автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Аппараты магнитной обработки воды для котельных низкого давления агропромышленного комплекса

На правах рукописи

НИКИТЕНКО ГЕННАДИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

АППАРАТЫ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ДЛЯ КОТЕЛЬНЫХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Специальность: 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Краснодар 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Ставропольском государственном аграрном университете и Кубанском государственном аграрном университете

Научный консультант:

доктор технических наук,

профессор Гурницкий Владимир Николаевич (ФГОУ ВПО СтГАУ)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор Оськин Сергей Владимирович (КубГАУ) доктор технических наук, заслуженный деятель науки РФ профессор Мамедов Фуад Алиевич (РГАЗУ)

доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ профессор Гайтов Багаудин Хамидович (КубГТУ)

Ведущая организация:

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологи-ческий институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВНИПТИМЭСХ г. Зерноград)

Защита диссертации состоится .» 2004 г. в /_У_ на за-

седании диссертационного совета Д 220.038.08 Кубанского государственного аграрного университета по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13, КубГАУ, корпус факультета механизации, ауд. № 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук,

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В водяных и паровых котлах, охлаждающих системах и прочих теплоэнергетических аппаратах на поверхностях нагрева или охлаждения в результате ряда физико-химических процессов образуются увер-дые отложения - накипь. Наличие накипи на внутренних стенках теплообмен-ных устройств и трубопроводов приводит к снижению теплопередачи, уменьшению проходного сечения труб, перерасходу топлива, сокращению срока эксплуатации и производительности используемого оборудования. Образование накипи толщиной в 1 мм создает перерасход топлива на 12%, или около 15 млн тонн условного топлива в год на предприятиях агропромышленного комплекса (АПК). В условиях постоянного роста цен на энергоносители это ведет к ежегодным денежным потерям, выражающимся в миллиардах рублей, поэтому борьба с накипью имеет актуальное значение для народнохозяйственной деятельности страны.

В настоящее время в агропромышленном комплексе России в котельных небольшой мощности находится в эксплуатации свыше 400 тыс. котлов низкого давления, которые используют около 46% топлива на тепловые нужды. Средний срок службы котлов составляет от 8 до 12 лет.

Анализ применяемых методов для предотвращения образования инкрустаций кальция и магния на стальных поверхностях теплообменного оборудования приводит к выводу, что в существующих условиях для котельных АПК приемлем один из самых'дешевых и эффективных способов борьбы с накипью *-магнитная обработка воды. Альтернативные технологии требуют значительных материальных и трудовых затрат.

Аппараты магнитной обработки воды (АМОВ) изменяют физико-химические свойства жидкости и препятствуют отложению солей на теплопере-дающих поверхностях водогрейных, паровых котлов и систем теплоснабжения. Разработка современных устройств магнитной обработки не возможна без введения новой теории конструирования, основанной на отказе использования магнитных потоков, пересекающих перпендикулярно водную среду, и переходе на потоки выпучивания, силовые линии которых могут быть направлены либо поперечно движению жидкости, либо параллельно ей.

Применение выдвигаемой методики конструирования АМОВ дает возможность создавать не только цилиндрические аппараты для малых диаметров труб, но и модульные для стальных трубопроводов больших диаметров.

Научная проблема состоит в отсутствии методологических и теоретических концепций, позволяющих создавать аппараты магнитной обработки воды нового поколения для предотвращения образования накипи на поверхностях теплообмена в котельных АПК, работающих на принципе использования магнитных полей выпучивания и имеющих диаметры рабочих сечений аналогично размерам магистральных трубопроводов.

Исследования по теме диссертации выполнялись в рамках, научно-исследовательских работ, проводимых в соответствии с госбюджетными тема-

РОС НАЦИОНАЛЬНА« БИБЛИОТЕКА

ми: ФГОУ ВПО СтГАУ «Аппараты магнитной обработки вещества» на 2000 — 2005 гг. (№ 39.5) и КубГАУ «Разработка и использование сберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК» (ГР 01200113477).

Целью диссертационной работы является повышение эффективности технологии подготовки воды в котельных АПК низкого давления путем разработки методов оптимизации снижения солевых отложений и средств магнитной обработки воды.

Объект исследования - электротехнология магнитной обработки воды и опытные образцы разрабатываемых конструкций технических средств для предотвращения накипи.

Предмет исследования - математические, физические модели магнитных, тепловых полей и динамических процессов, протекающих в АМОВ.

Методы, исследований. Для обоснования оптимальной конструкции АМОВ использовались теоретические алгоритмы, созданные на основе численных методов математической физики, которые обеспечивают нахождение наилучших параметров магнитных, тепловых полей и динамических процессов; методы физического эксперимента, базирующиеся на применении теории планирования и использовании конструкций противонакипных аппаратов, микроскопической съемки, фотографий, физико-химических способов, лабораторных установок, разработанных автором или с его участием.

Оценка качественных и количественных показателей технических средств осуществлялась с помощью современных цифровых приборов и методик, рекомендованных специализированными стандартами для проведения подобных видов работ.

Результаты исследований обрабатывались на ПЭВМ с применением программного комплекса ELCUT, математической среды MathCad 2000, Exsel 2002 и собственных программ расчета магнитных и тепловых полей, разработанных на языках высокого уровня C++ и VISUAL FORTRAN.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована возможность создания АМОВ, принцип работы которых основывается на использовании магнитных потоков выпучивания;

- разработаны методики и математические модели на базе полевых методов математической физики, позволяющие рассчитать и оптимизировать магнитные системы противонакипных аппаратов в статическом и динамическом режимах работы;

- на основе использования вариационного принципа созданы математические модели расчета тепловых процессов, протекающих в АМОВ, и рассмотрены вопросы естественного и искусственного охлаждения устройств;

- разработаны методики расчета индуктивностей намагничивающих катушек, имеющих различную геометрическую конфигурацию, и математические алгоритмы, позволяющие оценить работоспособность АМОВ при подключении к источникам питания переменного, постоянного и импульсного тока;

- предложены методики экспериментального определения магнитных про-водимостей и значений индукций в воздушных промежутках, с помощью кото-

рых возможно эффективно производить количественный и качественный анализ работоспособности АМОВ;

- обоснован способ магнитной обработки воды в котельных АПК с использованием созданных аппаратов, и представлен ряд оригинальных технических решений АМОВ для магнитной обработки воды, новизна которых подтверждена 4 патентами РФ и одним положительным решением по заявке на изобретение.

Практическая значимость и ценность работы.

Разработаны конструкции аппаратов магнитной обработки воды, работающих на использовании магнитных потоков выпучивания и имеющих рабочий зазор, соответствующий диаметру магистрального трубопровода.

Создан пакет прикладных программ, обеспечивающий автоматизацию расчетов магнитостатических, динамических и тепловых процессов АМОВ.

Получено семейство экспериментальных кривых, которые можно использовать для выбора формы и геометрии полюсов магнитопровода.

Представлены изображения магнитных и тепловых полей, способствующие росту качественного восприятия, точному представлению и оценке эффективности распределения магнитных и тепловых потоков по сечению про-тивонакипных аппаратов.

Изучены вопросы подключения АМОВ к различным источникам питания и даны рекомендации, связанные с повышением эффективности снижения наки-пеобразования на стенках теплообменных устройств и трубопроводов при использовании магнитных полей, образованных переменным и постоянным источниками питания, а также источником питания повышенной частоты.

Установлено, как изменяется общая жесткость воды, прошедшей через магнитное поле, полученное от различных источников питания.

Выявлены особенности работы АМОВ на воде, имеющей различную жесткость, и представлено заключение, дающее возможность оптимизировать параметры магнитного поля в зависимости от количества рабочих (магнитных) зон и величины магнитодвижущей силы.

Доработана кристаллографическая методика определения количества выпавших на стеклах кристаллов солей в процессе выпаривания контрольных проб воды, а также их подсчета и получения конечных результатов - графиков.

Рассмотрен вопрос об использовании обрабатываемой воды в качестве охлаждающей жидкости.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование применения магнитной обработки воды с целью предотвращения образования накипи в котельных агропромышленного комплекса низкого давления с использованием разработанных АМОВ;

- концепция проектирования аппаратов магнитной обработки воды, работающих на основе перераспределения магнитных потоков выпучивания в сторону рабочего сечения;

- методики расчета и математические алгоритмы магнитостатических, тепловых и динамических процессов, протекающих в противонакипных устройствах, и дающие возможность применять новую теорию конструирования АМОВ;

- результаты математического и физического моделирования по оптимизации магнитных систем, формы полюсов, размеров и количества активных зон магнитопровода, приводящие к наилучшим удельным характеристикам АМОВ, оптимальным значениям магнитного поля внутри рабочей области и наибольшему противонакипному эффекту;

- функциональные зависимости, числовые параметры магнитных и температурных полей АМОВ, полученные по результатам экспериментальных исследований, которые полностью подтверждают выдвигаемые теоретические положения;

- принципиально новые конструкции аппаратов, у которых размер рабочего сечения совпадает с диаметром магистрального трубопровода.

Реализация результатов исследований.

В Министерство сельского хозяйства Ставропольского края переданы результаты научных исследований по данной тематике и получена рекомендация на широкое внедрение АМОВ в котельных АПК.

ГУ «Ставропольский краевой центр энергосбережения», изучив научно-практические результаты, полученные по теме, считает возможным использовать ее в рамках краевой целевой программы «Энергосбережение в Ставропольском крае» (2002 - 2005 гг.).

Продана неисключительная лицензия на использование изобретения «Аппарат магнитной обработки вещества» АОО «Верхнерусское», изготовлена и передана техническая документация на АМОВ.

В конструкторское бюро инструментального цеха завода «Сигнал» передан комплект документации, на основании которого была изготовлена мелкая серия противонакипных аппаратов для хозяйств Ставропольского и Краснодарского краев.

Разработаны и изготовлены два АМОВ для ООО «Нежинское» Предгорного района Ставропольского края; переданы результаты технических испытаний, схемы установки и методики режимов работы.

Изготовлен опытный образец противонакипного устройства для ОАО «Новокубанское» Краснодарского края, и составлены соответствующие рекомендации по его использованию в котельных низкого давления в технологических линиях водогрейных и паровых котлов.

Результаты научно-исследовательской работы используются в учебных процессах СтГАУ и ФРВИ РВ при изучении дисциплин: «Электротехнология», «Электротехнологии и энергосбережение в сельском хозяйстве» и «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций».

Издана монография «Математическое моделирование физических процессов в аппаратах магнитной обработки воды», предназначенная для широкого круга научных и инженерно-технических работников, студентов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений.

Апробация работы. Основное содержание работы обсуждалось и докладывалось:

- на научных конференциях СтГАУ (г. Ставрополь, 1995-2003 гг.) и Ставропольского университета (г. Ставрополь, 1997 г.);

- на Международной конференции по электромеханике и электротехнологии (Крым, 1996 г.);

- на научной конференции КубГАУ (г. Краснодар, 2003 г.);

- на 1 -ой и 2-ой Российской научно-практической конференциях «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК» (г. Ставрополь, 2001,2003 гг.).

- на Международной конференции «Биоресурсы. Биотехнологии. Инновации Юга России» (г. Пятигорск, 2003);

- на III Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» и «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства» (г. Пенза, 2003);

На IV Московском международном салоне инноваций и инвестиций (ВВЦ, г. Москва, 2004) получена серебряная медаль.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 39 печатных работах, в число которых входят 4 патента на изобретения, одно положительное решение по заявке на изобретение, монография и 8 статей в перечне центральных и ведущих научных журналов и изданий РФ, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав и приложения. Работа изложена на 403 страницах, включая 14 таблиц, 206 рисунков, библиографического списка из 180 наименований и 70 страниц приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность проблемы, сформулированы цель работы, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту. Приведены сведения о внедрении и использовании результатов научных исследований.

В первой главе проведен анализ факторов, от которых зависит качество подготовки воды для котельных АПК, рассмотрены вопросы выбора метода и схемы обработки, изучены технологические линии с использованием аппаратов магнитной обработки, представлен механизм воздействия магнитных полей на соли жидкостей, даны конструкции аппаратов, выпускаемые серийно.

Изучению процессов предотвращения накипи на внутренних стенках теп-лообменного оборудования при помощи магнитной обработки воды и математическому моделированию конструкций электромагнитных устройств посвящены работы отечественных и зарубежных ученых В.И. Классена, Е.Ф. Тебенихина, В.И. Миненко, Н.П. Лапотышкиной, А.Н. Киргинцева, В.М. Соколова, А.Н. Ку-ценко, А.Г. Никитенко, СВ. Оськина, Ф.А. Мамедова, Б.Х. Гайтова, О. Зенкевича, Е. Шумана, Т. Вермайра.

Основной задачей подготовки воды в котельных является предотвращение образования коррозии и накипи на внутренних поверхностях теплоэнергетического оборудования.

Выбор метода обработки воды для тепловых сетей определяется требованиями к качеству подпиточной воды и зависит от системы теплоснабжения - открытая или закрытая. При подогреве сетевой воды в водогрейных котлах для открытых или закрытых систем теплоснабжения необходимо снизить карбонатную жесткость подпиточной воды до 0,7м г-экв/л.

В настоящее время существуют следующие способы предотвращения образования накипи на стенках теплообменного оборудования и котлов: химический, комплексонатный, ультразвуковой, магнитный и механический.

Подготовка 1 м3 подпиточной воды с использованием ^-катионирования обходится в 17,21 руб/м3. Стоимость обработки исходной воды систем теплоснабжения с применением комплексонатов составляет 2,03 руб/м3. Себестоимость 1 м3 омагниченной воды не превышает 0,1 руб/м3.

На рис. 1 и рис. 2 представлены гистограммы, позволяющие оценить степень накипеобразования и стоимость подготовки 1 м3 воды относительно исходной.

Някипеобразование

Рисунок 1 - Гистограмма накипе-образования: 1 - исходная вода; 2 - обработка, воды по схеме двухступенчатого №-катиони-рования; 3 - подготовка вод ком-плексонатами; 4 - наслоение накипи при магнитной обработке

Стоимость 1м3 воды

Рисунок 2 - Гистограмма стоимости подготовки 1 м3 воды: 1 - двухступенчатое №-катионирование; 2, 3 - использование комплексона-тов в водогрейных и паровых котельных; 4 — себестоимость омагни-ченной воды

Графические зависимости наглядно показывают все преимущества использования магнитной подготовки воды в сетях теплоцентрального водоснабжения и в составе водогрейных и паровых котельных агропромышленного ком-

плекса. Из гистограмм видно, что магнитная обработка воды успешно конкурирует с химической водоподготовкой и позволяет эффективно очищать от накипи внутренние стенки магистральных, разводящих и внутридомовых трубопроводов, а также оборотные системы водоснабжения сельскохозяйственных потребителей. Использование АМОВ для снижения твердых отложений на теплообмен-ных поверхностях имеет ряд преимуществ перед широко распространенными химическими способами очистки: низкую себестоимость, длительный срок эксплуатации (20 лет) и высокую надежность работы.

В Ставропольском крае и Карачаево-Черкесской республике (КЧР) по данным Госкотлонадзора в эксплуатации находится более 11 тыс. водогрейных и паровых котлов.

На рис. 3 представлена круговая диаграмма, позволяющая оценить процентное соотношение использования различных методов очистки от накипи внутренних теплообменных поверхностей котлов.

