CC BY
39
УДК 621.181.7
Ю. В. КУР1С, канд. техн. наук
1нститут вугшьних енерготехнологiй НАН Украши, г. Ки1в А. В. РУБАН, мапстр
3anopi3bKa державна шженерна академiя, м. Запорiжжя
ЕЛЕКТРОТЕХН1ЧН1 1МПУЛЬСН1 ПРИЛАДИ ТА ТЕХНОЛОГИ ЯК1 ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ВИР1ШЕННЯ АКТУАЛЬНИХ ЗАДАЧ ПРОМИСЛОВОСТ1 ТА АЛЬТЕРНАТИВНО! ЕНЕРГЕТИКИ
В статье описано применение метода импульсной штамповки при обработке металлов давлением в мелкосерийном производстве.
У статт1 описано застосування методу Iмпульсного штампування при обробц1 метал1в тиском в др1бносер1йному виробництв1.
Введение
Актуальним напрямом фундаментально! науки останшм часом е дослщження в галузi електротехшки та техшки високих напруг. Розвиток iмпульсноi енергетики представляе величезний штерес з точки зору високо! продуктивносп i низьких енерговитрат.
Вперше iдея використання високовольтного iмпульсного розряду у водi була запропонована Л. А. Юткшим в 1933 роцi, в подальшому вона стала широко використовуватися для виршення ряду технологiчних процесiв, на основi електрогiдравлiчного ефекту [1]. Електрогiдравлiчний ефект е новим способом перетворення електрично! енергл в механiчну, здшснюеться без посередництва промiжних механiчних ланок, що забезпечуе йому високий ККД. Сутнють способу полягае в тому, що при здшсненш усерединi об'ему рщини, що знаходиться у вщкритому чи закритому посудинi, спецiально сформованого iмпульсного електричного (iскрового, кистьового та шших форм) розряду, навколо зони його утворення виникають надвисокi гiдравлiчнi тиску, здатнi робити механiчну роботу й шщшвати комплекс фiзичних
1 хiмiчних явищ. В основi електрогiдравлiчного ефекту лежить явище рiзкого збшьшення гiдравлiчного i гiдродинамiчного ефектiв i амплiтуди ударно! дп при здшсненш iмпульсного електричного розряду в йонопровщш рiдини за умови максимального укорочення тривалосп iмпульсу, максимально крутому фронт i формi iмпульсу, близькою до аперюдично1.
Таким чином, ударне перемщення рiдини, що виникае при розвитку i схлопиванп кавiтацiйних порожнин, викликае пластичш деформацп металевих об'ектiв, помщених поблизу зони розряду. Це дае можливють змiнювати форму листового матерiалу, що дозволило використовувати даний метод при iмпульсноi штампуваннi, яка знаходить широке застосування при обробцi металiв тиском в дрiбносерiйному виробництвi.
Основна частина
На рис. 1 представлений пристрш для iмпульсноi штамповки, котра працюе наступним чином.
Заготiвлю 1, призначену для передачi ш необхщно1 форми, установлюють над матрицею
2 в замкнутш камерi 3, заповненою робочо1 рiдиною, в якiй знаходяться електроди 4, з'еднаш
3 джерелом iмпульсноi енергл. Гальмiвним каналом 5, камера з'еднана з ресивером 6, в якому пщтримуеться постiйний рiвень рщини, за допомогою зливного бачка 7, пов'язаного з камерою. Порожнина реавера над рщиною вакуумируют пов'язаним з ресивером вакуум-насосом. Глибину вакууму вибирають такий, щоб рiдина в реавер не закипала (контроль здiйснюють через оглядове скло 8).
Створення розрядження зшмае протид^ розширенню порожнини, яка утворюеться при електрогiдравлiчним розрядi i вплив атмосферного тиску. У результат цього порожнина
розширюеться бшьшою м1рою, що тдвищуе нагромаджуваний на !! стшках енерпю, а це в свою чергу тдсилюе деформащю.
