Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.



  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Очистители и реосепараторы в "Эпоху экологической ответственности"
28 сентября 2017             

Авторы: Назаров В.В., Кушнаренко В.М., Назаров С.В., Петров К.Ю. (МОСТОГРУП, ОГУ - Оренбург, Россия)
 
Отрицательные последствия развития многих отраслей техники в недавнем прошлом трудно было прогнозировать из-за отсутствия стройной системы законов, закономерностей их структуры и движения вперёд по пути прогресса, но представить себе некоторые негативные стороны применения новой техники из опыта их эксплуатации было вполне возможно.
 
Влияния технического прогресса на окружающую природу у нас перед глазами. Как видно из повседневной практики, ситуация, связанная с экологическим состоянием окружающей среды, всё более ухудшается. Совсем близко то время, когда человечество встанет перед дилеммой: или погибнуть от всеобщего загрязнения или глобально разрешить эту проблему созданием замкнутой с точки зрения переработки отходов техносферы, не оказывающей губительного влияния на окружающую нас природу.
 
Такого же порядка проблема «ИИИ» - истощение источников полезных ископаемых. Человечеству придётся покинуть Землю или активизировать работу по поиску новых источников энергии и созданию искусственных материалов, альтернативных ископаемым. Например, Франция через 20 - 25 лет планирует отказаться от добычи нефти и газа.
 
Наступила «Эра экологической, ядерной, химической, биологической, гуманитарной, энергетической, продовольственной, политической, социальной, военной ответственности» каждого человека за процветание своей страны и даже за жизнь на Земле. Судьба цивилизации уже сейчас зависит от той группы людей, которые держат палец на «ядерной, энергетической, химической, биологической, гуманитарной, продовольственной, политической, экологической, военной, социальной кнопках». В каждой из этих сфер деятельности человека в разных странах сейчас происходят пока «миникатастрофы». Если и были на Марсе (на Земле точно были) другие цивилизации, то они погибли от того, что одна из «миникатастроф» переросла в глобальную.
 
Космические поселения на новых планетах или в замкнутых пространствах межпланетных станций - хороший выход для всего человечества или его части, судьба которой сейчас висит на волоске. Опыт выживания, научный и технологический багаж займут не много места на космическом транспорте. Сложнее будет с техникой. Всю её с собой не погрузить. Например, в мире существует более 200 моделей центробежных сепараторов. Все они необходимы нам для выживания. Взять нужно только один - универсальный [1].
 
Разработка универсальных машин любого назначения поможет, в первую очередь, людям, живущим на Земле. Зачатки систем с замкнутыми производственными циклами уже сейчас имеют место. Например, проектирование промышленных предприятий с полной очисткой сточных вод, с замкнутой системой водоснабжения становится делом профессиональной этики. Хуже дело обстоит с ноосферой в России (в отличие от некоторых государств Европы): посёлками, городами, районами, жилыми зонами обитания человека.
 
Передовые рубежи науки этого периода времени за учёными, инженерами – разработчиками новых технологий глубокой переработки отходов производства и жизнедеятельности людей, получение сверхчистых материалов способом разделения, очистки, концентрации и т. д. Это не возможно без новой техники, высокой степени механизации и автоматизации, повышающей эффективность разделения и очистки любых растворов. Теоретическое обоснование этой ситуации появилось с публикацией научной работы А. И. Половинкина [2]. Его теория проектирования новой техники входит в практику.
 
Очень остра в наши дни проблема загрязнения окружающей среды нефтяными отходами при эксплуатации автомобилей, тракторов, комбайнов, речных и морских судов, различных бензиновых и дизельных энергетических установок (сливается масло, выбрасываются фильтры). Без постоянной очистки моторных, трансмиссионных, индустриальных масел, мазута и других технических жидкостей от посторонних включений (воды, механических примесей) невозможна хорошая работа этих машин. Применение фильтров не дает высокой степени очистки. Мелкие частицы, которые фильтрами не задерживаются, снова попадают в систему смазки и разрушают рабочие поверхности деталей. Такой способ очистки не эффективен.
 
Исследованиями установлено, что около половины всех разрушений подшипников двигателей происходит из-за неэффективной очистки масла [3], которая проводится с помощью сменных фильтров, центрифуг, работающих на принципе реактивного действия струи.
 
Сколько бы высоко ни было совершенство конструкций различных машин и агрегатов (двигателей, трансмиссий, ходовой части), позволяющее сократить расход масел, потери все же значительны. Например, в холодное время года при транспортировке и хранении загустевших масел с высокой вязкостью, при заливке его в двигатели на стенках тары остается до 15 % дефицитнейшего материала. О низкой системе организации сбора, утилизации и сдаче отработанных нефтепродуктов на регенерационные пункты и говорить не приходится. Сдаваемые отходы, как правило, не удовлетворяют требованиям ГОСТа, их сортировка неудовлетворительна.
 