Рисунок 3 - Круговая диаграмма методов предотвращения образования накипи, применяемых в котельных Ставропольского края и КЧР:

1 - отсутствие очистки - 72%;

2 - использование химических средств - 20%; 3 - магнитная обработка - 7%; 4 - очистка комплексоната-ми-1 %

Анализ диаграммы приводит к выводу, что магнитная обработка в настоящее время составляет 7% от существующих методов предотвращения образования накипи, и это требует дополнительных исследований.

Магнитный метод обработки воды основан на явлении, что вода, подвергшаяся воздействию магнитного поля и последующем нагреве, не дает накипных отложений на металлических поверхностях. Соли жесткости выпадают в виде шлама в объеме воды и должны периодически удаляться из нижних точек котла или шламоуловителя.

Магнитную обработку рекомендуется применять, в первую очередь, для водогрейных котлов: чугунных секционных «Универсал», «Тула», «Минск», «Братск»; стальных «Нистру-5»; электрических водонагревателей типа ЭПВ; паровых котлов КВ-300М, Д-721А, ЭЭП-160 и др. Эффективна магнитная обработка в бойлерах, теплообменниках, в местных системах горячего водоснабжения, в конденсаторах паровых турбин, в компрессорах, в двигателях внутреннего сгорания, автотракторных двигателях, а также в выпарных установках и дистилляторах.

Воздействие магнитного поля на соли воды и механизм образования центров кристаллизации в движущейся через АМОВ жидкости можно представить следующим образом. Поверхностные и подземные воды по своему составу близ-

ки к электролитам, так как в них преимущественно растворены соли карбонатов кальция Са + и магния Соли кальция и магния состоят из множества кри-

сталлов с ионной структурой. При растворении солей в жидкости молекулы воды воздействуют на электролиты, вызывая их диссоциацию на положительно и отрицательно заряженные ионы, - поляризуют молекулу. Данный процесс происходит следующим образом. Кристалл соли, попадая в воду, притягивает к своей внешней поверхности полярные молекулы воды (ион-дипольное взаимодействие). К положительным ионам молекулы воды присоединяются отрицательными полюсами, а к отрицательным - положительными.

Перемещенные в раствор ионы кальция и магния остаются связанными с молекулами воды и образуют гидраты ионов. В результате диссоциации образуются несвободные ионы, а соединение ионов с молекулами растворителя - воды. При - воздействии на воду постоянным магнитным полем под действием электромагнитной силы положительные гидраты ионов начнут двигаться по спирали к отрицательно заряженному полюсу, а отрицательные - к положительному полюсу, но поскольку их концентрация в растворе высока, то они вновь станут взаимодействовать между собой под воздействием силы Лоренца и за счет приобретенной энергии внешнего магнитного поля.

В результате этого положительные и отрицательные ионы солей на большой скорости сталкиваются друг с другом, разрушают гидратную оболочку и образуют прочные хаотичные соединения (рис. 4), т. е. создают центры кристаллизации, которые удерживаются в растворе молекулами воды.

Рисунок 4 - Образование центров кристаллизации

Если в растворе имеются окислы железа, то количество центров кристаллизации и скорость их образования существенно возрастает, так как, намагничиваясь, они создают макроскопические дополнительные промежуточные полюса, к которым притягиваются разнополярные молекулы солей кальция и магния. Степень перестройки ионов кальция и магния в воде, а также скорость их взаимодействия существенно зависит от напряженности магнитного поля: чем выше напряженность, тем больше гидратов ионов столкнутся между собой и образуют прочные соединения молекул, обладающие отличной от первоначальной кристаллической решеткой.

Для предотвращения образования накипи на внутренних стенках теплооб-менных устройств и трубопроводов было разработано и изготовлено большое многообразие АМОВ, работающих на основе постоянных магнитов и электромагнитов. Ряд из них широко выпускались и выпускаются отечественной и зарубежной промышленностями.

Анализ существующих конструкций показывает, что все имеющиеся в настоящее время аппараты для магнитной обработки могут быть классифицированы по одному общему признаку - способу создания магнитного поля (рис. 5).

Рисунок 5 - Классификация аппаратов магнитной обработки воды

Из всего разнообразия аппаратов следует выделить АМОВ, содержащие постоянные магниты, и устройства, в которых магнитные поля создаются от переменных и постоянных источников тока.

Анализ серийно выпускаемых аппаратов для магнитной обработки вещества показал, что хотя в настоящее время имеется большое разнообразие существующих конструкций, все они разработаны по одному принципу - использование узкощелевых зазоров, в которых силовые линии основного магнитного потока направлены перпендикулярно движению водной среды, а потоки выпучивания и рассеивания считаются паразитными. Расчет магнитных систем осуществляется хорошо известными, но устаревшими цепными методами, дающими большую погрешность.

Несмотря на отсутствие простых быстродоступных способов проверки работоспособности АМОВ и многообразие существующих теорий, объясняющих изменение физико-химических свойств жидкости, подвергшейся магнитной активации, практический интерес к аппаратам носит нарастающий характер в теплоэнергетике, нефтяной, горной, пищевой промышленностях и сельскохозяйственном производстве.

Исходя из сделанных выводов и цели, ставятся задачи исследования настоящей работы:

1. Выработать концепцию создания аппаратов магнитной обработки воды, работающих на принципе использования магнитных потоков выпучивания и имеющих размер рабочего сечения, соответствующий диаметру трубопровода.

2. Обосновать эффективность применения новых конструкций АМОВ в котельных низкого давления агропромышленного комплекса.

3. Разработать математические модели и методики расчета магнитных, тепловых и динамических процессов, протекающих в противонакипных аппаратах, провести теоретические и экспериментальные исследования.

4. Выявить особенности проектирования конструкций АМОВ и дать рекомендации по созданию аппаратов нового поколения для котельных АПК.

5. Экспериментально подтвердить работоспособность аппаратов магнитной обработки воды, устанавливаемых в разрыв трубопровода и на его внешнюю поверхность.

6. Провести технико-экономическую оценку результатов исследования.

Во второй главе представлены математические модели и результаты расчета магнитных систем цилиндрического и модульного АМОВ.

Серийное производство аппаратов для магнитной обработки воды требует детального повторения экспериментального образца, но перед тем, как наладить массовый выпуск, необходимо провести полный и точный расчет АМОВ, чтобы убедиться в соответствии его параметров требованиям технического задания.

Использование потоков выпучивания для магнитной обработки жидкости затрудняет применение хорошо известных в литературе математических моделей, созданных на основе цепных методов и методов теории подобия, так как они не дают высокой точности расчета. Указанные алгоритмы достаточно точно описывают упрощенное представление имеющейся картины магнитного поля в рабочем зазоре, полученной на учете основных магнитных потоков, а также простого увеличения геометрических размеров АМОВ, и практически не отслеживают потоки выпучивания и рассеяния, что приводит к существенному увеличению процента погрешности. Данные методы хорошо приемлемы для математического обоснования аппаратов, имеющих традиционную узкощелевую конструкцию.

Новая концепция конструирования аппаратов, дающая возможность отказаться от узкощелевой конструкции АМОВ и учета основных магнитных потоков в воздушном зазоре, проходящих перпендикулярно движущейся жидкости, и позволяющая перейти на обработку воды магнитными потоками выпучивания и выбору рабочего сечения соответствующего диаметру магистрального трубо-

провода, требует применения современных полевых компьютерных методов математической физики. Математические алгоритмы, в основу которых положены дифференциальные уравнения в частных производных, разработанные для языков программирования высокого уровня, сравнительно в короткое время обеспечивают расчет полной картины реально действующего магнитного поля.

Исследуемый электрический аппарат (рис. 6) имеет: осесимметричную магнитную систему, намагничивающую катушку, подключенную к источнику постоянного тока, независимые друг от друга электрическое и магнитное поля.

АМОВ работает следующим образом. При подаче напряжения на намагничивающую катушку образуется магнитный поток Ф, который в месте наименьшего радиального сечения нижней части магнитопровода разделяется на потоки: Ф1 — магнитный поток в объеме намагничивающей катушке; Ф2 — магнитный поток, проходящий через тонкую стальную вставку; Ф3 - рабочий магнитный поток, выпучивающийся в сторону обрабатываемой жидкости.

Рисунок 6 - Принципиальная конструкция цилиндрического АМОВ: 1 - корпус; 2 - полюс; 3 - намагничивающая катушка; 4 — тонкая стальная вставка; 5 - центральный полюс; 6, 7 - резиновые прокладки; 8-фланец

Основная характеристика магнитного поля - магнитная индукция В является векторной величиной. В связи с этим расчет АМОВ осуществлен на основе векторной математической модели. Наличие оси симметрии вращения дает возможность ограничиться половиной исследуемой области. Для упрощения расчетов достаточно воспользоваться двумерной магнитостатической задачей, предполагая, что аппарат имеет бесконечную длину вдоль оси 02, а плотность тока I и векторный магнитный потенциал А содержат только продольные и радиальные составляющие. Уравнение Пуассона, описывающее магнитное состояние аппарата в частных производных в цилиндрических координатах г, г, записывается в следующем виде:

где v = (fi0ll) - удельное магнитное сопротивление; магнитная проницаемость вакуума; /1— магнитная проницаемость вещества.

Для решения уравнения (1) применяется вариационное исчисление, которое позволяет использовать энергетический метод, заключающийся в замене краевой задачи для уравнения Пуассона задачей о минимуме функционала энергии

.2

р=\\ а

1

— VI 2

Эг2 г2 дг2

\- JA

Л2,

(2)

где ¿Й = 2яп/г</г.

Расчет начинается с разбиения магнитной системы АМОВ на конечные элементы, например, треугольники. Для сокращения количества дифференциальных уравнений наиболее мелкая конечно-элементная сетка должна покрывать только рабочий участок аппарата магнитной обработки воды.

Выражение функционала с учетом значений координат г, г и А в вершинах конечных элементов

(3)

где — площадь треугольника; А/ —векторный магнитный потенци-

ал в вершинах треугольника /,; — постоянные коэффициенты;

^¡-к ~ функции формы для каждой вершины конечного элемента; , — координаты вершин.

Функционал используется для вычисления векторного магнитного потенциала в тех элементах намагничивающей катушки, где протекает постоянный ток. При вычислении магнитного потенциала на токонепроводящих участках АМОВ в выражении (3) следует положить J - 0.

Условие минимума записывается в виде:

эя-'« „ эр'«' л Э/?'< л

(4)

ЭА,-

= 0;

ЭА,

- = 0;

9Al

- = 0:

Из (4) видно, что уравнение (3) необходимо продифференцировать по А|, тогда получим систему:

ЭГ< т>( \

с' (г1+г]+гкПсА' +с//' +скАк' |Ч-4/+г/+'*)><

ш

Ь,

X —— Ь;А;

65 1 1

ЭР'' ЯУ

^ ~65

ь;

Ь-А.

65 1 1

др'1 IV

ЬАк

хЬ- Ь-А

65 1

~~гГ

= 0

т>( \

-(г;+г.+гл)1 СЛ

и I;

185у('7т'*/I"'"' "-У) +СкАк

' +С;Л; ' ' 1 + 6. + +ГА: Iх

Н

+Ь]А] +ькАк

/-1

7UNj

+Ь;А: +ЬпА

27 х' J *' V« )

•I

■клк

(г»+0+гк)Х 1r;+r/+r^/'^г,•+г1•4г^)=0. (5)

Составляющие вектора магнитной индукции Вг и Вz рассчитываются - по уравнениям:

Вектор магнитной индукции внутри треугольного элемента: -

2 + бЛ

(7)

Для получения наилучших удельных характеристик аппарата магнитной обработки воды (магнитная индукция, отнесенная к весу стали, меди и потребляемой мощности), а также оптимальных размеров магнитопровода и параметров магнитного поля в рабочем зазоре необходимо произвести оптимизацию тех элементов конструкции, которые существенно влияют на перечисленные величины и значения.

Оптимизация аппарата магнитной обработки воды выражается целевой функцией, связывающей магнитную индукцию в рабочем сечении с массогаба-ритными т, энергетическими Р, удельными магнитными Л и стоимостными С показателями: mim Ртш> ^та» Стш)>

Основной задачей оптимизации является создание аппарата, обладающего максимальными значениями индукции в рабочем сечении, высокими удельными магнитными характеристиками и минимальными: габаритами, массой, потребляемой мощностью, себестоимостью.

Важными элементами оптимизации конструкции цилиндрического аппарата для магнитной обработки воды являются полюса и размеры тонкой стальной вставки. От их формы зависят характеристики магнитного поля внутри рабочей зоны.

К основным параметрам оптимизации устройства относятся длина тонкой стальной вставки 5 и угол ф полюса (рис. 7).

Рисунок 7 - Основные элементы оптимизации конструкции АМОВ: а - длина (5) тонкой вставки; б — угол (<?) полюса

Изменение 5, <|> дает возможность получить максимальные значения магнитной индукции внутри рабочего сечения АМОВ

Расчеты производились для значений углов <р =15; 45; 90°.

По результатам расчетов были построены графики (рис, 8).

Из графиков видно, что с изменением угла меняется процентное соотношение между магнитными потоками, проходящими через области намагничивающей катушки (медь), сечение тонкой вставки (сталь) и рабочий зазор (воздух). Чем меньше угол, тем более равномерное распределение магнитных изолиний в воздухе и менее составляющая магнитного потока, проходящего через медь.

Разрывы графиков на рис. 8 обусловлены наличием большого значения магнитной индукции в зоне насыщения тонкой стальной вставки, величина которой может достигать до В = 2,65 Тл.

Оптимизацию магнитной системы аппарата для предотвращения образования накипи можно осуществлять не только изменением угла полюса, но и вариацией длины, толщины и количества имеющихся в нижней части магнитопро-вода тонких стальных вставок.

В_ Тл 0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 20 40 мм> 80

Рисунок 8 - Изменения магнитной индукции в функции радиуса АМОВ: 1 - <р = 90°; 2 ~ <р = 45°; 3 - <р = 15°

В качестве второго критерия оптимизации АМОВ бралась тонкая стальная вставка, соединяющая между собой магнитные полюса. Для расчетов были выбраны вставки длиной 8 = 20,40,60 мм и толщиной 1мм.

Распределение изолиний индукции на рис. 9 показывает, что использование в конструкции АМОВ двух тонких стальных вставок, имеющих одинаковые размеры, и центрального полюса позволяет изменять картину силовых линий магнитного поля внутри рабочего сечения аппарата и, следовательно, его параметры.

Рисунок 9 — распределение силовых линии магнитной индукции по сечению цилиндрического АМОВ

На рис. 10 изображены кривые магнитной индукции в функции осевой длины аппарата для 5 = 60 мм. Зависимости построены для разных значений радиусов: Г = 0, 12,5 и 25 ММ. Из рисунка видно, что на отметках интервала L, равных 25...75 мм и 110... 160 мм, силовые линии почти совпадают, что говорит о наличии в активной части зазора почти плоскопараллельного магнитного поля, имеющего одинаковое В по радиусу.

На оси раздела металл - воздух (кривая 1) наблюдаются пять явно выраженных градиентных зон магнитной индукции по длине L, что способствует повышению эффективности противонакипного эффекта обрабатываемой воды.

