CC BY
26
3. Сравнительный анализ методов интерактивной триангуляции сеточных функций [Электронный ресурс] URL: http://cgm.computergraphics.ru/content/view/63 (Дата обращения 18.08.14)
4. Хермен Г. Восстановление изображений по проекциям: Основы реконструктивной томографии. М.: Мир, 1983. С. 352.
References
1. Dicom file format specification [Jelektronnyj resurs] URL: https://www.leadtools.com/sdk/medical/dicom-spec.htm (data obrashhenija 17.08.14).
2. Windows Kinect SDK Features [Jelektronnyj resurs] URL: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn782025.aspx (data obrashhenija 17.08.14).
3. Sravnitelniy analiz metodov interactivnoy triangulyacii setochnyh funkciy. [Jelektronnyj resurs] URL:
http://cgm.computergraphics.ru/content/view/63 (data obrashhenija 18.08.14)
4. Hermen G. Vosstanovlenie izobrazheniy po proekciyam: Osnovy rekonstructivnoy tomografii. М.: Mir, 1983. S. 352.
Федосов С. В. \ Осадчий Ю.П. 2, Маркелов А.В. 3, Туленов А.Т. 4
'Академик РААСН, доктор технических наук, 2 кандидат технических наук, 3 ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Ивановский государственный политехнический университет, 4 кандидат технических наук Южно-Казахстанский государственный университет
им. М. Ауезова
ИСЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЗАКУПОРИВАНИЯ ПОР ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН
Аннотация
В статье представлены результаты опытного исследования процесса образования отложений частиц загрязнений при разделении отработанных моторных масел с помощью трубчатых мембран «Владипор» с материалом активного слоя из фторопласта, полисульфона, полиэфирсульфона, полисульфоамида, поливинилхлорида, модифицированного поливинилхлорида.
Ключевые слова: мембранное разделение, отработанное моторное масло, объем масла прошедшего через единицу поверхности пористой перегородки, скорость фильтрования, схема закупоривания пор.
Fedosov S.V. \ Osadchiy U.P. 2, Markelov AV. 3, Tulenov А.Т. 4 1 Academician of RAACS, Doctor of Engineering, 2 Candidate of Technical Sciences, 3 senior lecturer, Ivanovo state polytechnical
university,
4 Candidate of Technical Sciences, Southern Kazakhstan state university of M. Auyezov THE STUDY OF THE MECHANISM OF CLOGGING THE PORES OF POLYMERIC MEMBRANES
Abstract
Results of skilled research ofprocess offormation of deposits ofparticles ofpollution are presented in article at division of the fulfilled engine oils by means of tubular membranes "Vladipor" with material of an active layer from a ftoroplast, a polisulfon, a poliefirsulfon, a polisulfoamid, polyvinylchloride, the modified polyvinylchloride.
Keywords: membrane division, the fulfilled engine oil, volume of the oil which passed through unit of a surface of a porous partition the filtering speed, the scheme of a blockage of a time.
Процесс оседания загрязнений в зависимости от их гранулометрического состава и концентрации и свойств фильтрующего материала может протекать по одной или нескольким схемам одновременно. При невысокой концентрации загрязнений и низкой вязкости органических сред фильтрование начинается с полного закупоривания отдельных пор частицами фильтруемого материала, размер которых превышает диаметр пор. Более мелкие частицы накапливаются в порах - происходит частичное закупоривание. Увеличение числа частиц на поверхности фильтрующего материала приводит к образованию «сводиков» над порами или промежуточному режиму, а дальнейшее возрастание числа этих частиц на поверхности мембраны приводит к их уплотнению и образованию осадка[1].
Известным специалистом в области фильтрования В.А. Жужиковым были выведены основные уравнения, описывающие функциональные зависимости указанных параметров при различных механизмах процесса фильтрования[1].
В лабораторных условиях были проведены исследования по разделению отработанного моторного минерального масла для дизельных двигателей грузовых автомобилей марки М8, содержащего асфальто-смолистые примеси и продукты износа.
