Содержание к диссертации
-Введение.-і
1.-Установление закономерностей отказов элементов жндкостно-газовых систем. Анализ существующих средств очистки.-і
1.1-Загрязнения рабочих жидкостей. Основные показатели, виды и классификация.-$
1.2-Влияние загрязнений на эксплуатационную надежность гидросистем.-н
1.3-Анализ существующих средсгв очистки жидкостно-газовых сред.-2.Z
2.-Анализ факторов, определяющих процесс очистки. Выбор методики исследования.-зя
2.1-Физические основы электроочисткн. Анализ существующих схем электроочистителен.-3Z
2.2-Основные факторы, влияющие на эффективность процесса очистки.-42
2,3-Выбор методики планирования эксперимента.-67
3.-Экспериментальные образцы, испытательный стенд.-7Z
3.1-Экспериментальные образцы.-72
3.2-Испытательный стенд.-SO
3.3-Организация контроля загрязненности жидкости в потоке.-/3
3.4-Оценка точности измерений.-9І
4.-Полученне математической модели процесса очистки жидкости АМГ-10. Оптимизация параметров электроочнетителя.-9S
4.1-Теоретическое исследование результатов первого этапа.-Ж
4.2-Оптимизация параметров ЭО.-42?
5.-Экспериментальное исследование разработанного электроочнетителя.-І ЗУ-
5.1-Оптимизация конструктивной формы проточного канала электродов-осадителей.-/3?
5.2-Исследование характеристик опытных образцов электроочистителей.-?УЗ
5.3-Исследование процессов, происходящих в ячейке-накопителе загрязнений.-S4S
5.4-Исследование гидравлических характеристик опытного образца ЭО.-/JT
5.5-Исследование ЭО в эксплуатационных условиях.-т
5.6-Теоретическое и экспериментальное обоснование применения разработанного ЭО для очистки газовых диэлектрических сред.-(68
5.7-Оценка экономической эффективности применении электроочистителя газожидкостных диэлектрических сред.-т
-Общие выводы.-/81
-Список литературы.-т
Введение к работе
В настоящее время авиация стала массовым видом транспорта. Современные летательные аппараты ( Л.А.) имеют большие по протяжённости и сложные по конструкции топливные, масляные, гидравлические и воздушные системы. Одной из конструктивных особенностей агрегатов данных систем является наличие прецизионных пар трения. В связи с этим рабочие жидкости и воздух в системе должны быть весьма чистыми. Наличие в них загрязнений и воды приводит к быстрому изнашиванию аппаратуры, преждевременной забивке фильтров систем, а в отдельных случаях - к нештатным ситуациям.
Сопоставление экспериментальных и теоретических выводов на их основе свидетельствует о том, что авторы работ ІЩ520/ пришли к единому мнению, считая наиболее опасными на сегодняшний день те частицы, размер которых соизмерим с диаметром радиального зазора золотниковых пар, т. е. составляет 5-12 мкм. Но вследствии того, что в последнее время существует тенденция к возрастанию мощности и быстроходности гидравлических агрегагов, увеличиваются рабочие давления и температура жидкости, критические зазоры уменьшаются и составляют порядка 2-5 мкм. В связи с этим очевидно, что для обеспечения надёжной работы чувствительных к загрязнением агрегатов является предотвращение попадания загрязнений в рабочие среды функциональных сисгем и повышение уровня их чистоты. Но несмотря на все усилия, проблема чистоты рабочих сред по - прежнему остаётся актуальной.
Известны три основных группы загрязнений из числа наиболее распространённых : 1 - Атмосферные загрязнения ; 2 - Эксплуатационные загрязнения ; 3 - Загрязнения, вызванные низкими эксплуатационными свойствами рабочих жидкостейУ2др/
Первая группа наиболее полно изучена в работах /% 7J7. Были исследованы причины попадания атмосферных загрязнений ( пыли ) в рабочие жидкости, её дисперсный и фазовый составы. Ко второй группе относятся зшрязнсния, генерируемые в узлах агрегатов в результате износа деталей, загрязнения, оставшиеся в агрегатах, которые после некачественной сборки и промывки были установлены в систему 1 АЛ6,9 /. Поскольку частицы загрязнений основном, своём представляют из себя хороший абразив, то совершенно очевидно, что попадая через воздухозаборник компрессора, уплотнения системы дренажа и наддува в топливные, маслянные, гидравлические системы, а также в системы кондиционирования воздуха, оказывают негативное воздействие на работоспособность ряда узлов и агрегатов, тем самым снижая уровень надежности работы данных систем.
Очистка масел, топлив и жидкостей для гидросистем проводится различными методами, однако наибольшее повсеместное распространение получил мегод фильтрации, когда необходимая чистота рабочих сред обеспечивается применением соответствующих фильтров на нефтеперерабатывающих предприятиях, складах ГСМ аэропортов, в системах оборудования и Л.А. Использование многоступенчатой системы фильтрации вызвано тем, что в период между изготовлением рабочих жидкостей и их применением, а также в процессе эксплуатации самолётов , вертолётов и различного оборудования.масла и жидкости постоянно загрязняются.