Використання електричного вибуху, точшше створюваних ним тисюв, послужило засобом створення нових х1м1чних сполук. Ударш хвиш, породжуваш динам1чним впливом вибуху, служать ушкальним способом впливу на х1м1чш реакцп синтезу 1 розкладання речовин. Мехашзм залучення речовини в нов1 для нього реакцп, полягае в тому, що при великих тисках - стиснення йде у вах трьох вим1рах одночасно. При цьому сильно змшюються зовшшш електронш структури атом1в, а значить - 1 ряд ф1зичних 1 х1м1чних властивостей. Кр1м того, вибухова ударна хвиля дробить зерна речовини 1 множить в його структур! дефекта - звичайш носи властивостей катал1затора в сотш раз1в.
При виробницт буд1вельних матер1ал1в, зокрема бетону, одержуваного з рацюнально пвдбрано! сум1ш1 в'яжучих речовин з водою, велике значения мають процеси прискорення твердшня. Автори винаходу [2] вважають, що при екранування бетонно! сум1ш1 вщ впливу зовшшшх сил земл1 в процеа зам1шування, спостер1гаеться прискорення процесу
Рис. 1. Схема пристрою для ¡мпульсно! штамповки: 1 - заготовка; 2 - матриця, 3 - робоча камера, 4 - електроди; 5 - гальм1вний капаючи; 6 - ресивер;
7 - зливний бачок, 8 - оглядове в1кно
Однак перевагу слщ вщдати дослщжень по впливу високовольтного електричного розряду на змшу властивостей цементного тесту, так як експерименти показують, що якщо в розчин додавати пробиту воду, то, не знижуючи мщносп можливо заощадити до 10 % цементу. Цей ефект пов'язаний з тим, що «пробита вода» краще абсорбуеться на поверхш цементних часток. При виробницта бетону електричний розряд призводить до того, що зерна в сум1ш1 стискуються по р1зному, а значить 1 неоднаково нагр1ваються. Перепади температури в сусщшх точках можуть досягати сотень 1 нав1ть тисяч градуав. Все це, в мющ узяте, 1 впливае на хщ звичайних реакцш 1 робить реальними поб1чш реакцп. Використовуючи запропоноване техшчне ршення, вдаеться з допомогою вибуху синтезувати в одне складне з'еднання вихщш компоненти бетонно! сум1ш1 [2, 3] за рахунок
штенсифшацп х1м1чних процеав. При металургшному виробницта структура великогабаритного злитку неоднорщна 1 грубозерниста, що негативно позначаеться на ф1зико-мехашчш властивосп металу. Вщомий споаб виправлення структури впливом на кристал1зуеться метал ультразвуком або електрогщравлши. Г. Г. Мальцев 1 М. X. Шоршоров з 1нституту Металургп та матер1алознавства та ¡м. А. А. Байкова РАН рекомендують додатково до цих способ1в через розплавлений метал пропускати ¡мпульсний електричний струм з частотою до 5 ¡мпульав в секунду [3]. Технолопчна схема, представлена на рисунку 1.2, дозволяе пояснити суть процесу, який иолягае в тому, що теля наповнення металом 1 виливнищ 2 на 11 прибуткову частину 3 встановлюють електророзрядний камеру 4 1 занурюють у рщкий метал електрод-хвилевщ 5 ¡з насадкою 6. Пот1м вщ генератора ¡мпульсу струму 7 по зовшшнього електричного ланцюга 8 на електроди 9 1 10 подають висока напруга. У розрядному пром1жку камери 4, заповнено! водою, виникае пробш м1ж електродом 9 1 центральним виступом 11 поршня 12. Пробш створюе пдравл1чний 1 кавггацшний удари, що передаються через електрод-хвилевщ 5 ¡з насадкою 6 металу, який отверд1вае, 1 кр1м того, через що утворився в результат! пробою струмопровщний канал ¡мпульс струму пщводиться до металу електродами 5 1 10 1 викликае глибоке переохолодження металу на фронп кристал1зацп. 3 метою електробезпеки 1 для виключення електричного кола, паралельно! металу, виливницю 2 з 11 (прибутковою частиною 3 вщокремлюють вщ навколишнього обладнання ¡золюючими прокладками 13 1 14. Пропонований споаб обробки дозволяе пщвищити ф1зико-х1м1чш властивосп металу шляхом усунення його х1м1чно'1 неоднорщносп 1 отримання мелкокристаллической структури в процеа затвердшня злигав.
