автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Параметры и режимы импульсной магнитострикционной системы предупреждения и устранения солевых отложений в котельных АПК

На правах рукописи

СИМОНЕНКО Сергей Андреевич

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ ИМПУЛЬСНОЙ МАГНИТОСТРИКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ СОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В КОТЕЛЬНЫХ АПК

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар 2005

Работа выполнена в Федеральном ГОУ ВПО «Кубанский ] осу-дарственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Курзин Николай Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Григораш Олег Владимирович, кандидат технических наук Драгин Валерий Александрович

Ведущее предприятие: ГНУ « Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механи эации и электрификации сельского хозяйства » (ВНИПТИМЭСХ), г. Зерноград

Защита состоится «22» июня 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 в ФГОУ ВПО « Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, корп. факультета механизации, ауд. №401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета.

Автореферат разослан «18» мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

М.И.Чеботарев

Г

кЧ 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Паровые и водяные котлы, во-доподогре ватели и кормозапарники различных конструкций используются в сельскохозяйственном производстве в технологических схемах тепловой обработки кормов, для обогрева и снабжения горячей водой производственных цехов. Временная остановка котла или теплообменника и прекращение подачи теплой воды и корма, может привести к массовой гибели животных и серьезным экономическим потерям. При эксплуатации теплооб-менного оборудования одной из основных технических проблем является образование солевых отложений (накипи) на рабочих поверхностях нагрева. В котельных с некачественной водопод-готовкой толщина накипи может достигать 4-6 мм, что увеличивает расход топлива до 16-20%. Большой вклад в поиск путей повышения эффективности работы тепломассообменной аппаратуры всех видов теплоэнергетических систем внесли В.И.Классен, А.С.Александров, Н.И.Кривопишин, Т.Вермайерн, Л.А.Юткин, В.М.Соколов, А.Н.Куценко, А.Г.Никитенко, Б.Х.Гайтов, И.А.Потапенко, В.А.Драгин, Е.Шуман и др. Однако существующие технические разработки и конкретные устройства не удовлетворяют требованиям надежности, простоты монтажа и эксплуатации, а также экономичности. Все ото оставляет широкое поле для дальнейших исследований, в частности и по развитию сравнительного нового и перспективного ультразвукового способа с использованием магнитострикционного преобразователя. Исследования по теме диссертации выполнились в соответствии с госбюджетными темами «Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых установок сельскохозяйственного производства», 1996-2000 г.г. (ГР 01960009015) и «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электроэнергии для АПК», 2000-2005 г.г. (ГР 01200113477).

Целью работы является обоснование электротехнологических параметров и режимов импульсной магнитострикционной системы предупреждения и устранения солевых отложений (ПУСО) в котельных АПК.

Для достижения данной цели в работе решены следующие задачи:

- классифицированы методы, способы и системы ПУСО;

- раскрыт механизм возникновения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева парового котла:

- выполнен энергетический анализ основных показателей силовой цепи магнитострикционного преобразоватепя (МСП) электрических колебаний в механические;

- разработан импульсный тиристорный генератор для магнитострикционного преобразователя заданной мощности;

- разработана инженерная методика синтеза импульсной магнитострикционной системы ПУСО для тепломассоэбменного оборудования котельных АПК.

Объект исследования - электротехнология докотловой обработки веды для предупреждения и устранения солевых отложений импульсной магнитострикционной системой с использованием разработанных конструкций технических устройств для предотврлщения образования накипи.

Предмет исследования - математические и физические модели ультразвукового способа ПУСО, систем и устройств, разработанных на его основе.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на методах математического анализа - теории рядов Фурье, дифференциальных уравнениях, функций комплексного переменного. Экспериментальные исследования базируются на методах математической статистики, теории планирования эксперимента и физического моделирования.

Научная новизна:

- выявлены закономерности, связывающие основные показатели импульсного магнитострикционного преобразователя (мощность, интенсивность, частота импульсов) с параметрами процесса накипеобразования, что позволяет разрабатывать конструкции наиболее эффективных установок предупреждения и устранения солевых отложений;

- получены функциональные зависимости, связывающие энергетические характеристики импульсного генератора с его

частотной характеристикой, необходимые для определения наиболее рационального режима работы установки;

- разработан поэтапный частотно-интервальный метод синтеза полупроводникового импульсного генератора заданной мощности системы ПУСО;

- обоснованы способ и устройства ультразвуковой обработки воды для котельных АПК, которые защищены патентами России № 2214575, №2231918.

