Научная статья на тему 'Исследование конструкций и производительности центробежных насосов и насосных станций для флотационного обогащения наноразмерных сред'

Исследование конструкций и производительности центробежных насосов и насосных станций для флотационного обогащения наноразмерных сред Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
402
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДОСТРУЙНЫЕ НАСОСЫ / НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ / ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ / ФЛОТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕ-НИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ СРЕД / WATER JET PUMPS / PUMPING STATIONS / MINERAL PROCESSING / FLOTATION CONCENTRATION OF NANOSCALE ENVIRONMENTS

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Дружинина Татьяна Яковлевна, Немаров Александр Алексеевич, Горовой Валерий Олегович

В статье представлены результаты изучения и анализа насосов и насосных станций, применяемых во флотационном обогащении наноразмерных сред. Выявлены достоинства и недостатки отдельных моделей. Описаны основные части центробежного насоса, эжектора и инжектора. Приведены характеристики насосов типа НД для оптимального подбора производительности разрабатываемого производства. Предложен алгоритм оценки насосных станций при под-боре и проектировании производственной линии. Приведены характеристики, варьирование которых позволит подобрать оптимальные параметры производительности при запуске производства. При изменении диаметра рабочего колеса расход, напор и мощность насоса при постоянном числе оборотов будут изменяться. Новые значения этих элементов характеристики насосов точно определяются опытным путем при испытании. Для повышения напора необходимо: применять многоступенчатые центробежные насосы; производить последовательное соединение отдельных одноступенчатых насосов; увеличить частоту вращения и диаметр рабочего колеса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Дружинина Татьяна Яковлевна, Немаров Александр Алексеевич, Горовой Валерий Олегович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE STUDY OF THE STRUCTURE AND PERFORMANCE OF CENTRIFUGAL PUMPS AND PUMPING STATIONS FOR NANOSCALE FLOTATION ENRICHMENT OF MEDIUMS

The article presents the results of the study and analysis of pumps and pumping stations used in the flotation enrichment of nanoscale mediums. Strengths and weaknesses of certain models are identified. Main parts of a centrifugal pump, ejector and injecting. The characteristics of ND type pumps for selecting optimum productivity are given. The algorithm for estimating pumping stations to select and design the production line. When changing impeller diameter the flow rate, pressure and pump power at a constant rpm will change. The new values of these elements, characteristics of the pumps are set empirically during the test. To increase pressure you need to apply a multi-stage centrifugal pumps; to produce a series connection of separate single-stage pumps; to increase the rotational speed and impeller diameter.

Текст научной работы на тему «Исследование конструкций и производительности центробежных насосов и насосных станций для флотационного обогащения наноразмерных сред»

УДК 669.71:502.3 Дружинина Татьяна Яковлевна,

к. т. н., доцент кафедры сопротивления материалов, Иркутский национальный исследовательский технический университет,

тел. 8 (950) 066-47-07, e-mail: [email protected] Немаров Александр Алексеевич, доцент кафедры информатики института кибернетики, Иркутский национальный исследовательский технический университет, тел. 8 (964) 358-38-84, e-mail: [email protected] Горовой Валерий Олегович, инженер НИЧ, аспирант физико-технического института, Иркутский национальный исследовательский технический университет, тел. 8 (950)060-52-67, e-mail: [email protected]

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ

НАНОРАЗМЕРНЫХ СРЕД

T. Y. Druzhinina, A. A. Nemarov, V. O. Gorovoy

THE STUDY OF THE STRUCTURE AND PERFORMANCE OF CENTRIFUGAL PUMPS AND PUMPING STATIONS FOR NANOSCALE FLOTATION ENRICHMENT OF MEDIUMS