В_ Тл

0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01

0 50 ■ 100 мм 200

Ь—-

Рисунок 10 - Изменение магнитной индукции по длине L для разных значений г: 1 - г = 25 мм;2-г= 12,5 мм;3-г = 0

Уменьшение длины вставки на 20 мм до размера 5 = 40 мм несколько изменяет картину силового магнитного поля в рабочей части сечения. Основное отличие заключается в уменьшение длины L, на которой В практически принимает одинаковые значения. Длина указанной зоны находится в пределах 50...70 мм и 120... 140 мм.

Использование короткой стальной вставки мм приводит к тому, что

разница магнитной индукции между кривыми. 1, 2 и 3 наблюдается по Г и L в сторону снижения.

При длинах вставки 20 и 40 мм максимум В явно выражен под крайними полюсами, примыкающими к торцам стальных крышек.

Если АМОВ изготовлен с двумя вставками в нижней части магнитопрово-да, то наибольшее значение магнитной индукции находится на краях центрального промежуточного полюса. На радиальной оси симметрии данного полюса индукция минимальна.

Предлагаемая конструкция аппарата предполагает создание двух активных зон обработки воды с использованием одной намагничивающей катушки, что повышает противонакипный эффект обрабатываемой жидкости и одновременно сохраняет хорошие удельные характеристики АМОВ.

На рис. 11 дано объемное представление магнитного поля внутри рабочего сечения АМОВ, имеющего две стальные вставки длиной 40 мм каждая. График наглядно показывает, как распределяются магнитные изолинии в трубе аппарата.

В современном производстве и сельском хозяйстве имеются технологические процессы, требующие бесперебойной работы всего комплекса установок, машин и оборудования, на котором они базируются. Авария, простой или профилактические работы, связанные с отключением технологической линии, приводят к большим экономическим потерям.

Рисунок 11 - Поверхностное представление магнитного поля внутри рабочего сечения АМОВ

Установка цилиндрического аппарата для магнитной обработки воды требует перерыва в работе технологического процесса и остановки машин и агрегатов, а также привлечения специалистов по сварочным работам и сварочному оборудованию, нарушения целостности трубопровода и использования дополнительных фланцев для крепления. Указанные мероприятия приводят к существенному увеличению себестоимости конечной продукции и снижению прибыли. Кроме того, установка АМОВ может искусственно затягиваться до более подходящего момента, связанного с остановкой технологической линии, например, на профилактику.

Большое многообразие аппаратов для магнитной обработки воды, изготовленных мелкими партиями и имеющих недостаточные выходные характеристики магнитного поля, рассчитанные для определенных целей, используются не по назначению, что приводит к отсутствию ожидаемого эффекта, разочарованию

в их покупке, демонтажу, восстановлению целостности магистрального трубопровода и к дополнительным материальным затратам.

Все ранее изложенное и высокая цена АМОВ отбивает желание руководителей предприятий и хозяйств осуществлять закупку аппаратов и внедрять их на своих производствах. Указанные обстоятельства побудили к созданию аппарата, устанавливающегося не в разрыв трубопровода, а непосредственно на его внешнюю поверхность. Модульный АМОВ или аппарат для больших диаметров труб состоит из четырех идентичных секций, скрепленных между собой и подключаемых к источнику постоянного тока.

Основу каждой секции составляют: П-образный магниитопровод, намагничивающая катушка и полюса (рис. 12). Модули устройства устанавливаются по внешнему периметру трубопровода и закрепляются специальными пластинами. Соответствующее подключение намагничивающих катушек к источнику питания позволяет направить часть основного магнитного потока внутрь трубопровода. Конструирование и оптимизация АМОВ не возможна без расчета электромагнитных полей и выбора подходящей математической модели.

Рисунок 12 - Модульная конструкция аппарата магнитной обработки воды

АМОВ состоит из четырех модулей, каждый из которых выполнен из маг-нитопровода 1, намагничивающей катушки 2, полюсов 3, немагнитных пластин 4. Устройство надевается на стальной трубопровод 5.

Аппарат работает следующим образом: начала и концы намагничивающих катушек 2 соединяются так, что при подаче напряжения от источника постоянного тока протекающий по ним ток вызывает появление в каждом модуле магнитного потока Ф, который замыкается по магнито проводу 1, полюсам 3, и части стального трубопровода 5, при этом ориентация Ф такова, что полюса 3 со-

седних модулей имеют одинаковую полярность (NN и SS), что приводит к отталкиванию силовых линий магнитной индукции друг от друга и частичному их выпучиванию внутрь сечения трубы. В результате перераспределения силовых линий потока Ф в рабочую зону («Вода») образуется магнитный поток Ф1 который и воздействует на обрабатываемую жидкость. Величина зависит от напряженности магнитного поля намагничивающих катушек 2, формы полюсов 3 и толщины трубы 5.

Геометрическая форма и источник питания дают возможность остановится на решении магнитостатической задачи с использованием уравнений Лапласа и Пуассона, записанных в декартовых координатах для двумерного поля

—(у—)+ ^ (V— )-0-

Э.х: дх д у д у

Л(У М) + —) - у

дх дх ду ду

(8)

где х, у - пространственные координаты.

Решением уравнений (8) служит минимизация функционала:-

(9)

Исследуемая область разбивается на произвольное количество конечных элементов - четырехугольников.

Для каждого четырехугольника, границы которого параллельны координатным осям, функционал имеет вид:

где 4 — вектора магнитного потенциала в вершинах исследуемой сетки; постоянные коэффициенты.

Выполняя условие минимума, продифференцируем функционал (10) по А1( А2, Аз, А4:

Дифференциальные уравнения (11) составляются для всех прямоугольных элементов, лежащих в токоведущей области.

Если область обесточена, то система уравнений (11) переписывается с учетом, что J = 0.

Составляющие вектора магнитной индукции по осям х и у в прямоугольнике определяются из выражений:

Стороны прямоугольников описываются многочленами, степень которых соответствует типу используемого элемента, содержащего выбранные узловые точки, поэтому внутри исследуемой области применяются прямолинейные элементы, а криволинейные границы достаточно точно аппроксимируются параметрическими конечными элементами.

Основными элементами оптимизации конструкции модульного аппарата для магнитной обработки воды являются его полюса (рис.13). От их формы и расстояния между ними зависят характеристики магнитного поля внутри рабочей зоны трубы.

В качестве исследуемых элементов выбирались две геометрические конструкции магнитных полюсов АМОВ - остроугольные и когтеобразные.

а)

б)

в)

Рисунок 13 - Формы и взаимное расположение полюсов АМОВ (ф1=ср2 =45°): а - остроугольный - полюс; б - когтеобразный полюс; в - оптимальное расположение когтеобразных полюсов (8 == 0)

По результатам расчета получено изображение магнитных силовых линий модульного аппарата магнитной обработки воды (рис. 14).

Рисунок 14 - Распределение силовых линий магнитной индукции по сечению модульного АМОВ

На рис. 15 представлен график В = ДЬ) внутри сечения стальной трубы. Из графической зависимости видно, что в рабочем пространстве имеется четыре активные зоны, через которые проходит вода, циркулирующая в системе теплоснабжения.

О 100 200 ММ 400

L—-

Рисунок 15 — График магнитной индукции в функции длины рабочего сечения ДЛЯ г = 50 мм

На основании полученных численных данных и построенных графиков можно сделать вывод о том, что наиболее привлекательными являются когтеоб-разные полюса, так как они позволяют получить максимальные значения магнитной индукции внутри исследуемой области.

Уменыпение воздушного промежутка между полюсами с б = 50мм до 8 = 0 привело к тому, что В на отрезке радиуса г = 50мм возросла на 94%. Магнитная индукция снижается от внутренней поверхности трубопровода к центру оси симметрии.

Подводя итог математическим исследованиям по оптимизации полюсов аппарата, применяющегося для больших диаметров труб, можно с уверенностью сказать, что на значения магнитной индукции внутри трубы, охваченной снаружи модулями АМОВ, существенно влияет геометрическая форма полюсов и расстояние между ними. Наилучшие результаты получились при использовании когтеобразных полюсов, соединенных между собой торцами на внешней поверхности стального трубопровода.

В третьей главе представлены математические модели для расчета температурных полей противонакипных устройств.

Передача тепла внутри устройства осуществляется за счет теплового потока (теплопроводности), а с поверхности - в результате теплопроводности и конвекции.

Установка аппарата в систему обратного горячего водоснабжения предполагает температурный расчет АМОВ при разных значениях температуры проходящей воды.

Длительный режим работы аппарата создает условия для нахождения распределения температуры как внутри, так и на поверхности, поскольку недоиспользование по нагреву ведет к появлению маломощного электромагнитного поля и ухудшению магнитной обработки, а перегрев - к разрушению межслой-ной изоляции и межвитковому замыканию.

Закрытое исполнение и особенности конструкции АМОВ осложняют теп-лоотвод с поверхности, поэтому для достижения высоких энергетических, электромагнитных и технико-экономических показателей необходима разработка методики теплового расчета.

Разработка математического алгоритма осуществлялась с учетом следующих допущений: устройство подключено к источнику постоянного тока, внутри аппарата отсутствуют толстые изоляционные прослойки и воздушные зазоры, температурное поле рассчитывается для установившегося режима работы, внешняя поверхность не покрыта тепловой изоляцией, начальное значение температуры соответствует температуре окружающей среды.

Важная особенность закрытого исполнения —тепловое взаимодействие всех частей аппарата в различных направлениях движения тепловых потоков, поэтому наиболее эффективным средством расчета является метод конечных элементов (МКЭ).

Уравнение теплопроводности в анизотропной среде для двумерного стационарного теплового поля в цилиндрических координатах выглядит следующим образом:

+е=о.

(13)

где — коэффициенты теплопроводности материала по осям; Т — темпера-

тура; мощность источника тепла.

Решение уравнения (13) совпадает с минимизацией функционала, выраженного в виде суммы двух интегралов (внутреннего и поверхностного):

*• = я

а

и 2

Э2Т 1 д2 (гТ )

Э*2

дгг

-ОТ

¿0 + [{¿МГ.-Г,,)2^, (14)

51'

где п — исследуемая область; S1 - площадь поверхности аппарата, по которой осуществляется теплообмен конвекцией; к — приведенный коэффициент теплоотдачи с поверхности охлаждения; Тг - температура поверхности охлаждения; Т- температура окружающей среды; Я - эквивалентный коэффициент теплопроводности.

я

Температура внутри треугольника Т связана с температурой в вершинах базисными функциями формы

т1 (15)

Значение функционала через температуры в вершинах треугольных элемен-

(16)

Наличие стальных и изоляционных элементов в магнитопроводе аппарата, в которых отсутствуют внутренние источники тепла, позволяет переписать уравнение с учетом, что Q = 0.

Дифференциация уравнения (16) по T;,Tj,и Т^ дает систему математических выражений в частных производных:

тов:

Наличие конвекции на границе раздела двух сред (металл - воздух) требует учета интеграла по поверхности, тогда для треугольного элемента, прилегающего к границе раздела, функционал г'' вычисляется по формуле:

д2Т + 2 ЭГ 1 д2Т^ Эг2 г2 Зг г эг2

■ ОТ

Ъа-йгЬ + ^-Н^^ТоЧ. (18)

Если предположить, что конвекционный теплообмен имеет место на поверхности стороны элемента между узлами г и у, то в точках этой поверхности рекомендуется перейти от интеграла по площади к интегралу по длине тогда:

Ц1 = £ (г, + г+ ^ + гу + * )* (сй + еуГу + сктк )+ х (? + Ч + Пс + + ¿¿7* )]+ пг1ц+ NуГу - Г0)Р = 0;

х Ь + гу + г* + ЬуТу + )]+ я^Л^Л + Л^уГу - Г0 } = 0;

: Ь + о + + + 1=

(19)

Использование численных методов позволяет достаточно точно найти искомую температуру в любой точке сечения АМОВ, что приводит к выявлению наиболее нагретых участков и элементов конструкции аппарата, а также дает возможность проследить пути наиболее эффективной теплопередачи, выделяющейся в обмотке тепловой энергии.

Расчет оптимальной температуры АМОВ произведен для аппарата, имеющего две стальные вставки длиной 5 = 60 мм каждая и угол полюса

Противонакипное устройство производительностью 10 м3/час имеет намагничивающую катушку, подключаемую к источнику постоянного напряжения. Катушка намотана эмалированным круглым медным проводом. марки ПЭТ-155 диаметром d = 0,4 мм, по которому протекает ток ! = 0,54А. Потреб-

27

ляемая из сети активная мощность в установившемся режиме работы аппарата Объем катушки, занимаемый обмоткой, равен У= 7 104м3. На рис. 16 показано изображение распределения тепловых потоков по сечению цилиндрического АМОВ, а на рис 17 даны кривые нагрева аппарата магнитной обработки воды для котельных АПК.

Рисунок 16 - Изображение распределения тепловых потоков по сечению аппарата магнитной обработки воды

Рисунок 17 - Графики изменения температуры в функции осевой длины для разных значений г. 1- Г| = 25 мм; 2 -г2= 15 мм, 3 - г3 = 5 мм, 4 - г4= О

Из рис 16 и рис. 17 видно, что максимальную температуру нагрева 126°С имеет намагничивающая катушка Значительное преобладание осевого размера катушки над радиальным приводит практически к равномерному распределению температуры внутри занимаемого объема, и это хорошо видно из цветовой шкалы Температура на границе раздела металл - воздух (Г)) в цен-

тральной части магнитопровода не превышает 124°С. На оси симметрии (г«) аппарата 0= 112°С. В рабочем сечении наибольшую температуру нагрева имеет внутренняя поверхность металла, от которого она интенсивно понижается в стороны входного и выходного отверстий.

На рис. 18 представлены графики температуры в функции радиуса. По кривым на графике можно судить, как изменяется температурное поле в различных радиальных сечениях 4 аппарата (рис. 16) магнитной обработки воды. Анализ этих кривых позволяет сделать вывод, что наибольший градиент температуры наблюдается на оси симметрии (54), проходящей через центр тяжести АМОВ.

'С

120

100 80 60 40 20

Рисунок 18-Графикитемпературы в функции радиальных сечений S: 1^; 2^2; 3^3; 4^4

Расчет температуры нагрева осуществлялся исходя из того, что через АМОВ может протекать вода, имеющая различную температуру нагрева (рис. 19).

Если аппарат устанавливается на холодную воду (0 = 7°С), то проточная вода осуществляет интенсивный теплоотвод с поверхности металла и температура намагничивающей катушки при плотности тока J = 4,15А/мм2 не превышает 20°С. Теплообмен интенсивно протекает в сторону рабочего сечения устройства.

Увеличение температуры воды до 50°С повышает нагрев обмотки до 60°С, а теплообмен перераспределяется в сторону внешней поверхности корпуса АМОВ.

Достижение температуры воды 950С ухудшает передачу тепла с поверхности металла и приводит к росту температуры намагничивающей катушки свыше 100°С.

Рисунок 19 - Кривые нагрева ваЦвдшкщщиЗ« дщштгргж значений температур проходящей воды: 1 - 9 = 7°С; 2 - 9 = 50°С; 3 - 0 = 95°С

Конструкция модульного АМОВ позволяет остановиться на решении тепловой задачи с использованием уравнения Пуассона, записанного в декартовых координатах для двумерного поля:

ах дх ду ау

(20)

1де Аг,А„ — коэффициенты теплопроводности материала по координатным

Решением уравнения (20) служит минимизация функционала:

(21)

Температура в центре конечного элемента связана через температуры в вершинах базисными функциями:

Л 1

/х

+ (Ьа + ха + Ьу + хуЩ1 + (Ьа -ха+Ьу-ху)Т4'').

