CC BY
35
УДК 621.928.37
А. Л. КАЗАКОВ
АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ДООЧИСТКИ МОЮЩЕГО РАСТВОРА, ИСПОЛЬЗУЮЩИХСЯ СОВМЕСТНО С ДВУХПРОДУКТОВЫМИ ГИДРОЦИКЛОНАМИ
(Поступила в редакцию 02.04.2015)
В статье представлен анализ методов и средств, для The article analyses methods and tools for technologicalpu-
технологической очистки водных растворов синтетиче- rification of water solutions of synthetic detergents used in agri-
ских моющих средств, применяемых на сельскохозяйствен- cultural repair shops. We have shown that the hydro-cyclone
ных ремонтных предприятиях. Показано, что гидроциклон- purification of cleaning solutions is a promising subject under
ная очистка моющих растворов является перспективной the condition of purification intensification. We have presented
при условии интенсификации очистки. Представлены и and analyzed the design of purification devices, the use of which
проанализированы конструктивные решения очистных in conjunction with the hydro-cyclone cleaning will enable to устройств, применение которых совместно с гидроциклон- save detergents and water and reduce environmental damage. ной очисткой позволит добиться экономии моющих средств, воды, и снизить экологический ущерб.
Введение
Охрана водоемов от производственных стоков является актуальной проблемой для Республики Беларусь. По количеству сбрасываемых сточных вод в Республике Беларусь сельское хозяйство занимает третье место, составляя 12 % от их общего количества [1]. Производственные сточные воды сельскохозяйственных ремонтных предприятий являются одними из наиболее вредных [1].
В последние годы на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях Беларуси наиболее широко применяются водные растворы каустической и кальцинированной соды, а также водные растворы CMC Лабомид-102, Лабомид-203, МЛ-52, МС-8, МС-15, КМ-10А, «Техникс» М-10 (М-11, М-20, М-21), КМ-1 [2]. В состав большинства водных растворов CMC в качестве одного из основных компонентов входят неионогенные СПАВ. Они понижают поверхностное натяжение растворов, что улучшает смачивание загрязненных поверхностей и проникновение раствора в труднодоступные места на поверхности детали, капилляры загрязнений и т. д. Адсорбция СПАВ на частицах загрязнений и на поверхности обрабатываемой детали способствует отрыву загрязнений от детали и их стабилизации в объеме моющего раствора. Моющие растворы могут накапливать в себе до 15-20 г/л взвешенных веществ и до 7 г/л нефтепродуктов [3].
Среди мер по охране и рациональному использованию водных ресурсов и экосистем приоритетными являются те, которые не требуют больших затрат, но обладают значимой социально-экономической эффективностью. К ним относится и качественное улучшение систем очистки сточных вод [1]. Необходимо повышать кратность использования воды на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях путем очистки и повторного использования водных растворов СМС.
Анализ источников
Наиболее широко для очистки моющих растворов применяются механические способы очистки: отстаивание, фильтрование, центрифугование [4].
Отстаивание загрязненных моющих растворов является наиболее простым и доступным способом очистки. В производственных условиях процесс отстаивания протекает в растворных баках струйных моечных машин, которые предназначены для хранения и подогрева моющего раствора. Отстаивание протекает также и в самих рабочих емкостях моечных машин. В баках эмульгированные загрязнения всплывают на поверхность раствора, твердые частицы загрязнений оседают на дно.
Для более эффективного отстаивания баки моечных машин часто разделяют перегородками на секции [5]. Такая схема очистки моющего раствора применяется в моечной машине АКТБ-114. Бак-отстойник состоит из нескольких секций, каждая секция имеет конусное дно с заслонкой для выгрузки шлама. Моющий раствор, проходя последовательно по секциям, постепенно очищается сначала от крупных загрязнений и нефтепродуктов, затем от менее крупных загрязнений.
Применение тонкослойных отстойников, отличающихся от обычных тем, что глубина зоны осаждения загрязнений у них меньшая может интенсифицировать очистку моющих растворов. Малая глубина зоны осаждения обеспечивает уменьшение времени очистки моющего раствора, это позволяет резко уменьшить объем отстойника.