Практическая ценность работы:

- предложена инженерная методика синтеза импульсной магнитострикционной системы на основе разработанного частотно-интервального метода оценки выходной мощности;

- разработаны малочувствительные к внешним воздействиям схемные решения и определены режимы работы силовой цепи импульсного генератора и его системы управления, которые позволяют значительно уменьшить капитальные затраты и увеличить надежность импульсных систем ПУСО;

- предложена методика определения наиболее рациональных мест крепления волноводных колебательных систем, которая применима практически во всех котлах низкого давления, используемых в котельных АПК.

Реализация результатов исследований. Экспериментальные образцы противонакипных устройств эксплуатируются в котельных муниципального предприятия «Дииские тепловые сети» Краснодарского края. Материалы исследований используются в учебном процессе КубГАУ.

Апробация работы. Результаты исследовании докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях КубГАУ в 2002-2004 г.г., содержатся в отчетах по теме № 22 плана НИР КубГАУ за 2001-2004 г.г.

Публикации результатов работ. Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах (в том числе в 2 патентах РФ).

На защиту выносятся следующие основные положения:

1 .Обоснование механизма предупреждения солевых отложений в тепломассообменном оборудовании с использованием ультразвукового метода.

2.Энергетический анализ полупроводникового импульсного генератора для магнитострикционного преобразователя, применяемого для предупреждения и устранения солевых отложений.

3.Инженерная методика синтеза импульсной магнитост-рикционной системы ПУСО.

4.Результаты экспериментальных исследований и сформулированная методика построения системы ПУСО, как эффективная инвестиционная привлекательность предложенного технического решения.

Объем и структура работы. Диссертация включает введение, четыре главы, выводы, список литературы, включающий 122 источника и приложения. Она содержит 148 странчц общего текста, 27 рисунков, 14 таблиц и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение содержит обоснование актуальности проблемы солеобразования в котлах низкого давления и направления исследования.

В первой главе отмечено, что из проведенного анализа известных способов и методов профилактики накипеобрззования и очистки от накипи котлов низкого давления, следует, что наиболее эффективным и экономичным способом борьбы с накипью является ультразвуковой способ. По расчётам многих специалистов этот спэсоб на практике в десятки раз экономичнее, чем < любой из механических или химических способов. При этом обеспечивается экономичная безнакипная многолетняя эксплуатация теплосбменных агрегатов. Действие ультразвука на теп-лоагрегат не только предотвращает образование накипи, но и увеличивает КПД агрегата. Многочисленные исследования показали, что ультразвуковые колебания ускоряют теплопередачу греющих поверхностей труб за счет микропотоков, образуемых колебанием стенок труб и воды в них. Под действием ультразвуковых колебг ний улучшается также отвод пузырьков пара от поверхности нагрева и дегазация воды вследствие лучшего перемешивания пристеночного слоя жидкости, что также способствует увеличению теплопередачи.

Учитывая вышеизложенное положительное воздействие ультразвука на работу теплоагрегатов, почти полную его экологическую безвредность, следует считать ультразвуковой способ наиболее перспективным для предотвращения накипеобразова-ния в основных узлах теплообменного оборудования котельных АПК.

Во второй главе проанализированы известные технические системы, использующие ультразвуковые методы ПУСО. Эффективность ультразвукового метода объясняется физическим механизмом предупреждения отложений на рабочих поверхностях нагрева парового котла. Данный способ позволяет получить силу, воздействующую на частицы накипи, которая по величине превышает суммарное воздействие на эти частицы сил адгезии и сил сопротивления среды. Эксперименты на физической модели котла типа ММЗ 08/8 позволили раскрыть механизм на-кипеобразования на уровне адгезионных связей металл-кристаллы соли в ламинарном слое вблизи стенки котла. Отложения толщиной до 0,1 мм не удается устранить ультразвуковым способом, но при их интенсивности 0,2 Вт/мг и более дальнейший рост кристаллов не происходит.

