4) Вывод образующегося в зоне реакции элементарного селена с помощью
инертного газа. В качестве инертного газа используется гелий.
64. "Дышите глубже"
При электросварке, заливке форм на литейном конвейере выделяются вредные газы и пыль. Традиционные вентиляционные зонты втягивают не только газы, но и окружающий воздух. Газовоздушная смесь перепол -
няет зонт, как вода забившуюся раковину, и с этого момента он практичес-ки перестает выполнять свою функцию. Как быть?
Подсказка. Требуется нарушить ВРЕДНОЕ ДЕЙСТВИЕ - переполнение
вентиляционного зонта подвижной газовоздушной смесью.
- 30 -
Вероятное решение. В центральной части зонта на расчалках установлено сопло, имеющее расширения на выходе и входе. Оно образует зону повышенной скорости всасывания. Вокруг ускоренной струи расположе-на зона меньшей скорости. Такая двухслойная структура потока справ-ляется с удалением газов даже из помещений с довольно высокой подвижностью воздуха. Чтобы отсос устанавливать над местом сварки, его снабдили поворотным устройством [А. с. 544509. 12. 1982. 4. С.17].
Конструкция отсоса Лоскутова (рис. 12):
1- вытяжное устройство;
2- осевое всасывающее сопло;
3- расчалки;
4- поворотное устройство;
5- вытяжной воздуховод.
|
65. Обработка боксита
При выщелачивании боксита щелочью образуется суспензия красного шла-ма, которая долго и плохо осаждается. Красный шлам - гидратированный Fe2O3. Нужно увеличить скорость осаждения красного шлама.
Идеальный вариант скорости осаждения - мгновенно. Как этого добиться, не ухудшив качество щелока (раствора)?
Подсказка. Используйте магнитные свойства соединений железа.
Вероятное решение. Превратить немагнитный Fe2O3 в магнитный Fe3O4, для чего в присутствии никелевого катализатора пропустить через раствор водород и подействовать магнитным полем.
66. Двигатель внутреннего сгорания
Поршень двигателя внутреннего сгорания при рабочем ходе, взаимодей-ствуя с шатуном, усиленно прижимается к одной стороне цилиндра. В результате происходит односторонний неравномерный по окружности износ цилиндра и самого поршня. Предложите способ, устраняющий этот недостаток.
Подсказка: Примените АСИММЕТРИЧНУЮ форму поршня, т. е. выпол-ните плоскость головки поршня наклонной в сторону наибольшего ради-ального износа.
Вероятное решение. 1) Давление газов даст силу, отжимающую поршень
- 31 -
в противоположную от изнашивающейся стенки сторону.
2) Уменьшение давления поршня на стенку цилиндра приведет к уменьше-нию износа и цилиндра, и поршня.
3) Поршень с наклонной плоскостью головки имеет простую форму и его
нетрудно изготовить.
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ПОИСКА РЕШЕНИЯ
67. Извлечение закладных деталей
Как извлечь из железобетонной плиты закладные детали, установленные для образования отверстий?
68. Нанесение консервирующего вещества
Как нанести слой консервирующего вещества на внутреннюю поверхность детали, имеющей сложную конфигурацию? [11. А. с. 178005].
69. Оцените давление!
Как оценить неравномерность давления между матрицей и плитой пресса?
70. Покраска радиаторов
Радиаторы подвешиваются на крючках к цепному конвейеру по типу канатной дороги и, двигаясь над ванной с краской, на 5-7 с окунаются в нее. Излишки краски стекают, и радиатор отправляется на сушку. Для того чтобы не допустить образования на поверхности радиатора неокрашенных зон, в ванне поддерживают постоянный уровень краски. Для этого время от времени подкачивают краску насосом из специального бака. Насос включается по команде от устройства, представляющего собой поплавок на коромысле. Поплавок плавает в краске около стенки ванны, отодвинуть его от стенки нет возможности. Краска высыхает, и образующаяся пленка приклеивает поплавок к стенкам ванны. Насос либо не включается вовремя, и образуется покрасочный брак, либо не выключается и возникает аварийная ситуация перелива краски. Какие изменения в процессе надо произвести, чтобы избежать подобных неприятностей?
71. Изготовление полупроводниковых приборов
Изготовление полупроводниковых приборов из кристалла кремния во избежание попадания на них частичек пыли или иных примесей произво-дится в вакуумных камерах. Вследствие этого все производственные операции внутри камер осуществляются роботами. Первые конструкции роботов-манипуляторов выполнялись традиционно с использованием шарнирных соединений отдельных рабочих органов. Но оказалось, что в глубоком вакууме существенно повышается сцепление трущихся поверхностей, соответственно возрастает износ материала в шарнирах. Металлические частицы разносятся по вакуумной камере, попадают в
- 32 -
кристаллы кремния, вызывая брак приборов. Конструкторы-изобретатели оригинально разрешили эту проблему: вместо шарнирной конструкции робот был сделан из эластичных спиралеобразных трубок.
Каким приемом разрешения технических противоречий воспользовались изобретатели?