Но сложность применения отстаивания моющих растворов связана с их повышенной вязкостью по сравнению с водой. Это снижает разделяемость дисперсной системы «моющий раствор - загрязнение». При рабочих концентрациях моющего раствора компоненты СМС повышают агрегативную и, следовательно, седиментационную устойчивость. Это явление не позволяет выделить из загрязненно-
го моющего раствора тонкодисперсные частицы загрязнений. Поэтому отстаивание моющих растворов можно рассматривать лишь как первую стадию очистки в комбинированных очистных системах.
В тех случаях, когда при разделении системы «жидкость - загрязнение» необходимо выделить тонкодисперсные частицы, загрязнений, применяют фильтрование. Фильтрование делится на два типа: процеживание - является предварительной ступенью очистки жидкости поступающей в основное очистное устройство, оно осуществляется на стальных крупноячеистых сетках и стальных решетках; фильтрование с использованием специальных фильтров - используются материалы, которые можно легко регенерировать - нетканый фильтрационный материал (сипрон, возопрон, синтепрон и др.).
В моечных машинах процеживание позволяет выделять из загрязненного моющего раствора только крупные включения (волокнистые загрязнения, крупные твердые частицы). Известна схема очистки моющего раствора с использованием процеживания в баке моечной машины [5]. В данной схеме волокнистые загрязнения и крупные частицы задерживаются перфорированными металлическими сетками с отверстиями 7-15 мм. Минимальный размер выделяемых частиц загрязнений при фильтровании составляет 25-30 мкм, что недостаточно для качественной очистки моющего раствора [6].
Улучшение и интенсификация процесса разделения системы «моющий раствор - загрязнение» могут быть достигнуты применением центробежной очистки с применением центрифуг, сепараторов, гидроциклонов.
Трубчатые осветляющие центрифуги наиболее эффективно удаляют из жидкостей тонкодисперсные взвеси, содержащиеся в небольших количествах. Применение центрифуг для очистки моющих растворов сдерживает ряд недостатков, среди которых основными являются: 1) сложность в техническом обслуживании; 2) необходимость разборки для выгрузки загрязнений; 3) ручное удаление выделенных загрязнений.
Более интенсивная очистка жидкостей происходит в жидкостных сепараторах. Из тонкодисперсных систем, физические свойства которых близки к свойствам загрязненных моющих растворов, сепараторы могут удалять частицы с размерами до 0,5-1,5 мкм.
При длительном периоде работы сепаратора возникает вероятность забивания межтарелочных зазоров, что свойственно для всех сепараторов, поэтому ими можно очищать лишь жидкости с небольшим содержанием твердых примесей. Есть опыт применения тарельчатых сепараторов для очистки моющих растворов, однако из-за сложности конструкции и указанных недостатков они не нашли широкого применения в ремонтном производстве [7].
Наиболее простыми устройствами для центробежной очистки являются гидроциклоны. Гидроциклоны применяются в различных отраслях народного хозяйства, где необходимо разделение суспензии или эмульсии на составляющие их компоненты [8]. По системе подачи жидкости гидроциклоны бывают безнапорными (открытыми) и напорными. В зависимости от числа выделяемых фракций напорные гидроциклоны делятся на двухпродуктовые - для выделения взвешенных веществ и очищенной жидкости, и трехпродуктовые - для выделения из жидкости взвешенных веществ и нефтепродуктов.
Безнапорные гидроциклоны из-за низкого коэффициента использования полезного объема, низкого качества очистки являются малоэффективными для очистки моющих растворов. Они нашли применение в блочно-модульных водоочистных комплексах для первичной очистки сточных вод от мойки автомобилей, здесь гидроциклоны работают как гидроциклоны-осветлители [9].
Применение напорных гидроциклонов позволяет интенсифицировать процесс очистки моющих растворов в различных схемах очистки. Известно применение напорных двухпродуктовых гидроциклонов на центральном растворном пункте ОМ-9730 для авторемонтного завода [2]. Двухпродуктовые гидроциклоны также установливались на моечных машинах АКТБ-142, С01-15.2.83, Десна-Н 1070, МК-24, МСТМ 630-400, МПК 38.49 [2].