Рис. 2. Схема елетро1мпульсной обробки розплавленого металу: 1 - розплавлений метал; 2 - виливнищ; 3 - прибуткова частина виливнищ; 4 - електророзрядний камера; 5 - електрод-хвилевщ; 6 - насадка; 7 - генератор ¡мпульсу струму; 8 - зовшшня електрична ланцюг, 9, 10 - електрод; 11 - центральний виступ; 12 - поршень; 13, 14 -¡золююч1 прокладки
Новий метод дозволяе обробляти маси металу до 50 тонн 1 вище з малими (щодо шших метод1в) енергетнчнимн затратами. При цьому ударна в'язюсть металу зростае на третину, на 25-30 градуав знижуеться пор1г хладоломкосп, на кшька вщсотюв зростае вихщ придатно! продукцп. Установки, що реал1зують електропдро1м-1мпульсш метод, впроваджеш на Чорноморському та Балтшському суднобуд1вних заводах, де вони змщнюють рщку сталь в ковшах, емшстю до 30 тонн. Обробка стал1, у процеа безперервного розливання ведеться на Руставський металургшному заводг Кожна установка дае економ1чний ефект до 150 тис. рубл1в на рк.
Процес з'еднання матер1ал1в полягае в наступному: у вакуумну камеру 4 (рис. 3) на робочому стол1 8 м1ж двома зразками 5 з кварцового скла або керамши помщали провщник у вигляд1 фольги 6, щшьне прилягання яких один до одного здшснювалося зусиллям пуансона 7. При створенш розрядження в камер1 4 порядку 3-10"4 Па вщ генератора ¡мпульав струму 1 по високовольтних вводах 2 через ¡золятори 3 на провщник 6 подавали ¡мпульс з запасено! енерпею 10 кДж 1 перюдом розряду t < 20 мкс. У процеа вибуху, наприклад, металевого провщника з фольги або дроту електричним розрядом, спостер1гаеться формування м1ж зразками 5 рщиннометал1чим прошарку. Даний споаб дозволяе з'еднувати метал з керамшою, керамшу з1 склом 1 ряд шших складних сполук, яю (вщомими) звичайними видами зварювання здшснити неможливо.
Рис. 3. Схема експериментально! установки: 1 - генератор ¡мпульав струму; 2 - високовольтний введения; 3 - ¡золятор; 4 - вакуумна камера, 5 - зразки з1 скла або керамши; 6 - металевий провщник; 7 - пуансон; 8 - робочий стш
Використовуючи електричне розпорошення металу у вакуум^ вдалося виршити проблему метал1зацп отвор1в в друкованих платах. При цьому в якосп одного з контакпв використовують легкоплавкий матер1ал, добре змочувальний випоряючийся провщник, який роз1гр1вають до температури плавления 1 випаровують його електричним вибухом у вакуум! м1ж металевими контактами [4].
Причому при формуванш пром1жного шару зазначеш покриття можуть бути як д1електриками, так 1 провщниками [5].
