CC BY
21
Если пренебречь отличием теплоемкости маточника и исходного раствора, то температура смеси рециркулята с исходным нейтрализованным раствором равна tC в точке пересечения линии d1 - R с вертикалью S - Sk. Положение точки tC на диаграмме указывает на ненасыщенное состояние исходной смеси растворов.
Как видно из диаграммы, на 1 часть продукта рецикл маточника составляет 0,82 части. Оставшиеся 0,23 части маточника возвращаются на содорастворение. Количество нейтрализованного раствора составляет 1,23 части. Коэффициент рецикла равен
0. 4.с учетом рецикла на содорастворение.
С уменьшением концентрации маточного раствора с 36 до 30% масс коэффициент рецикла маточника nP возрастает с 0,345 до 0,87, а коэффициент выхода продукта понижается с 0,666 до 0,555.
С уменьшением скорости охлаждения с 5,4 до 2 град/час средний размер кристаллов возрастает с 0,07 до 0,2 мм.
При скорости охлаждения 3 град/час константа скорости кристаллизации соли (KD) равна 0,0051 м/сек, съем кристаллов на фильтре 600 кг/(м3-час). Продукт содержит фракции кристаллов в следующих долях (%, масс): менее 0,040 мм - 11; 0,040 - 0,063 мм - 16; 0,063 - 0,10 мм - 36; 0,10 - 0,20 мм - 16; 0,20 - 0,32 мм - 15; более 0,32 мм - 6. Насыпная масса семиводного динатрийфосфата с влажностью 1% масс составляет 970 кг/м3, а угол естественного откоса равен 380.
Анализ кристаллов на содержание примесей мышьяка показал, что коэффициент распределения примесей между твердой и жидкой фазами с ростом скорости охлаждения с 1 до 5,2 град/час уменьшается с 28 до 14,4 из-за увеличения маточных включений в кристаллы.
При многократном рецикле маточника доля мышьяка в продукте постепенно растет и после пяти циклов возврата маточника доля мышьяка составляет 0,00022% масс (для высшего сорта А допустимо 0,00025% масс). Поэтому после пяти циклов возврата маточника, его следует использовать в производстве тринатрийфосфата, присутствие мышьяка в котором ГОСТ 201-90 не ограничивает. Количество маточника, передаваемого на производство тринатрийфосфата, в среднем на одну операцию составляет 0,21 т/т динатрийфосфата. При смешении и усреднении состава продуктов восьми циклов содержание мышьяка также не превышает допустимое. Это позволяет увеличить выход кондиционного продукта.
Выводы
1. Применение рецикла маточного раствора позволяет получать динатрийфосфат в виде семиводного кристаллогидрата с обеспечением требований к качеству пищевого продукта.
2. При скорости охлаждения 3 град/час средний размер кристаллов равен 0,2 мм, производительность фильтрации 600 кг/м3час.
Рис. 1. Диаграмма растворимости в системе динатрийфосфат - вода.
Литература
1. Патент РФ № 2277067, С01В 21/30. Способ получения семиводного динатрийфосфата / Никандров М. И., Ефимова Е. О., Никандров И. С., заявл. 04.10.04, опубл. 27.05.06, Бюл. № 15.
2. ТУ 2148-021-05761689-98. Натрий фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия. - Введен 01.01.98. Нижний Новгород. - Росстандарт. - 38 с.
Калюжный Д.А.1, Сухова Т.А.2, Суркаев АЛ.3
1Студент, Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета (ВПИ (филиал) ВолгГТУ); 2кандидат физико-математических наук, доцент, ВПИ (филиал) ВолгГТУ; 3кандидат технических
наук, доцент, ВПИ (филиал) ВолгГТУ
ОЦЕНКА ДАВЛЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА ПЛОСКОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФОЛЬГИ В
КОНДЕНСИРОВАННОЙ СРЕДЕ
Аннотация
В работе представлено исследование поля давления ударно-акустической волны электрического взрыва плоской кольцевой фольги в замкнутом пространстве с конденсированной средой. В качестве регистраторов давления волны использовались пьезокерамические преобразователи (ЦТС-19). Получены, осциллограммы давления ударно-акустической волны и энергетических параметров электрического взрыва фольги от времени.
Ключевые слова: электрический разряд, электрический взрыв плоской кольцевой фольги, ударная волна.
Kalyuzhny D.A.1, Sukhova T.A.2, Surkaev A.L.3
Volzhsky Polytechnical Institute (branch),Volgograd State Technical University, Volzhsky, Russia.
ESTIMATION OF PRESSURE OF THE SHOCK WAVE OF ELECTRIC EXPLOSION OF THE FLAT RING FOIL IN
THE CONDENSED ENVIRONMENT
Abstract
In work research of a field ofpressure of a shock - acoustic wave of electric explosion of a flat ring foil in the closed space with the condensed environment is submitted. As registrars of pressure of a wave were used пьезокерамические converters (ЦТС-19). Oscillograms ofpressure of a shock - acoustic wave and power parameters of electric explosion of a foil from time are received Keywords: the electric category, electric explosion of a flat ring foil, a shock wave.
На протяжении последних десятилетий электрический взрыв проводников (ЭВП) находит широкое применение как в различных технологических процессах в машиностроении [1, 2], так и в фундаментальных научных исследованиях.
106
Электрический взрыв плоской кольцевой фольги [3] позволяет сгенерировать в окружающем пространстве ударно-акустическую волну плоского волнового фронта.
