CC BY
36
Yermilov Evgeny Aleksandrovich, applicant, [email protected], Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University,
Batov Nikolay Sergeyevich, applicant, ns. batov@gmail. com, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University,
Afanasov Vladimir Ilyich, senior teacher, skg63@mail. ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University
УДК 664; 621.9
ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ВОДООЧИСТКИ ПОД ФАКТИЧЕСКИ ЗАТРЕБОВАННЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ УСЛОВИЯ
В.Б. Морозов
Представлен и конкретизирован технологический комплекс по очистке исходной воды для нужд пищевых и смежных производств под фактические качественные требования.
Ключевые слова: водоподготовка, технологический комплекс, технологическое оборудование, качество.
Проведённая экспериментальная и статистическая оценка качества воды в Тульской области [15] с применением высокотехнологического оборудования пробоотбора сформировала требования к технологии водоочистки (водоподготовки).
При оценке применялся системный [6, 13] подход в рамках работы автоматизированной статистической системы контроля качества нештучной продукции [1-4, 7, 11, 17, 18, 20, 23-26, 30]. Инструментарий представлялся комплексом устройств [5, 8-10, 21, 22, 27-29] получения репрезентативных проб для последующего анализа. Главный критерий - безопасность готовой продукции [14] в рамках технологического комплекса [1, 6].
Технология рассчитана по схеме обработки воды методом обратного осмоса с предварительным осветлением, обезжелезиванием и умягчением подземной (артезианской) воды.
Потребность потребителя в очищенной воде, учитывая расход воды на собственные нужды, составляет 1,0 м /час. Суточное потребление -24 000 л подготовленной воды.
В качестве исходных данных приняты требования к воде [15], которая должна поступать на технологические нужды по следующим показателям (в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода»):
- внешний вид - чистая, бесцветная;
- общая жесткость - в пределах 1,5...7,0 мг-экв/л;
- рН - в пределах 6,5...8,5;
- железо - 0,3 мг/л;
- мутность - 0,5 мг/л;
- сухой остаток - в пределах 200...500 мг/л;
- сульфаты - 150 мг/л;
- нитраты - 5,0 мг/л.
Исходная вода, используемая в качестве сырой, имеет состав, указанный в таблице.
Состав исходной воды
Наименование определяемых показателей Ед. изм. Концентрация исходных показателей Нормативы по СанПиН 2.1.4.107401 «Питьевая вода» Параметры, подлежащие корректировке
Жесткость мг.экв/л 14,6 1,5...7,0 1,5...7,0
Железо общее мг/л 2,6 0,3 0,3
Запах при 20 0С баллы 2,0 0 0
Стронций мг/л 3,0 7,0 7,0, менее
Мутность мг/л 3,8 0,5 0,5, менее
Сульфаты мг/л 235 150 -
Сухой остаток мг/л 857 200...500 200...300
РН 6,85 6,5...8,5 -
Хлориды мг/л 26 150 -
Нитриты мг/л 0,003 0,005 -
Нитраты мг/л 27,5 5,0 5,0
Цветность градус 5,66 5 20, менее
Окисляемость мг/л 2,4 2,0 2,0
Кадмий мг/л 0,0001 0,001 -
Ртуть мг/л 0,00001 0,0005 -
Свинец мг/л 0,001 0,005 -
Нефтепродукты мг/л 0,005 0,01 -
ПАВ мг/л 0,025 0,05 -
С целью достижения нормативного уровня по показателям используемой воды в состав системы водоподготовки включены следующие блоки (рисунок) [14].
Сформированная система очистки воды работает следующим образом [15].
Исходная (неочищенная) вода поступает на первую ступень -фильтр грубой очистки (Ф1), где происходит очистка воды от инородных тел, таких как: частицы сварки, уплотнительные материалы, металлическая стружка, ржавчина и т.п. Фильтр предназначен для защиты последующего водоочистного оборудования от повреждений, возникающих из-за проникновения инородных тел. Это продлевает срок службы последующего оборудования, установленного после фильтра грубой очистки, и предотвращает преждевременный выход оборудования из строя.