Анализ исследований5? й №оказал, что несмотря на производимую многоступенчатую систему фильтрации, поддерживать необходимый уровень чистоты не всегда удаётся. Расчеты І&7І свидетельствуют, что при эксплуатации рабочих жидкостей через насос проходит в среднем порядка 775кг загрязнений, содержащих около 2,9 10 частиц загрязнений, превышающих 5мкм.
Анализируя проведенные исследования, можно сделать вывод о многообразии причин данного явления. Заірязненность рабочих жидкостей может быть вызвана проникновением в систему пыли, неравномерностью размера пор фильтроматериалов, генерацией загрязнений в результате износа деталей с последующей их коагуляцией и т.д. Т.о., несмотря на предпринимаемые меры по обеспечению чистоты рабочей жидкости в ней всегда присутствуют частицы загрязнений.
Существенным недостатком механических пористых фильтроэлементов является их прямая зависимость гидравлического сопротивления фильтра от тонкости очистки рабочих сред и, как правило, затруднённость регенерации фильтроматериалов, что делает применение таких фильтров не всегда эксплуатационно и экономически целесообразно. В настоящее время находят всё более широкое применение методы удаления частиц загрязнений из рабочей среды с помощью силовоіо поля, в частности, электрического, которые хорошо себя зарекомендовали. Таким образом, учитывая значимость проблемы обеспечения чистоты рабочих сред, используемых в системах оборудования и Л.А., очевидна акгуальность проведения научно - исследовательских работ, направленных на обеспечение эффективного удаления частиц загрязнений из диэлектрических жидких и газо - воздушных сред Л.А.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка, оптимизация конструктивных параметров и исследование процесса очистки и эксплуатационных свойств усгройства, использующего для удаления частиц загрязнений силы электрического поля.
ЗАДАЧИ: - исследование и анализ динамики некоторых процессов движения частиц загрязнений, в частности движение частиц загрязнения в ячейках - накопителях загрязнений;
- определение влияния основных эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов на процесс очистки;
- создание математической модели работы элсктроочистителя ( ЭО ) для конструкции с круглыми ячейками-накопителями загрязнений, с учётом взаимного влияния основных конструктивных, эксплуатационных и технологических факторов;
- оптимизация параметров и режимов работы ЭО;
- исследование характеристик ЭО при работе в эксплуатационных условиях;
- оценка технической и экономической эффективности работы ЭО .
НАУЧНАЯ НОВИЗНА:
- разработана адекватная математическая модель и конструктивная схема ЭО с ячейками - накопителями загрязнений (ЯН);
- определена область применения ЭО.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ включает экспериментально аналитическое исследование процессов движения частиц загрязнения в силовом электрическом поле и разработку математической модели методом локально -экстремального экспериментирования целью получения эффекгивной области работы ЭО.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработано эффективное устройство удержания частиц загрязнения из технологических жидкостей и воздуха. Полученная математическая модель процесса очистки, позволяет проектировать оптимальные конструкции очистителя, а результаты исследований могут быть использованы для дальнейших разработок и совершенствования ЭО с ячейками - накопителями. Показана целесообразность предварительной ионизации воздуха с целью увеличения эффективности работы очистителя.
РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
В промышленность внедрены результаты научно - исследовательской работы по испытанию ЭО в установках по очистке масел и воздуха от загрязнений в силовых электрических полях.
По материалам диссертационной работы имеются 3 акта внедрения .
Результаты научно - исследовательской работы могут найти широкое применение не только в системе авиационно - промышленного комплекса, но и в ряде других отраслей народного хозяйства, связанных с необходимостью обеспечения высокого уровня чистоты рабочих диэлектрических сред.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты выполнения работы по разработке и исследованию электроочистителя диэлектрических сред с ячейками -накопителями загрязнений были доложены на научно - технических семинарах : НПО ЦНИИТМАШ в 1995 г., в Нижегородском ВКЗРЦ 1995 г.э Международной школе - семинаре в 1996 г., на научно - технических конференциях СВАИУ им, маршала авиации В.Судца 1995 ,1996, 1997 г.
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертационной работы отражено в 9 публикациях, трёх научно - исследовательских отчётах. Приоритет автора закреплён 1 решением на выдачу патента / №96100608/, 3 положительными решениями, /№96100648, №96100485, №96100649/, выполненным по материалам диссертации.
СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ. Выполненная диссертациошіая работа включает введение, пять глав .
Общий объём работы І92 стр., из них ST стр. иллюстрированного материала. Библиография состоит из №7 наименования.
Автор настоящей работы выражает глубокую признательность доценту В.И. Мозговому, принимавшему нспосрсдствегпюе участие в проведении исследований и за творческое обсуждений их результатов.
