Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Высокоэффективная эксплуатация мехами шро-iiainiux очистных комплексов дли добычи угли зависит но мноіом от работоспособности их гидросистем. Гидросистема комплекса включает и лько около одной тысячи силовых гндроинлиндров, успешная работа которых зависит от качества рабочей жидкости. Зачастую приготовление рабочей жидкости (эмульсии) и особенно, поддержание ее качества во времн эксплуатации не соответствует современным требованиям. Современный уровень развития производства требует разработки и осио-ения новых, более совершенных горных машин, аппаратом и оборудовании, кот-рые способны при увеличении единичной мощности обеспечить высокую эффективность проведении процесса приготовления високодисперсних рабочих жидкостей для гидросистем очистных комплексов. Кроме того, проблемой остается уменьшение габаритов, металлоемкости и энергопотребления горных машин и оборудования, в особенности тех, которые используются для приготоачепия высококачественных эмульсин. По-прежнему акгухчьна необходимость проведения научно-исследовательских и конструкторских работ по созданию оборудования для приготовления высокодисперсных рабочих жидкостей для гидросистем очистных комплексов, поскольку качество рабочих жидкостей напрямую зависит от характера и интенсивности процессов (гидромеханических, механических, физико-химических), протекающих в элементах установок н оборудовании.
Обоснование параметров и разработка оборудования для приготовления високодисперсних рабочих жидкостей на основе' водомасляных эмульсии является одним из возможных путей разрешения рассматриваемой проблемы. Как показывает отечественная и зарубежная промышленная практика, гидромеханическое диспергирующее оборудование, работающее по принципу роторпо-стаюрной системы, весьма перспективно, и применение такого оборудования расширяется в количественном и в качественном отношении: увеличивается не только производство такого оборудования, но и область его применения.
Однако более интенсивное и широкое внедрение роторного диспергирующего оборудования сдерживается неполной и'недостаточной изученностью основных закономерностей его работы и сути протекающих в нем процессов - как гидромеханических и механических, так и физико-химических. Недостаточно разрабогаиы и обоснованы методы расчета параметров оборудования, основанные на изучении нестационарных гидромеханических процессов, протекающих в элементах диспергирующего оборудования, не полностью исследованы вопросы выбора геометрических, кинематических и режимных параметров роторных гидромеханических днеиер-; норов и их связь с интенсивностью и результатами процесса диспергирования рабочих жидкостей. Таким образом, обоснование параметров и разработка гидромеханических диспергаторов, повышающих надежность гидросистем очистных комплексов, является научной актуальной задачей.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - обоснование параметров ( конструктивных и режимных) оборудования для приготовления рабочих жидкостей ( путем их диспергирования и гомогенизации ), разработка оборудования и рекомендации по применению диспергирующего оборудования (роторных гидромеханических диспергаторов) и его
зкснлуаіации, іюимликшіих поймешь надежность работы індроздсмсіиои мсхани-ніроіілніп.іх kpencii очистных комплексом олаї одари шасокон дисперсности її улучшению эксплуатационных споіісіїї рабочих жнлкі сгсй.
ИДЕЯ РЛЬОГЫ - рса/ні зацин энергетически ішіоліюго (за счет рациональной организации нестационарных гидромеханических процессом її каналах диспср-гаюра) режима прпт отопления рабочих жидкостей.
разработаны математические модели течении рабочей жидкости и элементах лиспсріпрутоіцего. оборудоианіїя с учетом снммсфичпого н нсспммсіричпого но ііремснн гпдрашіичсского соирогіїшісния дистіергаїора (і'2. 6, 8, 10),
устамотшено, 'по днсмеріпруюшсс дейсгинс ГМД определяется, її оспоііпом, величиной отрицательного ускорении РЖ и кан.іллх ротора н сгаїора; усіапоістспа зашісішосіь дшоїніш колструктиіяіьіх ( длина п ширина капало», радиусы бокопмх поверхностей ротора п статора) іГ режимных ( перепад даилеппя, угдоиая скоросп. роюра, зазор между ротором її статором) параметром на исдпчипу лою ускорения )1.-1, 5:8,9. IU; II; U, 17. 10. 20, 21J.
ЗНАЧЕННІ: РЛЬОЧ'Ы. Научное значение рабо і ы состоит и разработке математической модели течении рабочей жидкости и элементах диспергирующею обо-рудинання с учетом симметричною и несимметричного но иремени гилр.исшческо-го сопроіииленнн модулятора 11. -. ! 9. 15; 17)
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РА1ЮТЫ. Разработаны метод расчета пара-метрон гидромеханического диепергатора, рекомендации но режимам его работы и техническая документация [3. 5, <>; 7, 8, 18, 20, 21).
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. По разработанной технической документации ит- АООТ "Мадахоискнії экспериментальный эанод" опытная марши тид-ромеханнческнх дистісріаторои, которые иисдрсни на шихтах "Сеяср.пая", "Кузнецкая". Экономический эффект or применении на шахте "Кузнецкая" со-сташіиег сто девятнадцать миллпонои. рублей и год на один лаяокомилект (и цепах 1995 юла) [5. 16; 2U, ]
ДОСТОИЕРПОСТЬ И ОБОСНОВАННОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИИ, НЫНОДОП И РЕКОМЕНДАЦИЙ подтьерждаются:
аналитическими и экспериментальными исследоііаниями, нроііелеіни.імн u лабораторных и произтюдстиенных услоннях [3; S, 6: 7],
достаточной сходимостью расчетных данных, с экспериментальными, расхождение мельчу которыми нс превышает 15% [I; 17. 18J.
АПРОЕЛЦИЯ РАЬО'ГЫ. Осноиные результаты диссертационной работы докладывались на Международном семинаре "Проблемы и нерсиектнпы развитии торной техники" (секция "Горние машины и оборудование") (Москиа, 199-)), на науч-ііо-іехішчсской конференции "Композиционные материалы и изделия нз них иод воздействием различных видов энергии" (Москиа, 1995), па Международной конференции студентов и аспирантов но фундаментальным наукам (Москиа, 1995), на JX Всероссийской конференции "Математические методы и химии" (Тверь, 19У5), па научно-технической конференции "Полимерные материалы: производство и экологии" (Ярославль, 1995), на IV Всероссийском научно-техническом семинаре "Пути и средства потзышетпш экологической безопасности галытаннческнх произ-
иодств" (Ярославль, W5), на Международном симмошумс "І орная техника па по рогс XXI иска" (Москва. І9<>5).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации оііу&'ііікоиаїм 21 раби ги, включ..м ) патента РФ.
Автор иыражаст благодарность за научно-методическую помощь процесору, д.т.н. Кантоші'іу Л.И., проф., д.т.к. Гстиііаному В.Н., д.т.и. І'міш'шшка A.M., кін Зимину A.M.. а также коллективу АООТ "МЭЗ", ми котором проводилось изююи-денне опытно/! партии.