Одним из основных факторов, влияющих на эффективность очистки в напорном гидроциклоне, является диаметр цилиндрической части [10]. С уменьшением диаметра цилиндрической части возрастает фактор разделения гидроциклона и уменьшается крупность выделяемых загрязнений. Наиболее эффективным диаметром гидроциклона для очистки моющих растворов с точки зрения экономии электроэнергии, простоты технического обслуживания и достаточной производительности является диаметр 75-80 мм. Однако основным недостатком таких гидроциклонов является то, что они не позволяют эффективно выделять загрязнения с размером менее 20-50 мкм, что недостаточно для технологической очистки моющих растворов [11]. Вследствие большой удельной поверхности тонкодисперсные загрязнения связывают молекулы СПАВ, снижая тем самым моющую способность растворов и качество мойки, а также нейтрализуя действие компонентов СМС при их добавлении в раствор. Это ведет к перерасходу моющих средств и увеличению затрат на нейтрализацию загрязненных
сточных вод. Тонкодисперсные загрязнения можно выделить либо повышением давления жидкости на входе в гидроциклон, что в случае использования гидроциклонов большого диаметра приводит к неоправданному повышению расхода энергии, либо в блоках гидроциклонов малого размера - мультициклонах.
По нашему мнению, совместное с гидроциклонами применение устройств доочистки, устанавливаемых на входе или выходе из двухпродуктового гидроциклона, позволит интенсифицировать очистку моющих растворов и решить проблемы по ресурсо- и энергосбережению в ремонтном производстве, а также повысить его экологическую безопасность.
Методы исследования
В ходе исследований использовались методы: теоретического анализа, системного подхода, синтеза.
Основная часть
На основании патентного поиска и анализа устройств по гидроциклонной очистке жидкостей нами был запатентован ряд конструктивных решений, относящихся к конструкции впускного патрубка гидроциклона, и устройств доочистки жидкости после гидроциклона. Предложенные конструктивные решения требуют детального изучения с целью обоснования рациональных параметров. Рассмотрим и проанализируем данные конструктивные решения.
Конструктивные решения, относящиеся к конструкции впускного патрубка, основаны или на изменении его геометрии, или на установке перед входом в гидроциклон устройств предварительной очистки жидкости. Запатентована конструкция гидроциклона (рис. 1) [12], имеющая спиральный впускной патрубок, использование которого позволяет обеспечить предварительное разделение очищаемой жидкости на входе в гидроциклон. Исходная очищаемая жидкость попадает под давлением в спиральный впускной патрубок 3 гидроциклона, где под воздействием центробежных сил частицы загрязнений перемещаются к периферии спирального впускного патрубка 3. Очищаемая жидкость из патрубка 3 поступает в цилиндрическую часть 2, где частицы загрязнений сразу попадают на ее внутреннюю поверхность. Участвуя во вращательном движении, частицы загрязнений перемещаются по конической части 4 к шламовой насадке 5, через которую и выводятся. Очищаемая жидкость под действием давления в гидроциклоне истекает из него через сливной патрубок 6. Предложено и запатентовано устройство для предварительной очистки жидкости на входе в гидроциклон (рис. 2) [13], состоящее из коллектора 1, полукольцевой трубы 2, шламовой трубы 3 и отражателя 4, установленного на входе в коллектор 1.
Рис. 1 Л^цшатон с° спиральным патрубка рис. 2. Устройство предварительной очистки жидкости:
1 - крышку 2 - цигивдрическад час-щ 3 - впускшй штру- 1 _ коллектор; 2 - полукольцевая труба; 3 - шламовая труба;
бок; 4 - коническая часть; 5 - шламовая насадка; л „™а.т,„,1.аттт
4 — отражатель
6 - сливной патрубок
Принцип работы устройства заключается в том, что загрязненная жидкость, поступая в коллектор 1, попадает на отражатель 4, за счет чего часть жидкости отражается в полукольцевую трубу 2, увлекая за собой крупные частицы загрязнений. Неотраженная часть жидкости с более мелкими частицами загрязнений проходит далее по коллектору 1. За счет центробежной силы, возникающей в полукольцевой трубе 2, крупные частицы загрязнений перемещаются к ее периферии и попадают в шламовую трубу 3, откуда периодически удаляются. Предварительно очищенная жидкость из полукольцевой трубы 2 поступает в коллектор 1 и попадает в гидроциклон, где происходит ее дальнейшее разделение.
