Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 8
1.1. Отработанные масла, характеристика загрязнений и целесообразность очистки 8
1.2. Технологии очистки отработанных масел 13
1.2.1. Промышленная технология восстановления свойств отработанных масел 15
1.2.2. Технология и технические средства районных (межрайонных) пунктов по восстановлению масел в АПК 18
1.2.3. Технология и средства очистки отработанных масел при техническом обслуживании и ремонте сельскохозяйственной техники 21
1.3. Центробежная очистка масла 27
1.3.1. Анализ показателей сепарационной эффективности 33
1.3.2. Динамика очистки жидкости 40
1.4. Цель и задачи исследований 43
2. Теоретические исследования процесса очистки 46
2.1. Очистка жидкости в замкнутом контуре циркуляции 46
2.2. Выбор рациональной схемы очистки 52
2.3. Сравнительный анализ эффективности очистки отработанного масла в замкнутом контуре циркуляции и циркуляционно-циклическим способом 53
2.3.1. Теоретическое обоснование очистки в замкнутом контуре циркуляции 54
2.3.2. Теоретическое обоснование очистки циркуляционно-циклическим способом 56
Выводы по главе 59
3. Методика экспериментального исследования 61
3.1. Программа исследования 61
3.2. Экспериментальная установка 61
3.3. Оценка качества рабочих жидкостей 66
3.4. Методика определения показателей сепарационной эффективности 68
3.5. Математическая обработка результатов эксперимента 72
3.6. Методика проведения многофакторного эксперимента 77
3.7. Методика определения эффективности очистки жидкости в замкнутом контуре циркуляции 81
3.8. Методика определения эффективности очистки жидкости циркуляционно-циклическим способом 81
4. Результаты экспериментального исследования и их анализ 84
4.1. Анализ результатов многофакторного эксперимента 84
4.1.1. Коэффициент полноты отсева 84
4.1.2. Скорость удаления нерастворимых осадков 90
4.1.3. Интенсивность очистки жидкости 97
4.2. Влияние показателей сепарационной эффективности на процесс очистки в замкнутом контуре циркуляции 101
4.3. Анализ динамики очистки жидкости 106
4.4. Анализ результатов экспериментального исследования процесса
очистки отработанного масла циркуляционно-циклическим способом 110
4.5. Анализ изменения показателей качества очищенного масла 113
4.5.1. Изменение показателя тонкости отсева 113
4.5.2. Результаты физико-химического анализа очищенного масла 118
Выводы по главе 122
5. Применение результатов исследования. Определение экономической эффективности 125
5.1. Применение результатов исследования 125
5.2. Расчет экономической эффективности применения маслоочистительной установки 128
Общие выводы 137
Литература 139
Приложение 150
- Технология и технические средства районных (межрайонных) пунктов по восстановлению масел в АПК
- Теоретическое обоснование очистки циркуляционно-циклическим способом
- Методика определения эффективности очистки жидкости циркуляционно-циклическим способом
- Влияние показателей сепарационной эффективности на процесс очистки в замкнутом контуре циркуляции
Введение к работе
Условием стабильного развития производства в условиях рыночной экономики является повышение качества и снижение себестоимости выпускаемой продукции. Для успешного функционирования аграрного производства необходимо обеспечить соответствующий уровень развития применяемых технических средств и грамотного их использования.
Эффективность использования технических средств производства зависит от их надежности, которая в свою очередь определяется качеством технических жидкостей и смазочных масел, применяемых для их работы /11/.
Ранее отработанные масла считались совершенно непригодными для применения в качестве ответственного смазочного материала и либо сжигались в топке, либо, в лучшем случае, шли на смазку так называемых грубых механизмов, где наличие посторонних веществ в масле не могло иметь серьезного значения.
В настоящее время такой метод использования отработанного масла является совершенно недопустимым; отработанное масло должно подвергаться регенерации, то есть обработке, направленной к восстановлению в масле его первоначальных свойств /12, 96/.
