Введение к работе
. -3-
Актуальность темы. Общеизвестно, что тепловая обработка водных растворов сопровождается образованием твердой фазы в виде осадков различной прочности на стенках тепловых аппаратов. В связи с малым коэффициентом теплопроводности накипеобразований, последние приводят к значительному снижению теплопередачи, уменьшению проходного сечения в трубах, перегреву аппарата, перерасходу топлива, вследствие чего снижается КПД установки, нередко случаются и аварии. Коэффициент теплопередачи вследствие накипеоб-разования не является постоянной величиной. Для реальных условий работы выпарной станции он непрерывно и значительно изменяется во времени, причем термическое сопротивление накипи для отдельных корпусов выпарной станции нередко достигает 50-60% от общего термического сопротивления теплопередачи. Отечественные сахарные заводы перерасходуют за сезон производства вследствие накипеобразования до 100 тыс.т топлива, до 10 тыс.т кислоты и соды, а потери производственного времени достигают 1100 заводо-суток.
Чтобы восстановить производительность тепловой аппаратуры необходимо произвести снятие никипи. Очистка аппаратуры от накипи весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс, связанный с изменением режима работы тепловых аппаратов, с применением химических реагентов, изменяющих солевой состав водного раствора.
В настоящее время с целью предупреждения накипеобразования и снижения его интенсивности в аппаратах технологических процессов сельскохозяйст-
-4-венных производств обычно применяют дорогостоящий химический метод обработки и очистки воды.
Проблема снижения накипеобразования в теплообменных аппаратах требует разработки простого и. дешевого метода водоподготовки, обеспечивающего эффект, сравнимый со способами химической водоподготовки. Таким методом является электромагнитная обработка воды.
Целью работы является теоретическое обоснование параметров и характеристик электромагнитного поля для обработки водных растворов в АПК и разработка методов и моделей регистрации эффекта действия электромагнитных полей на образование твердых отложений.
Научная новизна заключается в следующем :
изучены физические свойства и механизм действия электромагншных полей на многофазные системы;
получены уравнения движения многофазных сред в эекгромагнитных полях;
гаучены режимы осаждения и всплыванш механических примесей сточных вод под воздействием электромагнитных полей;
разработаны: методика контроля эффекта действия электромагшггных полей на водные системы; методика определения количества содержащейся твердой
- фазы в жидкой среде; методика расчета гранулированного состава твердой фазы в водной среде; -разработаны теоретические предпосылки для построения методов и моделей
регистрации образования твердых отложений многофазных сред в электромагнитных полях.
1 фактическая ценность выполненных исследований заключается в продлении срока службы водонагревательных аппаратов в АПК с сохранением их базовых фтических и технико-экономических характеристик. Отпадает необходимость в регулярном отключении котловых установок для очищения их от накипи, а бесперебойная работа нроизводсгва влечет за собой большой экономический эффект.
Методика исследований включает аналитические и экспериментальные методы. Аналитические методы исследования базируются на современных теориях : теории электромагнитного поля ; теории линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей; аппарат функционального аналгоа. Экспери-' ментальные исследования проводились на базе сахарного завода в станице Динская Краснодарского края.
Реалшация результатов и использование электромагнитных аппаратов для создания электромагнитных полей с целью борьбы с твердыми отложениями в теплообменной аппаратуре проводились на базе производства сахарного завода в сганице Динская.
Апробация работы. Содержание диссертационной работы и основные результаты теоретических и экспериментальных исследовагапі докладьшались и получили одобрение на следующих научных конференциях и семинарах:
I). Международная научно-техническая конференция "Механика машиностроения", Камский политехнический институт, Набережные Челны, 1995.
2). Научно-практическая конференция, КГПУ, Краснодар, 1995.
3). Научно-практическая конференция молодых ученых, КГАУ, Красно-, дар, 1995.
4). Научный семинар, КГАУ, Краснодар, 1996.
Публикация результатов. Основные положения диссертации опубликованы в семи печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 139 наименований и приложения, содержит 128 страниц, включая 14 рисунков и 8 таблиц.
Похожие диссертации на Влияние электромагнитных полей на образование твердых отложений в аппаратах технологических процессов сельскохозяйственных производств