На рисунках 1 - 4 приведены графические изображения функциональных зависимостей механизма закупоривания пор.
Анализируя приведенные на графиках (рис. 1 - 4) результаты экспериментов, можно предположить, что механизм закупоривания пор мембран происходит по следующим схемам:
- для мембран с активным слоем из полисульфона, поливинилхлорида и модифицированного поливинилхлорида -одновременное частичное закупоривание пор, образование «сводиков» вокруг пор, отложением осадка на поверхности;
- для мембраны из фторопласта - последовательное закупоривание пор, промежуточный режим с образованием «сводиков» и отложение осадка;
Рис. 1 - Полное закупоривание пор: 1 - Полиэфирсульфон; 2 - Модифицированный поливинилхлорид; 3 - Полисульфоамид; 4
- Поливинилхлорид; 5 - Полисульфон; 6 - Фторопласт.
18
Рис. 2 - Частичное закупоривание: 1 - Полиэфирсульфон; 2 - Модифицированный поливинилхлорид; 3 - Полисульфоамид; 4 -
Поливинилхлорид; 5 - Полисульфон; 6 - Фторопласт.
Рис. 3 - Промежуточный режим : 1 - Полиэфирсульфон; 2 - Модифицированный поливинилхлорид; 3 - Полисульфоамид; 4 -Поливинилхлорид; 5 - Полисульфон; 6 - Фторопласт.
Рис. 4 - Образование осадка: 1 - Полиэфирсульфон; 2 - Модифицированный поливинилхлорид; 3 - Полисульфоамид; 4 -
Поливинилхлорид; 5 - Полисульфон; 6 - Фторопласт.
19
- для мембран из полиэфирсульфона - последовательное образование «сводиков» над порами мембран и образование осадка;
- мембраны из полисульфоамида полное закупоривание пор.
Все перечисленные мембраны имеют одинаковый средний размер пор. Однако, механизм закупоривания пор протекает неодинаково. Данное явление можно объяснить различным рассеиванием размеров пор по площади фильтрующей поверхности [2].
Наиболее равномерным распределением пор, по всей видимости, обладает мембрана на основе полисульфоамида (ПСА), а самое неравномерное распределение пор у мембран из фторопласта (Ф).
Поэтому определить закон распределения размеров пор в мембране является актуальной теоретической и практической задачей. На это будет направлено дальнейшее исследование в данном направлении.
Литература
1. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. - М.: Химия, 1971. - 440 с.;
2. Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: учеб. для вузов. В 2-х кн. Ч. 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты / Ю. И. Дытнерский. - М.: Химия, 1995. -368 с.: ил.
References
1. Zhuzhikov V.A. Filtering. The theory and practice of division of suspensions. - М: Khimia, 1971. - 440 p.(in Russian)
2. Dytnersky, Ju.I. Protsessy and engineering chemistry vehicles: studies. For high schools. In 2 b. P.1. Idealised grounds of processes of engineering chemistry. Hydromechanical both calorific processes and vehicles / Ju.I.Dytnersky. - М: Chemistry, 1995. - 368 р.
Минаков В.Ф.
Доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Аннотация
Предложены способы обеспечения защиты вентильных электродвигателей на базе синхронных машин и преобразователей частоты: продольной и поперечной дифференциальных защит, максимальной токовой защиты, защиты от перегрузок, а также от замыканий на землю.
Ключевые слова: вентильный электродвигатель, преобразователь частоты, релейная защита.
Minakov V.F.
Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics IMPROVEMENT OF PROTECTION OF THE BRUSHLESS SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR
Abstract
Ways of ensuring protection of brushless synchronous electric motor on the basis of synchronous motors and converters of frequency are offered: longitudinal and cross differential protection, the maximum current protection, protection against overloads, and also against short circuits on the earth.
Keywords: brushless synchronous electric motor, frequency converter, relay protection.