где а и Ь - геометрические размеры прямоугольников.

Функционал для произвольного четырехугольника определяется следующим образом:

Дифференцируя функционал (23) по Т^, Т^ Г4, получаем систему уравнений

Уравнения в частных производных (24) составляются для четырехугольников, лежащих в токоведущей области. Элементы прямоугольной формы удобны при разбиении сечений и поверхностей аппарата, имеющих прямоугольные границы.

Описание дискретными методами поверхностей нагрева, содержащих криволинейные границы возможно, если перейти к параметрическому отображению прямоугольного конечного элемента.

Распределение температуры модульного АМОВ и цветовая шкала представлены на рис. 20.

Рисунок 20 — Изображение распределения температуры по сечению модульного АМОВ

На рис. 21 даны графики, полученные по результатам численного расчета для различных значений температуры воды внутри трубы, охватываемой АМОВ.

в_ 'С

160 140 120 100 80 60 40 20

Ь—-

Рисунок 21 - Графики распределения температуры по продольной оси симметрии аппарата: 1 - комбинированное охлаждение воздухом и водой, Овозд. = 24°С, Оводы" 95°С; 2 - охлаждение воздухом, 0>шд_ = 24°С; 3 - комбинированное охлаждение, в>отд. = 24"С, О^дат^'С

Температура по осям симметрии модульного АМОВ распределяется не-, равномерно, что прослеживается из цветовой шкалы на рис. 20.

Холодная вода (0 = 7"С), проходя по трубопроводу, охватываемому АМОВ, создает прекрасные условия для интенсивного отвода теплового потока, что приводит к существенному понижению температуры АМОВ в целом. Температура нагрева катушки вдоль продольной оси симметрии составляет не более 110°С(рис.21).

Анализ графиков дает возможность сделать вывод, что наиболее высокая температура нагрева наблюдается в центральной части сечения катушки. Полученные в результате расчетов графические зависимости и картины распределения температурных полей говорят о том, что наиболее предпочтительной является комбинированная система охлаждения, однако, для ее реализации требуется защитная автоматика, способная отключать АМОВ от сети в момент прекращения прохода холодной воды по трубопроводу.

В четвертой главе рассматриваются вопросы расчета индуктивностей намагничивающих катушек, имеющих разную конфигурацию, и возможность подключения аппаратов к источникам питания переменного, постоянного тока и повышенной частоты.

Намагничивающую катушку АМОВ можно рассматривать как сложный контур, напоминающий форму цилиндрической спирали, витки которой намотаны в осевом и радиальном направлениях. Однако, расчет индуктивностей кату-

] ОД. НАЦИОНАЛЬНА! 1 | &ИЫИОПКА I | С Петербург 1 * О» К» «» I

шек с учетом спиральности витков связан с большими трудностями. Поэтому при расчете индуктивностей спиралью витков обычно пренебрегают и рассматривают катушку с током в виде массивного витка.

Использование метода массивного витка для расчета индуктивностей катушек позволяет разбить весь расчет на три этапа.

На первом этапе считается, что коэффициент заполнения катушки равен единице В процессе расчета предполагается, что витки по-

крыты тонкой изоляцией и плотно заполняют все пространство окна маг-нитопровода.

На втором этапе катушка представляется в виде массивного прямоугольного кольца, по которому протекает ток имеющего одинаковую магнитную проницаемость по сечению и такую же форму и размеры, как и реальная намагничивающая катушка.

В результате сделанного предположения и при одной и той же плотности тока магнитные поля катушки и соответствующего массивного витка будут одинаковы, а следовательно, одинаково будет и значение пото-косцепления.

С другой стороны, при равенстве плотностей тока в массивном витке и идеализированной катушке реальный ток в намагничивающей катушке АМОВ, содержащей N витков, в N раз меньше тока, условно протекающего в витке, поэтому,-исходя из этого, переходят к третьему этапу расчета.

На третьем этапе осуществляется переход от массивного витка к реальной намагничивающей катушке т. е. учитывается действительный коэффициент

заполнения катушки, толщина изоляции и количество витков.

Магнитный поток, сцепляющийся с массивным витком - электрическим контуром, в общем случае обусловлен как током в этом контуре, так и токами в других соседних с ним контурах (магнитопровод). В соответствии с этим, вводится понятие о потоках самоиндукции и взаимоиндукции. Однако, использование разрезанного по оси магнитопровода или подключение АМОВ к источнику постоянного тока двухполупериодного выпрямления дает возможность вести речь только о потоке самоиндукции.

Наиболее достоверными методами расчета индуктивности являются энергетические методы.

В процессе работы аппарата магнитной обработки воды в его намагничивающей» катушке (рис. 22) накапливается энергия магнитного поля, тогда с учетом градиента вектора магнитного потенциала она равна:

АМа = -£-^гш1 2Ае1а. (25)

Приблизительное решение уравнения Пуассона путем минимизации функционала Б дает возможность перейти к уравнению:

\у - ^гпт

Решение выражения (26) осуществляется методом Ритца.

(26)

Рисунок 22 - Прямоугольное осевое сечение намагничивающей катушки цилиндрического аппарата магнитной обработки воды

Функционал для прямоугольного сечения находится как:

где а и Ь - геометрические размеры намагничивающей катушки. Коэффициент С1; входящий в состав (27), определяется

С!— ~~

4(0,ЗЗд2-Ьг)-уЬЛ.а2Ьг -0,564 -0,33а4 + 0Д7аУ )

(28)

1336(0,33а264 -а V — 1,33аV +а6 +0,4а4Ь +2Ь5)

Индуктивность, взятая по модулю, расчетной намагничивающей катушки

(29)

где 8 - площадь окна намагничивающей катушки, Х = а6.

Проверка представленного алгоритма расчета проведена для прямоугольной намагничивающей катушки без учета магнитопровода.

Использовались следующие конструктивные и электрические параметры: а = 0,018м; b = 0,154м; N= 11000; К, = 0,4; S = 0,0024м2; 1=2,ЗА- В результате математического моделирования собственная индуктивность реальной намагничивающей катушки получилась равной Lp= 1,42Гн.

Экспериментальные исследования вынутой из магнитопровода катушки показали, что с учетом погрешностей приборов контроля собственная индуктивность контура равна Lp = 7,5 Гн. Относительная погрешность математического и физического экспериментов не превышает 3,4%.

Если осевое сечение намагничивающей катушки выглядит в форме пятиугольника, то для нахождения собственной индуктивности катушки необходимо производить расчет, исходя из представления ее в виде двух магнитосвязанных коаксиальных неподвижных контуров, неизменяюших свои размеры.

Электрические аппараты магнитной обработки воды могут работать от разнообразных источников питания.

Источники питания определяют форму функций напряжения и тока, к которым подключаются обмотки аппаратов.

Расчет свободной i и принужденной 1 составляющих тока, протекающего по обмотке намагничивающей катушки, разбивается на три этапа.

На первом этапе находится изображение U (p;t) Лапласа для любой воздействующей функции, на втором - разложение функций е*, sincot и COSCOt в

ряд 1 ейлора, а на третьем - замена оператора р на--.

L*

Для нахождения параметров уравнения состояния используют интеграл Лапласа функции, сдвинутой влево:

F(p,()= ie~prf(t + T)dT.

о

(30)

На основании решения уравнения (30) определяются аналитические выражения для нахождения свободной и принужденной составляющей тока АМОВ, подключенного к источникам питания переменного, постоянного тока и повышенной частоты.

Если аппарат магнитной обработки воды подключается к источнику постоянного напряжения и(0 = £^о>то изображение функции «(/) может быть представлено в виде:

и(ри)=аИ1 = и±=-!£.о, р р я

(31)

где R - активное сопротивление катушки; Ш- постоянная составляющая напряжения; / - время.

Полное уравнение состояния тока определяется:

где Хь- реактивное сопротивление намагничивающей катушки.

Выведенные уравнения состояния для различных источников питания АМОВ являются универсальными, так как позволяют находить значения токов с учетом резонансных явлений, поскольку степенные ряды имеют смысл при любых значениях р.

В пятой главе представлены конструкции противонакипных устройств, с различной формой полюсов; графики магнитной индукции исследуемых полюсов, полученные экспериментально для варьируемых значений углов методики определения магнитных проводимостей воздушных промежутков, эффективности работы АМОВ, подсчета количества кристаллов солей, выпавших на предметные стекла, с последующим построением графических зависимостей; результаты влияния магнитных полей на соли кальция и магния, полученных от источников различного питания и изменения физико-химических свойств воды под действием магнитного поля.

Проведенное моделирование магнитных и тепловых процессов показало, что конструирование АМОВ и их работа может быть описана численными и вариационными методами математической физики с использованием персональных компьютеров. Для подтверждения теоретических положений была поставлена цель - проведение экспериментальных исследований.

Адекватность моделей проверялась по критерию Фишера.

Двухфакторная оптимизации магнитной системы АМОВ производилась, исходя из того, что в качестве первого фактора (Х) брался угол ф полюсов, а в качестве второго (Х2) - длина тонкой шунтирующей вставки, установленной в нижней части магнитопровода противонакипного аппарата. Угол <р изменялся от 15" до 90" с шагом 150. Длина тонкой вставки варьировалась от 0 до 154 мм.

Уравнение регрессии выглядит следующим образом:

У=7,95 + 0.16Х, + 0,53Х2- 0,1бХ,Х. (33)

Из полученного выражения видно, что основным фактором, влияющим на функцию отклика, является длина тонкой вставки.

Предлагаемое Фишером неравенство для проверки адекватности разработанных моделей полностью выполняется Р, < Ря (0,05 < 4,1).

На рис. 23 представлены графики полученные для цилинд-

рического АМОВ в результате численных расчетов и экспериментальных исследований.

Графики отражают распределение магнитной индукции на расстоянии 5 мм от внутренней поверхности рабочего трубопровода и на оси симметрии аппарата. Относительная погрешность результатов в средней части активной зоны не превышает 5%, что говорит о высокой точности проведенных научных исследований.

'С

120

100 80 60 40 20

Ь—-

Рисунок 23 - Графики магнитной индукции цилиндрического АМОВ: 1,3 — расчетные кривые; 2,4- экспериментальные кривые

Результаты тепловых исследований представлены графическими зависимостями, изображенными на рис. 24. Относительная погрешность между расчетными и экспериментальными кривыми, полученными на поверхности раздела металл - воздух и оси симметрии, не более 2,5%.

Оценка эффективности работы АМОВ осуществлялась с помощью кристаллографического метода, который позволил получить фотографии солей до и после обработки воды магнитным полем.

Проведенная серия опытов показала, что из воды, прошедшей магнитную обработку выпадает больше солей Са2+ и а из необработанной жидкости

меньше. Выделение большого количества солей кальция и магния в объеме воды приводит к образованию центров кристаллизации и предотвращению образования накипи на поверхностях теплообмена.

В процессе экспериментальных исследований установлено, что общая жесткость Ао снижается почти в два раза после воздействия на воду полями переменного и постоянного тока, а также токами повышенной частоты. Анализ результатов дает возможность судить о том, что под действием магнитного поля в объеме жидкости происходят физико-химические процессы, изменяющие количественные соотношения между соединениями солей.

©

•С

120

100 80 60 40 20

0 50 100- мм 200

L—-

Рисунок 24 - Графики изменения температуры в функции осевой длины цилиндрического АМОВ: 1,3- расчетные кривые; 2,4 - экспериментальные кривые

Произведенные экспериментальные исследования полностью подтверждают работоспособность АМОВ, принцип работы которых основывается на использовании магнитных полей выпучивания.

Представленные расчетные и экспериментальные кривые позволяют судить о качестве проведенных теоретических и физических исследований. На основании имеющихся данных можно с уверенностью говорить о высокой достоверности полученных результатов, поскольку относительная погрешность не превышает 10%.

В шестой главе даются результаты экономического расчета аппаратов магнитной обработки воды для котельных низкого давления АПК..

Разработка аппарата магнитной обработки воды преследует важную цель - создание более эффективного устройства, обладающего меньшей себестоимостью по сравнению с существующими прототипами. В качестве аналога выбран аппарат МПНУ, разработанный НПО «КОМОС» (г. Екатеринбург), имеющий близкие к АМОВ производственные характеристики.

Показатели экономической эффективности в целом характеризуют технические, технологические и организационные решения, которые следует осуществить на предприятии перед тем, как перейти на выпуск новой продукции - АМОВ.

Технико-экономические расчеты показали, что продажная цена аппарата магнитной обработки воды для котельных агропромышленного комплекса не превышает 15606 руб в ценах 2003 года, что на 23% ниже стои-

мости существующего аналога, а его себестоимость обойдется заводу изготовителю в 10004 руб.

Оценивая дисконтированные капитальные вложения, связанные с выпуском нового изделия, приходим к выводу, что срок окупаемости вложенных средств наступит через 2,7 года, а это вполне приемлемо для предприятий АПК.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании проделанной научно-исследовательской работы по разработке аппаратов магнитной обработки воды, работающих на принципе использования магнитных полей выпучивания, и адаптации их к технологическому процессу предотвращения образования накипи на внутренних стенках нагрева водогрейных, паровых котлов и систем трубопроводов горячего и холодного водоснабжения АПК, делаются следующие выводы:

1. Выдвинутая гипотеза о возможном использовании магнитных потоков выпучивания для омагничивания воды и предотвращения образования инкрустаций на поверхностях в системах теплообмена сельскохозяйственного производства полностью подтвердилась в процессе проведенных теоретических и практических работ.

2. В результате создания математических моделей для расчета магнитных характеристик цилиндрического АМОВ и аппарата для больших диаметров труб, основанных на использовании полевых методов математической физики, получены граничные условия и новые конечные выражения, которые достоверно описывают распределение силовых изолиний в исследуемых областях и дают погрешность не более 10"2. Применение ранее неизвестных математических уравнений позволило развить и применить методы конечных элементов и конечных разностей для проектирования электромагнитных противонакипных устройств нового поколения.

3. Оптимизация магнитопроводов АМОВ дала возможность выявить связь между геометрическими размерами, формой, углом полюсов и расстоянием между ними. Наиболее приемлемыми для получения высокой концентрации магнитных силовых линий в рабочем сечении являются полюса, имеющие когтеобразную форму с углами: 15°- дающие более равномерное распределение силовых линий в рабочем сечении и 45° - приводящие к существенному увеличению амплитуды магнитной индукции.

4. Наиболее оптимальной конструкцией цилиндрического аппарата магнитной обработки воды для получения максимального количества центров кристаллизации в воде, прошедшей активацию, следует принять АМОВ, имеющий в составе магнитопровода две тонкие стальные вставки длиной 60мм каждая, два боковых когтеобразных и один центральный трапециевидный полюса с углами 15° и В = 50 мТл в рабочей зоне.

5. Перспективным устройством аппарата для больших диаметров труб можно считать конструкцию, в состав которой входят четыре

П-образных модуля, состоящих из полюсов и намагничивающих катушек, подключаемых таким образом, что в рядом стоящих полюсах протекают магнитные потоки одной полярности, которые отталкиваются друг от друга, и благодаря косоугольной форме полюсов, охватывающих трубопровод и имеющих между собой нулевой зазор и угол 45°, частично выпучивадотся внутрь рабочего сечения.