Вода после фильтра грубой очистки (Ф1) поступает в накопительную ёмкость (ЕН1) - для создания аварийного запаса и хранения неочищенной воды. Вода из ёмкости (ЕН1) с помощью повысительного насоса (ПН1), работающего в автоматическом режиме, под давлением 4,0...4,2 бар подаётся на вторую ступень - автоматический фильтр осветления и обезжелезивания (Ф2), где происходит удаление растворённого железа, включая соединения гуминовых кислот, окисленных форм железа, марганца и некоторых других металлов. Удаление указанных загрязнений осуществляется фильтрацией через 2 слоя зернистых минералов. Режим работы непрерывный - система из двух фильтров, включённых параллельно, с двумя блоками управления. Фильтры работают одновременно, обеспечивая двойную производительность.
Осветлённая и обезжелезенная вода поступает на третью ступень -автоматический фильтр умягчения (Ф3). На фильтрах умягчения в процессе ионного обмена, а именно, методом натрий-катионирования при пропускании исходной воды через слой ионообменной смолы, происходит
2+ 2+
удаление из воды катионов жесткости (т.е. ионы Са и Mg ), а в обрабатываемую воду поступают ионы Иа+, анионный состав воды при этом не изменится.
Далее умягчённая вода направляется на четвёртую ступень - фильтр тонкой очистки (ВВ), где происходит защита последующего технического оборудования от повреждений, возникающих из-за проникновения инородных тел, таких как: частицы загрузки и т.п. Фильтр работает на основе полипропиленовых картриджей.
После фильтра тонкой очистки вода проходит обработку на пятой ступени - обратноосмотической установке обессоливания воды (Р/О) для получения деминерализованной воды. Обессоливание воды основано на принципе обратного осмоса, отделения пресной воды от минерализованной через полупроницаемую мембрану под давлением выше осмотического. Получаемая опресненная вода освобождается от ионов растворенных солей, мембраны задерживают бактерии и вирусы.
Далее очищенная вода поступает в буферную ёмкость - пластиковую накопительную емкость объемом 1000 л (ЕН2). Подача воды из накопительной ёмкости осуществляем с помощью автоматического насоса (ПН2).
Так как опресненная на установке вода длительное время хранится в открытой емкости, то при контакте с воздухом и стенками, возможно ее вторичное загрязнение, то есть необходимо её обеззараживание. Поэтому вода из накопительной ёмкости (ЕН2) направляется на шестую ступень -бактерицидную установку (БУ) с эффективной дозой облучения - не менее 16 мДж/см . Обработка воды ультрафиолетовым излучением (длина волны 253,7 нм) нейтрализует бактерии, вирусы и другие простейшие микроорганизмы и предотвращает их размножение. Метод действует, даже если микроорганизмы приобрели иммунитет к применяемым химическим веществам.
Технологическая схема очистки воды: Ф1 - фильтр грубой очистки воды; А - автомат промыва; М1-М7 - манометры; ПО1-ПО6 - пробоотборники; ЕН1, ЕН2 - накопительные ёмкости; ПН1, ПН2 - повысительные насосы; Ф2,Ф3 - автоматические фильтры обезжелезивания; Ф4,Ф5 - автоматические фильтры умягчения; СБ1,СБ2 - баки солерастворители; ЭК1 - ЭК4 - электроклапаны; БУ - бактерицидная установка; КК - коренной кран; К1 - К23 - краны управления технологией; Р/О - обратноосмотическаяустановка; ВВ - барьерный фильтр
В целях недопущения попадания неочищенной воды через байпас-ную линию во время регенерации, в магистрали после фильтров используются электромеханические клапаны с микровыключателями (ЭК1-ЭК4), которые в режиме регенерации сорбентов перекрывают подачу неочищенной воды потребителю.
Таким образом, после прохождения вышеперечисленных ступеней очистки параметры воды улучшены, она пригодна для питья и использования в любом пищевом производстве, т.к. полностью соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода».
Заданные параметры получаемой воды (см. таблицу) обеспечиваются эксплуатацией соответствующего оборудования [1, 6] в составе описанного технологического комплекса. Предложены основные условия работы.