Аннотация. В статье представлены результаты изучения и анализа насосов и насосных станций, применяемых во флотационном обогащении наноразмерных сред. Выявлены достоинства и недостатки отдельных моделей. Описаны основные части центробежного насоса, эжектора и инжектора. Приведены характеристики насосов типа НД для оптимального подбора производительности разрабатываемого производства. Предложен алгоритм оценки насосных станций при подборе и проектировании производственной линии. Приведены характеристики, варьирование которых позволит подобрать оптимальные параметры производительности при запуске производства. При изменении диаметра рабочего колеса расход, напор и мощность насоса при постоянном числе оборотов будут изменяться. Новые значения этих элементов характеристики насосов точно определяются опытным путем при испытании. Для повышения напора необходимо: применять многоступенчатые центробежные насосы; производить последовательное соединение отдельных одноступенчатых насосов; увеличить частоту вращения и диаметр рабочего колеса.

Ключевые слова: водоструйные насосы, насосные станции, обогащение полезных ископаемых, флотационное обогащение наноразмерных сред.

Abstract. The article presents the results of the study and analysis of pumps and pumping stations used in the flotation enrichment of nanoscale mediums. Strengths and weaknesses of certain models are identified. Main parts of a centrifugal pump, ejector and injecting. The characteristics of ND type pumps for selecting optimum productivity are given. The algorithm for estimating pumping stations to select and design the production line. When changing impeller diameter the flow rate, pressure and pump power at a constant rpm will change. The new values of these elements, characteristics of the pumps are set empirically during the test. To increase pressure you need to apply a multi-stage centrifugal pumps; to produce a series connection of separate single-stage pumps; to increase the rotational speed and impeller diameter.

Keywords: water jet pumps, pumping stations, mineral processing, flotation concentration of nanoscale environments.

Введение

Для обеспечения бесперебойной работы линии флотационного обогащения кремнийсодер-жащих структур необходимо обеспечить ее насосами оптимальной производительности.

На развитие многочисленных конструкций насосов и насосных станций повлияло разнообразие условий их применения.

Водоструйные насосы отличаются от иных насосов тем, что в них роль движущего рабочего органа выполняет жидкость. Принцип действия таких насосов основан на использовании кинетической энергии рабочей жидкости. Водоструйный насос состоит из входного патрубка, корпуса со штуцером, съемного сопла и диффузора. В струйном насосе рабочая жидкость под значительным давлением из трубопровода поступает к соплу (насадку). Вытекая из сопла (насадка) в камеру

смешения (корпус) с большой скоростью и с пониженным давлением, рабочая жидкость (вода) способствует засасыванию находящейся в камере и во всасывающем трубопроводе гидросмеси. В горловине завершается энергообмен между рабочей и подсасываемой средами, а в расширяющемся диффузоре за счет постепенного снижения скорости происходит частичное преобразование динамического напора потока в статическое давление [1-5].

По назначению струйные насосы делят на эжекторы и инжекторы (гидроэлеваторы) с осевой и кольцевой подачей рабочей жидкости. По конструкции и рабочим процессам они не имеют принципиальных различий.

Эжекторы являются вспомогательными средствами и предназначены для подъёма жидко-

сти по всасывающему трубопроводу за счёт вакуума [3, 6-8].

Инжекторы (гидроэлеваторы) наряду с этим перемещают всасываемую среду (гидросмесь) под напором по нагнетательному трубопроводу с относительно большой протяженностью и высотой подъёма.

Подбор насосов для линии флотационного

обогащения нанокремнезема

Достоинства водоструйных насосов: простота конструкции, монтажа и эксплуатации, возможность индивидуального изготовления для любых условий и быстрой замены износившихся частей, относительно небольшая масса, способность интенсивного перемешивания разнородных сред (жидкости и газов, воды и масел и т. д.) [3, 9-12].

Для водоструйных насосов с наивыгоднейшими геометрическими размерами рм =1. Коэффициент полезного действия (кпд) гидроэлеватора:

ц = (бт/боУоЖ - Р],

где е и ео - объемный расход соответственно подсасываемой пульпы и воды, м /с; у1 и у0 -удельный вес соответственно гидросмеси и воды, кгс/м ; Р - отношение напоров.