Створення та впровадження передово! промислово! технолог!! та обладнання для виробництва св1тловод1в, волоконно-оптичних та оптоелектронних елемент!в представляеться досить актуальним, оскшьки апаратура св1товодних лшш зв'язку, в якш вони використовуються,не тшьки багато раз1в збшьшуе обсяги передано! шформацп ! вщсташ м1ж ретрансляцшним пунктами (навггь при високш завадостшкосп),але й п!двищуе шформацшну захищешсть лшш зв'язку. У цьому план! становить штерес технолопя, заснована на розпиленш розплаву скла електричним вибухом у вакуум!, яка, поряд з тдвищенням якосп заготовки, призначено! для витягування скловолокна,забезпечуе рад1альний розподш показника заломлення в светопроводящий жил! та зниження вмюту молекул пдроксильно! групи (ОН-). Пропонована технология реал1зуеться за допомогою
Рис. 4. Схема отримання заготовок для оптичного волокна: 1 - високовольтний введения;
2 - високовольтний електрод; 3 - вакуумна камера, 4 - тдставка; 5 - тигель;
6 - нагр1вач; 7 - карусель; 8 - тигель з розплавом; 9 - скляний штабш;
10 - високочастотний шдуктор; 11 - металева трубка; 12 - опорна трубка;
13 - мундштук
У вакуумнш камер1 3 на тдставщ 4 коакаально шдуктора 10 встановлюють зб1рку -опорну трубку 12 з кварцового скла та люльку 11 з тугоплавкогоеталла. На карусел1 7 розмщують платинов1 типш 5,8, в яких знаходяться нав1шування скла з р1зними показниками заломлення. Пюля герметизацп 1 вакуумування камери нагр1вачем 6 1 високочастотним шдуктором 10 опорна трубка 1 тит з нав1шеннями скла нагр1ваються до робочих температур 723 К та 1373 К вщповщно.
Мундштук 13 опускають в розплав скла 1 при подальшому руа його вгору, стввюно опорно! трубщ 12, витягають штабш 9 у вигляд1 нитки розплаву скла. Пюля торкання мундштука високовольтного електрода 2 вщ генератора ¡мпульав струму подаеться високовольтний ¡мпульс по електричного кола (високовольтний електрод, мундштук, штабш
розплаву скла, тигель, земля), який випаровуе штабш, а продукти вибуху, конденсуючись на внутр1шнш стшщ опорно! трубки, створюють високояюсне покриття [6].
Якщо рщке скло обробити протягом 3-5 хв при напруз1 постшного струму 50-60 В з щшьшстю 0,02-0,05 А/см2, то щшьшсть рщкого скла не змшюеться, а плиншсть збшьшуеться бшьш, шж удв1ч1, що значно тдвищило клейову здатшсть активованого рщкого скла [6].
Використовуючи техшчне ршення, здатне руйнувати (пщривати) пол1кристал1чш матер1али високовольтним ¡мпульсним розрядом у вакуум^ вдаеться дослщити поведшку термодинам1чних функцш при фазових перетвореннях у твердих тшах. Дослщження показали, що в рад1ацшно-модиф1кованих матер1алах е обласп з сильшшою х1м1чним зв'язком, яю при плавленш металу не руйнуються 1 становлять не м1кро, а макрооб'ем.
Прямий експеримент дозволив довести просторову неоднорщшсть електрошв у метал11 зафшсувати «фотографа» електровибухового руйнування вольфрамово! дроту, отримано! з рад1ацшного технолог!! (рис. 5), на якш ч1тко простежуеться остов з сильшшою локал1зовано! х1м1чним зв'язком, не проводить електричний струм через вщсутшсть електрошв провщностг Чггко видно з'еднаш один з одним певш структурш угрупування атом1в в кристал1 у вигляд1 остр1вних утворень - кластер1в. Причому, кластерш угруповання (вщ двох до сотень атом1в) утримуються ковалентними х1м1чними зв'язками, а характер структуроутворення визначаеться енерпею зв'язку м1ж взаемод1ючими частниками дисперсно! фази, що утворюють структуру.
Рис. 5. Фотограф1я електровибухового руйнування вольфрамово! дроту д1аметром 14,5 мкм, отримано! з рад1ацшного технолог!!. Збшьшення х150
Таким чином, встановлено явище перетворення енергп внутр1кристал1чно! х1м1чного зв'язку м1ж матер1алом 1 комплексом, що включае точков1 дефекти 1 дом1шков1 атоми;в результат! перебудови кристал1чно! реш1тки пщ д1ею юшзуючого випромшювання спостер1гаеться формування гетеродесм1ческой структури спекаемом пол1кристал1чних порошюв,яка проявляеться в локальнш ерозп металевого провщника при його електричному вибуху у вакуум! у вигляд1 енергетично! атки.