Фильтр грубой очистки.
При движении воды через пористую сетку достигается извлечение из неё (воды) взвешенных веществ. Процесс осуществляется на поверхности сетки. Процесс фильтрования состоит из трёх явлений: отложения, фиксации и отрыва. При механическом процеживании из воды извлекаются все частицы, превышающие размеры пор фильтрующей основы или пор, формируемых задержанными частицами, которые сами образуют фильтрующий слой. При этом чем меньше размеры фильтрующей основы, тем более высоким будет достигаемый эффект. Процесс поверхностного фильтрования подчиняется закону Дарси, согласно которому потери напора пропорциональны скорости фильтрования с коэффициентом пропорциональности, зависящим от динамической вязкости и сопротивления среды. Фильтрование через пористую основу сопровождается отложениями задержанных примесей на её поверхности или внутри её. Частично отложение взвешенных веществ происходит в порах фильтрующей основы, так как часть взвешенных частиц имеет размер меньше размера пор, и траектория движения частиц приводит к их контакту с поверхностью поровых каналов. При использовании фильтрующего элемента с размером ячейки 100 мкм происходит процесс микрофильтрования, то есть извлекаются частицы с размером от 1 до 150 мкм.
При микрофильтровании удаляются взвешенные частицы большого размера, частицы растительного, животного происхождения. Эффективность работы фильтра ограничена следующим фактором - промытая сетка в начале фильтроцикла не обеспечивает надлежащего задержания частиц.
Для исключения коррозии фильтрующего элемента фильтр оснащен сменным фильтрующим элементом из нержавеющей сетки с размером ячейки 100 мкм. Сменный фильтрующий элемент разделён на две области. В процессе фильтрации только в большой нижней области по направлению снаружи внутрь протекает вода, малая верхняя область не контактирует с нефильтрованной водой.
В среднем эффективность снижения содержания взвешенных частиц в результате микрофильтрования составляет 50...80 %, что является достаточно высоким показателем. Потери напора на сетке составляют до 0,2 бар, а общие потери в фильтре достигают 0,5 бар. Расход воды на промывку фильтра составляет 12...20 л.
Фильтр обезжелезивания и осветления. Для удаления железа из подземных вод наибольшее эффективен безреагентный метод. В случае, когда величина рН больше 6,8, количество растворённого кислорода превышает 15 % от количества растворённого железа, наиболее экономически целесообразным является использование фильтров засыпного типа с фильтрующей загрузкой. Этот материал является катализатором, на поверхности которого происходит окисление растворимых солей железа, в результате чего образуются нерастворимые соли железа, которые осаждаются в толще материала. Окисленное железо удаляется на фильтрах, загруженных фильтрующей средой. Регенерация по таймеру без химического раствора обратным потоком воды.
Желательнее применение системы из двух фильтров, включённых параллельно, с двумя блоками управления. Сущность метода заключается в фильтровании обрабатываемой воды, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твёрдых частиц. При пропуске воды через слой зернистого материала в зависимости от заряда и соотношения размеров примесей воды и зёрен фильтрующей загрузки могут осуществляться три вида фильтрования:
1) задержание примесей на поверхности фильтрующего слоя;
2) задерживание примесей в порах фильтрующего слоя;
3) одновременное образование примесями плёнки и их отложение в порах загрузки.
Извлечение примесей из воды и их закрепление на зёрнах фильтрующей загрузки происходит под воздействием сил адгезии. Осадок, накапливающийся в загрузке из задержанных примесей, имеет весьма непрочную структуру. Под влиянием гидродинамических сил потока эта структура разрушается, и некоторая часть ранее прилипших частиц отрывается от зёрен загрузки в виде мелких хлопьев и переносятся в последующие слои загрузки (суффозия), где вновь задерживается.
Следовательно, процесс очистки воды следует рассматривать как суммарный результат двух противоположных процессов: процесса адгезии и процесса суффозии. Очистка воды происходит до тех пор, пока интенсивность прилипания частиц превышает интенсивность их отрыва.