Параметры, характеризующие работу водоструйных насосов, следующие: относительный расход (степень эжекции)

е<эт еВс/ер,

где евс и ер - расходы соответственно всасывающей жидкости (гидросмеси) и рабочей среды (воды), подаваемой к насадку; относительный напор:

я0т = ЯП0Л/(Я„0Л + кр) = (н2 - н1)/(нр - Hl), где Япол - полезный напор, определяемый как разность напоров на выходе из диффузора Н2 и на входе в камеру смешения Н\, кр - потеря напора рабочей жидкости (воды), численно равная разности напора жидкости Яр перед насадком и напора на выходе из диффузора (кр = Яр/Я2); -коэффициент полезного действия

ц = (Яполевсрв)/(Нр2рРр) = (рв/рр)2[Я0Т/(1-Н)], где рв и рр - плотности соответственно всасываемой (гидросмеси) и рабочей (воды) жидкостей. В качестве параметра подобия, характеризующего геометрию струйного насоса, принято отношение площади поперечного сечения горловины Ет к площади выходного отверстия насада Ео:

тс = -Р/Ро= (^М,)2, где йТ и й0 - диаметры соответственно горловины и насадка.

Область наибольших величин кпд ц = 32...36% находится в интервале 0,6 < 20Т < 1,2 и Яот = 0,25. 0,35. Исходной величиной для расчета струйного насоса является необходимый расход

всасываемой гидросмеси 2ВС и плотность гидросмеси рг [3, 10, 13-16].

Основные части центробежного насоса (рис. 1) - рабочее колесо 1 с лопатками, помещенное на валу 2 внутри корпуса 3. В корпус поступает жидкость и вытекает через патрубок 4 в нагнетательный трубопровод 5, благодаря чему в центральной части насоса создается разрежение. Под давлением наружной атмосферы по всасывающему трубопроводу 6 образуется ток жидкости, направленный к центру насоса.

Центробежный насос работает следующим образом. Корпус насоса и всасывающая труба наполняются водой. Рабочее колесо с лопатками вращается по направлению стрелки. Вода, заполняющая корпус, также будет вращаться, и в ней развиваются центробежные силы. Под влиянием этих сил каждая частица воды стремится удалиться от центра вращения рабочего колеса к наружной части колеса и корпуса, где благодаря этому создается повышенное давление (выше атмосферного), и вода будет выталкиваться (выдавливаться) из корпуса через напорный патрубок в трубопровод [3, 6, 17-21]. В центре корпуса образуется разреженное пространство, которое непрерывно заполняется водой через всасывающий трубопровод, так как на горизонт воды в месте водозабора действует атмосферное давление. Под напором происходит непрерывная подача воды из всасывающей трубы через насос в напорный трубопровод.

Рис. 1. Схема центробежного насоса

Производительность насоса - объём воды, подаваемый насосом в единицу времени, л/с или м3/ч.

Напор насоса - гидравлическое давление, создаваемое насосом, которое измеряется метрами водяного столба или техническими атмосферами.

иркутским государственный университет путей сообщения

Манометрический или полный напор насоса определяется по формуле

Нм = М + У + (ум2 - Уу2)^,

где М - показания манометра в месте присоединения манометра, м; У - показания вакуумметра, отнесенное к оси насоса, м; ум - скорость жидкости в месте присоединения манометра, м/с; уу -скорость жидкости в месте присоединения вакуумметра, м/с; g = 9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести; (ум2 - Уу2)^ - скоростной напор.

Производительность насоса, деленная на площадь поперечного сечения трубопровода, даст величину скорости движения воды в трубопроводе.

Мощность, потребляемая насосом, определяется по формуле

N = йНму/75ц, л.с. ,

где е - производительность насоса, м3/с; Нм - полный его напор, м; у - удельный вес жидкости, кг/м3 (в данном случае воды при температуре 20 0С у = 1000 кг/м3); ц - коэффициент полезного действия насоса (для самых малых насосов ц = 0,6 и для крупных насосов ц = 0,92).