6. Разработаны математические алгоритмы для численного расчета температурных полей противонакипных аппаратов, созданные на основе решения новых дифференциальных уравнений в частных производных и МКЭ с использованием вариационного принципа, дающего возможность найти решение поставленной тепловой задачи в виде минимизации функционала с погрешностью не более 10'2.

7. Изучены вопросы расчета собственной и взаимной индуктивно-стей намагничивающих катушек методом массивного витка и использованием метода Ритца. Полученные математические модели позволяют с помощью программного обеспечения и ЭВМ рассчитывать указанные величины с относительной погрешностью 3,4%.

8. Исследованы способы подключения аппаратов к различным источникам питания. Разработаны алгоритмы расчета, основанные на замене уравнения состояния суммой двух составляющих тока - свободной и принужденной - и использовании ряда Маклорена, что делает эти методы расчета универсальными и дают возможность находить значения токов с учетом резонансных явлений.

9. Проведены экспериментальные исследования по нахождению наиболее оптимальной формы и егла полюсов, применяемых в магнитной системе противонакипных аппаратов. Полученные данные говорят о том, что рассмотренные в теоретической части виды полюсов приводят к увеличению рабочего магнитного потока до 60%.

10. Анализ результатов математического и физического моделирования магнитных и тепловых процессов, протекающих в АМОВ, дает возможность с уверенностью говорить о высоком качестве проведенных исследований, поскольку относительная погрешность в среднем не превышает 10%, что вполне приемлемо для инженерно-технических работ.

11. Получена экспериментальная база данных, которая позволяет связать работу АМОВ, питающихся от разных источников мощности, с технологическим процессом магнитной обработки воды. Исходя из полученных данных, можно утверждать, что противонакипный эффект, количество активных зон, имеющихся в аппарате, экспозиция и величина магнитной индукции в рабочем зазоре связаны между собой по экспоненциальному закону. Наибольшее количество кристаллов (К = 25...40) выпало на предметные стекла при подключении АМОВ к однополупериодному и двухполупериодному источникам тока. Магнитодвижущая сила, соответствующая максимальному выпадению кристаллов солей для воды, имеющей жесткость

12 мг-экв/л, равна Б = 960А, а количество проходов воды через одну активную зону колеблется от 3 до 6.

12. Установлена связь между величиной жесткости воды и количеством активных зон в аппарате магнитной обработки воды. С увеличением жесткости 12 мг-экв/л водный электролит становится более насыщен карбонатами кальция и магния. Это приводит к тому, что даже в результате однократной обработки воды, обладающей более высокой жесткостью, количество кристаллов (К = 25), выпавших на стекла, значительно превышало число кристаллов солей, полученных на воде с меньшей жесткостью 5 мг-экв/л

(К =10).

13. Выявлено, что вода, прошедшая через магнитную активацию, снижает свою общую жесткость почти в два раза. Карбонатная жесткость, измеренная по кальцию и магнию, после однократной обработки воды возросла вдвое, а затем в процессе эксперимента практически не изменялась.

14. Инвестиции в разработку цилиндрического аппарата для предотвращения образований накипи эффективны, так как по расчетам чистый дисконтированный доход в процессе производства составляет 14146 руб, а срок окупаемости не превышает 2,7 года.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1. Никитенко Г.В. Электромагнитный аппарат для обработки жидкостей, сыпучих веществ и предпосевного стимулирования семян сельскохозяйственных культур / Г.П. Стародубцева, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // П Международная конференция по электромеханике и электротехнологии. - Крым, 1996 - 4.2. -С. 75-77.

2. Никитенко Г.В. Алгоритм расчета аппарата для магнитной обработки вещества / Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. -Ставрополь, 1996. - С. 31-35.

3. Никитенко Г.В. Магнитная обработка котловой воды / Г.М. Федорищен-ко, Г.В. Никитенко, М.Г. Федорищенко // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. -Ставрополь, 1996. - С. 38-42.

4. Гурницкий В.Н., Никитенко Г.В., Атанов И.В. Аппарат магнитной обработки вещества // Положительное решение по заявке на патент №96120273/25(026940), Россия МКИ6 С02 Б 1/48. Дата поступления 08.10.96.

5. Патент РФ №2077503, МКИ3 С 02 Б1/48. Аппарат магнитной обработки вещества / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов; Бюл. № 11,1997.

6. Патент РФ, №201009, МКИ3 С 02 Б 1/48. Способ магнитной обработки жидкостей / В.Н. Гурницкий, Г.М. Федорищенко, Г.В. Никитенко, Г.П. Стародубцева, И.В. Атанов; Бюл. № 25,1998.

7. Никитенко Г.В. Математическая модель аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. -Ставрополь, 1998. - С. 57-63.

8. Никитенко Г.В. Магнитные технологии в сельскохозяйственном производстве / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Тезисы докладов 62-й научной конференции. - Ставрополь, 1998. - С. 34-35.

9. Никитенко Г.В. Установки транспортерного и роторного типа для предпосевной обработки семян и воды градиентным магнитным полем / Г.В. Никитенко, Г.М. Федорищенко, И.В. Лтанов, Г.П. Стародубцева / В кн: Тезисы докладов 62-й научной конференции. - Ставрополь, 1998.-С. 57-59.

10. Никитенко Г.В. Результаты исследования проводимостей воздушных промежутков с различной формой полюсов / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Вестник Челябинского агроуниверситета. - Челябинск, 1999. -№28.-С. 129-132.

11. Никитенко Г.В. Устройство для защиты аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, Д.В. Петров / В кн: Тезисов СГСХА. — Ставрополь,

2000. -С. 110-111.

12. Никитенко Г.В. Влияние геометрии магнитной системы на интенсивность обработки вещества в электромагнитном поле / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. -Ставрополь, 2000. - С. 170-174.

13. Никитенко Г.В. Применение метода конечных разностей для расчета электромагнитных величин внутренних узлов АМОВ / Г.В. Никитенко, A J1. Папикян / В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 111-113.

14. Никитенко Г.В. Применение метода конечных разностей для расчета электромагнитных величин угловых узлов АМОВ / Г.В. Никитенко,

A.И. Сосин / В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 90-92.

15. Никитенко Г.В. Нахождение уравнений состояния при подключении АМОВ к различным источникам питания / Г.В. Никитенко, Р.А. Грибоедов / В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 102-104.

16. Никитенко Г.В. Определение эффективности магнитной обработки воды с использованием источника питания промышленной и повышенной частоты /

B.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Вестник Челябинского государственного университета. - Челябинск, -2000. - Т .30. - С. 91-94.

17. Никитенко Г.В. Разработка надтрубного аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, Р.А. Миргородский / В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь,

2001.-С. 197-198.

18. Никитенко Г.В. Определение эффективности магнитной обработки воды при питании намагничивающей катушки аппарата от источников однополу-периодного и двухполупернодного выпрямления // В.Н. Гурницкий,

Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов //1 Российская научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2001. - С. 59-61.

19. Никитенко Г.В. Влияние магнитного поля на жесткость воды // В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов //1 Российская научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2001. - С. 68-69.

20. Никитенко Г.В. Магнитом по воде / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов // Изобретатель и рационализатор. - 2001. -№2.- С. 12.

21. Никитенко Г.В. Применение метода конечных разностей для расчета аппарата магнитной обработки вещества / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. - Ставрополь, 2002. - С. 4-14.

22. Никитенко Г.В. Итоги исследования аппарата магнитной обработки воды (АМОВ) за 2000 год / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И В. Атанов, С.Н. Антонов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. - Ставрополь, 2002. -С.73-74.

23. Никитенко Г.В. Исследование температуры нагрева АМОВ / Г.В. Никитенко // II Российская научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2003. - Т.З. - С. 682-686.

24. Никитенко Г.В. Векторный магнитный потенциал на внутренних границах раздела сред / Г.В.Никитенко // II Российская научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2003. - Т.З. - С. 686-690.

25. Никитенко Г.В. Основные элементы оптимизации АМОВ / Г.В. Никитенко // II Российская научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2003.-Т.З.-С. 690-693.

26. Никитенко Г.В. Магнитная обработка воды / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко // Жилищное и коммунальное хозяйство. - 2003. - №2. -С. 40-43.

27. Никитенко Г.В. Математическое моделирование аппарата магнитной обработки воды / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко // Вестник Уральского ГТУ. - Екатеринбург. - 2003. - №5 (25). - С. 217-222.

28. Никитенко Г.В. Математическое моделирование аппаратов магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - №6. - С. 14-16.

29. Никитенко Г.В. Математическое моделирование физических процессов в аппаратах магнитной обработки воды: Монография / Г.В. Никитенко. -Ставрополь, 2003. - 124 с.

30. Никитенко Г.В. Аппараты магнитной обработки воды для котельных промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и агропромышленного комплекса Юга России / Г.В. Никитенко // Международная научно-практическая конференция. - Ставрополь; Пятигорск, 2003. - С. 321-326.

31. Никитенко Г.В. Определение температуры нагрева модульного аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко // III Всероссийская научно-практическая конференция. - Пенза, 2003. - С. 112-115.

32. Никитенко Г.В. Подключение аппарата магнитной обработки воды к источнику переменного напряжения промышленной частоты / Г.В. Никитенко // III Всероссийская научно-практическая конференция. - Пенза, 2003. - С. 125128.

33. Никитенко Г.В. Использование прямоугольных конечных элементов для расчета магнитной системы противонакипного аппарата / Г.В. Никитенко // Известия вузов. Технические науки. Спецвыпуск. - Новочеркасск - 2003. -С.41-44.

34. Никитенко Г.В. Тепловая модель аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко // Известия вузов. Технические науки. Спецвыпуск. - Новочеркасск - 2003. - С. 44-46.

35. Никитенко Г.В. Модель теплообмена модульного аппарата для магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - №10. - С. 27-28.

36. Патент РФ № 29718, МКИ6 С02 F 1/48. Аппарат магнитной обработки вещества / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов; Бюл.№15,2003.

37. Патент РФ №32484, МКИ6 СО2 F 1/48. Аппарат магнитной обработки вещества / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, Р.А. Миргородский; Бюл. №26,2003.

38. Никитенко Г.В. Моделирование температурных полей аппарата для магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003 - №11. - С. 11 -13.

39. Никитенко Г.В. Аппарат магнитной обработки воды для котельных / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003 - №12. - С. 16-18.

Подписано в печать 17.03.2004. Формат 60xS41/l 6. Бумага офсетная. Гарнитура «Times». Печать офсетная. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз. Заказ № 170.

Отпечатано в типографии Издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул Мира, 302.

»-5987

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМА ВЫБОРА МЕТОДА, СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ И КОНСТРУКЦИИ АППАРАТА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ.

1.1 Качество воды для котельных в АПК.

1.2 Выбор метода и схемы подготовки воды для сельскохозяйственных котельных.

1.3 Технологические схемы подготовки воды с использованием аппарата магнитной обработки воды (АМОВ).

1.4 Воздействие магнитных полей на соли воды.

1.5 Анализ конструкций и область применения аппаратов магнитной обработки вещества.

1.5.1 Классификация аппаратов магнитной обработки вещества.

1.5.2 Конструкции АМОВ, выпускаемые серийно.

1.6 Область применения АМОВ.

1.7 Выводы и задачи исследования.

2 ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ.

2.1 Общая постановка задачи проектирования АМОВ.

2.2 Применение метода конечных элементов для расчета магнитной системы цилиндрического АМОВ.

2.3 Определение векторного магнитного потенциала на внутренних границах раздела сред.

2.4 Основные элементы оптимизации АМОВ.

2.5 Магнитодинамическая модель АМОВ на основе метода конечных элементов.

2.6 Математическое моделирование магнитной системы модульного АМОВ.

2.6.1 Прямоугольное отображение конечного элемента.

2.6.2 Параметрическое отображение конечного элемента.

2.7 Оптимизация полюсов конструкции модульного АМОВ.

2.8 Применение метода конечных разностей для расчета магнитного поля цилиндрического АМОВ.

2.9 Исследования характеристик цилиндрического аппарата с изменяющимся количеством активных зон обработки.

2.10 Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

АМОВ.

3.1 Тепловой расчёт аппарата магнитной обработки воды методом конечных элементов.

3.2 Нахождение оптимальной температуры цилиндрического АМОВ.

3.3 Тепловая модель АМОВ с использованием четырехугольных конечных элементов.

3.3.1 Разбиение области исследования на прямоугольные элементы.

3.3.2 Отображение конечного элемента в параметрической форме.

3.3.3 Определение температуры нагрева модульного АМОВ.

3.4 Искусственное охлаждение аппарата магнитной обработки воды.

3.4.1 Характеристика процесса охлаждения в установившемся режиме работы.

3.4.2 Распределение температуры по радиальному сечению АМОВ с использованием водяного охлаждения.

3.5 Выводы.

4 ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В

АМОВ.

4.1 Нахождение индуктивности АМОВ.

4.1.1 Определение индуктивности для прямоугольного сечения намагничивающей катушки.

4.1.2 Расчет индуктивности для пятиугольного сечения намагничивающей катушки.

4.2 Подключение АМОВ к различным источникам питания.

4.2.1 Принципиальные схемы подключения противонакипных аппаратов.

4.2.2 Подключение аппарата магнитной обработки воды к источнику переменного напряжения промышленной частоты.

4.2.3 Подключение АМОВ к источнику постоянного тока однополупериодного выпрямления.

4.2.4 Подключение аппарата магнитной обработки воды к источнику с кусочно-полиномиальным воздействующим напряжением.

4.2.5 Подключение аппарата к источнику постоянного напряжения.

4.3 Выводы.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМОВ.

5.1 Цель и задачи исследований.

5.2 Принципиальные конструкции аппаратов магнитной обработки воды.

5.2.1 Аппарат магнитной обработки воды с косыми полюсами.

5.2.2 Модульный аппарат магнитной обработки воды.

5.2.3 Аппарат магнитной обработки воды с прямоугольными полюсами.

5.3 Методика определения проводимостей воздушных промежутков в функции формы полюсов.

5.4 Нахождение оптимальной магнитной индукции в функции угла полюсов.

5.5 Определение максимальной магнитной индукции внутри трубы модульного АМОВ.

5.6 Исследование геометрии магнитной системы АМОВ.

5.6.1 Нахождение критической температуры нагрева.

5.6.2 Измерение магнитной индукции с целью выявления длины активной зоны обработки.

5.7 Сравнение результатов математического и физического экспериментов.

5.8 Эффективность магнитной обработки воды магнитными полями, полученными от различных источников питания.

5.9 Магнитная обработка воды различной жесткости.

5.10 Влияние магнитного поля на жесткость воды.

5.11 Выводы.

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АМОВ.

6.1 Расчет затрат на стадии исследования и разработки.

6.2 Определение себестоимости изделия.

6.3 Нахождение капитальных вложений.

6.4 Расчет общих экономических показателей.

Актуальность проблемы. В водяных и паровых котлах, охлаждающих системах и прочих теплоэнергетических аппаратах на поверхностях нагрева или охлаждения в результате ряда физико-химических процессов образуются твердые отложения - накипь.

Наличие накипи на внутренних стенках теплообменных устройств и трубопроводов приводит к снижению теплопередачи, уменьшению проходного сечения труб, перерасходу топлива, сокращению срока эксплуатации и производительности используемого оборудования.

В настоящее время в агропромышленном комплексе (АПК) России в котельных небольшой мощности находятся в эксплуатации свыше 400 тыс. котлов низкого давления, которые используют около 46% топлива на тепловые нужды. Средний срок службы котлов составляет от 8 до 12 лет. В сфере их обслуживания занято более 1 млн. человек.