Основными преобразователями электрической энергии в ультразвуковые колебания являются электромагнитные, пьезоэлектрические и магнитострикционные излучатели Электромагнитные излучатели наиболее часто используются для возбуждения колебаний в области частот 10-200 кГц. Их особенность заключается в том, что поверхность излучения несоизмеримо меньше длины волны колебаний. Так как излучение становится направленным только тогда, когда размер излучающей поверхно • сти превышает длину волны, то эти излучатели создают в относительно большом пространстве сферические волны. При этом сопротивление окружающей среды является преимущественно реактивным, что вызывает не излучение звуковой энергии, а ее периодический переход из источника в среду и обратно. Поэтому такие излучатели применяются в основном для возбуждения жидких сред на высоких частотах в области 100 кГц и в системах ПУСО не нашли применения. Практически тоже самое можно

сказать о пьезоэлектрических излучателях, которые работают в диапазоне 0,3-6 МГц.

В системах ПУСО применяются магнитострикционные излучатели, кэторые наиболее эффективны по своим энергетическим и частотным характеристикам в диапазоне частот 10-22 кГц. С позиции электротехники магнитострикционный преобразователь (излучатель) представляется эквивалентной схемой (рис 1). Наиболее важным элементом схемы является послед г вательная цепь С0, Ь0, Кч, отражающая резонансные свойства преобразователя при передаче активной электрической энергии через сопротивление Ян е, окружающую среду. Ветвь К,, Ь/ представляет собой потребление активной и реактивной мощности холостого хода и потерь на гистерезис в материале сердечника на различных частотах механического резонанса, появляющегося в результате прикрепления излучателя к массе озвучиваемого теплообменного

Основными характеристиками излучателя являются: относительное изменение геометрических размеров стержня излучателя; длина стержня; изоляционная стойкость. Поэтому надо стремится возбуждать катушку МСП в основном путем действия токового источника, а не источника напряжения. Именно этому в наибольшей степени удовлетворяют источники на базе генераторов с полупроводниковыми разрядными ключами, легко управляемыми по току нагрузки и времени его действия, а не генераторы непосредственного разрядного действия на различных газонаполненных электронных приборах.

Для наиболее эффективного использования конкретного МСП необходимо определить его основные параметры.

Активное сопротивление обмотки Я/ несложна определить и в экспериментах эта величина оказывалась в пределах 0,05-0,1 Ом.

1вх

и вх

1С0 л

ДРн

Рис 1. Эквивалентная электр ггескал схема магмпострикцятжого преобразователя

Дня определения индуктивного реактивного сопротивления на частоте 50Гц был использован метод амперметра -вольтметра. В экспериментах эта величина составила 0,9 Ом.

Определение активного сопротивления нагрузки МСП на частоте резонанса проводилось с помощью внешнего автономного генератора синусоидальных колебаний типа Г6-15.С учетом значительного реактивного сопротивления X,, величина Яц определится из выражения для модулей параллельных активного и реактивного сопротивлений

(1)

Т^Тлг,2

где г0 - модуль эквивалентного сопротивления (рис.1).

Из формулы (1) сопротивление Ян составит:

(2)

Реактивные параметры наиболее удобно определять на частоте 2,0 кГц, с которой начинается звуковая возбудимость магнитостриктора, а характеристики МСП можно считать линейными вплоть до 40,0 кГц с реальными уровнями сигнала возбуждения. Рассмотрев эквивалентную схему МСП, состоящую из реактивности X/, включенной параллельно эквивалентному конденсатору Сэ, в реактивном сопротивлении которого ХСэ учтено реактивное сопротивление эквивалентной индуктиЕности Ь0 и эк вивалентной емкости С0, и с учетом Яи, получим:

2*,|*,Г ± л/^Л^Г - 4(Ы2 - **гЛЫ2(Л« + Х1)-Х1я;) ,(3)

" — ^-ц^тгт)

где 22 - модуль полного сопротивления рассматриваемой цепи:

Х1 - сопротивление равное X-40 (так как X, определено на частоте 50 Гц, а Х( j определяется на частоте 2 кГц). Поскольку на частоте 2,1 кГц сопротивление конденсатора С» больше реактивного сопротивления катушки Ь0 в 25,0 раз (по отношению частот резонанса 10,5 кГц и рабочей ■ 2,1 кГц), то

следовательно, XLQ — и ^со ~ ~ ^сэ ■ Д™ возбуждения

МСП в диапазоне частот 3-100 кГц могут использоваться генераторы синусоидальных колебаний заданной частоты. Обычно эти генераторы выполняются по простым схемам емкостной или индуктивной «трехточки» с усилителями мощности, с воздушным принудительным или водяным охлаждением, как, например, УЗГ-04 с выходной мощностью 0,4 кВт или УГ-32 с выходной мощностью 0,1 кВт. Для стабилизации тока в катушке МСП для таких генераторов требуется введение отрицательной обратной связи по выходному току, что наглядно показано функциональной схемой (рис. 2). Недостатком данных устройств является сложность, низкий КПД (не более 40%) и значительные массога-