Число оборотов Н1 (паспортное, или расчетное) рабочего колеса насоса определяет производительность и напор. Насос может работать и с иным числом оборотов п2 рабочего колеса, при этом все основные элементы характеристики насоса изменяются [3, 22-25]. Новые величины этих элементов при числе оборотов п2 рабочего колеса определяют по зависимостям:

- расход (производительность) насоса

Й2 = 01(П2/П1);

- напор насоса

Н2 = Н^пМ)2;

- потребная мощность на валу насоса

N2 = М(П2/П1)2.

После поверочного расчета деталей насоса на прочность допускается изменение паспортного числа оборотов в сторону увеличения.

Высота всасывания выражается в метрах столба воды. Различают высоту всасывания: геометрическую, равную расстоянию по вертикали от горизонта воды в водозаборе до оси насоса; приведенную геометрическую, равную геометрической плюс потери напора во всасывающем трубопроводе до входа в насос; вакуумметрическую (показания вакуумметра, отнесенные к оси насоса), которая превосходит приведенную геометрическую на величину скоростного напора в месте присоединения вакуумметра:

Нвак = кв + ЪНр + Уу2^, где ке - расстояние по вертикали от горизонта воды в водозаборе до места присоединения к насосу вакуумметра, м; ЪНр - сумма потерь напора во вса-

сывающем трубопроводе, м; - скорость воды в месте присоединения вакуумметра к насосу, м/с.

Высоту всасывания рекомендуется принимать меньше гарантируемой заводом вакууммет-рической высоты всасывания (Явакдоп) на 0,5^1,5 м, что необходимо на случай возможных колебаний атмосферного давления и производительности при работе насоса.

Для определения высоты всасывания и напора, развиваемого насосом (м вод. ст.) при работе на пульпе (для землесосов), применяются выше приведенные формулы со следующими поправками: для напора Ны (м вод. ст.) = Ны (м ст. пуль-пы).(уп/ув), для высоты всасывания Явак (м вод.ст.) = Явак (м.ст.пульпы).(уп/ув) (табл.1).

Высота всасывания Явакдоп соответствует определённой производительности насоса й и определённой частоте вращения рабочего колеса насоса [3, 16-17, 26-27].

При изменении диаметра рабочего колеса расход, напор и мощность насоса при постоянном числе оборотов будут изменяться. Новые значения этих элементов характеристики насосов точно определяются опытным путём при испытании.

Ориентировочно эти величины определяют из соотношений

йг = й^/АГ;

Н2 = Н^Я/А)";

N2 = М(Я2Ш1ГЬ; где В1 - диаметр рабочего колеса с известной характеристикой; В2 - диаметр рабочего колеса, при котором определяются параметры; а и Ь - степенные коэффициенты: для насосов 8НДВ, 12НДС, 14НДС и др. принимаются а = 1 и Ь = 2.

Для увеличения количества подаваемой воды рекомендуется: насосы соединять параллельно; увеличивать диаметр рабочего колеса; увеличить частоту вращения вала рабочего колеса.

Для повышения напора необходимо: применять многоступенчатые центробежные насосы; производить последовательное соединение отдельных одноступенчатых насосов; увеличивать частоту вращения и диаметр рабочего колеса.

Гидроэлеватор (рис. 2) действует по следующей схеме: по трубе с насадком 2 подводится вода, которая вытекает в виде струи 3. Эта струя двигается в приёмной камере 4 со значительной скоростью, увлекая за собой воздух камеры и создавая вакуум. Всасывание пульпы или иной жидкости происходит через трубу 5, посредством которой камера 4 соединена с транспортируемой пульпой или жидкостью. В камере начинается перемешивание рабочей жидкости (воды) с засасываемой и продолжается в смесительной камере 6, в которой поток после смешения имеет наибольшую кинетическую энергию.