Предложено устройство для предварительной очистки жидкости на входе в гидроциклон (рис. 3) [14], состоящее из шламоотделительной камеры 1, коллектора 2, соосно с которым установлена фильтрующая перегородка 4, являющаяся опорой для коническо-цилиндрического обтекателя 3, выходного патрубка 5, шламового патрубка 6. Один конический конец обтекателя 3 коаксиально входит внутрь выходного патрубка 5 и образует с ним эжектор.
Рис. 3. Устройство предварительной очистки жидкости: 1 - шламоотделительная камера; 2 - коллектор; 3 - коническо-цилиндрический обтекатель;
4 - фильтрующая перегородка; 5 - выходной патрубок; 6 - шламовый патрубок
Работает устройство следующим образом: очищаемая жидкость, двигаясь по коллектору 2, подвергается воздействию центробежной силы. Крупные загрязнения под воздействием центробежной силы перемещаются к периферии коллектора 2, попадают на конический конец обтекателя 3 и выходят в шламоотделительную камеру 1, где отбрасываются с частью очищаемой жидкости на фильтрующую перегородку 4. Крупные частицы загрязнений задерживаются фильтрующей перегородкой 4, затем попадают в шламовый патрубок 6 и периодически удаляются из него. Основной поток жидкости из коллектора 2 попадает в отверстие 7 обтекателя 3 и далее в выходной патрубок 5. Жидкость, прошедшая через фильтрующую перегородку 4, засасывается эжектором, образованным коническим концом обтекателя 3 и выходным патрубком 5. Предварительно очищенная жидкость поступает на дальнейшую очистку в гидроциклон.
Для предварительной очистки жидкости на входе в гидроциклон (рис. 4) [15] может применяться устройство, состоящее из шламоотделительной камеры 1, конусного патрубка 2, конусного обтекателя 3 с лопастями 4, имеющего возможность вращения в подшипниковом узле 5, шламового патрубка 6. В данном устройстве очищаемая жидкость поступает в шламоотделительную камеру 1, попадает на лопасти 4 конусного обтекателя 3, придавая ему вращение. За счет возникающих центробежных сил взвешенные частицы попадают на стенки шламоотделительной камеры 1 и выводятся через шламовый патрубок 6. Предварительно очищенная жидкость выводится через окна 7 в конусном патрубке 2.
Описанные конструкции устройств для предварительной очистки жидкости позволяют удалять крупные загрязнения, предотвращать попадание посторонних предметов в гидроциклон и не допускать забивание шламовой насадки. Устройства очистки жидкости после гидроциклона можно разделить на два типа: первый тип - устройства, непосредственно предназначенные для доочистки жидкости выходящей из гидроциклона и располагающиеся на сливном патрубке; второй - устройства, находящиеся после шламовой насадки, предназначенные для отделения и уплотнения выходящих из шламовой насадки загрязнений. К устройствам первого типа можно отнести следующую предложенную нами конструкцию гидроциклона (рис. 5) [16].
Рис. 5. Гидроциклон с коническими тарелками: 1 - крышка; 2 - цилиндрическая часть; 3 - впускной патрубок; 4 - сливная камера; 5 - сливной патрубок; 6 - конические тарелки; 7 - сливная трубка; 8 - коническая часть; 9 - шламовая насадка; 10 - отверстия; 11 - шламосборник; 12 - шламовый патрубок Принципиальное отличие данной конструкции гидроциклона от остальных состоит в том, что на сливной трубке 7 гидроциклона установлена камера 4 со сливным патрубком 5 и коническими тарелками 6. Сливной патрубок 5 имеет диаметрально противоположные отверстия 10, расположенные в
Рис. 4. Устройство предварительной очистки жидкости: 1 - шламоотделительная камера; 2 - конусный патрубок; 3 - конусный обтекатель; 4 - лопасти; 5 - подшипниковый узел; 6 - шламовый патрубок; 7 - окна
пространствах между коническими тарелками 6. Использование конических тарелок позволяет более эффективно удалять из жидкости взвешенные загрязнения. Очищенная жидкость, выходя из гидроциклона, по сливной трубке 7 попадает в сливную камеру 4, где проходит через конические тарелки 6. Взвешенные загрязнения оседают на тарелки 6 и сползают в шламосборник 11 сливной камеры 4, откуда периодически удаляются через патрубок 12. Очищенная жидкость выводится через сливной патрубок 5, попадая в него через отверстия 10.