РО - регулирующий opian ЭС - члемеш сравнения УМ - усилтель моцносги

класса А, Ь, С , Д. Г АРУ - автомат им еекий рем у ли юр усилоии» МСП - млгнн гострпкнипнимм I грсобразоват ель

Рис 2 Функциональная схема синусоидального генератора - возбудителя МСП с отрицательной обратной сняэью по току с целью установки его заданного значения

баритные показатели. Таким же недостатком обладают и специальные генераторы синусоидальных колебаний, выпускаемые серийно, в выходных каскадах которых применяются трансформаторы, сильно искажающие частотную характеристику системы в целом и дающие значительные дополнительные потери и соответственно удорожание всего устройства. Генераторы импульсных колебаний более эффективны при работе с МСП, поскольку их КПД высок и приближается к 80-90 %. Функциональная схема таких генераторов приведена на рис. 3. Её основу составляет задающий генератор импульсов заданной частоты.

ару ум

МСП

При этом возможна установка модулирующего генератора низких частот 10100 Гц, изменяющего амплитуду импульса с целью рас-

Рнс. З.Фунщмэкалиаясхема генератора импульс них шлебаняк заданной частоты с нгохочаетотнзй амплитудной мэяуяхцией

ширения спектратьного воздействия на озвучиваемый материал. Форма импульсных колебаний таких генераторов может быть как без нулевой паузы (меандр), так и с нулевой паузой.

Рассмотрен генератор без нулевой паузы. Если частота колебаний совпадает с собственной частотой МСП, тэ остальные гармоники сигналатипа меандра:

/"(/) = — вт юг+ -зтЗй>/ + -8т50*+ ...]> (4)

л I. 3 5 )

где А - амплитуда сигнала основной гармоники.

Высшие гармоники, особенно третья, амплитуда которой всего в три раз меньше основной, создают значительный высокочастотный токовый шум для магнитострикционного материала, что в конечном итоге приводит к относительно высоким потерям энергии на гистерезис и вихревые токи. Поэтому наиболее рационально использовать импульсные колебания с нулевой паузой, ряд Фурье которых определен:

Ь (5)

л V 3 5 )

где а - угол задержки.

Пос кольку выбирая длительность паузы можно устранить ту или иную гармонику, например, третью как самую мощную, то при угле а задержки импульса на 30 эл. градусов удается избавится от третьей гармоники, что значительно повышает КПД и эффективность устройства.

Из проведенного анализа следует, что наиболее целесообразными возбудителями магнитострикционных преобразователей для систем ПУСО являются генераторы импульсных колебаний заданной частоты с дискретным спектром и нулевыми паузами. Таким образом, более рациональным является тиристорный ге-

нератор с питанием от промышленной сети 220 В 50Гц. имеющийся на любом сельхозпредприятии. Наиболее приемлемыми генераторами импульсов для систем ПУСО являются генераторы с нулевыми паузами на базе разрядных силовых ключей без накопителей энергии. Принципиальная электрическая схема простейшей силовой цепи такого генератора показана на рис. 4. Ее

серьезным недостатком является однополупериодность тока МСП, что вызывает постоянную составляющую, псдмагничи-вающую силовой трансформатор и МСП, что сильно снижает эффект магнито-стрикции и повышает потери.

Третья глава посвящена разработке и обоснованию полупроводникового импульсного генератора для магнитострикци-онного преобразователя заданной мощности системы ПУСО. На рис. 5. показана исходная кривая несинусоидального временного напряжения Определена в общем виде амплитуда нечетных гармоник, которая после математических преобразований может быть записана в виде

" + к'-! * ' *2-1и+1 к-\ ^ "))

где к - номер нечетной гармоники.

По полученным данным построены графики (рис. 6). Поскольку для резонирования МСП на частоте 21,0 кГц, требуется гармоника с частотой 10,5 кГц, то чтобы наиболее эффективно использовать магнитострикционные свойства МСП на частоте близкой к резонансной, требуется формировать уровень высших гармоник в области 211 -ой гармоники сетевого напряжения. Это необходимо, чтобы отношение действующего значения высших гармоник к действующему значению первой было максимальным. Из графика следует, что нужно выбирать режим работы по углу а в очень узком диапазоне, близком к 150 и бо-

7 '".!