Характеристика насосов типа НД (насос двусторонний)

Т а б л и ц а 1

е, Н, п, И, кВт л, тт вак ^доп , А Вес,

Марка насоса м3/ч л/с м об/мин на валу двигателя % М мм кг

5НДС 216 60 34 1450 28,0 40 72 5,8 350 270

6НДС 300 84 44 1450 47,9 55 76 5,2 380

6НДС 360 100 46 1450 60 75 75 4,0 405 300

6НДС 300 84 70 2950 73,6 100 80 4,0 242 280

6НДС 1260 350 64 1450 250 270 88 3,6 460

8НДС 500 140 28 960 48 55 79 5,5 470

8НДС 500 140 39 960 66 75 81 5,5 525

8НДС 540 150 94 1450 178 195 78 4,0 525

8НДС 720 200 89 1450 216 240 81 1,4 525 950

10НМКХ2 900 250 150 1450 442 500 85 2,5 545 2340

10НМКХ2 1000 280 182 1450 477 650 85 2,0 590

12НДС 650 180 30 960 63,4 75 84 6,0 460

12НДС 900 250 70 1450 206 225 83 5,0 460

12НДС 1260 350 44 1450 180 190 83 3,6 400 1400

14НДС 1080 300 40 960 129 150 89 5,0 540

14НДС 1260 350 37 960 147 160 87 5,0 540 1800

18НДС 1980 550 34,5 730 200,8 225 91 4,8 700

18НДС 2700 750 58 960 470 520 91 1,3 700 3300

20НДС 2700 750 39,0 730 327 340 91 4,75 765

20НДС 3420 950 71,0 960 725 800 91 1,25 765 4300

Для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную служит диффузор 7, из которого с давлением выше атмосферного, необходимого для преодоления сопротивлений, поток направляется в пульповод 8 (рис. 3). [3, 16-17, 28-31]

Более крупные эжекторы - гидроэлеваторы применяют и для подъёма и подачи пульпы для флотационного обогащения кремнийсодержа-щих структур.

Статья подготовлена с использованием результатов работ, выполненных в ходе проекта 02.025.31.0174 «Разработка комплексной ресурсосберегающей технологии и организация высокотехнологичного производства наноструктур на основе углерода и диоксида кремния для улучшения свойств строительных и конструкционных материалов» в рамках Программы реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичного производства, утвержденных постановлением Правительства РФ № 218 от 9 апреля 2010 г.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Карлина А.И. Применение процесса мокрого рудного самоизмельчения для дезинтеграции глины и песков металлоносных россыпей // Вестник ИрГТУ. 2014. № 10 (93). С. 189-195.

2. Карлина А.И. Изучение и совершенствование математических моделей гравитационного обогащения полезных ископаемых // Вестник ИрГТУ. 2014. № 11 (94). С. 211-216.

3. Теоретические основы перемещения, промывки и обогащения полезных ископаемых / К.Л. Яст-

ребов и др. Иркутск : Изд-во ИрГТУ. 2010. 216 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Карлина А.И. Изучение гидродинамики гравитационного обогащения полезных ископаемых // Вестник ИрГТУ. 2015. № 3. С. 194-199.

5. Карлина А.И. Совершенствование математических моделей гравитационного обогащения полезных ископаемых из результатов опыта отечественных и зарубежных исследований // Вестник ИрГТУ. 2015. № 1 (96). С. 118-124.

6. Новые возможности для очистки сточных вод угольных месторождений / В.А. Гронь и др. // Вестник Иркут. гос. техн. ун-та. 2012. № 9 (68). С. 183-189.

7. Карлина А.И. Изучение механизма процесса гравитационного обогащения и совершенствование математических моделей процессов // Вестник ИрГТУ. 2015. № 2. С. 168-173.

8. Ястребов КЛ. Развитие теории, технологии и совершенствование конструкции оборудования рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения полезных ископаемых : дисс. ... докт. техн. наук. Иркутск, 2002.

9. Карлина А.И. Изучение структуры внутренних течений и волнового движения водного и взве-сенесущего потока // Вестник ИрГТУ. 2015. № 4. С.137-145.