Образование накипи толщиной в 1мм создает перерасход топлива на 12%, или около 15 млн. тонн условного топлива в год. В условиях постоянного роста цен на энергоносители это ведет к ежегодным денежным потерям, выражающимся в миллиардах рублей.

Отложение накипи на трубах систем горячего водоснабжения приводит к снижению проходного сечения и сокращению срока эксплуатации почти в четыре раза (с 25 до 7лет) . Замена засорившихся труб раньше установленного срока требует дополнительных капитальных вложений, связанных с преждевременной их реконструкцией /80/.

Поэтому борьба с накипью имеет важное и актуальное значение для экономической и народнохозяйственной деятельности страны.

Одним из путей решения существующей проблемы в АПК является разработка, внедрение и широкое использование новейшей техники и современных технологий /171/.

Очистка аппаратуры от накипи весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс, связанный с изменением режима работы тепловых аппаратов, с покупкой и применением химических реагентов, изменяющих солевой состав водного раствора, а также использованием специальной службы, следящей за составом и качеством обрабатываемой воды.

Использование специалистов для химической очистки воды и закупку дорогостоящих химикатов могут себе позволить только крупные котельные, находящиеся на балансе рентабельных предприятий, или получающие субсидии непосредственно из муниципального бюджета /37/.

Большинство котельных агропромышленного комплекса из-за остаточного финансирования, как правило, не имеют службы, отвечающей за химоводоподготовку, и не производят закупку химических реагентов, что ведет к резкому снижению срока эксплуатации котлов и котельного оборудования.

Анализ использования указанных методов для борьбы с отложениями солей на стальных поверхностях теплообменного оборудования приводит к выводу, что в существующих условиях для котельных АПК приемлем один из самых дешевых и эффективных способов борьбы с накипью - магнитная обработка воды. Все остальные способы требуют значительных материальных и трудовых затрат.

Ориентировочные расчеты показывают, что для вод среднего качества (жесткость 5мг-экв/кг) стоимость обработки 1м воды при помощи противонакипных устройств обходится в 200.250 раз дешевле химической обработки /160/.

Аппараты магнитной обработки воды (АМОВ) могут генерировать затравочные кристаллы накипеобразователей, что изменяет характер отложений на тегшопередающих поверхностях /161/.

Широкое внедрение этих конструкций в сельскохозяйственное производство и промышленность выявило одну важную особенность, связанную с конструктивными особенностями работы аппаратов, которая заключается в том, что ширина воздушного рабочего сечения серийно выпускаемых аппаратов для магнитной обработки воды не превышает 10.20мм и в процессе эксплуатации устройств быстро засоряется, проходящим через зазор шламом, т.е. создается грязевая пробка. Несвоевременная очистка проходного отверстия приводит к авариям в системах холодного и горячего водоснабжения и выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Для устранения указанной конструктивной особенности применяемых магнитных устройств необходимо создать аппарат, у которого диаметр рабочего сечения соответствовал бы внутреннему диаметру трубопровода.

Разработка нового аппарата для магнитной обработки не возможна без создания новой теории конструирования, суть которой заключается в отказе от использования основных магнитных потоков, пересекающих перпендикулярно водную среду, и переходе на потоки выпучивания, силовые линии которых могут быть направлены либо поперечно движению жидкости, либо параллельно ей.

Использование принципиально нового подхода к созданию АМОВ требует разработки оригинальных математических моделей на основе теории поля, достоверно описывающих электрические, магнитные и тепловые процессы, протекающие в аппаратах для борьбы с накипью, поскольку традиционные - цепные методы расчета не позволяют с достаточной точностью рассчитать параметры магнитного поля в рабочем пространстве.

Научная проблема состоит в том, что отсутствуют методологические и теоретические концепции, позволяющие создавать аппараты магнитной обработки воды нового поколения для предотвращения образования накипи на поверхностях теплообмена в котельных АПК, работающие на принципе использования магнитных полей выпучивания и имеющие диаметры рабочих сечений аналогично размерам магистральных трубопроводов.

Исследования по теме диссертации выполнялись в рамках научно-исследовательских работ, проводимых в соответствии с госбюджетными темами: ФГОУ ВПО СтГАУ "Аппараты магнитной обработки вещества1' на 2000 - 2005 г.г. (№ 39.5) и КубГАУ "Разработка и использование сберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК" (ГР 01200113477).

Целью диссертационной работы является повышение эффективности технологии подготовки воды в котельных АПК низкого давления путем разработки методов оптимизации снижения солевых отложений и средств магнитной обработки воды.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована возможность создания АМОВ, принцип работы которых основывается на использовании магнитных потоков выпучивания;

- разработаны методики и математические модели на основе полевых методов математической физики, позволяющие рассчитать и оптимизировать магнитные системы противонакипных аппаратов в статическом и динамическом режимах работы;

- па основе использования вариационного принципа созданы математические модели расчета тепловых процессов, протекающих в АМОВ, и рассмотрены вопросы естественного и искусственного охлаждения устройств;

- разработаны методики расчета индуктивностей намагничивающих катушек, имеющих различную геометрическую конфигурацию, и математические алгоритмы, дающие возможность оценить работоспособность АМОВ при подключении к источникам питания переменного, постоянного и импульсного тока;

- предложены методики экспериментального определения магнитных проводимостей и значений индукций в воздушных промежутках, с помощью которых возможно эффективно производить количественный и качественный анализ работоспособности АМОВ;

- обоснован способ магнитной обработки воды в котельных АПК с использованием созданных аппаратов и представлен ряд оригинальных технических решений АМОВ для магнитной обработки воды, новизна которых подтверждена 4 патентами РФ и одним положительным решением по заявке на изобретение.

Практическая значимость и ценность работы.

Разработаны конструкции аппаратов магнитной обработки воды, работающие на использовании магнитных потоков выпучивания и имеющие рабочий зазор, соответствующий диаметру магистрального трубопровода (прил. 9).

Создан пакет прикладных программ, обеспечивающий автоматизацию расчетов магнитостатических, динамических и тепловых процессов АМОВ (прил. 1 .7).

Получено семейство экспериментальных кривых, позволяющее использовать их для оптимизации формы и геометрии магнитных полюсов.

Представлены картины магнитных и тепловых полей, способствующие росту качественного восприятия, точному представлению и оценке эффективности распределения магнитных и тепловых потоков по сечению противонакипных аппаратов.

Даны рекомендации, связанные с повышением эффективности снижения накипеобразования на стенках теплообменных устройств и трубопроводов при использовании магнитных полей, образованных переменным и постоянным источниками питания, а также источником питания повышенной частоты.

Получены кривые изменения жесткости воды, прошедшей магнитную обработку, в функции количества активных зон, которые позволяют судить, как изменяется общая жесткость, при работе противонакипных устройств от различных источников питания.

Выявлены особенности работы АМОВ на воде, имеющей различную жесткость, и представлено заключение, дающее возможность оптимизировать параметры магнитного поля в зависимости от количества рабочих (магнитных) зон и величины магнитодвижущей силы.

Доработана кристаллографическая методика определения количества выпавших на стеклах кристаллов солей в процессе выпаривания контрольных проб воды, а также их подсчета и получения конечных результатов - графиков (прил.8).

Рассмотрен вопрос об использовании обрабатываемой воды в качестве охлаждающей жидкости.

Реализация и внедрение результатов работы.

В Министерство сельского хозяйства Ставропольского края переданы результаты научных исследований по данной тематике и получена рекомендация на широкое внедрение АМОВ в котельных АПК.

Продана неисключительная лицензия на использования изобретения "Аппарат магнитной обработки вещества" АОО "Верхнерусское", изготовлена и передана техническая документация на АМОВ.

В конструкторское бюро инструментального цеха завода "Сигнал" передан комплект документации, на основании которого была изготовлена мелкая серия противонакипных аппаратов для хозяйств Ставропольского и Краснодарского краев.

Разработаны и изготовлены два АМОВ для ООО "Нежинское" Предгорного района Ставропольского края; переданы результаты технических испытаний, схемы установки и методики режимов работы.

Изготовлен опытный образец противонакипного устройства для ОАО "Новокубанское" Краснодарского края, и составлены соответствующие рекомендации по его использованию в котельных низкого давления в технологических линиях водогрейных и паровых котлов.

Результаты научно-исследовательской работы используются в учебных процессах ФГОУ ВПО СтГАУ и ФРВИ РВ при изучении дисциплин: "Электротехнология", "Электротехнологии и энергосбережение в сельском хозяйстве" и "Электропитание устройств и систем телекоммуникаций".

Издана монография "Математическое моделирование физических процессов в аппаратах магнитной обработки воды", предназначенная для широкого круга научных и инженерно-технических работников, студентов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений. На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование применения магнитной обработки воды с целью предотвращения образования накипи в котельных агропромышленного комплекса низкого давления с использованием разработанных АМОВ;

- концепция проектирования противонакипных аппаратов, работающих на основе перераспределения магнитных потоков выпучивания в сторону рабочего сечения;

- методики расчета и математические алгоритмы магнитостатических, тепловых и динамических процессов, протекающих в противонакипных аппаратах, позволяющие применять новую теорию конструирования АМОВ;

- результаты математического и физического моделирования по оптимизации магнитных систем, формы полюсов, размеров и количества активных зон магнитопровода, приводящие к наилучшим удельным характеристикам АМОВ, оптимальным значениям магнитного поля внутри рабочей области и наибольшему противонакипному эффекту;

- функциональные зависимости, числовые параметры магнитных и температурных полей АМОВ, полученные по результатам экспериментальных исследований, которые полностью подтверждают выдвигаемые теоретические положения;

- принципиально новые конструкции аппаратов магнитной обработки воды, у которых размер рабочего сечения совпадает с диаметром магистрального трубопровода;

- результаты экономической эффективности использования АМОВ для предотвращения образования новой и удаления старой накипи в котельных агропромышленного комплекса страны.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании проделанной научно-исследовательской работы по разработке аппаратов магнитной обработки воды, работающих на принципе использования магнитных полей выпучивания, и адаптации их к технологическому процессу предотвращения образования накипи на внутренних стенках нагрева водогрейных, паровых котлов и систем трубопроводов горячего и холодного водоснабжения АПК, делаются следующие выводы.

1. Выдвинутая гипотеза о возможном использовании магнитных потоков выпучивания для омагничивания воды и предотвращения образования инкрустаций на поверхностях в системах теплообмена сельскохозяйственного производства полностью подтвердилась в процессе проведенных теоретических и практических работ.

2. В результате создания математических моделей для расчета магнитных характеристик цилиндрического АМОВ и аппарата для больших диаметров труб, основанных на использовании полевых методов математической физики, получены граничные условия и новые конечные выражения, которые достоверно описывают распределение силовых изолиний в исследуемых областях и дают погрешность не более 10" . Применение ранее неизвестных математических уравнений позволило развить и применить методы конечных элементов и конечных разностей для проектирования электромагнитных противонакипных устройств нового поколения.

3. Оптимизация магнитопроводов АМОВ дала возможность выявить связь между геометрическими размерами, формой, углом полюсов и расстоянием между ними. Наиболее приемлемыми для получения высокой концентрации магнитных силовых линий в рабочем сечении являются полюса, имеющие когтеобразную форму с о углами: 15 - дающие более равномерное распределение силовых линий в рабочем сечении и 45° - приводящие к существенному увеличению амплитуды магнитной индукции.

4. Наиболее оптимальной конструкцией цилиндрического аппарата магнитной обработки воды для получения максимального количества центров кристаллизации в воде, прошедшей активацию, следует, принять АМОВ, имеющий в составе магнитопровода две тонкие стальные вставки длиной 60мм каждая, два боковых когтеобразных и один центральный трапециевидный полюса с углами 15° и В = 50мТл в рабочей зоне.

5. Перспективным устройством аппарата для больших диаметров труб можно считать конструкцию, в состав которой входят четыре П -образных модуля, состоящие из полюсов и намагничивающих катушек, подключаемых таким образом, что в рядом стоящих полюсах протекают магнитные потоки одной полярности, которые отталкиваются друг от друга, и благодаря косоугольной форме полюсов, охватывающих трубопровод и имеющих между собой нулевой зазор и угол 45°, частично выпучиваются внутрь рабочего сечения.

6. Разработаны математические алгоритмы для численного расчета температурных полей противонакипных аппаратов, созданные на основе решения новых дифференциальных уравнений в частных производных и МКЭ с использованием вариационного принципа, дающего возможность найти решение поставленной тепловой задачи в виде минимизации функционала с погрешностью не более 10'2.

7. Изучены вопросы расчета собственной и взаимной индуктивностей намагничивающих катушек методом массивного витка и использованием метода Ритца. Полученные математические модели позволяют с помощью программного обеспечения и ЭВМ рассчитывать указанные величины с относительной погрешностью 3,4%.

8. Исследованы способы подключения аппаратов к различным источникам питания. Разработаны алгоритмы расчета, основывающиеся на замене уравнения состояния суммой двух составляющих тока: свободной и принужденной, и использовании ряда Маклорена, что делают эти методы расчета универсальными, и дают возможность находить значения токов с учетом резонансных явлений.

9. Проведены экспериментальные исследования по нахождению наиболее оптимальной формы и угла полюсов, применяемых в магнитной системе противонакипных аппаратов. Полученные данные говорят о том, что рассмотренные в теоретической части виды полюсов приводят к увеличению рабочего магнитного потока до 60%.

10. Анализ результатов математического и физического моделирования магнитных и тепловых процессов, протекающих в АМОВ, дают возможность с уверенностью говорить о высоком качестве проведенных исследований, поскольку относительная погрешность в среднем не превышает 10%, что вполне приемлемо для инженерно-технических работ.

11. Получена экспериментальная база данных, которая позволяет связать работу АМОВ, питающихся от разных источников мощности, с технологическим процессом магнитной обработки воды. Исходя из полученных данных, можно утверждать, что противонакипный эффект, количество активных зон, имеющихся в аппарате, экспозиция и величина магнитной индукции в рабочем зазоре связаны между собой по экспоненциальному закону. Наибольшее количество кристаллов (К=25.40) выпало на предметные стекла при подключении АМОВ к однополупериодному и двухполупериодному источникам тока. Магнитодвижущая сила, соответствующая максимальному выпадению кристаллов солей для воды, имеющей жесткость 12 мг.экв/л, равна F = 960А, а количество проходов воды через одну активную зону колеблется от 3 до 6.

12. Установлена связь между величиной жесткости воды и количеством активных зон в аппарате магнитной обработки воды. С увеличением жесткости 12мг.экв/л водный электролит становится более насыщен карбонатами кальция и магния, и это приводит к тому, что даже в результате однократной обработки воды, обладающей более высокой жесткостью, количество кристаллов (К=25), выпавших на стекла, значительно превышало число кристаллов солей, полученных на воде с меньшей жесткостью 5 мг.экв/л (К = 10).

13. Выявлено, что вода, прошедшая через магнитную активацию, снижает свою общую жесткость почти в два раза. Карбонатная жесткость, измеренная по кальцию и магнию, после однократной обработки воды возросла вдвое, а затем в процессе эксперимента практически не изменялась.

14. Техническая новизна подтверждена 4 патентами РФ на изобретения и одним положительным решением по заявке на изобретение.