Метод прямой фильтрации эффективен для удаления коллоидных примесей из воды, включая соединения гуминовых кислот, окисленных форм железа, марганца и некоторых других металлов. Удаление указанных загрязнений осуществляется фильтрацией через 2 слоя зернистых минералов. Таким образом, в нижнюю часть фильтра засыпается зернистый мате-
риал, обеспечивающий равномерное распределение потока по сечению фильтра. В данном случае дренажная загрузка состоит из кварцевого щебня фракционного состава 2...5 мм, в количестве ~ 10 кг для одного фильтра. Основную нагрузку в процессе фильтрования от цветности воспринимает алюмосиликатный сорбент: фракции размером 1- 3 мм ~ 30 л для одного фильтра. Сорбент задерживает вещества слизисто-органического происхождения, обладает большой грязеемкостью, т.е. способен задерживать большое количество примесей. Обладает высокой химстойкостью. Так как в исходной воде железо частично находится в растворённом состоянии в качестве сорбента используется катализатор реакции окисления соединений железа и марганца растворённым в воде кислородом. Соединения металлов, являющиеся результатом окисления, осаждаются в межзерновом пространстве загрузки и легко отфильтровываются обратным током воды. Фракционный состав сорбента 0,42...2,0 мм. Количество сорбента для одного фильтра 70 л.
Фильтр должен быть снабжён автоматической системой промывки и регенерации [5, 8-10, 21, 22, 27-29].
Фильтр умягчения. Удаление из воды катионов жесткости (т.е. кальция и магния) осуществляется в процессе ионного обмена, а именно, методом натрий-катионирования при пропускании исходной воды через слой ионообменной смолы. При №-катионировании протекают следующие реакции:
2~МаК+Са(ИС03)2=СаК2+2~МаИС03;
2NaR+Mg(HC03)2=MgR2+2NaHC03;
2ЫаЯ+СаС12=СаЯ 2+2ЫаС1; 2N+MgCl2=MgR2+2NaCl;
2NaR+MgS04=MgR2+Na2S04, где NaR, CaR2, MgR2 - солевые формы катионита.
В результате обменных реакций из обрабатываемой воды удаляются ионы Са2+ и Mg2+, а в обрабатываемую воду поступают ионы Na+, анионный состав воды при этом не изменится.
Осуществлять метод натрий-катионирования предлагается на установке умягчения. Установка состоит из корпуса фильтра, блока управления и бака-солерастворителя. Корпус фильтра изготовлен из литого полимера, упрочненного стекловолокном. Подача воды осуществляется по центральному распределительному стояку с щелевым распределителем на конце, устанавливаемым вертикально внутри фильтра. Объем загрузки смеси в адсорбер составляет не менее 66 % объема абсорбера. Адсорбер снабжен верхним дренажным устройством с размером щели не более 0,3 мм. Фильтр снабжен автоматическим блоком управления. Блок управления изменяет направление потока воды, задавая тем самым различные режимы работы:
- в режиме очистки вода поступает во вход блока управления, двигаясь сверху вниз в корпусе, проходит через фильтрующую среду, очищаясь от тех или иных типов загрязнений, проходит через «поддерживающий» слой, через щели нижнего распределителя попадает в центральный стояк и, поднимаясь по нему, попадает на выход в управляющем блоке;
- в режиме обратной промывки вода двигается вниз по центральному стояку, проходит через щели распределителя, поднимается вверх через фильтрующую среду, заставляя ее расшириться на 20 - 40 % и вместе с загрязнениями через дренажный выход блока управления, сбрасывается в канализацию;
- в режиме подачи регенерирующего раствора поток воды двигается в том же направлении, что и в режиме очистки, но сбрасывается в дренаж через встроенный в блок управления засасывающий эжектор. В линии подачи регенерирующего раствора создается разряжение, благодаря чему раствор поступает из бака через управляющий блок внутрь фильтра и проходит через фильтрующую среду, восстанавливая ее свойства;
- в режиме подачи воды в бак для приготовления и хранения регенерирующего раствора, управляющий блок направляет воду в линию подачи регенерирующего раствора.