В моющих растворах и моечных водах находятся не только твердые, но и жидкие загрязнения (нефтепродукты), плотность которых меньше плотности очищаемых жидкостей. Для одновременного выделения твердых и жидких загрязнений из моющих растворов возможно применение конструкции гидроциклона который содержит сливной патрубок, выполненный в виде сопла Лаваля, установленный соосно с цилиндрической частью и образующий в верхней части коалесцирующую камеру, загруженную фторопластовой крошкой, схема которого представлена на рис. 6 [17].
__ 3_
Рис. 6. Гидроциклон с коалесцирующей камерой:1 - цилиндрическая часть; 2 - коническая часть;
3 - шламовая насадка; 4 - питающий патрубок; 5 - сливной патрубок; 6 - коалесцирующая камера; 7 - сливная камера; 8 - колпак; 9 - отводной патрубок сливной камеры;
10 - конфузор; 11 - отводной патрубок для масла; 12 - вентиль
Очищаемая жидкость по питающему патрубку 4 подается под давлением в цилиндрическую часть 1. Благодаря тангенциальной подаче, жидкость получает вращательное движение, в результате чего дисперсные частицы загрязнений под действием центробежных сил перемещаются к внутренней поверхности цилиндрической части 1 и далее по конической части 2 к шламовой насадке 3, через которую и выводятся с частью очищаемой жидкости в виде пульпы. Осветленная жидкость с эмульгированными маслами под действием давления в гидроциклоне истекает из него через сливной патрубок 5 и попадает в коалесцирующую камеру 6, где проходит через фторопластовую крошку. Эмульгированные масла смачивают фторопластовую крошку, накапливаются на ней и, укрупняясь, в виде крупных капель, всплывают с восходящим потоком под колпак 8 и затем, по мере необходимости, выводятся через отводной патрубок 11 с вентилем 12. Уровень масла под колпаком 8 контролируется визуально. Крупные минеральные загрязнения задерживаются фторопластовой крошкой. Очищенная жидкость, огибая конфузор 10, выводится через отводной патрубок 9 в сливной камере 7.
Использование сливного патрубка, выполненного в виде сопла Лаваля, установленного соосно с цилиндрической частью и образующего в верхней части коалесцирующую камеру, загруженную фторопластовой крошкой, позволяет предотвратить попадание крупных загрязнений в очищенную жидкость, выходящую через сливной патрубок, а также позволяет очистить жидкость от эмульгированных масел и тем самым повысить эффективность работы гидроциклона.
Одним из отрицательных качеств гидроциклонов является наличие потерь очищаемой жидкости через шламовую насадку совместно с выделяемыми загрязнениями. Для устранения указанного недостатка нами предложен ряд конструктивных решений шламоуплотнителей - устройств, позволяющих производить доочистку той части жидкости, которая выходит из шламового патрубка гидроциклона вместе с выделенными загрязнениями.
Нами запатентована конструкция гидроциклона, снабженного шламовой камерой, во впускном патрубке гидроциклона установлен эжектор, соединенный со шламовой камерой, снабженной поплавковым устройством и запорным клапаном [18] (рис. 7), работа которого происходит следующим образом. Выделенные в гидроциклоне частицы загрязнений попадают в шламовую камеру 7 и отстаиваются в ней, оседая на дне. При отсутствии жидкости в шламовой камере 7 или при низком ее уровне поплавок 10 под действием силы тяжести занимает нижнее положение и закрывает запорный клапан 9, что предотвращает засасывание эжектором 8 воздуха из шламовой камеры.
Рис. 7. Гидроциклон со шламоуплотнителем: 1 - крышка; 2 - цилиндрическая часть; 3 - впускной патрубок; 4 - коническая часть; 5 - шламовая насадка; 6 - сливной патрубок; 7 - шламовая камера;
8 - эжектор; 9 - запорный клапан; 10 - поплавок; 11 - рычаг
При повышении уровня жидкости в шламовой камере поплавок всплывает, открывая клапан, при этом жидкость из шламовой камеры начинает засасываться эжектором и поступает на повторную очистку в гидроциклон.