Практичне використання вищевказаного методу вщкривае велим перспективи з вивчення фазових переход1в при вплив1 физикохимических фактор1в в технолог!! виробництва. При досить великш концентрацп дефекпв - перехщ метал-д1електрик, обумовлений ефектом просторово! локал1защею носпв струму. Аналопчне явище спостер1гаеться 1 при прокатщ метал1в 1 металевих сплав1в, яка включае в себе процес, що складаеться в обтисненш !х при високому тиску м1ж обертовими валками. У результат! пластично! деформацп стиснення вщбуваеться руйнування лито! структури металу 1 замють
не'1 утворюеться др1бнозерниста 1 бшьш повна структура - наклепанной поверхневий шар з полшшеними характеристиками металовироб1в. Фольга, отримана пластичним деформуванням з вщносним обтисненням бшьше 40 %, при електротдривно'1 вплив1 також руйнуеться з окремих дшянок, тобто спостер1гаеться локальна ероз1я провщника теля вибухового скипання [7]. Дане вщкриття дозволяе пояснити явище змшнення поверхш р1жучо! кромки плуга, виготовлено'1 з 1тр1ево чавуну. Отже, незвичайш властивосп 1тр1ево чавуну сшд розглядати з позицп змши х1м1чних зв'язюв при плавш в чавуноливарному виробництвг Вщомо, що при виробницта р1зних вид1в чавушв !х властивосп в значнш м1р1 залежать вщ структури металево'1 основи, форми 1 розм1р1в включень граф1ту, а також легуючих елеменпв. Тому введения в киплячий розплав чавуну присадок, наприклад, у вигляд1 солей ¡тр1ю, призводить до збшьшення енергп активацп, зростанням числа центр1в кристал1зацп металево'1 основи 1 зародкових ценпв видшення граф1ту,а також тдвищенню температури киплячого шару 1 розкладання кристал1зацшно1 води, що в кшцевому тдсумку призводить до змши х1м1чних зв'язк1в,вщповщальних за структуру 1 властивостг Причому, характер структуроутворення спрямований 1 визначаеться енерпею зв'язку м1ж взаемод1ючими частниками дисперсно! фази, а змша х1м1чних зв'язюв носить ковалентно-металевий характер м1жатомних взаемодш, що 1 визначае високу зносостшюсть чавуну,так як мщшсть ковалентного зв'язку на 30-40 % вище металевог
При вир1шенш еколопчних завдань А. В. Гурьянов 1 Б.1. Модзолевкш пропонують, заморожен! стар1 автомобшьш покришки руйнувати високовольтними електричними розрядами, стискаючи охрупченну холодом гуму м1ж електродами, як сталев1 листи при контактном точковом зварюванш [7]. На рис. 6 представлений пристрш для подр1бнення зношених шин, яке включае в себе електродний вузол, що складаеться з д1електрично'1 тдстави 1, д1електричного стрижня 2, жорстко закршленого на тдстав1 1, кшьцевих 1 електрод1в 3 1 4, м1ж якими розмщена шина 5, а також втулка 6.