Ркс 4 Пркнцвпкалькал элюстргаскал

схема лростелшЕЙскпоюй ц»пя

генератора импульсных колебаний зад акнсй'ис тети

лее эл. градусам, где уровень высших гармоник превышает уровень основной гармоники.

В основу синтеза системы ПУСО положена предложенная частотная методика определения действующего значения тока МСП. Действующие значения напряжений на каждом частотном участке шириной 1 кГц найдены с помощью раннее определенных значений амплитуд гармоник. Угол управления а

--

иЬ) " "(а)

ЧЧ

Риг. 5. График напряжения ка выходе генератора импульсных колебаний на Баз е тиртоторных ключей Без наиагаителя анергии

ч

XI

2» 3

а

Ряс. 6 Графиня спехтрмьио-знергелгЕсжага предсти легам капрлкеим ка нпоаде генератора импульсних жгаебакий

определяется из условия получения заданной активной мощности нагрузки в данном случае 1,0 Вт, что соответствует тепловому динамическому равновесию МСП и реально составляет величину 165 эл. градусов (рис.7) определенную частотно-интервальным методом оценки выходной мощности по формуле Парсеваля или многомерной теореме Пифагора, аналогично расчету токов. Погрешность от разности частот гармоник напряжений на каждом интервале в суммарном значении тока составила не более 6%. Задача инженерного синтеза ПУСО ставится следующим образом: задаются параметры электрической сети в точке подключения, параметры конкретного МСП, площадь озвучиваемой поверхности, удельная величина ультразвуковой активной мощности на единицу озвучиваемой поверхности. В результате её решения определяются: количество МСП необходимых для озвучивания, параметры полупроводникового ключа тиристорного генератора, требуемое число таких генераторов. Критерии синтеза: недопустимость превышения уровня потерь

напряжения и тепловое динамическое равновесие тиристорных генераторов и МСП.

На основе проведенного функционального анализа и анализа основных принципиальных электрических схем силовых цепей генераторов импульсных колебаний заданной частоты с нулевыми паузами предложена силовая схема (рис. 7), на которую

Для этой схемы характерны простота и надежность системы импульсно-фазоиого управления (СИФУ). Режимы функционирования этой схемы анализировались нами в процессе экспериментальных исследований с помощью осциллографа

(рис.8). На рис. 8(а) показан график напряжения на выходе генератора или на входе МСП. Масштаб осциллограммы 1:10, поэтому максимальная величина напряжения на МСП составляет 4,4 В как в положительную так и отрицательную стороны полярности, при условии, что действующее значение тока 1,0 А и угол управления равен 172 эл. град.

На рис. 8(6) показан аналогичный график, но при расчетном токе 3,0 А. Здесь амплитуда напряжения равна 10,0 В, при угле управления равном 162 эл. град., что с погрешностью 2,0 % соответствует расчетному значению.

На рис. 8(в) показан график импульсов на выходе электромагнитного датчика механических колебаний, прикрепленного к стальному листу озвучиваемой поверхности площадью 1,0 м2.

На рис. 9. приведена предлагаемая функциональная схема СИФУ с гальванической связью. В этой схеме отсутствует автономный источник питания, что очень важно для обеспечения надежности, а питание электронных узлов осуществляется от напряжения «закрытого» тиристора.

получен патент гц>.

УШ

У02

и

да

МСП

о-

СИФУ

I

Рис 7.Принципиальная электрическая сит сипсаая геиераторса кятуяьсных кзлвБахнк 1 ¿Даккой частота с нулевыми паузами ка Базе тиристорных кию чай

Ка1 «аугшичытгг чтвтпчт*

I О gV . Zpi»

1_l_

л)лри«ше тока 1A импушсы напряжения Ukicit

6)rçit сипе таха ЗА иипутпсы калрхжеккяимсп

2»mV gn

1) иитутасы с эгахтрэмагнитнпго датчика при сипе таха 3 А Рис .8.0 сципкограммы режхяюх раБоты сипа» ой i&im генератора импульсных колебаний заданной частоты с нупетии пауз ами на Базе тиристор них ключей VS без иивэшггепх энергии

Преобразователи переменного напряжения во временной интервал и временного интервала в импульс (синхронизатор), реализованы на базе компактных транзисторных схем. Анализ и синтез принципиальной схемы СИФУ рассмотрен на основании

известных необходимых условий работы полупроводникового тиристоро-ного ключа по цепи управления.