Годовой объем отработанных масел в США составляет около 5 млн. тонн. Из них 13% регенерируют. В девяти странах ЕЭС годовой объем отработанных масел составляет 2,7 млн. тонн, собирают 1,0 млн. тонн, а регенерируют 0,6 млн. тонн (22%) масла. В России при годовом объеме отработанных масел 1,0 млн. тонн регенерируют 0,15 млн. тонн (15%). Доля регенерируемых масел от объема их производства в 2000 году в США составила 4%, в Японии - 5%, в России — 8%, в Англии - 10% /121.
По оценкам американских экспертов, сбор и регенерация всех отработанных масел могли бы в перспективе обеспечить экономию до 60% нефти, ежегодно расходуемой на производство свежих моторных масел /48/.
Практическая реализация технологии регенерации позволит пустить повторно в оборот на первом этапе до 50% отработанных масел, снизить об-
5 щую потребность в свежих товарных маслах на 40% (только в масштабах АПК РФ это 0,5 млн. тонн свежих масел) и при этом увеличить работоспособность и надежность используемых технических средств в различных отраслях производства /10/.
Особо остро проблема обеспечения маслами стоит в АПК. Общее потребление этой отраслью минеральных масел различного назначения достигает 50% от их общего производства, а стоимость составляет значительную долю в стоимости производимой сельхозпродукции.
Несомненно, что разумный и хозяйственный подход к использованию отработанных масел может способствовать не только получению значительного экономического эффекта в АПК, но и повысить культуру производства, способствовать улучшению охраны окружающей среды /35, 107/.
Анализ существующей промышленной технологии регенерации отработанных масел на промышленных предприятиях и авторемонтных заводах позволяет отметить использование химических реагентов, сложного, металлоемкого и дорогостоящего оборудования, а также существенность затрат на сбор и транспортировку масла /2, 43, 47, 104/.
Поэтому интенсификация технологии и технических средств переработки, восстановления и повторного использования отработанных масел в комплексе малоотходных технологий АПК является важной и актуальной научно-производственной задачей. Известны конструкции установок для очистки отработанных масел во время технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники. Реализация такой технологии, даже при нынешней технической оснащенности оборудованием для переработки отработанных масел, не требует значительных финансовых затрат.
Технологической основой восстановления физико-химических параметров масел является их очистка от всех посторонних загрязняющих примесей, воды и топливных фракций. Наибольший эффект разделения достигается посредством центробежной очистки. Центробежные аппараты (центрифуги) дают достаточную тонкость очистки масла, возможность их повторного при-
менения в двигателях, гидросистемах, трансмиссиях тракторов и комбайнов и в другой сельскохозяйственной технике /16, 23, 30, 79/.
В связи с этим необходимо всесторонне исследовать малоотходные технологии переработки отработанных моторных масел, усовершенствовать и интенсифицировать систему очистки для применения ее на пунктах технического обслуживания и ремонта машин.
В соответствии с изложенным можно сформулировать следующие методологические основы и положения дальнейших исследований по этой проблеме.
Цель работы — повышение эффективности процесса восстановления работоспособности отработанных моторных масел при техническом обслуживании и ремонте сельскохозяйственной техники путем совершенствования цирку-ляционно-циклической схемы очистки.
В связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
теоретически и экспериментально исследовать динамику изменения содержания нерастворимых осадков при очистке отработанных масел скоростными центрифугами;
определить влияние режимов работы центробежного аппарата (угловой скорости ротора центрифуги со и расхода жидкости через ротор Q) на показатели сепарационной эффективности;
выявить показатели сепарационной эффективности, оценивающие интенсивность очистки;
на основе проведенного исследования усовершенствовать технологическую схему очистительной установки, позволяющую интенсифицировать процесс очистки отработанных масел;
определить экономическую эффективность использования разработанной маслоочистительной установки.
Гипотеза - эффективность очистки отработанного моторного масла повышается применением технологической схемы очистки, при которой масло полностью перекачивается через центробежный очиститель из одного бака в другой, затем обратно.
Объект исследований - процесс очистки отработанных масел в установке со скоростным центробежным очистителем.
Предмет исследований - количественные и качественные закономерности процесса очистки отработанного масла.
