, 1995 г.

6.Мозговой В.И., Ковалей В.Д., Сафип A.M. Адсорбционная очистка масел. //Тематический МТС. - СВАИУ, 1996 г.

7.Моз1о;;ой В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M. Методика оценки эффективности работы элепрсочисппеля.// Тезисы докладов на 19 научно - технической конференции. - СВАИУ, 1997 г.' ■

8.Мозюпой В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M. Исследование ' характерна тс электродов - осаднтелсй с различными ячейками -

накопителями. - С. 1996 г

9. Мозговой В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M.. Особенности построения схем электроочистителей-. - С. 1996 г.

Ю.Мозговой В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M. К вопросу о процессах, протекающих в элекггроочист ителях. - С. 1996 г. j

11.Мозговой В.И., Ковалев В.Д., Сафин A.M. Решение о выдачи пагенга. № 96100608/20 от 26. 07 96 г. Электрический очиститель диэлектрических жидкостей. ■ .'' •