Принципиальная электрическая схема дифференциально-мостовой электрон-

т-

-щгннгн

Ряс Э.Фунхвдюнальнаясхе'маСЙФУ на базе тиристор но го ключа с галыакичесхсй С1ЯЗЫЗ

ной СИФУ с гальванической связью представлена на рис. 10. Переходной процесс при формировании линейно-возрастающего напряжения Uc на конденсаторе Су в данной цепи описывается дифференциальным уравнением dur

RyCy

dt

■ + ur = U„ sinioi

С tn

a)

Решение данного уравнения позволило получить основополагающий показатель режима нашей системы, задающий активную мощность МСП

(8)

/ \ я\ 1/т , х. ,1х

ис(0 = —--(-<р--)е

гюС 2 гтС 2

> <р = - агс/&

1

а>ЯуСу J

; г =

у^у

(9)

Рис. 10. Принципиальная электрическая схема дифференциально-мостовой электронной СИФУ с гальванической связью и временные диаграммы узловых напряжений Анализ зависимостей показывает, что для того чтобы получить линейно-возрастающее напряжение на конденсаторе в диапазоне от 0 до 170 эл. град, нужно иметь фазовый сдвиг, создаваемый КС - цепью, порядка 60,0 эл. град Отсюда определяются параметры Яу и Су.

Стабильность работы этой схемы определяется тем, что разность напряжений на управляющем конденсаторе 11с и опорного ЦЪ резистивного делителя Ш, Б12 не зависит от величины напряжения сети. Стабильность срабатывания тригерно-компараторного элемента на комплементарной паре транзисторов УТ1, УТ2 достаточно высока, ввиду того, что допустимые температурные отклонения базо-эмиттерного напряжения УТ1 на три порядка меньше опорного напряжения 11о.

В результате проведенного энергетического анализа основных показателей силовой цепи МСП установлены основные закономерности, связывающие действующие значения тока и напряжения с амплитудами гармонических составляющих и их мощностями.Также найдено условие формирования импульса

тока МСП и его регулирования по длительности и амплитуде с помощью биполярного тиристорного ключа, имеющего собственные технологические и эксплуатационные показатели. В результате по критерию минимальной параметрической чувствительности и схемной надежности синтезирована дифференциальная мостовая электронная СИФУ с гальванической связью.

В четвертой главе проанализированы особенности конструктивного построения импульсной магнитострикционной системы ПУСО при определении оптимального типа волновода - концентратора и произведен выбор параметров волноводных колебательных систем. Закон изменения образующей волновода был представлен в виде

(10)

где *= 1, 2, 3, .. м; Д, - диаметр волновода в месте соединения с магнитострик-ционным пакетом, м; Дк - диаметр волновода, м;

/? 1пК « - /

р = —--показатель образующей; I - длина волновода, м;

К=--коэффициент трансформации;

»2

V] -диаметр волновода в месте соединения с магни-тострикционным пакетом, м;

1)2 - диаметр волновода в месте соединения с металлоконструкцией котла, м.

Для каждого значения величины <ос» рассчитаны значения величины Дк , которые получены для экспоненциальных, конусных и цилиндрических волноводов.

Экспериментально установлено, что полуволновая цилиндрическая система является наиболее эффективной для целей предотвращения солевых отложений при работе импульсной электрической прогивонакипной установки.

При установке волноводной колебательной системы на рабочих поверхностях нагрева между волноводом и металлоконструкцией теплообменного аппарата образуется незначи-

тельная (толщиной 0,1 мм) воздушная прослойка, обусловленная шероховатостью поверхностей, которая не оказывает существенного влияния на противонакипный эффект. Опытная проверка полученных результатов была проведена на пароводяных котлах низкого давления. Наиболее эффективные результаты были получены в тех случаях, когда волноводная колебательная система приваривалась непосредственно в районе обдувочного окна. Предложенные расчеты применимы на всех котлах низкого давления, используемых в котельных АПК. На рис. 11 представлена конструкция узла для передачи упругих колебаний в котлах. Экспериментально установлено, что

работа противонакипной установки практически не оказывает влияния на физико-механические свойства метало-конструкции теплообменного аппарата и не вызывает развальцовки трубных соединений. Исследования на котле ММЗ -08/8 позволили также установить зависимости интенсивности процесса накипеобразования от физико- химического свойства питательной воды и акустических параметров воздействия импульсных колебаний.