Методы исследований. Для достижения поставленной цели и задач исследования применялся системный подход, в основу которого положен принцип рассмотрения проблемы очистки масел в период технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники, после чего выделялось и исследовалось одно из направлений решения данных задач — интенсификация очистки отработанного моторного масла путем разработки эффективного режима работы центробежного аппарата и схемы очистки отработанных масел.
Научная новизна состоит в обосновании циркуляционно-циклического способа очистки и режимов работы маслоочистительной установки, реализующей этот способ.
Апробация. Основные положения работы доложены на научных конференциях АЧГАА в период с 1999 года по 2003 год, на научных конференциях в Ставропольской ГСХА в 2000-2001 годах, во ВНИПТИМЭСХ в 2003 году.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
уравнение динамики процесса очистки отработанных масел скоростными центрифугами;
основные показатели сепарационной эффективности, оценивающие эффективность очистки;
режимы работы скоростных центрифуг, обеспечивающие максимально эффективную очистку;
циркуляционно-циклическая технологическая схема очистительной установки и режимы ее работы, позволяющие интенсифицировать процесс очистки отработанных масел.
Технология и технические средства районных (межрайонных) пунктов по восстановлению масел в АПК
Поскольку промышленная технология не применяется на сельскохозяйственных предприятиях, возникла необходимость использования упрощенной технологии переработки отработанных масел. Подобная технология эффективно применяется в районных (межрайонных) пунктах по восстановлению отработанных масел /10, 11/.
Пункт первичной переработки отработанных масел представляет собой отдельное или приспособленное производственное помещение, оснащенное несложными маслоочистительными установками типа УМС-1 или более производительной УМС-2, несколькими емкостями для хранения отработанных и очищенных масел и простейшими средствами контроля качества масел - экспресс-лабораториями. Производительность таких пунктов от 50 до 150 т переработки отработанных масел в год /15/. Организуются такие пункты на предприятиях АПК, коллективных структурах и фермерских объединениях.
Пункты могут иметь специальные технические средства сбора и доставки отработанных масел или осуществлять эти операции с помощью бензовозов или агрегатов технических уходов /12/. На основе анализа существующих способов и технологий переработки отработанных моторных масел /17, 49/, производственных проверок одно-операционных и многофункциональных технических средств во ВНИПТИМЭСХ разработана технология восстановления свойств этих масел -технология, условно названная «холодной» (до 100С) в сравнении с промышленной «горячей» (до 350 С) технологией регенерации масел, также разработано техническое средство, обеспечивающее реализацию этой технологии— установка «холодной» регенерации масел УХРМ-1 (рис. 1.6)/11, 15/. Установка состоит из четырех автономных блоков, позволяющих перерабатывать отработанное масло как по отдельным технологическим циклам (очистка, микрофильтрация, восстановление свойств масел с пониженными физико-химическими показателями), так и реализацию данной технологии в целом. Установку обслуживает один оператор. Основные элементы и характеристика отдельных блоков установки. Блок 1 (рис. 1.6) — блок очистки отработанных масел от механических примесей (до 5,0 мкм), воды и легких топливных фракций. Основу блока составляет модернизированная маслоочистительная установка СУ ОМ - 1MB, которая содержит две центрифуги ЦРМ-4,0Б. Блок 2 - блок микрофильтрации (осветления) предварительно очищенных масел, который обеспечивает степень очистки масел от различных примесей до 0,3 мкм. Этот технологический процесс завершается после определения физико-химических показателей масел, которые должны соответствовать условиям технологии. Блок 3 - блок восстановления свойств очищенных или микрофильтро-ванных масел путем смешивания их в определенных процентных соотношениях со свежими товарными маслами или дозирования в них недостающих компонентов определенных присадок. Блок 4 — блок накопления и выдачи восстановленных и товарных масел. Он предназначен для накопления, хранения и выдачи масел. Сущность технологического процесса «холодной» регенерации отработанных масел заключается в следующем. Отстоявшее отработанное масло поступает в блок 1 ступени, где полностью освобождается от механических примесей (5 мкм), воды и легких топливных фракций центрифугами при рабочей температуре масла 85...95С, давлении масла 1,0 МПа, частоте вращения роторов центрифуг 8000...9000 об/мин. Очищенное масло подается в блок 2 ступени, где, пройдя через микропоры керамических фильтров, масло освобождается от мелкодисперсных загрязняющих примесей (от 0,3 до 0,5 мкм), некоторых составляющих продуктов термического распада углеводородных соединений, приобретает светлый вид и по своему внешнему виду становится близким к свежим товарным маслам. Дальнейшее улучшение эксплуатационных качеств очищенных и осветленных масел осуществляется в блоке 3 