10.Yastrebov K.L., Dykusov G.E., Karlina A.I. Problem solution of reagent free complex preparation and natural water & sewage purification. - Science and Education, Material of the VI international research and practice conference, June 27th-28th, 2014, Munich, Germany, 2014, p. 518-524. / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg -Munich, Germany, 2014.

11. Yastrebov K.L., Dykusov G.E., Karlina A.I. Improved modes reagentless comprehensive preparation and purification of natural and waste waters. -Science and Education, Material of the VII international research and practice conference, October 29th-30th, 2014, Munich, Germany, 2014, p. 241245. / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg -Munich, Germany, 2014.

12. Yastrebov K.L., Dykusov G.E., Karlina A.I. Elaboration of technology and the way of reagent free complex preparation and purification of natural water & sewage. - Science and Education, Material of the V international research and practice conference, Vol. II, February 27th-28th, 2014, Munich, Germany, 2014, p. 392-401. / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg -Munich, Germany, 2014.

13. Технология очистки сточных вод гидролизных производств / В.В. Коростовенко и др. // Вест-

ник Иркут. гос. техн. ун-та. 2013. № 7 (78). С. 105-109.

14.Ястребов КЛ., Дружинина Т.Я., Карлина А.И. Рудное самоизмельчение. Germany : Издательство Lap Lambert Academic Publishing. 2014. 413c.

15.Подготовка и очистка природных и сточных вод / КЛ. Ястребов и др. Иркутск : Изд-во ИрГТУ. 2014. 564 с.

16.Карлина А.И. Исследование работы гидроэлеваторов и безнапорного самотечного транспорта // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2014. №4. С. 62-69.

17.Карлина А.И. Расчет производительности промывочных машин и устройств // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 1. С. 54-62.

18.Карлина А.И. Анализ современных и перспективных способов воздействия на природные и сточные воды // Вестник ИрГТУ. 2015. № 5. С. 146-150.

19.Изучение текстурно-структурных особенностей золотосодержащих аллювиальных песков и методы их переработки / В.А. Гронь и др. // Вестник ИрГТУ. 2015. № 9 (104). С. 67-72.

20.Сысоев И.А., Кондратьев В.В., Ржечицкий А.Э. Исследование применения эффекта Коанды для сепарации целевой фракции микрочастиц кварца // Вестник ИрГТУ. 2011. № 11 (58). С. 174178.

21.Турбулентность потоков в гидроциклоне / В.В. Коростовенко и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. 2015. Т. 1. С. 254-258.

22.Новые технологические решения по переработке отходов кремниевого и алюминиевого производств / В.В. Кондратьев и др. // Металлург. 2013. № 5. С. 92-95.

23.Ivanchik N., Kondrat'ev V., Chesnokova A. Use of Nanosilica Recovered from the Finely Dispersed By-product of the Electrothermal Silicon Production for Concrete Modification // Procedia Engineering 2. Сер. "2nd International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016" 2016. C. 15671573.

24.Kondratev V.V., Kuznetsov S.G., Lebedev N.V., Ivanov N.A. Konischer abschleifender schlagzerk-leinerer // патент на изобретение DEU IPC B02C 2/10 Nr. 20 2013 004 508.6 15.05.2013

25.Естественная аэрация струй и потоков / В.В. Кондратьев и др. // Вестник ИрГТУ. 2015. № 10. С. 80-87.

26.Пат. 2500480 Рос. Федерация. Способ извлечения наноразмерных частиц из техногенных от-

Машиностроение и машиноведение

ходов производства флотацией / В.В. Кондратьев, A.A. Немаров, А.Э. Ржечицкий, Н.А.Иванов, Н.В. Лебедев ; опубл. 10.12.2013.

27.Исследования свойств и возможности использования кварцита фракции 0-20 мм Черемшан-ского месторождения / Г.А. Шишкин и др. // Вестник ИрГТУ. 2012. № 8 (67). С. 78-85.

