CC BY
27
З. К. Рыскалиева, А. К. Шакенова, Ж. Е. Ахметов, А. Е. Кундакпаева
Жещл машиналарды жууга арналган жабдьщтарды орналастырудыц эмбебап сулбасы
С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекеттiк университетi, Павлодар к.
Материал 14.03.13. баспаFа TYCTi.
Z. K. Ryskalieva, A. K. Shakenova, Zg .Е. Ahmetov, А. Е. Kundakpaeva
Universal configuration of the car washing equipment at the gas stations
Pavlodar State University after S. Toraigyrov, Pavlodar.
Material received on 14.03.13.
Бул мацалада АЖС жецш машиналарды жуатын гимараттарды оцтайлы орналастыру царастырылган. Аталмыш усыныс ЩР квптеген цалаларында цолданыс табады деп ойлаймыз.
In this article the optimization ofconfiguration of the car washing equipment at a gas station is offered. We consider that this offer will find broad application in RK cities.
УДК 621.431.73:622.464 В. О. КЛИМЕНКО
ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ПРОНИЦАЕМЫЕ ЯЧЕИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ КАК ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ САЖЕВЫХ ФИЛЬТРОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В статье обсуждаются цели автомобильных двигателей на уменьшение высокопористых проницаемых ячеистых материалов как фильтрующий элгмент сажевых фильтров.
Автотранспорт - одна их самых насущных проблем экологии. Около 90% вреда, наносимого всеми видами транспорта, приходится на него. Как показывают оценки ущерба от загрязнения окружающей среды транспортными объектами, подавляющая доля (до 78 %) ущерба обусловлена загрязнением атмосферы. Доля ущерба от загрязнения атмосферы, водных объектов, размещения отходов, связанная с деятельностью автотранспорта, составляет около 8 %.
В данной статье предлагается внедрение в сажевый фильтр с каталитическим покрытием фильтрующего элемента - ВПЯМ (высокопористый проницаемый ячеистый материал) с целью уменьшения выбросов дизелями сажи, которая непосредственного токсичного воздействия не оказывает, но ее опасность в том, что на поверхность частиц сажи может адсорбироваться тяжёлые канцерогенные углеводороды (бенз(а)пирен), которые вызывают онкологические заболевания, также ухудшается видимость и т. п.
Пеноматериалы (рисунок 1) - новый класс материалов ячеистой структуры, имеющих крайне низкую плотность в сочетании с высокой удельной прочностью, поверхностью и шумопоглощением, низким гидравлическим сопротивлением.
Рисунок 1 - Макроструктура ВПЯМ (увеличение х5)
Высокопористые проницаемые ячеистые материалы (ВПЯМ) по сравнению с другими проницаемыми материалами, обладает рядом существенных структурных особенностей, обуславливающих его специфические гидравлические, физические, прочностные характеристики. Высокое значение открытой пористости (80-97 %) и сравнительно большой размер «окон» между ячейками, регулируемый от 0,3 до 4,0 мм, в сочетании с отсутствием полностью закрытых ячеек, обеспечивает значение коэффициента проницаемости ВПЯМ порядка (0,8.. ,5,0)10-8 м2, т.е. по проницаемости ВПЯМ превосходит все другие проницаемые материалы на 1-5 порядков. Макроструктура ВПЯМ, при похождении через которую потока жидкости или газа, даже при малых числах Рейнольдса, происходит его турбулизация, интенсивное перемешивание, контактирование с поверхностью может быть использована в различных процессах тепло- и массообмена.
На рисунке 2 показаны оценочные значения сопротивления пеноматериалов (по воздуху) при различных параметрах пористости.
3 4 5
Скорость (м/с)
Рисунок 2 - Оценочные значения сопротивления пеноматериалов (по воздуху) при различных параметрах пористости
Другой особенностью течения среды через пеноматериалы является высокая турбулизация потока. Уникальная сетчато-ячеистая структура обеспечивает лучшие условия тепло- и массообмена и более эффективное использование поверхности материала. Зависимость критерия Re от пористости, при котором происходит турбулизация газового потока для материалов сотовой и ячеистой структуры представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Зависимость критерия Re от пористости, при котором происходит турбулизация газового потока для материалов сотовой и ячеистой структуры
Пеноматериалы могут быть изготовлены из совершенно различных базовых материалов: никель, медь, железо, нихром, алюминий, фехраль, хромаль, нержавеющие стали и сплавы, бронзы, монель, кобальт, родий, платина, золото, серебро, углерод, керамические составы (оксиды циркония и алюминия, карбиды, нитриды, бориды, силициды). Данный класс материалов находит самые разнообразные применения. В то же время для широкого круга возможных потребителей они до сих пор малоизвестны.
Благодаря сетчато-ячеистой структуре ВПЯМ обеспечивается интенсивный массо- и теплообмен по всему объему катализатора или фильтра, увеличивается время контакта газа с рабочей поверхностью и его равномерная газодинамическая и тепловая нагрузка за счет малого гидравлического сопротивления и турбулизации потока газа. Отсутствие сквозных каналов уменьшает вероятность проскока реагентов при высоких удельных нагрузках. Это позволяет на 25-30 % снизить содержание драгоценных металлов по сравнению с аналогичными нейтрализаторами и сажевыми фильтрами на основе сотовой керамики.