Нами усовершенствована и запатентована конструкция шламоуплотнителя со шламовой камерой с установленным в ней фильтрующим элементом [19] (рис. 8). Очищаемая жидкость, содержащая взвешенные твердые частицы и нефтепродукты, поступает в шламоуплотнитель через шламовый патрубок гидроциклона 12 и направляется на крыльчатку 6, обеспечивающую вращение фильтрующего элемента 5. За счет центробежных сил крупные механические примеси смещаются к стенкам камеры 1 и удаляются. Эмульсия поступает в фильтрующий элемент 5, где энергия вращения жидкости гасится успокоителями 10 и за счет разности плотностей происходит разделение эмульсии. При этом нефтепродукты, двигаясь вверх, поступают в приемную воронку 11 и далее в патрубок 7, а водная составляющая поступает в патрубок для воды 9, расположенный в основании фильтрующего элемента. Нами предложена конструкция шламоуплотнителя [20] (рис. 9), состоящая из осевой шламовой камеры с гибкой вставкой. К осевой камере в нижней ее части соосно присоединен бункер. Бункер выполнен в виде конуса и своим основанием соединен с конусной фильтрующей перегородкой, которая соединена со шламовым патрубком. В нижней части осевой камеры установлен вибратор.
Рис. 8. Шламоуплотнитель: 1 - камера; 2 - крышка; Рис. 9. Шламоуплотнитель: 1 - осевая камера;
3 - конус; 4 - шламовый патрубок; 5 - фильтрующий 2 - гибкая вставка; 3 - крышка; 4 - бункер; 5 - патрубок
элемент; 6 - крыльчатка; 7 - патрубок для нефтепродук- для очищенной жидкости; 6 - патрубок для обезвоженно-
тов; 8 - подшипниковый узел; 9 - патрубок для воды; го осадка; 7 - конусная фильтрующая перегородка;
10 - успокоители; 11 - приемная воронка 8 - патрубок шламовый; 9 - вибратор
Поток жидкости, истекая из шламового патрубка 8, соударяется с конусной фильтрующей перегородкой 7. В результате этого частицы загрязнений отбрасываются от конусной фильтрующей перегородки 7, попадают в бункер 4 и далее выводятся через патрубок для отвода обезвоженного осадка 6, а жидкость, двигаясь по инерции, проходит через конусную фильтрующую перегородку 7 и выводится через патрубок для очищенной жидкости 5. Вибратор 9 при наличии гибкой вставки 2 обеспечивает вибрацию нижней части осевой камеры 1 и связанных с ней бункера 4 и нижнего основания конусной фильтрующей перегородки 7. Вибрация конусной фильтрующей перегородки 7 способствует эффективному отбрасыванию частиц загрязнений.
Для комплексной интенсификации работы гидроциклона нами предложен гидроциклонный аппарат, содержащий соединенные между собой, посредством канала, цилиндрический и конический гидроциклоны [21] (рис. 10). Для повышения эффективности гидроциклонной очистки нами предложено в цилиндрическом гидроциклоне устанавливать винтовой карман, переходящий в шламовый патрубок. Цилиндрический гидроциклон выполняет очистку жидкости на первом этапе, в коническом гидроциклоне происходит доочистка жидкости.
Очищаемая жидкость по входному патрубку 3 подается под давлением в цилиндрический гидроциклон 2, где разделяется на три потока: верхний - удаляющийся через сливной патрубок 4, нижний - переходящий через канал 1 в конический гидроциклон 5. Благодаря тангенциальной подаче жидкости и приобретаемому ею вращательному движению дисперсные частицы загрязнений с плотностью большей плотности очищаемой жидкости под действием центробежных сил перемещаются к стенкам цилиндрического гидроциклона 2. Участвуя во вращательном движении крупные частицы загрязнений, попадают в пазуху винтового кармана 8 и, двигаясь по нему, выводятся с частью очищаемой жидкости в виде среднего продукта - пульпы через шламовый патрубок 9. В коническом гидроциклоне 5 происходит разделение нижнего продукта, наиболее крупные загрязнения выводятся через шламовую насадку 6, а очищенная жидкость выводится через нижний сливной патрубок 7.