Рис. 6. Пристрш для подр1бнення зношених шин: 1 - д1електрична тдстава; 2 - д1електричний стрижень; 3, 4 - кшьцев1 електроди; 5 - шина; 6 - втулка;
12 - рад1альш наскр1зш надр1зи
Деформащю шин здшснюють шляхом прикладання до них навантаження м1ж втулкою 6 1 д1електричною ищставою 1, величиною, що забезпечуе щонайменше щшьний контакт внутр1шшх б1чних иоверхонь шини 5. Пот1м електроди фшсують один щодо одного. Електродний вузол иомщаеться в крюстат, в який заливаеться рщкий холодоагент, наприклад, азот. У шиш 5 виконаш рад1альш наскр1зш надр1зи 7. Вщ генератора на електроди 3 1 4 подаються високовольтш ¡миульси, в результат! чого вщбуваеться пробш матер1алу шини з утворенням канал1в, яю заповнюються рщким холодоагентом. Заповнюе канали д1електрична рщина яка служить для концентрацп енерги подальшого електричного розряду, а, отже, для збшьшення !! мехашчного впливу на навколишнш матер1ал. Виникш цишндричш ударш хвиш, розширюючись рад1ально, утворюють в момент свого з1ткнення зони цишндрично! кумуляци. Кр1м того, оскшьки матер1ал шини в протекторно! частини шини 5 знаходиться в складно напруженому сташ, то додатковий мехашчний вплив на нього юкрових розряд1в призводить до його дуже швидкого иодр1бнення.
Результати проведених власних дослщжень показали, що за допомогою шрол1зу при температур! 450 ° С можлива подальша утил1защя др1бних частинок гуми без доступу иов1тря з утворенням продукпв вуглеводнево! сировини, яю можна використовувати для отримання бензину 1 мастильних матер1ал1в, а також сухого залишку який також можна використовувати в якосп палива. Вщом1 аналопчш роботи з утил1заци шин при атмосферному тиску за допомогою шрол1зу, що вщбуваеться в обертовому реактор! з осв1тою 47 % легко! фракци, 11 % газу 1 32 % саж11 10 % стал1 [7].
Новий сиоаб економ1чного спалювання палива зводиться до ищготовки палива до спалювання шляхом попередньо! обробки його в ¡мпульсному високовольтному електричному иолг Бшьш повне спалювання забезпечуеться додатковою подачею юшзованого окислювача [8].
Особливо ефективно використання електророзрядний обробки в технологи одержання водно-дисиерсних емульсш. На ищстав1 результате дослщжень Б. П. Чеснокову 1 його колегам вдалося розробити ряд перспективних технологий з використанням високовольтного електричного розряду [8]. У цьому илаш становить значний штерес сиоаб отримання водоиаливно! емульсГ! 1 система иодач1 !! в цишндр двигуна внутршнього згоряння, представлений на рис. 7.
При робот! пристрою паливо з паливного бака 2 через зашрний кран 1 фшьтр грубо! очистки 3 надходить у топливопщкачивающий насос 4, звщки по паливопроводу низького тиску через паливш фшьтри тонкого очищения 17 1 зворотний клапан 15 паливо надходить в диспергатор 16. 3 ресивера 27, в який нагштаеться иов1тря з комиресора (комиресор не показаний), при тиску 0,7-0,8 МПа, контрольоване манометром, через газовий редуктор 26 1 електромагштний клапан 25 повггря иодаеться в гщравл1чний акумулятор 23, який управляе подачею води з водяного бака. Вода, виходячи з бака 22 1 иройшовши гщроакумулятор 23, електромагштний клапан замикання води 24, водяний фшьтр 20, дозатор води 19 1 зворотний клапан 18, також надходить в диспергатор 16. Зважаючи на р1знищ щшьносп й в'язкосп води 1 дизельного палива, вони при звичайних умовах практично нерозчинш, тому в диспергатор! 16 в нижнш частиш його завжди буде знаходиться вода, а у верхнш частиш дизельне паливо, 1 високовольтш електроди завжди будуть знаходиться у водг Отримана водопаливних емульая з дисиергатора 16, з огляду на !! схильносп до розшарування, иодаеться через електромагштний клапан 13 в емульгатор 12 з приводом мехашзму иерем1шування, що забезпечуе сталють складу шгред1енпв емульси, 1 через вентиль 10, паливопровщ, паливний насос високого тиску 5 1 паливопровщ високого тиску 9 водопаливна емульая через форсунку 7 надходить в камеру згоряння 6. У схем1 передбачений паливопровщ 8, що забезпечуе вщвод зайво! кшькосп емульсГ! з форсунки 7 в емульгатор 12, що забезпечуе постшний 1 стабшьний склад сум1шг У випадку виникнення несиравностей в систем! приготування водопаливних емульси передбачена байиасна лЫя з вентилем 11 яка забезпечуе роботу двигуна на чистому паливг