ступени, где масло насыщается недостающим количеством присадок или товарным базовым маслом до уровня свежих товарных масел. А затем обрабатывается в поле ультразвуко 21 вых колебаний, в результате чего его некоторые показатели дополнительно улучшаются и оно становится более стабильным, особенно в части содержания присадок. Результаты экспериментальных исследований восстановления отработанного масла М-ІОГ2 установкой УХРМ-1 выявили, что выход масла из одной тонны отработки 0,8...0,9 тонны, причем качество этого масла на 95. ..98% соответствует товарному маслу /11/. По мнению авторов выше приведенной технологии очистки отработанных автотракторных масел, ее возможно применять в условиях сельскохозяйственного производства на пункте регенерации масла /40/. Однако предлагаемая технология восстановления свойств отработанных моторных масел требует значительных материальных затрат на оборудование пункта переработки, на правильный сбор отработанных масел и на транспортировку отработанных и чистых масел.
Теоретическое обоснование очистки циркуляционно-циклическим способом
Для определения интенсивности очистки отработанного масла Q p и коэффициента полноты отсева р при проведении экспериментов отбирались пробы очищаемого моторного масла. Пробы отбирались в чистую стеклянную посуду, объем пробы - 100 мл. Отбор проб производился на входе в центрифугу - вентилем ВНЗ и на выходе из центрифуги — вентилем ВН4 (рис. 3.2, рис. 3.4). Частота отбора проб определялась условиями эксперимента.
Отобранные пробы исследовались на наличие в них нерастворимых осадков по ГОСТ 20684-75 «Масла моторные отработанные. Метод определения содержания нерастворимых осадков» /52/. В результате проведенных исследований получило значение содержание нерастворимых осадков на входе в очиститель - хвх и на выходе из очистителя - хвых. Коэффициент полноты отсева ср определяется как: Коэффициент полноты отсева сможет изменяется в интервале от 0 до 1,0. Показатель интенсивности очистки отработанного масла Q p определятся как произведение расхода жидкости через ротор и коэффициента полноты отсева. В ходе экспериментальных исследований определялись зависимости показателей сепарационной эффективности ср и Qq от ряда факторов с последующим построением графических зависимостей. Определение скорости удаления нерастворимых осадков у проводилось по следующей методике. Определялась масса грязевых отложений у, для этого взвешивался ротор центрифуги. Перед началом эксперимента взвешивался чистый ротор, затем в процессе очистки взвешивался ротор с грязевыми отложениями. Таким образом, получили экспериментальные зависимости массы грязевых отложений от времени очистки. По этим результатам необходимо подобрать подходящее аналитическое выражение, с достаточной степенью точности аппроксимирующее результаты эксперимента. При подборе аппроксимирующей формулы y-f(t) необходимо было учесть, что в начальный момент времени теоретическая кривая должна проходить через начало координат. Кроме того, аппроксимирующие кривые должны быть монотонно возрастающими функциями, обращенными выпуклостью к верху. Этим требованиям удовлетворяет функция вида: Постоянные числа а и b подбирались для каждой кривой методом квазиньютона с помощью программы Statistica v5. 1 lh 191. Программа позволила получить для каждой совокупности экспериментальных точек значения коэффициентов а и Ь. Для определения скорости удаления нерастворимых осадков у берем производную от каждого уравнения, аппроксимирующего зависимость массы грязевых отложений от времени очистки. Таким образом, получаем зависимость скорости удаления нерастворимых осадков у от времени у = f(t). Методика определения тонкости отсева состоит в следующем. Различают абсолютную тонкость отсева и осредненную. Под абсолютной тонкостью отсева понимают максимальный размер частиц, измеренных под микроскопом, не уловленных очистителем. Результаты определения абсолютной тонкости отсева могут быть достаточно сильно искажены случайной крупной частицей. Для определения осредненной тонкости отсева используются визуальный, микроскопический и фотометрический методы контроля /37/. В настоящей работе применен микроскопический метод контроля как наиболее точный по сравнению с визуальным и менее дорогостоящий и доступный по сравнению с фотометрическим методом. Ценность микроскопического метода в том, что он позволяет определить не только количество и размер, но и форму отдельных частиц. Для этого применяется микрофотографирование частиц, осевших из пробы жидкости на предметное стекло. Микрофотографирование позволяет устранить субъективную оценку исследователя /37/. Перед началом исследования необходимо промыть и высушить покровные стекла и химические пробирки диаметром 16 мм, высотой 150 мм. Качество обработки покровного стекла необходимо проверить под микроскопом. При исследовании использовался микроскоп МИМ-8М с увеличением в ПО раз. При наличии на покровном стекле загрязняющих частиц повторялась операция промывки и сушки. Покровное стекло считалось чистым, если на нем нет частиц размером свыше 2 мкм, а количество частиц в поле зрения микроскопа не превышает 3 штук.