72. Подача кислоты порциями
Концентрированная серная кислота поставляется на предприятия в стеклянных бутылях вместимостью 30-40 л. Часто возникает необходимость выдавать из бутыли кислоту небольшими порциями. Наклонять бутыль рискованно: серная кислота - источник повышенной опасности для персонала. Можно выдавливать кислоту, загоняя в бутыль воздух, но стекло - хрупкий материал, и служба техники безопасности запрещает такой метод. Рис. 13
Как быть?
73. Разрушение пены
В закрытом сосуде, наполовину заполненном жидкостью, идет химическая реакция с образованием пены. Нужно разрушить эту пену. Для этой цели раньше были предусмотрены вращающиеся лопатки с электроприводом. Теперь, когда сосуд стал герметичным, этот способ стал неприемлем. Как быть?
74. Очистка труб химического агрегата
Трубы химического агрегата очищают с помощью "ерша" - эластичного
стержня с щетиной. Работа эта тяжелая и малопроизводительная. Как быть?
IV. ЗАДАЧИ по ОЧИСТКЕ ВОДЫ И СТОЧНЫХ ВОД
75. Сточные воды и фильтры
Часто сточные воды приходит-
ся очищать от взвешенных кол-
лоидных частиц. Это обычно
делаются путем фильтрования.
Но размер коллоидных частиц
очень мал и они плохо и мед-
ленно фильтруются, при этом
забивают отверстия фильтров.
Как быть?
Рис. 14
- 33 -
Подсказка. Примените физические эффекты, рассмотрите М1АТЭМ2ЭмХ.
Вероятные решения. 1) Электризация раствора пропусканием через полиэти-леновую трубу.
2) Добавить мелкий (коллоидного размера частиц) ферромагнитный порошок
вместе с солями Al (Fe), подобранные так, чтобы эти частицы стали центра-ми кристаллизации осадков гидроксидов этих металлов. Скорость осаждения тогда можно повысить введением магнитного поля.
3) Добавить коагулянты в раствор.
76. Краска и карбидный ил
На любом машиностроительном заводе есть окрасочные и сварочные участки. Первые загрязняют сточные воды краской, вторые в генераторах ацетилена в изобилии "производят" карбидный ил. Обычно воду очищают, но при этом краска и карбид пропадают. Большие потери краски и карбидного ила. Как быть?
Подсказка. Требуется нарушить ВРЕДНОЕ ДЕЙСТВИЕ - большие потери
краски и карбидного ила.
Вероятное решение. Сточную воду осветляют с использованием карбидного
ила и возвращают в производство, а извлеченную краску обрабатывают магнитным полем и также используют вторично.
77. Выделение гидроксида натрия из сбросных вод
В сбросных водах содержится небольшое количество гидроксида натрия и много органики. При прямом сбросе в водоемы загрязняется окружающая среда и гибнет все живое. Нужно выделить гидроксид натрия в чистом виде для повторного использования и это сделать просто и дешево.
Подсказка. Используйте прием - ОБРАТИТЬ ВРЕД В ПОЛЬЗУ.
Вероятное решение: Сбросные воды обрабатывают отходами оксидов железа и нагревают до температуры, при которой органика выгорает. Продукт после выжигания смешивают с водой. Получают раствор гидроксида натрия, который используют повторно. Оксиды железа прокаливают и возвращают для очистки следующих порций сбросного щелочного раствора.
78. Очистка воды от нефти
Существует много способов уничтожения разлитой в море нефти. Можно, например, обработать нефтяную пленку, чтобы она поглотилась и осела на дно. Но абсорбенты для нефти дороги и токсичны. Нефть со временем от них освобождается, всплывает или проникает в грунтовые воды. Добавляют в нефть магнитный порошок - это позволяет с помощью магнита собрать разлившуюся нефть. Усложняется оборудование. Как быть?
- 34 -
Подсказка. Используйте вещество - ПОСРЕДНИК.
Вероятные решения. 1) Предложено напылять на нефтяное пятно препарат бактерий, которые способны питаться нефтью даже при пониженных температурах, вырабатывая питательные вещества для других живых организмов (водорослей, креветок и пр.). В настоящее время известно более тысячи микроорганизмов, способных перерабатывать углеводороды различных классов. Наиболее продуктивные из них - культуры дрожжей рода Candida, для которых источником углеводородов служат парафины нефти. Они дают большой выход биомассы с высоким содержанием белка и витаминов.
2) Предложено в качестве абсорбента применять тонко размолотый порошок угля. Он равномерно напыляется на нефтяное пятно, и оно сразу перестает растекаться. Нефть, успевшая смешаться с водой и ставшая негорючей, вскоре приклеивается к угольным частицам. Теперь пленку можно не спеша снять и сжечь (смесь угля с нефтью хорошо горит) или дать ей утонуть. Утопленная нефть от угольного порошка не освобождается, не всплывает, в грунтовые воды не проникает, рыбу не отравляет.
3) На поверхности нефтяного пятна разбрызгивают расплавленный парафин. При отвердевании он захватывает нефть; твердую массу собирают механи - ческим способом.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