28.Пат. 2578319 Рос. Федерация. Способ выделения углеродных наночастиц из техногенного углеродистого материала / Ржечицкий Э.П., Кондратьев В.В. ; опубл. 27.03.2016.

29. Ознобихин Л.М., Дружинина Т.Я., Немаров A.A. Кинетика мокрого рудного самоизмельчения // Вопросы естествознания. 2015. № 1 (5). С. 79-85.

30.Немаров A.A., Лебедев Н.В. Разработка научных основ повышения производительности флотационных машин и оценка их экономической эффективности // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 3 (47). С. 79-82._

31.Немаров A.A., Лебедев Н.В., Карлина Ю.И. Теоретические и экспериментальные исследования параметров пневмогидравлических аэраторов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 4 (48). С. 44-5О.

32.Дружинина Т.Я., Немаров A.A., Небогин С.А. Основные типы конструкций отсадочных машин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2016. № 3 (51). С. 8892.

33.Шахрай С.Г., Гронь В.А., Дружинина Т.Я. Добавка металлических измельчающих тел в мельницу // Вопросы естествознания. 2015. № 1 (5). С. 96-100.

34.Дружинина Т.Я., Шахрай С.Г., Гронь В.А. Крупность и гранулометрический состав исходного питания // Вопросы естествознания. 2015. № 1 (5). С. 65-69.

УДК 66.021 Дементьев Анатолий Иванович,

к. т. н., доцент, декан технологического факультета, Ангарский государственный технический университет, тел. 8(395)552-36-41, e-mail: [email protected] Подоплелов Евгений Викторович, к. т. н., доцент, зав. кафедрой машин и аппаратов химических производств, Ангарский государственный технический университет, тел.8 (908)650-18-70, e-mail: [email protected] Мартинюк Владимир Васильевич, инженер кафедры машин и аппаратов химических производств, Ангарский государственный технический университет, тел. 8(395)551-29-51, e-mail: [email protected] Корчевин Николай Алексеевич, д. х. н., профессор кафедры «Техносферная безопасность», Иркутский государственный университет путей сообщения, тел. 8(950)125-48-38, e-mail: [email protected],

РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРИСТОГО МЕТАЛЛИЗИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ ТЕПЛООБМЕННЫХ ТРУБ

A. I. Dement'ev, E. V. Podoplelov, V. V. Martynyuk, N. A. Korchevin

EQUIPMENT FOR APPLYING A POROUS METALLIC COATING ON THE SURFACE OF HEAT EXCHANGER TUBES DEVELOPMENT

Аннотация. Водоохлаждаемые теплообменные аппараты являются наиболее распространенным технологическим оборудованием химических и нефтехимических производств. Основными причинами низкой коррозионной стойкости водо-охлаждаемых теплообменников являются термодинамическая неустойчивость углеродистых сталей в воде и значительное влияние на коррозию теплофизических и гидродинамических условий процесса теплопередачи. В статье рассматривается новое технологическое оборудование для нанесения металлизированных пористых покрытий на внутреннюю и внешнюю поверхности теплообменных труб со сплошным или спиралевидным покрытием. Покрытие внутри трубы наносится методом электроискрового напыления с использованием дискового цинкового электрода и созданием разности потенциалов между напыляемой поверхностью и электродом. Поступательное движение электрода внутри трубы дает возможность нанесения спиралевидного покрытия. Для напыления покрытия на внешней поверхности трубы предложен станок, в котором одновременно обрабатывается 6-12 труб. Использование металлизированного покрытия позволит снизить скорость коррозии, а применение спиралевидного покрытия на теплообменных трубах приведет к турбулизации потока теплоносителя, увеличению коэффициентов теплоотдачи и повышению эффективности процесса теплопередачи. Расчет коэффициентов теплоотдачи от воды для гладких труб с сегментными перегородками и для труб с пористым металлизированным покрытием показывает возможность их увеличения в 2-4 раза. Таким образом, металлизированное покрытие будет выполнять не только функцию

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.