При анализе загрязненности масла с целью растворения продуктов окисления пробу масла разбавляли спирто-бензольной смесью в соотношении 1:1, подогревали до температуры 80С. Спирт и бензол предварительно фильтровались через бумажные фильтры и проверялись на чистоту.
Перед заливкой пробы жидкости в пробирки ее тщательно в течение 15 минут энергично перемешивали взбалтыванием. Затем пробы заливаем в пробирки - высота налива 30-50 мм, пробирки устанавливаем в подставке, размещенной в эксикаторе и горловины пробирок аккуратно промазывали тонким слоем клея К-153. Через 2...3 минуты повторяем промазку клеем и аккуратно накладываем подготовленные покровные стекла. Через 5 минут пробирки с исследуемой жидкостью переворачивали и помещали в эксикатор для отстаивания в течение 12 часов.
Методика определения эффективности очистки жидкости циркуляционно-циклическим способом
В ходе многофакторного эксперимента необходимо определить зависимости показателей сепарационной эффективности от факторов, влияющих на процесс очистки отработанного моторного масла.
При экспериментальном исследовании использовались 4 емкости отработанного моторного масла М-10Г2 партия I, по 20 литров. Для проведения многофакторного эксперимента выделены основные факторы, влияющие на процесс очистки отработанных масел, приняты пределы изменения (варьирования) факторов (табл. 4.1). При проведении многофакторного эксперимента получено регрессионное уравнение в кодированных обозначениях, определяющее зависимость коэффициента полноты отсева Ф от основных факторов, влияющих на процесс очистки отработанного моторного масла: Математическую обработку экспериментальных данных начинаем с проверки однородности оценки дисперсии по критерию Кохрена (G) (3.26). Табулированное значение критерия Кохрена для уровня значимости а=0,05 и чисел степеней свободы. Значение критерия Кохрена для коэффициента полноты отсева: Gp=0,4951 Gm, следовательно, дисперсии однородны. Оценку значимости коэффициентов регрессии по доверительному интервалу проводим с использованием критерия Стъюдента (/) по (3.29). Табулированное значение критерия Стъюдента для уровня значимости а=0,05, tm,(8)=2,12. В выражении (4.1) являются незначимыми коэффициенты а!3 и я/23. После исключения незначимых коэффициентов получили уравнение регрессии в кодированных обозначениях для коэффициента полноты отсева (4.2): Проверку адекватности математической модели проводим по критерию Фишера F (3.31). Расчетное значение критерия Фишера FpI=0,0378 Fmi, следовательно, полученное уравнение адекватно эксперименту. Уравнение регрессии (4.2) проанализировано по степени влияния каждого фактора на критерий оптимизации - коэффициент полноты отсева (р. Наибольшее влияние на показатель сепарационной эффективности оказывает фактор х2 (расход жидкости через ротор). Знак минус при коэффициенте указывает, что с увеличением значения этого фактора снижается показатель сепарационной эффективности ср. С возрастанием первого л:/ и третьего хз факторов (угловой скорости и содержания нерастворимых осадков) коэффициент полноты отсева ср растет. Парные взаимодействия xjx2 и х2х3 (угловая скорость ротора и расход, расход и содержание нерастворимых осадков) в уравнении регрессии со знаком минус, при усилении влияния этих взаимодействий сепарационная эффективность снижается. Регрессионное уравнение (4.2) преобразуем к именованным величинам (раскодированным). Раскодирование осуществляем по формулам (3.33) и (3.34). Раскодированное уравнение коэффициента полноты отсева в зависимости от угловой скорости ротора, расхода жидкости через ротор и содержания нерастворимых осадков будет иметь вид По полученному уравнению (4.3) построена поверхность отклика при содержании нерастворимых осадков х =1% (рис. 4.1). Анализируя поверхность отклика для коэффициента полноты отсева р (рис. 4.1), можем сделать следующие выводы: наибольшее значение показателя полноты отсева ср наблюдается при минимальном расходе жидкости через ротор центрифуги Q и максимальном значении угловой скорости ротора центрифуги со. Можно предположить, что при дальнейшем увеличении угловой скорости центрифуги со и снижении расхода жидкости через ротор Q коэффициент полноты отсева ср увеличится.