В таблице 1 представлена техническая характеристика с числовыми данными различных ВПЯМ.
Таблица 1 - Техническая характеристика некоторых ВПЯМ
Состав ВПЯМ Никель Медь Нихром Алюминий Керамика
№ 99,9 % Си 99,9 % № 75 %, Сг 25 % А1 96 %, Si 4 % А1203 98 %, Са, К, Сг
Плотность, г/см3 мин. 0,35 0,45 0,4 0,16 0,2
макс. 0,7 0,8 0,6 0,4 0,8
Пористость, % мин. 85 85 90 88 80
макс. 97 95 95 97 95
Модуль Юнга, мин. 0,40 0,17 0,06
ГПа макс. 1,00 0,37 0,30
Коэффициент мин. 0,32
Пуассона макс. 0,34
Температура плавления, оС 1445 1080 1400 660
Температура применения, оС 650 250 800 250
Теплопроводность, Вт/(мК) 3 15 7
Готовность к неогранич* огранич** ограничена импорт*** ограничена
поставке
* Производство в промышленных масштабах, большой ассортимент, широкий выбор по номенклатуре ** Производство под заказ
*** Производство под заказ за пределами РК и РФ
Из всех известных проницаемых материалов только высокопористые ячеистые материалы оказались способны обеспечить комплекс предъявляемых к ним противоречивых требований: быть и сверхлегким, и достаточно прочным, иметь предельно низкое гидравлическое сопротивление и обеспечивать высокую степень очистки, обладать не только высокой коррозионной стойкостью, но и стойкостью к воздействию высоких температур.
Из представленной технической характеристики некоторых ВПЯМ видно, что в качестве фильтрующего элемента для сажевого фильтра подходит ВПЯМ на основе никеля, т.к. он обладает более подходящими характеристиками и по сравнению с остальными является более доступным.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Титов, Д. Н. Очистка отработавших газов пористыми проницаемыми структурами / Д. Н. Титов, Н. П. Тубалов, Е. В. Титова // Актуальные вопросы современной науки 2008 : Сборник научных трудов / - Таганрог : Таганрогский государственный педагогический институт, 2008. - 264 с.
2 Ермолович, И. В. Сажевые фильтры из пенометалла. Ермолович И. В, Фомин В. М. - М. : Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003. - 136 с.
3 Колчин. А. В. Обеспечение экологической безопасности тракторных и комбайновых дизелей / А. В. Колчин // Тракторы и с.-х.
Материал поступил в редакцию 14.03.13.
В. О. Клименко
Автомобильд1 козгалт^ыштардыц ^йе сYзгiштерiн фильтрден етюзетш элемент ретшде етюзпштт жогары кеуект уялы материалдар
Материал 14.03.13ж. баспаFа тYстi.
V. O. Klimenko
Highly porous permeable cellular materials as the filtering element in particulate filters of automobile engines
Material received on 14.03.13.
Мацалда колж моторларынан шыгатын цатты myrnfmeKmepdi азайту мацсатында куйе сузгштертде сузгш элгмент реттде вттзгштт жогары материалдарды цолдану мумктдш талданган
The article assesses the ability of porous permeable cellular materialsas the filtering element in particulate filters to reduce emissions ofparticulate matter from the exhaust gases of the vehicle internal combustion engines.
УДК 622.692.4.053
С. Ж. АДАМЖАНОВА, Ж. Б. КАБДРАШИТ, Ж. Е. АХМЕТОВ, А. Е. КУНДАКПАЕВА
ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО СЫРЬЯ ПО МАГИСТРАЛЬНЫМ ТРУБОПРОВОДАМ
В данной статье предлагается два способа оптимизации перекачки, а именно, регулированием перепада давления с помощью регулируемых насосов и выбором необходимых параметров устанавливаемых насосов.
Задача оптимизации перекачки нефтегазоконденсатного сырья по магистральным трубопроводам можно решить несколькими способами. В данной статье предлагается решение данных проблем двумя этапами. На первом этапе все насосы каждой из НПС представляют за единичный агрегат и с учетом ограничений для каждой НПС определяются перепады давлений, требуемые для обеспечения максимальной (или заранее заданной) производительности нефтепродуктопровода при известных уровнях в резервуарах резервуарных парков. На втором этапе по полученным перепадам давления выполняется оптимизация схем включения или расходно-напорных характеристик фактического числа насосов (с учетом регулирования частоты вращения) на каждой НПС. На первом этапе за критерий оптимизации принимается условие максимальной производительности трубопровода при соблюдении ограничений по давлениям, а за варьируемые параметры - характеристики насосных станций. На втором этапе производится оптимизация по критерию минимума энергозатрат. Используется метод сопряженных градиентов в программном пакете Mathcad.
В статье [1] при оптимизации по минимуму потребляемой электроэнергии учтены ограничения по минимальным подпорам и максимальным напорам, а также ограничения на нижний и верхний пределы частоты вращения МН. Ограничение на нижний предел частоты вращения получено, исходя из условия допустимого снижения КПД при снижении скорости вращения. Верхний предел ограничивается техническими возможностями насосов и электродвигателей и принят на 10 % выше