Также желательно применять систему из двух фильтров, включённых параллельно, с двумя блоками управления. Регенерация каждого из фильтров производится по очереди по мере необходимости. В момент регенерации работает только один из фильтров.
Фильтр тонкой очистки
Технология очистки воды, в данном случае, заключается в фильтрации воды под давлением на патронном фильтре. Картридж изготовлен из вспененного полипропилена. На фильтрах такого типа удаляются очень мелкие частицы, порядка нескольких микрон.
Производительность при использовании полипропиленовых картриджей 6,0 мм. Высота картриджа 500 мм. Диаметр 160 мм. Присоединительная резьба корпуса фильтра (вход и выход) 1 дюйм. Потеря давления при максимальной производительности 0,4 бар.
Обратноосмотическая установка
Обратный осмос, основанный на использовании переноса молекул воды через полупроницаемую мембрану под избыточным давлением, является одним из современных методов обессоливания воды. Такая мембрана проницаема для молекул воды, но не пропускает молекулы и ионы растворенных в воде веществ. Явление осмоса состоит в том, что при неодинаковых концентрациях раствора с разных сторон полупроницаемой мембраны молекулы воды могут диффундировать через нее из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.
Обратный процесс - диффузию молекул воды через мембрану можно осуществить, подавая концентрированный раствор на мембрану под давлением, превышающим осмотическое. Такой процесс называется обратным осмосом.
Производительность установки по очищенной воде (пермеат) принята равной 1,0 м /час.
Потребность в исходной воде с учетом сброса концентрата составляет 1,5...2,0 м /час. Расчетная температура воды для установок обратного осмоса составляет 20...25 0С. При снижении температура на 1 градус производительность установки уменьшается на 3...5 %, что соответственно увеличивает сброс концентрата.
Обессоливание воды на установке Я/О - 1.0 основано на принципе обратного осмоса, отделения пресной воды от минерализованной через полупроницаемую мембрану под давлением выше осмотического (баромем-бранный процесс), которое для заданных условий и типа применяемых мембран составляет 10...12 кгс/см . При таком давлении через поры синтетических композитных мембран проходят молекулы чистой воды и задер-
2+
живаются гидратированные солеобразующие ионы: HC03-, S02', СГ, Са , Mg2+, Na+, Х+, Fe2+, С^+ и ряд других микроэлементов, имеющих значительно больший размер.
Получаемая опресненная вода освобождается от ионов растворенных солей, мембраны задерживают бактерии и вирусы.
Если опресненная на установке вода длительное время хранится в открытых ёмкостях, то при контакте с воздухом и стенками, возможно ее вторичное загрязнение. В этом случае перед подачей потребителю следует применять один из методов обеззараживания.
Бактерицидная установка
Обеззараживание воды методом УФ-излучения как реальный метод, обладающий соответствующими характеристиками и апробированный в действующих системах водоподготовки используется на практике в разных вариациях и служит альтернативой озонированию и хлорированию. Оценка приемлемости того или иного метода зависит от обеспечения удаления патогенных и снижения концентрации индикаторных микроорганизмов до значений, установленных соответствующими санитарными нормативами; минимального влияния колебаний физико-химического качества воды на эффективность обеззараживания, наличия вредных побочных продуктов в концентрациях выше допустимых, приемлемость для работы в общей технологической схеме очистки и соответствия экономическим требованиям.
Дезинфицирующие свойства ультрафиолета проявляются благодаря воздействию электромагнитного излучения определенного диапазона на жизненно важные части микроорганизмов. Процесс происходит и на молекулярном уровне: ультрафиолетовые лучи, участвующие в фотохимиче-
ской реакции, разрушают структуру молекул, ответственных за реализацию алгоритма воспроизводства вирусов и бактерий. Фрагментированные остатки уничтоженных микроорганизмов, находящиеся в воде, удаляются за счет процесса тонкой фильтрации.
Обработка воды ультрафиолетовым излучением (длина волны 253,7 нм) нейтрализует бактерии, вирусы и другие простейшие микроорганизмы и предотвращает их размножения. Метод действует, даже если микроорганизмы приобрели иммунитет к применяемым химическим веществам.