При расходе жидкости через ротор Q =0 м /с коэффициент полноты отсева будет иметь нулевое значение и область желаемого оптимума нами не достигнута, так как она находится за пределами эксперимента. Дальнейшее уменьшение расхода технически нецелесообразно, так как требует установки дросселя диаметром менее d$pec 0,5-r0,7 мм, что приведет к опасности забивания и выходу установки из строя в условиях рядовой эксплуатации.
Для детальной характеристики полученной поверхности отклика построены двухмерные сечения поверхности для показателя полноты отсева Ф при постоянном значении величины угловой скорости ротора центрифуги #W -816,40 с" (7800 об/мин) (рис. 4.2) и при постоянной величине расхода жидкости через ротор центрифуги Q,„i„ =0,17-10-4 M VC (1 л/мин) (рис. 4.3).
При анализе полученных зависимостей на рис, 4.2 наибольшая величина коэффициента полноты отсева ср наблюдается при минимальном значении величины расхода жидкости через ротор Q, а на рис. 4.3 - при максимальной угловой скорости ротора со. Следовательно, сочетание минимального расхода Q и максимального значения угловой скорости ротора со дает высокий показатель полноты отсева ср.
Влияние показателей сепарационной эффективности на процесс очистки в замкнутом контуре циркуляции
В результате анализа данных, полученных при проведении многофакторного эксперимента, выявлено сочетание факторов, влияющих на сепара-ционную эффективность очистителя, при котором величина полноты отсева (р, скорость удаления нерастворимых осадков у и интенсивность выделения нерастворимых осадков Qcp будут максимальными. Для получения максимального показателя полноты отсева ср и наибольшего значения скорости удаления нерастворимых осадков у необходимо, чтобы величина угловой скорости ротора центрифуги со и содержания нерастворимых осадков х были максимальными, а значение расхода жидкости через ротор центрифуги Q — минимальным. Для получения максимального показателя интенсивности выделения нерастворимых осадков Qcp необходимо сочетание факторов, при котором значения угловой скорости ротора центрифуги со, содержания нерастворимых осадков х и расхода жидкости через ротор центрифуги Q были максимальные. Таким образом, просматривается противоречивость влияния величины расхода жидкости через ротор Q на показатели сепарационной эффективности. При увеличении расхода Q коэффициент полноты отсева р и скорость удаления загрязнений у снижаются, а интенсивность выделения нерастворимых осадков Qq увеличивается. При максимальных показателях сепарационной эффективности были проведены две серии экспериментальных исследований - очистка отработанного моторного масла М-10Г2 (две емкости объемом по 30 литров, партия II) в замкнутом контуре циркуляции. Цель экспериментов выявить, какой показатель сепарационной эффективности характеризует более интенсивную и эффективную очистку. Очистка в замкнутом контуре циркуляции проводилась по схеме рис. 3.3. Режим работы экспериментальной установки при максимальном значении коэффициента полноты отсева ср и скорости удаления нерастворимых осадков у (режим 1-ЗК): Время очистки при максимальном значении интенсивности выделения нерастворимых осадков до стабилизации содержания нерастворимых осадков составило 10 часов. При анализе полученных экспериментальных данных за критерий оценки эффективности примем время t, необходимое для очистки до определенного значения содержания нерастворимых, и само значение содержания нерастворимых примесей х. Результаты исследования процесса очистки отработанного моторного масла в замкнутом контуре циркуляции при указанных выше режимах работы экспериментальной установки представлены в виде зависимости содержания нерастворимых осадков