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Рис. 7. Загальна принципова схема системи подач1 водопаливних емульсп: 1 - затрний вентиль; 2 - иаливний бак; 3 - фшыр грубого очищения;
4 - топливоподкачивающий насос; 5 - паливний насос високого тиску; 6 - камера згоряння;
7 - форсунка; 8 - трубопровщ; 9 - паливопровщ високого тиску; 10 - вентиль; 11 - вентиль;
12 - емульгатор, 13 - електромагштний клапан; 14 - байпасна лЫя; 15 - зворотний клапан;
16 - диспергатор; 17 - паливш фшьтри тонкого очищения; 18 - зворотний клапан;
19 - дозатор води; 20 - водяний фшьтр; 21 - водяний трубопровщ; 22 - водяний бак, 23 - гщравл1чний акумулятор; 24 - електромагштний клапан замикання води;
25 - електромехашчний клапан; 26 - газовий редуктор; 27 - pecieep
Таким чином, пропонований пристрш реал1зуе cnoci6 отримання водопаливно'1 емульсп, вщмшною особливютю яко! е те, що перемшування палива та води здшснюеться шляхом впливу електричного розряду на воду, завдяки чому створюеться електрогщравл1чний удар, який викликае руйнування молекул води i часткове емульгування з паливом. Додаванням надлишюв водопаливних cyMirni з форсунок в емульгатор, а не в бак з водою, пщвищуется стабшьшсть складу cyMirni.
Заслуговують на особливу увагу роботи в облает! 6ioxiMi4Hoi технолог!!, визначальною е досконалють сшьськогосподарського виробництва. При дослщженш процесу пастеризацп молока ¡мпульсним розрядом встановлено, що кишковопорожнинна паличка гине при розряд1 мало! емкосп i високш напруз1, a iHrni мшроби, навпаки, при бшьшш м1сткост1 i не високш напруз1. Вщзначаеться розкислюючо! дп розряду, гомогешзований ефект i органолептичш змши в молощ [9].
1нтенсивний розвиток електроф1зичних технологш обробки харчових продукпв сильними електричними полями з метою шактивацп м1крооргашзм1в, що викликають i'x псування [8], робить необхщним вивчення технолопчних фактор1в [12] i питань вивчення проникнення i розпод1лу електричного поля в бюлопчнш клггиш [10].
Розчини гшохлориту натр1ю, отримаш електрол1зом, фотох1м1чно розпадаючись, мають бшьшу бактерициднють, шж хлорш вода та iHrni дезшфектори, дшчим початком яких е активний хлор. У США електрол1тичне отримання гшохлориту натр1ю вже знайшло широке практичне застосування у водопроводах [10] рис. 8.
Останшм часом найбшьш перспективними е окислювальш фотахтм1чш технологи, поеднаш термшом Advanced Oxidation Processes (АОР), що включають методи одночасного впливу УФ - випромшювання та природних для природного середовища окислювач1в. До
технологий АОР вщносять 1 прийоми, яю використовують електричний розряд для очищения води [11] 1 знезараження спчних вод [11]. Х1м1чш реакци з речовинами-забруднювачами иротшають швидко 1 бурхливо, що дозволяе за годину знешкодити 1500 м иромислових стоюв. У результат! виходить чиста вода 1 вуглекислий газ. Шкщлив1 речовини коагулюють 1 вииадають в осад, що видаляеться з очисно! сиоруди простим фшьтруванням. Таким чином, застосування електроф1зичних метод1в обробки речовин в останш роки е иерсиективним наирямком дослщжень. Однак щ роботи не охоплюють вах асиекпв застосування, 1 зокрема використання, високовольтного розряду як нового напрямку в мшробюлогл зброджування оргашчних вщход1в. Проионоваш на цш основ! нетрадицшш технолог!! для агроиромислового комплексу е шновацшними.