Вентильный двигатель на базе тиристорного преобразователя частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и синхронной машины, обеспечивает регулирование частоты вращения ротора машины в широком диапазоне, а также плавный пуск с пониженными пусковыми токами [1 - 3]. Работа синхронной машины в режиме вентильного двигателя позволяет существенно улучшить характеристики приводов прокатных станов, систем подачи воды, реализовать мощные энергетические установки с аккумулированием воздуха, гидроаккумулирующие, парогазовые пиковые энергоблоки [4 - 6]. Исключение пусковых ударных токов [7 - 10], во-первых, повышает износостойкость привода, снижая воздействия токов в квадратичной зависимости от их уровней. Во-вторых, безударный режим благоприятен для систем электропитания приводных установок, позволяет использовать системы меньшей мощности. Важно, также, что вентильный способ регулирования частоты вращения характеризуется малыми потерями и потреблением электрической энергии. Свойство энергосбережения имеет принципиальное значение для электроэнергетики страны, обеспечивая кратное снижение затрат на энергоресурсы [11, 12]. Учитывая, что производство электроэнергии синхронными генераторами является первичным в производственных процессах, снижение ее себестоимости влечет за собой каскадный эффект понижения затрат предприятий - потребителей электрической энергии.
Использование вентильных двигателей ставит вопросы обеспечения защиты синхронной машины от анормальных и аварийных режимов при работе с тиристорым преобразователем частоты в условиях глубокого отклонения частоты от номинального значения [2, 13 - 15]. Проблема относится не только к исполнительным органам релейной защиты и противоаварийной автоматики, но и к датчикам, а также к логическим органам средств защиты.
Автором получены универсальные характеристики погрешности трансформаторов тока при трансформации трапецеидального тока с бестоковыми паузами и переменной частотой [2]. Установлены частотные границы, при которых токовые трансформаторы работают из-за насыщения ферромагнитных магнитпроводов с недопустимой погрешностью. Определена область потери чувствительности продольной дифференциальной защиты при внутренних повреждениях машины: при частотах 25% от номинальной и ниже. Поперечная дифференциальная защита функционирует, не теряя чувствительности при работе на пониженных частотах. Максимальная токовая защита на низших частотах (до 24% номинальной величины) снижает чувствительность и даже при коротких замыканиях на выводах синхронной машины оказывается нечувствительной. Дистанционная защита сокращает зону действия, однако, поток повреждений, к которым нечувствительна такая защита, не превышает 0,000268 1/год [16]. Токовые защиты обратной последовательности теряют на низших частотах способность выделения составляющих обратной последовательности. Но анализ такой характеристики, как перегрузочная способность синхронной машины при повышении токов обратной последовательности, позволил установить, что она повышается, не требуя при этом дополнительной защиты машины. Защиты от замыканий на землю (типа ЗЗГ) дают в условиях работы с тиристорным преобразователем частоты ложные срабатывания и требуют, следовательно, вывода их из работы.
Разработаны принципы функционирования и схемотехнические решения для синхронной машины с тиристорным преобразователем и регулированием частоты питающего напряжения [3, 17 - 20]. Так, частотно-независимая продольная дифференциальная защита выполняется на основе алгоритма частотной коррекции сопротивления нагрузки вторичной цепи трансформаторов тока, а именно - его понижения синхронно со снижением частоты. Защита обратной последовательности обеспечивается методом фазового торможения, пропорционального длительности полупериодов тока, возрастающих при пониженных частотах. Защита от замыканий на землю вентильного электродвигателя обеспечивается за счет компенсации наложенного сигнала в рабочей цепи. Максимальная токовая защита и защиты от перегрузок при использовании герметизированных магнитоуправляемых датчиков тока не только не теряют чувствительности, так как не имеют замкнутых насыщающихся магнитопроводов, как трансформаторы тока, но и повышают точность срабатывания на пониженных частотах.
Вывод. Предложенные способы совершенствования средств релейной защиты и автоматики вентильных электродвигателей позволят повысить надежность их работы. В результате будут сокращены затраты на ремонты и эксплуатацию систем
20