Современный технологический процесс разделения состоит из следующих операций: отстой, флотация, фильтрация, химическая доочистка, осветление с помощью центробежных машин. В этой последовательности операции встречаются, например, при очистке сточных вод [4]. На каждом этапе предусмотрен контроль качества, особенности которого – визуальность, пробность (дискретность), длительность проведения. Всё это не проходит без участия человека. Последняя стадия развития техники будущего (если мы до него доживём) предусматривает полную механизацию и автоматизацию технологических процессов, исключающих ручной труд.
 
Отстой – самый непроизводительный и некачественный способ разделения. Он не допускает никакого постороннего вмешательства в процесс разделения. Внешнее воздействие только нарушает его стабильность, увеличивает время разделения, ухудшает качество.
 
Флотаторный метод отделения эмульгированных частиц основан на способе накачки раствора газом (воздухом) при большом давлении и последующем резком снижении давления до атмосферного. Частицы раствора с образованными на поверхности пузырьками газа всплывают, очищая жидкость. Этот метод обработки растворов, хотя и высокопроизводительный, требует наличия громоздкого оборудования. По объёму и площадям занимаемых помещений он является не выгодным и дорогим. Основными параметрами контроля здесь являются расход и давление исходного продукта и воздуха, температура раствора. Создание систем автоматического регулирования (САР) представляет большую сложность из-за трудности разработки систем обратной связи, автоматических устройств контроля и слежения за состоянием перерабатываемого материала на промежуточных этапах и конечного продукта.
 
Трудно автоматизировать контроль процесса фильтрации, т. к. он основан на адгезии (прилипании) диспергированных частиц к поверхности зёрен фильтрующего материала. Эффективность разделения здесь зависит от его пористости, качества, высоты загрузки фильтрационных установок. При двухступенчатом фильтровании доочистка осуществляется как за счёт адгезии частиц на поверхности зёрен, так и за счёт сорбции фильтрата в порах фильтрационного материала. Качество работы этих установок ограничено концентрацией растворённых частиц в дисперсионной среде, не превышающей определённого процента. Повышения производительности можно добиться увеличением скорости прохождения раствора, что ухудшает качество разделения и приводит к частой замене сорбционного материала. Автоматизация этого процесса почти невозможна.
 
Наиболее качественное разделение растворов производится с помощью центробежных сепараторов, осветлителей и центрифуг, принцип действия которых основан на выделении из раствора частиц, плотность которых больше (очистители) или меньше (разделители) плотности дисперсионной среды. Высокая производительность этих машин достигается большими скоростями отделения. Возможности сепараторов (в плане совершенствования их конструкций) не идут ни в какое сравнение с установками, работа которых основана на других способах разделения материалов [1].
 
Практика применения центробежных реоСепараторов (ЦРС) с тарельчатыми вставками конусного вида в циркуляционных системах смазки машин [5] не нашла должного воплощения (например, в автомобилях, комбайнах, тракторах). Это объясняется сложностью реоСепараторов по сравнению с более простыми центрифугами. Да и те не применяются в легковых автомобилях – в самом многочисленном классе машин. Другая причина, по которой ЦРС отвергаются автомобильными конструкторами, – несовершенство конструкций. Их надо доработать, чтобы они были более управляемыми.
 
Литература
  1. Назаров В. В., Назаров С. В. Универсальные реоСепараторы. 2014. https://www.lap-publishing.com/catalog/details//store/gb/book/978-3-659-52003- 7/Универсальные-реоСепараторы
  2. Половинкин А. И. Теория проектирования новой техники: закономерности техники и их применение. /А. И. Половинкин. - М.: Информэлектр, 1991. - 104 с.
  3. Новые тракторы и автомобили /Под ред. Н. А. Гончарова. - М.: Колос, 1983. - 224с.
  4.  Инструкция по эксплуатации флотаторной установки ЦНИИМПС-20. - Оренбург: СТЭЦ. - 1996. - 20 с.
  5. Бремер Г. И. Теория центробежной очистки нефтепродуктов и её практическое применение при эксплуатации нефтяных сепараторов в сельскохозяйственном производстве: сборник научных трудов по земледельческой механике / Г. И. Бремер - Л., М.: Сельхозиздат., 1961. - Т.6. - С.39-52.

Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Комментариев пока нет
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Оборудование для литья по выплавляемым моделям ЛВМ Оборудование для литья по выплавляемым моделям ЛВМ:
Шприц-машина для восковых моделей
Бойлерклав
Установка отделения керамики
Пескосып и смеситель
+ 86 152 532 57083