Целью данной работы является экспериментальное исследование и оценка давления ударно-акустической волны электрического взрыва плоской кольцевой фольги в замкнутой камере с конденсированной средой, ток разряда по которой протекает в радиальном направлении.
Рис. 1. Взрывающаяся кольцевая фольга - 1; центральный стержневой электрод - 2; кольцевой электрод - 3; линейка пьезопреобразователей давления - 4; электроразрядная камера - 5.
Экспериментальная установка, содержащая накопитель энергии конденсаторного типа с электродной системой и цилиндрической электроразрядной камерой (рис. 1), является традиционной [4]. Взрывающаяся плоская кольцевая фольга - 1 с электродной системой - 2, 3 находится в электроразрядной замкнутой камере - 5 с конденсированной средой (дистиллированной водой). Разрядный ток и падение напряжения на фольге определялись поясом Роговского и высокоомным делителем напряжения, соответственно. Давление, сгенерированной ударно-акустической волны, регистрировалось пьезокерамическими преобразователями (рис. 2), расположенными линейно вдоль радиуса взрывной камеры на некотором расстоянии от взрывающейся фольги. Электрические сигналы фиксировались многоканальным цифровым запоминающим осциллографом.
Рис. 2 Линейка преобразователей давления.
В результате проведенных экспериментов и математического моделирования процесса [5] получены осциллограммы разрядного тока, напряжения и давления (рис. 3). Рассмотрим волну давления с экспоненциальной зависимостью в виде:
p = ate
-rt
a = 9.5 • 1011 ,r = 4 • 104
где
(1)
- некоторые коэффициенты.
кА
0 00 50 00 50 00 50
Р, 106 Ра
1
5
1
2
9
6
3
0
t, мкс
Рис. 3 Осциллограммы разрядного тока -1; давления ударно-акустической волны - 2; кривая давления математической
модели - 3
107
С другой стороны, для оценки давления ударно-акустической волны необходимо решить систему уравнений Гюгонио [6], которая содержит выражения законов сохранения массы (2) и импульса (3) на линии разрыва и уравнение состояния воды в форме Тэта (4):
Р = D
Ро D - u ,
p + p{D - uУ = PoD
p = A
( \ n
- 1
\ р0 У
(2)
(3)
(4)
где
Ро ’ Р - плотности среды по обе стороны разрыва; D - скорость распространения фронта ударной волны;
^ A = 3.045 • 10s Pa; n = 7.15; u
коэффициенты для воды ^ - массовая скорость за фронтом ударной волны.
Используя результаты работы [7] и решая систему уравнений, определялись основные параметры волны: амплитуда давления
p = 11IIa и = 1600 i/n р = 1005ёа/i 3
Таким образом, результаты экспериментальных исследований и оценки давления ударно-акустической волны электрического взрыва плоской кольцевой фольги имею достаточно убедительную сходимость.
Литература
1. Бурцев В.А., Калинин Н.В., Лучинский А.В. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках. - М: Энергоиздат, 1990. - 217 с.
2. Кривицкий Е.В. Динамика электровзрыва в жидкости. - Киев: Наукова думка, 1986. - 205 с.
3. Суркаев А.Л, Суркаев В.А., Кумыш М.М. Электрогидроимпульсный способ запрессовки труб в труднодоступных местах. - Патент РФ Пат. 2378075 РФ, МПК В 21 D 26/10 - 2010.
4. Суркаев А.Л, Муха Ю.П., Кумыш М.М., Усачев В.И. // Известия ВолгГТУ Серия «Электроника, измерит. техника, радиот. и связь». Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ - № 6. - Волгоград, 2012. г. C. 69-74.
5. Суркаев А.Л, Усачев В.И. // ПЖТФ, 2013, том 39, вып. 16. С. 64 -71
6. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М: Наука. 1966. - 686 с.
7. Кочетков И.И., Пинаев А.А. // Физика горения и взрыва, 2012, т.48, № 2, С. 124-133
Каменев С.В.1, Бурмага А.В.2
'Аспирант, 2кандидат технических наук, доцент, Дальневосточный государственный аграрный университет К ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОЩНОСТИ, ЗАТРАЧИВАЕМОЙ НА УПЛОТНЕНИЕ КОРМОВ В БУНКЕРЕ РАЗДАТЧИКА
Аннотация
В статье рассмотрены теоретические подходы для определения мощности при уплотнении кормов смеси в бункере мобильного раздатчика кормов с использованием специального устройства - распределителя-уплотнителя. Получено выражение для определения мощности’ затрачиваемой на процесс уплотнения корма в бункере.
Ключевые слова: уплотнение, бункер, мощность.
Kamenev S.V.1, Burmaga A.V.2
'Postgraduate student, 2candidate of technical science, lecturer, Far East State Agrarian University TO DETERMINE THE POWER EXPENDED ON SEAL SILO DISTRIBUTOR
Abstract
The article discusses theoretical approaches to determine the power feed when compacting the mixture in a mobile bunker Wagons using a special device - distributor-seal. An expression for determining the power expended in the process of sealing the silo.
Keywords: seal, hopper, capacity.
Известно, что использование специальных устройств [1,2,3] для заполнения бункера раздатчика, имеющего форму параллелепипеда и установленного на шасси, позволяет усреднить колебания качественного и количественного состава кормов и выровнять их за счёт их “послойной укладки” в бункере.
Мощность, затрачиваемую на уплотнение кормовой массы в бункере определим в соответствии со схемой, представленной на рисунке 1.
Рисунок 1 Схема к определению сил, действующих на кормовую массу в бункере раздатчика
108