15. Инвестиции в разработку цилиндрического аппарата для предотвращения образований накипи эффективны, так как по расчетам чистый дисконтированный доход в процессе производства составляет 14146 руб., а срок окупаемости не превышает 2,7 года.

1. Аладьев В.З. Maple 6: Решение математических, статических и физико технических задач / В.З. Аладьев, М.А. Богдявичус- М.: Лаборатория Базовых, 2001. - 824 с.

2. Алекин О.А. Основы гидрохимии / О.А. Алекин Л.: Гидрометиоиздат, 1970. - 84 с.

3. Александров Г.Н. Теория электрических аппаратов: Учебник для втузов / Г.Н. Александров М.: Высш. шк., 1985. - 312 с.

4. Алиев И.И. Электротехнический справочник / И.И. Алиев М.: ИП РадиоСофт, 2000. - 384 с.

5. Ахиезер А.И. Общая физика. Электрические и магнитные явления: Справочное пособие / А.И. Ахиезер К.: Наук, думка, 1981 - 472 с.

6. Ахмеров У.Ш. Методы индикации магнитной воды // Тр. Казанского университета / У.Ш. Ахмеров, А.П. Ведерников, Л.Ф. Поленов- 1972.- 39 с.

7. Бартеньев О.В. Visual Fortran : новые возможности / О.В. Бартеньев- М.: Диалог МИФИ, 1999. - 368 с.

8. Бартеньев О.В. ФОРТРАН для профессионалов. Математическая библиотека IMSL : Ч. 1 / О.В. Бартеньев М.: Диалог - МИФИ,2000. 448 с.

9. Бартеньев О.В. ФОРТРАН для профессионалов. Математическая библиотека IMSL : Ч. 3 / О.В. Бартеньев М.: Диалог - МИФИ,2001.-368 с.

10. Бартеньев О.В. Современный Fortran / О.В. Бартеньев М.: Диалог -МИФИ, 2000.-448 с.

11. Басовский Л.Е. Теория экономического анализа / Л.Е. Басовский М.: ИНФРА - М, 2002. - 222 с.

12. Баутин В.М. Справочник инженера электрика сельскохозяйственногопроизводства: Учебное пособие / В.М. Баутин, Ю.С. Борисов, Д.С. Буклагин и др. М.: Информагротех, 1999. - 536 с.

13. Бенерджи П. Методы граничных элементов в прикладных науках / П. Бенерджи, Р. Баттерфилд М.: Мир, 1984. - 496 с.

14. Бессонов J1.A. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учебник для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов / JI.A. Бессонов М.: Высш. шк., 1978. - 528 с.

15. Бессонов J1.A. Теоретические основы электротехники: электромагнитное поле. Учебник для студентов вузов / Л. А. Бессонов-М.: Высш.шк., 1978. 231 с.

16. Бинс К. Анализ и расчет электрических и магнитных полей / К. Бинс, П. Лауренсон М.: Энергия, 1970. - 376 с.

17. Блажкин А.Т. Общая электротехника: учебное пособие для вузов

18. А.Т. Блажкин, В.А. Бесекерский, Е.А. Фабрикант, A.M. Теплинский, Блажкин К.А., О.Ф. Черкасов Л.: Энергоатомиздат, 1986.-592 с.

19. Боревич З.И. Определители и матрицы: Учебное пособие для вузов / З.И. Боревич М.: Наука, 1988. - 184 с.

20. Бреббия К. Методы граничных элементов / К. Бреббия, Л. Вроубел, Ж. Теллесх М.: Мир, 1987. - 527 с.

21. Бреббия К. Применение метода граничных элементов в технике / К. Бреббия, С. Уокер М.: Мир, 1982. - 248 с.

22. Брон О.Б. Электрические аппараты с водяным охлаждением / О.Б. Брон Л.: Энергия, 1967. - 264 с.

23. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев М.: наука, 1986. - С. - 568 с.

24. Бугров Я.С. Высшая математика. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексного переменного: Учебник для вузов / Я.С. Бугров, С.М. Никольский М.: Наука, 1989. - 464 с.

25. Бугров Я.С. Высшая математика. Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии / Я.С. Бугров, С.М. Никольский М.: Наука, 1988. -224 с.

26. Бузников Е.Ф. и др. Производственные и отопительные котельные / Е.Ф. Бузников М.: Энергия, 1984. - 248 с.

27. Бузников Е.Ф. и др. Комбинированная выработка пара / Е.Ф. Бузников -М.: Энергия, 1981.-208 с.

28. Бузников Е.Ф. Водогрейные котлы и их применение на электростанциях / Е.Ф. Бузников М.: Энергия, 1965. - 249 с.

29. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения) / В.М. Вержбицкий -М.: Высш. шк., 2001. 382 с.

30. Владимиров B.C. Уравнения математической физики / B.C. Владимиров -М.: Наука, 1981.-512 с.

31. Водяников В.Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики: учебное пособие / В.Т. Водяников М.: МГАУ, 1997. -172 с.

32. Гаврилов А.Ф. Загрязнение и очистка поверхностей нагрева котельных установок / А.Ф. Гаврилов, Б.Н. Малкин М.:Энергия, 1980. - 328 с.

33. Гак Е.З. Об изменении макроскопических свойств жидкости при протекании через магнитное поле // Техническая физика / Е.З. Гак, т. 40. № 68,1970. - С. 1764 - 1769.

34. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. / Р. Галлагер М.: Мир, 1984. -428 с.

35. Глинка H.JI. Общая химия: Учебное пособие для вузов / H.JI. Глинка -Д.: Химия, 1983.-704 с.

36. Голубцов В.А. Удаление шлама при обработке воды магнитным полем в промышленной энергетике / В.А. Голубцов М.: Энергия, 1967.- 13 с.

37. Голубцов В.А. Использование магнитного поля для предотвращения накипи в испарителях, работающих на высокоминерализованных водах / В.А. Голубцов, Е.Ф. Тебенихин, К.А. Клевайчук // Теплоэнергетика. № 5. - 1971. - С. 57-59.

38. Гурницкий В.Н. Магнитом по воде / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов // Изобретатель и рационализатор.- 2001, № 2.- С. 12.

39. Гурницкий В.Н. Магнитная обработка воды / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко//Жилищное и коммунальное хозяйство. 2003, №2. - С. 40 - 43.

40. Гурницкий В.Н. Математическое моделирование аппарата магнитной обработки воды / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко \\ Вестник Уральского государственного технического университета. -Екатеринбург. 2003, № 5(25).- С.217 - 222.

41. Гурницкий В.Н. Применение метода конечных разностей для расчета аппарата магнитной обработкивещества / В.Н. Гурницкий,

42. Г.В. Никитенко Сб. науч. тр., СтГАУ. - 2002. - С. 4 - 13.

43. Гурницкий В.Н. Справочное руководство по расчету электромагнитов постоянного тока. Ч. 1. Расчет магнитных цепей / В.Н. Гурницкий Алтайский ПИ.- Барнаул, 1975. - 142 с.

44. Гурницкий В.Н., Никитенко Г.В., Атанов И.В. Аппарат магнитной обработки вещества // Положительное решение по заявке на патент №96120273/25(026940), Россия МКИ6 С02 F 1/48. Дата поступления 08.10. 96.

45. Гурницкий В.Н., Никитенко Г.В., Атанов И.В. Аппарат магнитной обработки вещества // Патент №2077503, Россия, МКИ3 С 02 F 1/48. Опубл. 20.04.97.Бюл. № 11.

46. Гурницкий В.Н., Федорищенко Г.М., Никитенко Г.В., Стародубцева Г.П., Атанов И.В. Способ магнитной обработки жидкостей // Патент №201009, Россия, МКИ3 С 02 F 1/48. Опубл. 30.03.94. Бюл. № 25.

47. Гурницкий В.Н. Влияние геометрии магнитной системы на интенсивность обработки вещества в электромагнитном поле / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов // Сб. науч. тр., СГСХА. Ставрополь, 2000.- С. 170 - 174.

48. Гурницкий В.Н. Результаты исследования проводимостей воздушных промежутков с различной формой полюсов / В.Н. Гурницкий,

49. Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Вестник Челябинского государственного аграрного университета.-Челябинск.- 1998, №28.

50. Гурницкий В.Н. Итоги исследования аппарата магнитной обработки воды (АМОВ) за 2000 год / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко,

51. И.В. Атанов, С.Н. Антонов // Сб. науч. тр., СГСХА. Ставрополь, 2002. -С. 72-73.

52. Гурницкий В.Н. Магнитные технологии в сельскохозяйственном производстве / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов В кн.: Тезисы докладов 62-й научной конференции. - Ставрополь, 1998.

53. Гурницкий В.Н. Влияние магнитного поля на жесткость воды / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов

54. Физико-техничекие проблемы создания новых технологий в АПК / Сб. науч. тр., СГСХА. Ставрополь, 2001.- Т2. - С. 68 - 69.

55. Гурницкий В.Н., Никитенко Г.В., Атанов И.В., Антонов С.Н. Аппарат магнитной обработки вещества // Свидетельство на полезную модель № 29718, Россия МКИ6 С02 F 1/48. Опубл. 27.05.2003. Бюл. № 15.

56. Демерчян К.С. Моделирование и машинный расчет электрических цепей: Учебное пособие / К.С. Демерчян М.: Высш. шк., 1988 - 335 с.

57. Детлаф А.А. Курс физики / А.А. Детлаф М.: Высш. школа, 1973. -384с.

58. Джордж А. Численное решение больших разряженных систем уравнений / А. Джордж, Дж. Лю М.: Мир, 1984. - 334 с.

59. Душкин С.С Магнитная водоподготовка на химических предприятиях / С.С. Душкин, В.И. Евстратов-М.: Химия, 1986. 143 с.

60. Дьяконов В. Mathcad 8/2000: специальный справочник / В. Дьяконов -С. Петербург: Питер, 2001. - 592 с.

61. Евдокимов В.Б. Физико-химические основы магнитогидродинамической деминерализации жидкостей. // Физическая химия / В.Б. Евдокимов, С.Д. Манукин № 3.- 1975. С. 569-578.

62. Евдокимов В.Б. О стохастической природе омагничивания разбавленных водных растворов макромолекул /В.Б. Евдокимов // Физическая химия. № 11. - 1969. - С. 2703 - 2712.

63. Жермен-Лакур П. Математика и САПР 2 / П. Жермен-Лакур, П. Жорж, Ф. Пистр, П. Безье М.: Мир, 1989. - 264 с.

64. Залесский A.M. Тепловые расчеты электрических аппаратов / A.M. Залесский, Г.А. Кукеков Л.: Энергия, 1967. - 380 с.

65. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич, К. Морган М.: Мир, 1975. - 542 с.

66. Зенкевич О. Конечные элементы и аппроксимация / О. Зенкевич, К.Морган М.: Мир, 1986. - 318 с.

67. Зисман Г.А. Курс общей физики. Электричество и магнетизм / Г.А.Зисман, О.М. Тодес М.: Наука, 1969. - 368 с.

68. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие /

69. A.К. Зыков.- М.: Энергия, 1991.- 124 с.

70. Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики /

71. B.П. Ильин М.: Наука, 1985. - 1985. - 336 с.

72. Ильин В.П. Численные методы решения задач строительной механики / В.П. Ильин, В.В. Карпов, A.M. Масленников Минск: Высш. шк., 1990. - 349 с.

73. Исаченко В.П. Теплопередача. Учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел М.: Энергия, 1975. - 486 с.

74. Калантаров П. JI. Расчет индуктивностей: Справочная книга / П.Л. Калантаров Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 488 с.

75. Кантарович Л.В. Приближенные методы высшего анализа /

76. Л.В. Кантарович, В.И. Крылов М.- Л.: Физматгиз, 1962.- 696 с.

77. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер -М.: Наука, 1964.-488 с.

78. Катков В.И. Роль ферромагнитных окислов железа при магнитной обработке воды: Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем / Е.Ф. Тебенихин, В.А. Кишневский М.: Цветметинформация, 1971. - С. 274 - 283.

79. Каханер Д. Численные методы и программное обеспечение / Д. Каханер, К. Моулер, Неш С. М.: Мир, 1998. - 575 с.

80. Киргинцев А.Н. К вопросу образования магнетита в магнитных аппаратах / А.Н. Киргинцев, В.М. Соколов // Прикладная химия, т. 38. Вып.8.- 1965.-С. 1871 1876.

81. Киргинцев А.Н. О физико-химических изменениях в воде и растворах под действием магнитного поля / А.Н. Киргинцев, В.М. Соколов

82. Физическая химия. № 9. - 1966. - С. 2053 - 2508.

83. Кислицын А.Л. Расчет магнитных полей электрических машин методом конечных элементов / А.Л. Кислицын, A.M. Крицштейн, Н.И. Солнышкин, А.Д. Эрнст Саратов: СГУ, - 1980. - 174 с.

84. Классен В.И. Вода и магнит / В.И. Классен М.: Наука, 1973.- 110 с.

85. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн М.: Наука, 1973.- 832 с.

86. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн М.: Наука, 1973. - 832 с.

87. Короткевич В.А. Повышение надежности работы теплотехнического оборудования в АПК / В.А. Короткевич М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. -30 с.

88. Кошляков Н.С. Уравнения в частных производных математической физики / Н.С. Кошляков, Э.Б. Глинер М.М. Смирнов М.: Высш. шк., 1970. - 710 с.

89. Крауч С. Метод граничных элементов в механике твердого тела / С. Крауч, А. Старфилд М.: Мир, 1987. - 328 с.

90. Кузмина Н.С. Влияние магнитной обработки воды на коррозионную активность невской воды / Н.С. Кузмина, З.К. Касимов, М.Н. Сержантов // Тр. Ленинградского инженерно-строительного Института. № 7. -1977.-С. 41-44.

91. Кузнецов И.Ф. Электродинамические усилия в токоведущих частях электрических аппаратов и токопроводах / И.Ф. Кузнецов, Г.Н. Цицикян Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 176 с.

92. Кузьменко А.Г. Электромагнитные механизмы металлургических машин / А.Г. Кузьменко, В.Г. Грачев, Ф.С. Солодовник М.: Металлургия, 1996. - 508 с.

93. Кукоз Ф.И.Об условиях магнитной обработки водных растворов // Промышленная энергетика / Ф.И. Кукоз, М.Ф. Скалозубов, Г.К. Чернов. -№2.-1965.-С. 39-40.

94. Кулон Ж. САПР в электротехнике / Ж. Кулон, Ж. Сабоннадьер -М.: Мир, 1988.-208 с.

95. Кульский Л.А. Магнитное поле и процессы водообработки / Л.А.Кульский, С.С. Душкин Киев.: Наука, 1988. - 110 с.

96. Куталадзе С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Куталадзе М.: Атомиздат, 1979. - 416 с.

97. Куценко А.Н. Подготовка промышленных вод электромагнитным методом / А.Н. Куценко, Р.Д. Тлиш Люберцы, ВИНИТИ, 1997. -210с.

98. Кущенко А.Д. Поверхностное натяжение и электропроводность так называемой магнитной воды / А.Д. Кущенко, Л.И. Богусловский // Электрохимия. № 1. - 1967. - С. 123-131.

99. Лавров Н.А. Электромагнитная обработка воды / Н.А. Лавров М.: БТИ легкой промышленности™, 1967. - 32 с.

