Совершенствование очистителей рабочих жидкостей насосов с использованием гидроэлектрических технологий (стр. 14 )

Анализ полученных данных таблицы 2.6 показал, что время достижения частицей стенки не зависит от расхода жидкости, как это и следует из нашей математической модели – при ламинарном течении жидкости поперечная составляющая скорости жидкости равна нулю. В таблицах 2.7 и 2.8 приведены зависимости быстродействия от геометрических параметров фильтра – расстояния между витками и высоты щели.

Эти зависимости показали, что продольная составляющая перемещения частицы при очистке зависит больше от геометрических параметров фильтра, чем поперечная (рис.2.33). Это еще раз подтвердило правильность наших теоретических исследований.

Таблица 2.7

Зависимость быстродействия очистителя от расстояния между витками

	0.001	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05
	3	3.4	5	7	8	10
	0.36	0.39	0.5	0.74	1.2	2

Таблица 2.8

Зависимость быстродействия очистителя от высоты щели

	0.002	0.003	0.004
	2.5	6	9
	3.52	3.62	8.4

Рис.2.33. Зависимость времени достижения боковой стенки и перехода от одного витка к другому частицей от расстояния между витками.

2.2. Экспериментальные исследования очистки жидкостей электрическим и магнитным полем

Для проверки теоретических выводов и моделирования, выполненных во втором разделе, были проведены экспериментальные исследования очистки от ферромагнитных загрязнений жидкостей при помощи разработанных электромагнитных очистителей.

2.2.1. Программа и методика проведения экспериментального исследования

Нами для проверки теоретических выводов было проведено экспериментальное изучение влияния различных параметров жидкости, очистителя и загрязнений на степень очистки. При этом осуществлялись измерения, и определялся гранулометрический состав загрязнений до и после очистителя. Исследования проводились на очистителе в его натуральную величину при реальных значениях гидродинамических и электромагнитных параметров, поэтому все условия подобия соблюдались.

Проведение эксперимента

В задачи экспериментальных исследований очистителей входило определение влияния на производительность очистителя различных параметров конструкции очистителя, жидкости и загрязнений. При проведении экспериментов изменялись: расход очищаемой жидкости и ее вязкость, расстояние между дисками и намагничивающая сила для электромагнитного очистителя со сложной конфигурацией магнитного поля, а также частота переключения обмоток для очистителя с бегущим электромагнитным полем.

В качестве критерия оптимизации была выбрана степень очистки, определяемая по ГОСТ 17216-71 выражением

Индекс загрязненности определяется

где - количество частиц в 100 мл интервале от до мкм;

- количество волокон.

Намагничивающая сила контролировалась по величине напряжения на обмотке электромагнитной системы, с учетом

.

Скорость потока жидкости определялась по ее расходу

,

а вязкость жидкости изменялась за счет изменения ее температуры.

Соответствие очистителя требованиям технических условий и комплекта конструкторской документации проверялось визуально. Основные параметры и размеры очистителей соответствуют данным, указанным в таблицах 2.9 и 2.10.

Очистители должны работать в течении всего времени испытаний.

Стабильность работы обеспечивается путем правильной эксплуатации и технического обслуживания очистителя. Продолжительность работы очистителя при экспериментальных исследованиях - не менее 10 часов.

Продолжительность и режимы испытаний и необходимые измерения во время испытаний

В ходе испытаний необходимо провести следующие измерения:

- расход жидкости;

- температуры жидкости;

- расстояния между дисками;

- напряжения на намагничивающей обмотке;

- силы тока в намагничивающей обмотке;

- гранулометрический состав загрязнений и класс чистоты жидкости до и после очистителя;

- частоту следования намагничивающих импульсов.

Время испытаний получения одной пробы - 10 мин.

По результатам анализа методов [70, 71, 73, 88] и средств измерений были разработаны гидравлическая и электрические схемы стендов для испытания очистителей (рис.2.34 ÷ рис.2.36). Подготовка испытательного стенда и очистителей к испытаниям заключается в следующем. Заливают в бак испытательную жидкость. Проверяют визуально соответствие присоединения трубопроводов гидравлической схеме стенда и надежность крепления, и герметичность всех фланцевых соединений трубопроводов и очистител. Проверяют соответствие электрических соединений электрической схеме. Проверяют наличие, исправность и правильность подключений средств измерений: расходомер типа ВСКМ - 16/40; секундомер; мерная емкость 10 л; амперметр постоянного тока на максимальное значение 15А; вольтметр постоянного тока на максимальное напряжение на 50В; манометр; термометр.

Таблица 2.9

Техническая характеристика электромагнитного очистителя со сложной конфигурацией магнитного поля

Наименование параметра	Значение параметра
Пропускная способность, л/мин	30
Максимальное давление в системе, МПа	1
Перепад давления на очистителе, МПа	0.03
Вязкость жидкости, мм2/с	3÷200
Загрязненность исходного потока, г/л, не более	6
Степень очистки за один проход, %, не менее	80
Способ очистки	гидромагнитодинамический
Грязеемкость, кг, не менее	0.5

Таблица 2.10

Техническая характеристика электромагнитного очистителя
с бегущей волной

Наименование параметра	Значение параметра
Пропускная способность, л/мин	30
Максимальное давление в системе, МПа	1
Перепад давления на очистителе, МПа	0.03
Вязкость жидкости, мм2/с	0.7÷1.2
Загрязненность исходного потока, г/л, не более	6
Степень очистки за один проход, %, не менее	80
Грязеемкость, кг, не менее	0.5

После проверки проводят эксперимент согласно табл.2.11 и табл.2.12. и определяют гранулометрический состав загрязнений до и после очистителя. При проведении эксперимента соблюдают следующие меры безопасности. Сборку и разборку очистителя производить только при отключенном насосе и электропитании.

Таблица 2.11

Программа проведения экспериментальных исследований электромагнитн6ого очистителя со сложной конфигурацией магнитного поля

№ варианта	Расход жидкости, л/мин	Температура, оС	Расстояние между дисками, м	Сила тока, А
1	6	20	20	10
2	12	20	20	10
3	18	20	20	10
4	24	20	20	10
5	30	20	20	10
6	12	10	20	10
7	12	20	20	10
8	12	30	20	10
9	12	40	20	10
10	12	50	20	10
11	12	60	20	10
12	12	70	20	10
13	12	20	15	10
14	12	20	10	10
15	12	20	15	10
16	12	20	20	10
17	12	20	25	10
18	12	20	30	10
19	12	20	20	3
20	12	20	20	4
21	12	20	20	5
22	12	20	20	6
23	12	20	20	7
24	12	20	20	8
25	12	20	20	9
26	12	20	20	10