Использование винтового кармана 8 позволит предотвратить переход крупных загрязнений из цилиндрического гидроциклона 2 в конический 5 и тем самым повысить эффективность работы гидроциклонного аппарата.
Заключение
Таким образом, наиболее перспективными устройствами для очистки растворов СМС являются напорные гидроциклоны, однако обеспечиваемая ими степень очистки является недостаточной, что требует разработки мероприятий по интенсификации очистки.
Описанные устройства доочистки позволяют повысить эффективность гидроциклонной очистки жидкости за счет удаления крупных загрязнений, предотвращения попадания посторонних предметов в гидроциклон и, тем самым, отсутствия забивания шламовой насадки; позволяют выполнить до-очистку жидкости выходящей из гидроциклона через сливной патрубок, либо снизить потери жидкости путем ее возврата из шламоуплотнителя на повторную очистку.
Предложенные средства интенсификации работы гидроциклонов могут рассматриваться как перспективные для использования при очистке водных растворов СМС на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прогноз изменения окружающей природной среды Беларуси на 2010-2020 гг. / под ред. В.Ф. Логинова. - Минск: Минсктиппроект, 2004. - 180 с.
2. Карташевич, А. Н. Интенсивная очистка жидкостей и газов в технических системах: монография / А. Н. Карташе-вич, Е. И. Мажугин. - Минск.: Красико - Принт, 2002. - 290 с.
3. Ивкин, П. А. Очистка сточных вод машинно-тракторных, автотранспортных и ремонтных предприятий агропромышленных объединений / П. А. Ивкин, Л. А. Анастасиева, А. Н. Рощин // Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадков предприятий агропромышленного комплекса: сб. науч. тр. / ВНИИ ВОД! ЕО; редкол.: В.Н. Швецов [и др.]. - М., 1986. - С. 4-11.
4. Мажугин, Е. И. Интенсификация гидроциклонной очистки моющих растворов электромагнитной обработкой / Е. И. Мажугин, А. Л. Казаков // Вестник БГСХА. - 2008. - № 4. - С. 129-133.
5. Козлов, Ю. С. Очистка изделий в машиностроении / Ю. С. Козлов, О. К. Кузнецов, А. Ф. Тельнов; под ред. Ю. С. Козлова - М.: Машиностроение, 1982. - 261 с.
6. Гетманов, А. М. Очистка моющих растворов фильтрацией / А. М. Гетманов // Техника в сельском хозяйстве. -
Рис. 10. Гидроциклонный аппарат: 1 - канал; 2 - цилиндрический гидроциклон; 3 - входной патрубок; 4 - сливной патрубок; 5 - конический гидроциклон; 6 - шламовая насадка; 7 - нижний сливной патрубок; 8 - винтовой карман; 9 - шламовый патрубок
1977. - № 1. - С. 54-57.
7. Мажугин, Е. И. Тонкослойное сепарирование моющих растворов, используемых при ремонте машин. дис. ...канд. техн. наук: 05.20.03 / Е. И. Мажугин. - М.: ГОСНИТИ, 1987. - 220 с.
8. Тельнов, А. Ф. Исследование процесса очистки щелочных моющих растворов, применяемых на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / А. Ф. Тельнов - М.: ГОСНИТИ, 1972. - 148 с.
9. Водоочистительный комплекс «УКОС-АВТО» // Технико-коммерческое предложение [Электронный ресурс] - 2004 -Режим доступа: http://www.poten-tial-2.ru. - Дата доступа: 02.03.2015.
10. Казаков, А. Л. Интенсификация гидроциклонной очистки моющих растворов электромагнитной обработкой: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / А.Л. Казаков - Минск: УО «БГАТУ», 2012. - 165 с.
11. Гидроциклон: пат. 1572 Респ. Беларусь, МПК В 04С 9/00. / Е. И. Мажугин, А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. -№ и 20030407; заявл. 13.11.2003; опубл. 30.09.2004 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - № 3. - С. 217.
12. Гидроциклон: пат. 3652 Респ. Беларусь, МПК В 04С 5/00. / А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20060627; заявл. 04.10.2006; опубл. 02.04.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007. - № 3. - С. 176.