100. Лапотышкина Н.П. Опыт применения магнитной воды в теплосетях с непосредственным водозабором: Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках / Н.П. Лапотышкина, И.Г. Балаханов, Г.М. Иванова- М.: Энергия. 1972. Вып. 4. С. 44-50.

101. Лапотышкина Н.П. Магнитное обезжелезивание турбоконденсата в схеме конденсатоочистки блочных ТЭС / Н.П. Лапотышкина,

102. B.C. Синицин, Г.М. Мусарова // Тр. ВТИ. 1975. Вып. 5. - С. 34-43.

103. Лапотышкина Н.П. Противонакипная магнитная обработка воды в оборотных системах охлаждения: Эксплуатация оборудования энергосистем / Н.П. Лапотышкина, И.А. Шелатуркина М.: Информэнерго. - № 13. - 1975. - С. 11-13.

104. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков М.: Высш. шк., 1967. - 600 с.

105. Мак-Кракен Д. Численные методы и программирования на фортране / Д. Мак-Кракен, У. Дорн М.: Мир, 1977. - 584 с.

106. Мартынова О.И. К вопросу о физико-химических основах влияния магнитного поля на водные растворы электролитов // Прикладная химия / О.И. Мартынова, Е.Ф. Тебенихин, Б.Г. Гусев -№ 12. 1968. - С. 2782 - 2784.

107. Мартынова О.И. Методика расчета состава соленых вод

108. О.И. Мартынова, Л.Г. Васина, С.А. Поздняков, Э.С. Колбасова // Тр. МЭИ. 1972. Вып. 128. С. 121 - 129.

109. Мартынова О.И. Моделирование процессов образования твердой фазы при упаривании воды / О.И. Мартынова, Л.Г. Васина, А.В. Богословский // Тр. МЭИ. 1979 Вып. 405. С. 28 - 35.

110. Мартынова О.И. Исследование влияния магнитного поля на рН воды и водных растворов / О.И. Мартынова, Л.Г. Васина, Е.Ф.Тебенихин, Кишневский В.А. // Физическая химия -№ 11.- 1974. -С. 2799-2801.

111. Мартынова О.И. Расчет состояния насыщенной высокоминерализованной воды по сульфату кальция /

112. О.И. Мартынова, Л.Г. Васина, И.С. Кротова Н Тр. МЭИ. № 238. - 1975. -С.80-88.

113. Мартынова О.И. Водоподготовка: расчеты на персональном компьютере / О.И. Мартынова-М.: 1990. - 212 с.

114. Мелкулов Я.С. Организация и финансирование инвестиций / Я.С. Мелкулов М.: ИНФРА - М, 2002. - 248 с.

115. Мельников А.А. Расчет электромагнитных и температурных полей методом конечных элементов 1 А.А. Мельников М.: МГИРЭА, 2001.-76 с.

116. Мельников А.А. Математическое моделирование тепловых режимов методом конечных элементов / А.А. Мельников М.: МИРЭА, 2000.-68 с.

117. Мелентьев П.В. Приближенные вычисления / П.В. Мелентьев М.: Высш. шк., 1962. - 388 с.

118. Миллер Э.В. О влиянии магнитного поля на вязкость воды: Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем / Э.В. Миллер, В.И. Классен, А.Д. Кутенко М.: Цветметинформация, 1971. - С.59 - 62.

119. Миненко В.И. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках / В.И. Миненко М.: Энергия, 1978.- 138 с.

120. Миненко В.И. Магнитная обработка водно-дисперсных систем / В .И. Миненко К.: Техника, 1970. - 165 с.

121. Миненко В.И. Магнитная обработка для охлаждения конденсаторов паровых турбин: Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках / В.И. Миненко М.: Энергия, 1978. Вып. 6. С . 136- 138.

122. Митчелл Э. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными / Э. Митчелл, Р.Уэйт М.: Мир, 1981. - 216 с.

123. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева М.: Энергия, 1977. - 344 с.

124. Михельсон M.JI. Теория кристаллизации солей жесткости из растворов, подвергнутых воздействию магнитного поля: Ученые записки. Вода и магнитное поле / Михельсон M.J1. // Тр. Рязанского ГПИ. 1974. - С. 14-18.

125. Мышкис А.Д. Математика для втузов: Специальные курсы /

126. A.Д. Мышкис М.: Наука, 1971.-632 с.

127. Мяченков В.И. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / В.И. Мяченков,

128. B.П.Мальцев М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.

129. Никитенко А.Г. Автоматизированное проектирование электрических аппаратов / А.Г. Никитенко М.: Высш. шк., 1983. - 192 с.

130. Никитенко А.Г. Программирование и применение ЭВМ: в расчетах электрических аппаратов: Учеб. Пособие для вузов по спец. «Электр, аппараты» / А.Г. Никитенко, В.П. Гринченков, А.Н. Иваненко М.: Высш. шк., 1990.-231 с.

131. Никитенко А.Г. Расчет электромагнитных механизмов на вычислительных машинах / А.Г. Никитенко, И.П. Пеккер М.: Энергия, 1985.-216 с.

132. Никитенко Г.В. Алгоритм расчета аппарата магнитной обработки вещества / Г.В. Никитенко, И.В. Атанов // Сб. науч. тр., СГСХА. -Ставрополь, 1996. С. 31 - 35.

133. Никитенко Г.В. Математическая модель аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, И.В. Атанов Сб. науч. тр., СГСХА. - 1998. - С. 59 - 63.

134. Никитенко Г.В. Программирование расчета магнитных потенциалов внутри аппарата магнитной обработки вещества / Г.В. Никитенко,

135. Р.А. Грибоедов В кн.: Тр. СГСХА.- Ставрополь, 2001. - С. 192 - 194.

136. Никитенко Г.В. Применение метода конечных разностей для расчета электромагнитных величин внутренних узлов АМОВ / Г.В. Никитенко, А.Л. Папикян В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 111 - 113.

137. Никитенко Г.В. Применение метода конечных разностей для расчета электромагнитных величин угловых узлов АМОВ /Г.В. Никитенко, А.И. Сосин В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 90 - 92.

138. Никитенко Г.В. Векторный магнитный потенциал на внутренних границах раздела сред / Г.В.Никитенко // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Ставрополь, 2003. Т 3. - С. 682 - 686.

139. Никитенко Г.В. Основные элементы оптимизации АМОВ /

140. Г.В. Никитенко // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Ставрополь, 2003, т.З. -С. 690-693.

141. Никитенко Г.В. Нахождение уравнений состояния при подключении АМОВ к различным источникам питания / Г.В. Никитенко,

142. Р.А. Грибоедов В кн.: Тр. СГСХА. - Ставрополь, 2000. - С. 102 - 104.

143. Никитенко Г.В. Устройство для защиты аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, Д.В. Петров В кн.: Тезисов СГСХА. -Ставрополь, 2000. - С. 110 - 111.

144. Никитенко Г.В. Разработка надтрубного аппарата магнитной обработки воды / Г.В. Никитенко, Р.А. Миргородский В кн.: Тр. СГСХА. -Ставрополь, 2001. - С. 197 - 198.

145. Никитенко Г.В. Исследование температуры нагрева АМОВ / Г.В, Никитенко // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Ставрополь, 2003. ТЗ.-С. 682-686.

146. Никольский С.М. Элементы математического анализа: Учебное пособие / С.М. Никольский М.: Наука, 1989. - 224 с.

147. Норри Д. Введение в метод конечных элементов / Д. Норри, Ж.Фриз М.: Мир, 1981. - 304 с.

148. Онищенко Н.П. Эксплуатация котельных установок / Н.П.Онищенко М.: Агропромиздат, 1987. - 352 с.

149. Очков В.Ф. Особенности применения некоторых методов ограничения карбонатных отложений в прямоточных и оборотных системах водоснабжения / В.Ф.Очков, А.А. Гузеева,

150. B.И. Кашинский // Тр. МЭИ. 1980. Вып. 466. С. 39-45.

151. Пасканов В.М. Численные методы в задачах тепло- и массообмена / В.М. Пасканов, В.И. Полежаев, JI.A. Чудов М.: Наука, 1984. - 350 с.

152. Полянский М.Я. Образование и вывод шлама и окислов железа из паровых котлов: Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках / М.Я. Полянский М.: Энергия. 1972. Вып.4С. 41-44.

153. Поршнев С.В. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием пакета MathCad: Учебное пособие /

154. C.В. Поршнев М.: Горячая линия Телеком, 2002. - 252 с.

155. Применение комплексоната для подавления коррозии, предотвращения и удаления железооксидных отложений в системе теплоснабжения и ГВС Ростовской ТЭЦ 2: Проспект Экоэнерго,-Ростов н/Д, 2002.- С. 2.

156. Резников М.И. и др. Паровые котлы тепловых электростанций / М.И. Резников-М.: Энергия, 1981, 240 с.

157. Результаты применения технологии водоподготовки ОЭДФ-Zn и НТФ-Zn на коммунальных котельных городов и районов Ростовской области: Проспект Экоэнерго.- Ростов н /Д, 2002.- С. 12.

158. Ремпель С.И. О механизме явлений при магнитной и высокочастотной водоподготовке / С.И. Ремпель, М.Р. Бураков // Тр. АКХ им. К.Д. Памфилова.- № 4.-1964.-187 с.

159. Сабоннадьер Ж. Метод конечных элементов и САПР / Ж.Сабоннадьер, Ж. Кулон М.: Мир, 1989. - 190 с.

160. Самарский А. А. Введение в теорию разностных схем / А.А.Самарский -М.: Наука, 1971.- 230 с.

161. Сандуляк А.В. Теплогидродинамические условия противонакипной магнитной обработки воды / А.В. Сандуляк, В.В. Кривцов

162. Электрические станции. № 5. - 1982. - С. 125 - 127.

163. Сандуляк А.В. Систематизация данных по магнитной обработке воды в энергетике // Изв. Вузов. Энергетика / Сандуляк А.В., Ткаченко С.И. 1980, № 4. - С. 125 - 127.

164. Сдвижков О.A. MathCAD 2000: Введение в компьютерную технику / О.А Сдвижков. - М.: "Дашков и К°", 2002. - 204 с.

165. Сегерлинд J1. Применение метода конечных элементов / JI. Сегерлинд -М.: Мир, 1979. 392 с.

166. Сильвестер П. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров электриков / П. Сильвестер, Р. Феррари. М.: Мир, 1986. - 229 с.

167. Сипайлов Г.А. Тепловые гидравлические и аэродинамическиерасчеты в электрических машинах / Г.А. Сипайлов, Д.И.Санников, В.А. Жадан М.: Высш. шк., 1989. - 240 с.

168. Скирдов И.В. Очистка сточных вод в гидроциклонах / И.В .Скирдов, В.Г. Понаморев М.: Стройиздат, 1975. - 176 с.

169. Сокольский Ю.М. Исциляющий магнит / Ю.М. Сокольский С.Петербург: Полигон, 1998. - 176 с.

170. Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел / Ю.М. Сокольский Л.: Химия, 1990. - 144 с.

171. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д.Э. Старик — М.: Финстатинформ, 1996. 93 с.

172. Стерман Л.С. Химические и термические методы обработки водына ТЭС / Л.С. Стерман, В.Н. Покровский М.: Энергия, 1981. - 232 с.

173. Стукалов П.С. Магнитная обработка воды / П.С. Стукалов, Е.В. Васильев Л.: Судостроение, 1969. - 192 с.

174. Стренг Г. Теория метода конечных элементов / Г. Стренг М.: Мир, 1977.-348 с.

175. Татур Т. А. Основы теории электрических цепей (справочное пособие). Учебное пособие / Т.А. Татур М.: Высш. шк., 1980. - 271 с.

176. Тебенихин Е.Ф. Обработка воды магнитным полем в теплоэнергетике / Е.Ф.Тебенихин, Б.Т. Гусев-М.: Энергия, 1970. 142 с.

177. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках / Е.Ф.Тебенихин М.: Энергия, 1985. - 144 с.

178. Тебенихин Е.Ф. О кристаллизации модификаций карбоната кальция / Е.Ф.Тебенихин, Б.Т. Гусев // Неорганическая химия. № 6. - 1966.-С. 1484- 1486.

179. Тебенихин Е.Ф. Влияние магнитного поля на накипеобразователи

180. Электрические станции / Е.Ф.Тебенихин, Б.Т. Гусев. № 8. - 1968. -С. 49-52.

181. Тебенихин Е.Ф. Экспресс контроль за обработкой котловой воды магнитным полем / Е.Ф. Тебенихин, З.Ф. Пронина // Энергетик. -№ 1.- 1974.-С. 24-27.

182. Тебенихин Е.Ф. Роль магнитного поля и окислов железа в механизме выделения твердой фазы накипеобразователей: Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем

183. Е.Ф. Тебенихин, В.А. Кишневский // Тр. Новочеркасского политехнического института 1975. - С. 166 - 168.

184. Тебенихин Е.Ф. Влияние магнитного поля на коррозию стали в агрессивной среде / Е.Ф. Тебенихин, З.Ф. Пронина,

185. B.C. Рыбальченко К Теплоэнергетика. № 10. - 1972. - С. 69-73.

186. Тебенихи Е.Ф. Контроль за обработкой воды магнитным полем / Е.Ф.Тебенихи // Тр. МЭИ. 1980. Вып. 466.- С. 79-82.

187. Тебенихин Е.Ф. Воздействие магнитного и ультразвукового полей на величину отложений в конденсаторах турбин ТЭС / Е.Ф.Тебенихин, B.C. Старовойтов, A.M. Чуканова // Тр. МЭИ.-1981. Вып. 526.- С. 68-70.

188. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках / Е.Ф.Тебенихин М.:Энергия, 1977. - 183 с.

189. Устройство противонакипное электромагнитное УПЭ-10УХЛ4 // Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2Е9У ТО. ВНИПТИМЭСХ, 1992. 15 с.

190. Федорищенко Г.М. Магнитная обработка котловой воды /

191. Г.М. Федорищенко, Г.В. Никитенко, М.Г. Федорищенко // Сб. науч. тр., СГСХА. Ставрополь, 1996. - С. 38 - 42.

192. Филлипов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах: Учебное пособие для вузов / И.Ф. Филлипов Л.: Энергоатомиздат, 1986.-256 с.

193. Фомичев В.Т Электромагнитная обработка воды в котельных / В.Т. Фомичев, О.Н. Горячев // Рекомендации ВНИПТИМЭСХ.-1990.- 30 с.

194. Чунихин А.А.Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для втузов / А.А.Чунихин М.: Энергоатомиздат, 1988. - 720 с.

195. Шенен П. Математика и САПР 1 / П. Шенен, М. Коснар, И. Гардан -М.: Мир, 1988.-204 с.

196. Шапров Н.Ф. Водоподготовка для промышленных и отопительных котельных / Н.Ф. Шапров М.: Стройиздат, 1976. - 112 с.

197. Щуп Т.Е. Прикладные численные методы в физике и технике / Т.Е. Щуп М.: Высш. шк., 1990. - 255 с.

198. Эффективная технология подготовки воды систем паро-теплоснабжения, ГВС, оборотных систем против накипи и коррозии: Проспект Экоэнерго.- Ростов н /Д, 2002.- С. 2.

199. Юдаев Б.Н. Теплоотдача / Б.Н. Юдаев М.: Высш. шк., 1981. - 320 с.

200. Яремчук Ф.П. Алгебра и элементарные функции. Справочник / Ф.П. Яремчук, П.А. Рудченко Киев: Наукова думка, 1987. - 648 с.