Рис. 8. Схема гипохлоритного 1 хлорщелочного електрол1зера
Таким чином, видно, що електротехнологи знаходять застосування в самих р1зних галузях иромисловостг За рахунок застосування сучасних метод1в вдаеться вдосконалити технолопчний процес.
Висновки
1. Зроблений детальний опис електротехнологи яю знаходять застосування в самих р1зних галузях иромисловостг
2. Необхщно розробити методику оиису процеав анаеробного зброджування 1 теоретично обгрунтувати вилив електро1миульсно! обробки на процес отримання бюгазу.
Список лггератури
1. Юткин Л. А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Л.: Машиностроение, 1986.
2. Чесноков Б. П. Высокие технологии электровакуумного производства. Саратов: СГУ, 2000.
3. Клименко В. М. Применение электрофизического способа активации бетонных смесей при введении в них химической добавки на заводах ЖБИ и в полевых условиях. М.: Сб. трудов ПТИС. 2001. Вып. 10.
4. Егоров А. В., Летягин В. А. Нанесение пленок методом электрического взрыва материала. // Обзор по электронной технике. Сер.7. Технология, организация производства и оборудование. 1976. Вып. 12. С. 12.
5. Чесноков Б. П., Коблов А. И. Напыление в вакууме аморфных материалов электрическим взрывом. // Функциональное покрытие на стеклах Сб. докла-дов межд. науч. практ. симп. Харьковской науч. ассамблеи. Харьков: «Вокруг света», 2003. С. 138-142.
6. Чесноков Б. П., Коблов А. И., Наумова О. В. и др. Новое направление в техно-логии получения световодов.
7. Чесноков Б. П., Аблова О. В. Явление локализации электронов проводимости в металлах и их сплавах при радиационном облучении. Доклады РАН Естест-венных наук №№ 2, Саратов: «Надежда», 2000. С. 118-121.
8. Шарин Ю. Е., Короткое В. А., Панфилова Н. Е. Исследование процесса пастеризации молока импульсным разрядом // Новые физические методы обработ-ки пищевых продуктов. Межвуз. сб. / Ин-т тепло- и массообмена АН БССР. М. 1967.
9. Шалапугина Э. П., Шалапугина Н. В., Чесноков Б. М. Обработка молочного сы-рья импульсным электрическим разрядом. / Материалы науч.- практ. конфе-ренции. «Социально-экономическое развитие АПК в Саратовской области: проблемы и пути решения. М., 2002, С. 15—177.
10. Schoenbach 1С. Н., Peierkin FF. 1С, Alden. R.W. and IBeeke «The Effect of Pulsed Electric Fields on Biological Cells: Experiments and Applications», IEEE Transac-tions on Plazma Science, vol.25, J№ 2, 1997. P. 284—292.
11. Нагель Ю. А., Зарков С). A. и др. Электроимпульсное обеззараживание сточных вод. // В од о снабжение и санитарная техника, 19977. №2 6.
12. Курю Ю. В. Використання бюгазу для електрифшацп сшьськогосподарського виробницства /10. В. Курю // Фаховий журнал "Енергетика ieлектрифiкашя". м. Кшв, —
№ 8. — 2010. — C. 60—65.
ELECTRICAL ENGINEERINGS IMPULSIVE DEVICES AND TECHNOLOGIES, APPLIED FOR DEC:ISION OF ACTUAL TASKS OF IN DUSTRY A ND ALTERNATIVE EN ER GY
Ju. V. KURIS, Cand. Tech. Scie., A. V. RUB AN, The maister
In the article upplicutisn sf method sf the impulsive stumping is described ut treutment sf met-uls pressure in a melksseriynsm production.
Поступила в редакцию 17.12.2010 г.