УФ-облучение должно применяться для обеспечения обеззараживания воды до нормативного качества по микробиологическим показателям, при этом необходимые дозы выбираются на основании требуемого снижения концентрации патогенных и индикаторных микроорганизмов.
Сегодня метод УФ-облучения - это элемент решения задачи обеззараживания при подготовке питьевой воды из различных источников водоснабжения, выполняющий свою функцию в полной системе водоподго-товки. Установлено, что наибольшим бактерицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 200 до 295 мкм. Эта область ультрафиолетового облучения называется бактерицидной. Максимум бактерицидного действия располагается около длины волны в 254 мкм.
Таким образом, исходная вода, обрабатываемая описанным сложным технологическим комплексом водоочистки, проходя последовательно данные стадии, очищается от взвешенных частиц, железа, солей жесткости, сухого остатка. Происходит улучшение органолептических свойств. Происходит обеззараживание воды. На выходе из системы вода имеет показатели, удовлетворяющие требованиям [15], затребованным в таблице.
Список литературы
1. Автоматизация статистического контроля качества пищевой продукции в массовых производствах / А.С.Горелов [и др.]; под науч. ред. В .В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 104 с.
2. Горелов А.С., Лисицын С.А., Морозов В.Б. Статистическое исследование точности работы дозаторов роторной машины для розлива водок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 7. Ч. 1. С. 133-138.
3. Горелов А.С., Морозов В.Б., Сапронов П.В. Структурирование в технологической системе отбора и подготовки проб продукции и сырья пищевой и перерабатывающей промышленности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. Вып. 2. С. 345-355.
4. Горелов А. С., Прейс В.В., Сосков В.Б. Принципы построения интегрированной системы автоматизированного статистического контроля качества машиностроительной продукции // СТИН. 2007. № 12. С. 2-5.
5. Патент на полезную модель RUS 55132 06.03.2006. Пробоотборник жидкости из трубопровода / А.С.Горелов, В.В.Прейс, В .Б. Сосков.
6. Горелов А.С., Прейс В.В., Сосков В.Б. Системы отбора и подготовки проб для автоматизированного статистического контроля качества нештучной продукции / под ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. 140 с.
7. Горелов А. С., Прейс В.В., Сосков В.Б. Теоретические основы синтеза структур автоматизированных систем отбора и подготовки проб нештучной продукции // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2008. № 1. С. 234-249.
8. Патент на полезную модель RUS 56616 19.04.2006. Устройство отбора проб из открытого потока жидкости / А.С.Горелов, В.В.Прейс,
B.Б.Сосков.
9. Патент на полезную модель RUS 55135 06.03.2006. Устройство сокращения сыпучих проб / А.С.Горелов, В.В.Прейс, В.Б.Сосков.
10. Патент на полезную модель RUS 111528 22.06.2011. Шнековый питатель / В.В.Жарков, В.Б.Морозов, В.В.Прейс.
11. Лисицын С.А., Морозов В.Б., Прейс В.В. Обеспечение качества розлива ликероводочной продукции на роторных (карусельных) машинах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки,
2010. Вып. 2. Ч. 1. С. 177-185.
12. Морозов В.Б. Анализ технологической операции измельчения в свеклосахарном производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2013. Вып. 6. Ч. 1. С. 214-220.
13. Морозов В.Б. Анализ функционально-структурных компонентов машин сельскохозяйственного назначения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2010. Вып. 1. С. 23-28.
14. Морозов В.Б. Комплексная безопасность как элемент качества в пищевых и перерабатывающих производствах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2010. Вып. 3.
C. 258-263.
15. Морозов В.Б. Статистическая оценка необходимости технологической очистки воды на пищевых предприятиях Тульской области // Известия Тульского государственного университета. Технические науки.
2011. Вып. 5. Ч. 3. С. 64-74.
16. Морозов В.Б. Экспериментальная оценка варьируемых геометрических размеров свекловичной стружки в технологических системах процессов сахарного производства // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2012. Вып. 10. С. 150-159.
135
17. Морозов В.Б. Элементы управления качеством продукции: репрезентативность проб // в сборнике: современные материалы, техника и технология: материалы 3-й Международной научно-практической конференции; ответственный редактор Горохов А.А., 2013. С. 348-350.