от времени очистки (рис. 4.13). При очистке отработанного моторного масла при условиях, обеспечивающих максимальные значения скорости удаления и коэффициента полноты отсева (режим 1-ЗК), время, при котором наступает стабилизация содержания нерастворимых осадков - 9 часов, величина достигнутого содержания нерастворимых осадков -0,16%. При очистке отработанного масла при условиях, обеспечивающих максимальное значение интенсивности выделения нерастворимых осадков (режим 2-ЗК), время, при котором наступает стабилизация содержания нерастворимых осадков, также 9 часов, но величина содержания нерастворимых осадков - 1,20 %. Для сравнения: при очистке, при режиме 1-ЗК, содержание нерастворимых примесей х =1,20 % достигается уже после 4,5 часов очистки. Сочетание факторов, при котором достигается максимальное значение интенсивности выделения нерастворимых осадков, не обеспечивает эффективной очистки отработанного моторного масла. Таким образом, показатель интенсивности выделения нерастворимых осадков Qq при работе с полидисперсной системой в замкнутом контуре циркуляции, по нашему мнению, не является показателем оптимизации сепарационной эффективности центробежного очистителя. Процесс очистки отработанного моторного масла при режиме 1 -ЗК является более эффективным. Для повышения сепарационной эффективности центрифуг необходимо увеличивать скорость удаления нерастворимых осадков у и показатель полноты отсева -ср. Многие исследователи /7, 27, 28/ считают доминирующим влияние угловой скорости вращения ротора центрифуги со на показатели сепарационной эффективности. Но, судя по уравнениям регрессии (4.1) и (4.4), влияние угловой скорости со соизмеримо с влиянием расхода жидкости через ротор Q. О влиянии на процесс очистки отработанного моторного масла угловой скорости вращения ротора центрифуги со говорит следующий эксперимент. По уравнениям (4.3) и (4.6) рассчитано сочетание факторов, влияющих на процесс очистки отработанного масла, при которых показатель полноты отсева со и скорость удаления нерастворимых осадков / соответственно одинаковы, а угловая скорость вращения ротора центрифуги со- разная. Так, при со =942 с"1 (9000 об/мин) и Q =3,34-10"4 м3/с (20 л/мин) коэффициент полноты отсева ср =0,1394, у =0,0694 кг/ч, а при «=785 с (7500 об/мин) и Q =0,167-10-4 м3/сек (1 л/мин) коэффициент полноты отсева 7=0,1355, У =0,0684 кг/ч. При таком сочетании угловой скорости ротора и расхода жидкости через ротор была проведена очистка двух емкостей отработанного моторного масла М10Г2 партия II по 30 литров. Очистка проводилась в течение 10 часов. Результаты При рассмотрении зависимостей (рис. 4.14) за критерий оценки также примем время /, необходимое для очистки до определенного значения содержания нерастворимых осадков, и значение содержания нерастворимых осадков Л: . Можно сделать вывод: в выбранном интервале варьирования факторов на процесс очистки отработанного масла оказывает влияние коэффициент полноты отсева ср и скорость удаления нерастворимых осадков у . Причем при соответственно равных значениях коэффициента полноты отсева ср и скорости удаления нерастворимых осадков / эффективность очистки одинакова независимо от величины угловой скорости ротора со и расхода жидкости через ротор центрифуги Q.
За пределами выбранного интервала варьирования факторов характеры изменения коэффициента полноты отсева ср и скорости удаления нерастворимых осадков у могут быть разные. Так как в ходе многофакторного эксперимента область экстремальных значений достигнута не была, нельзя утверждать, что максимальное значение коэффициента полноты отсева (р соответствует максимальной величине скорости удаления нерастворимых осадков у .