13. Устройство для предварительной очистки жидкости: пат. 3653 Респ. Беларусь, МПК С 02Б 1/00. / А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20060628; заявл. 04.10.2006; опубл. 02.04.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007. - № 3. - С. 196.
14. Устройство для предварительной очистки жидкости: пат. 3654 Респ. Беларусь, МПК С 02Б 1/00. / А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20060629; заявл. 04.10.2006; опубл. 02.04.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007. - № 3. - С. 196-197.
15. Устройство для предварительной очистки жидкости: пат. 2820 Респ. Беларусь, МПК С 02Б 1/00. / А. Л. Казаков, В. Н. Чеснык; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20050696; заявл. 08.11.2005; опубл. 30.06.2006 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2006. - № 3. - С. 181.
16. Гидроциклон: пат. 3655 Респ. Беларусь, МПК В 04С 5/00. / А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с.-х.акад. - № и 20060631; заявл. 04.10.2006; опубл. 02.04.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007. - № 3. - С. 176-177.
17. Гидроциклон: пат. 5560 Респ. Беларусь, МПК В 03С 3/00. / Е. И. Мажугин, А. Л. Казаков, А. В. Пашкевич; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20090129; заявл. 20.02.2009; опубл. 15.06.2009 // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2009. - № 3. - С. 176-177.
18. Гидроциклон: 3749 пат. Респ. Беларусь, МПК В 04С 5/00. / Е. И. Мажугин, А. Л. Казаков А В. Пашкевич; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20060625; заявл. 04.10.2006; опубл. 02.05.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007. - № 4. - С. 205-206.
19. Шламоуплотнитель: пат. 2817 Респ. Беларусь, МПК С 02Б 1/00. / А. Л. Казаков, В. Н. Чеснык; заявитель Бел. гос. с.-х. акад. - № и 20050692; заявл. 08.11.2005; опубл. 30.06.2006 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2006. -№ 3. - С. 181.
20. Устройство для разделения суспензий: пат. 2814 Респ. Беларусь, МПК В 02С 5/185. / А.Л. Казаков, В.Н. Чеснык; заявитель Бел. гос. с/х акад. - № и 20050689; заявл. 08.11.2005; опубл. 30.06.2006 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2006. - № 3. - С. 165.
21. Гидроциклонный аппарат: пат. 4013 Респ. Беларусь, МПК В 04С 1/00. / А. Л. Казаков; заявитель Бел. гос. с/х акад. - № и 20070294; заявл. 23.04.2007; опубл. 20.08.2007 // Афшыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. - 2007 г. - № 6. - С. 184.
УДК 624.437.42:624.071.324
Д. А. ЛИННИК, В. А. КИМ
СТЕНД ИМИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИИ ОПОР КАБИНЫ ВОДИТЕЛЯ КОЛЕСНОГО ТРАКТОРА
(Поступила в редакцию 02.04.2015)
В статье авторы указывают на необходимость создания стенда имитационных испытаний опор кабины водителя колесного трактора, снабженного устройством ввода аналоговой информации, персональной электронно-вычислительной машиной и позволяющего выполнять измерения, регистрацию и обработку больших массивов данных с целью определения оптимальных параметров упруго-диссипативных характеристиках вторичного подрессори-вания сиденья водителя колесного трактора. Приведен анализ существующих конструкций стендов данного типа. Проведены опытные испытания.
The article shows the need for the creation of stand for simulation tests of supports of the cab of driver of wheeled tractor equipped with device for the input of analog information, personal electronic computer and which is able to make measurements, recording and processing of large amounts of data in order to determine the optimal parameters of elastic-dissipative characteristics of the secondary suspension of the wheeled tractor driver's seat. We have analyzed the existing structures of stands of this type. We have conducted experimental tests.
Введение
В тракторостроении Республики Беларусь сохраняется тенденция к повышению энергонасыщенности колесных тракторов, скоростей их движения, что приводит к повышению вибрации и возрастанию в механизмах трактора нагрузок, снижающих его долговечность. С момента создания и эксплуатации колесных тракторов в сельскохозяйственном производстве конструкторов и исследователей занимает проблема снижения влияния вибраций и других негативных явлений на здоровье водителя. Один из путей снижения вибронагруженности рабочего места водителя колесного трактора, учитывая