18. Морозов В.Б., Морозова Т.Г. Методологическое и техническое обеспечение процесса получения репрезентативных проб // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып. 7. Ч. 2. С. 14-21.
19. Морозов В.Б., Морозова Т.Г. Экспериментальная оценка функциональных параметров процесса смешения разноагрегатных сред // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2015. Вып. 7. Ч. 2. С. 99-106.
20. Прейс В.В., Морозов В.Б., Лисицын С.А. Задачи статистического моделирования процедур непрерывного (выборочного) контроля параметров розлива и упаковки напитков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2009. Вып. 1. Ч. 1. С. 205212.
21. Патент на полезную модель RUS 97989 19.05.2010. Устройство для дозирования жидкости / В.В.Прейс, В.Б.Морозов, С.А.Лисицын.
22. Патент на полезную модель RUS 97989 19.05.2010. Устройство для дозирования жидкости / В.В.Прейс, В.Б.Морозов, С.А.Лисицын.
23. Сосков В.Б. Методы и средства автоматизированного статистического непрерывного контроля качества нештучной пищевой продукции: дис. ... канд. техн. наук. Тула, 2006.
24. Сосков В.Б. Представительность процесса пробоотбора нештучной продукции // Автоматизация. Современные технологии. 2005. № 7. С. 36-37.
25. Сосков В.Б. Принцип совмещения операций в новом устройстве отбора проб жидкостей // Вестник машиностроения. 2004. № 8. С. 84.
26. Сосков В.Б., Горелов А.С. Автоматизация процедур статистического контроля качества нештучной продукции // Вестник Курганского государственного университета. Сер. Физиология, психофизиология, психология и медицина. 2006. № 5-2. С. 125-126.
27. Патент на изобретение RUS 2263890 06.05.2004. Устройство для отбора проб сыпучих материалов / В.Б.Сосков, А.С.Горелов, В.В.Прейс.
28. Патент на полезную модель RUS 54430 20.12.2005. Устройство управления качеством нештучного продукта / В.Б.Сосков, А.С.Горелов, В.В.Прейс.
29. Патент на изобретение RUS 2224990 27.05.2002. Устройство для отбора проб жидких сред из трубопровода / П.В.Пересторонин, В.Б.Сосков [и др.].
30. Gorelov A.S., Preis V.V., Morozov V.B. Design principles for integrated automated statistical quality-control systems in manufacturing // Russian Engineering Research. 2008. Т. 28. № 3. С. 251-254.
Морозов Владимир Борисович, канд. техн. наук, доц., qtayaramhler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FORMATION OF THE TECHNOLOGICAL COMPLEX OF WATER PURIFICATION UNDER ACTUALLY REQUESTED OPERATIONAL CONDITIONS
V.B. Morozov
The technological complex on purification of initial water for needs of food and adjacent productions under the actual high-quality requirements is provided and concretized.
Key words: water purification, technological complex, processing equipment, quality.
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical sciences, docent, qtay@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 539.3; 534.26
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОДНОРОДНОГО ПОКРЫТИЯ УПРУГОГО ШАРА СО СФЕРИЧЕСКОЙ ПОЛОСТЬЮ И ОПТИМАЛЬНЫМИ ЗВУКООТРАЖАЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ
Л.А. Толоконников
Получено приближенное аналитическое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на упругом однородном шаре, имеющем сферическую полость и ради-ально-неоднородное покрытие. На основе решения прямой задачи рассмотрена обратная задача об определении законов неоднородности покрытия, обеспечивающих наименьшее звукоотражение в заданном направлении.
Ключевые слова: дифракция, звуковые волны, упругий шар, сферическая полость, неоднородное упругое покрытие, законы неоднородности
Создание покрытий с требуемыми звукоотражающими свойствами является актуальной проблемой. В настоящее время предложены различные способы получения таких покрытий применительно к телам различной геометрической формы. Требуемые звукоотражающие характеристики упругих тел можно получать с помощью покрытий в виде непрерывно-неоднородного упругого слоя.