Наряду со сформулированной инженерной методикой построения системы ПУСО для достижения основной цели - предотвращения солевых отложений с заданной технической погрешностью на заданной площади тепломассообменного аппарата в четвертой главе рассчитана технико-экономическая эффективность системы ПУСО и установлено, что чистый дисконтированный доход при установке и реализации устройства составил 79,5 тыс. рублей, при сроке окупаемости 0,2 года.

Рис 11 Кагструкцкя уни дллгиредачк упругих юп банки i потел 1-хслЕл, 2 -флаивц; 3 -прохладха; 4 -гопншод, 5 -тагнитаст^жхтор, 6 - резина, 7 - ] ащкяшй кожух

ВЫВОДЫ

1. Эксперименты на физической модели котла типа ММЗ 08/8 позволили раскрыть механизм накипеобразования на уровйё адгезионных связей металл-кристаллы соли в ламинарном слое вблизи стенки котла. Отложения толщиной до 0,1 мм не удается устранить ультразвуковым способом ни при какой интенсивности импульсного озвучивания. Но при интенсивности озвучивания 0,2 Вт/м2 и более с резонансной частотой 21 кГц дальнейший рост кристаллов не происходит. А для неочищенных рабочих поверхностях котла через 2 недели непрерывной работы ультразвукового генератора наблюдается разрыхление имевшихся отложений, легко удаляемых струей горячей вода.

2. Определены параметры конкретного магнитострикционного преобразователя на основе известной эквивалентной схемы двух параллельных ветвей - активно-индуктивной, моделирующей потери на гистерезис и вихревые токи и возбуждения магнитным потоком, а также - резонансной с частотой 21 кГц, в активном сопротивлении которой в номинальном режиме выделяется полезная мощность порядка 1 Вт при КПД 5...10%.

3. Энергетический анализ режима работы силовой цени тири-сторного генератора в частотной области с использованием ряда Фурье и равенства Парсеваля выявили временной интервал импульса выходного напряжения генератора, поступающего на МСП, и формируемый углом управления тиристором в диапазоне 160-165 эл. градусов, где действующее значение высших гармоник напряжения превышает в 1.5 раза действующее значение напряжения основной гармоники, что способствует умеььшению основных потерь почти в 2 раза.

4. Разработана инженерная методика синтеза импульсной маг-нитострикционной системы ПУСО на основе задания площади озвучиваемой поверхности котельной аппаратуры. По известной удельной величине ультразвуковой мощности на единицу поверхности, определенной экспериментально - у -0,2 ВТ/м2, находится число МСП с активной мощностью на нагрузке 1 Вт Если число МСП больше критериального

уровня, требуемого для обеспечения допустимых потерь напряжения сети в точке подключения, то необходима установка блокирующих конденсаторов на входе каждого генератора, формирующего воздействие для выбранного числа МСП, исходя из режима надежной работы тиристорного ключа.

5. Применение разработанной импульсной магнитострикцион-ной системы ПУСО в течение 1 года эксплуатации на котло-агрегате типа Е- 1/9-1 позволяет уменьшить расход топлива на 6,5 %, исключить затраты на чистку котла реагентами в пределах 100 тыс. рублей, повысить суточную производительность на 3%, т.е. с учетом эксплуатационных затрат 7,9 тыс. рублей получить экономию в размере 80 тыс. рублей.

По теме диссертации опубликованы работы:

1. Симоненко С.А. Электроимпульсная установка с применением магнитострикционных вибраторов дгиг борьбы с солевыми отложениями. Информ. листок № 114-01./ С.А. Симоненко, И.А. Потапенко, В.В. Любич: ЦНТИ. - Краснодар, 2001. - 4с.

2. Симоненко С.А. Установка для обработки воды перед подачей в теплообменную аппаратуру. Информ. листок № 148-02./ С.А.Симоненко: ЦНТИ.- Краснодар, 2002 - 4с.

3. Симоненко С.А. Импульсный электрический нагреватель. Информ. листок № 149-02./ С.А. Симоненко: ЦНТИ. - Краснодар, 2002. - Зс.

4. Симоненко С.А. Новая противонакипная установка для оборудования. Информ. листок № 150-02./ С.А. Симоненко: ЦНТИ. - Краснодар, 2002. -Зс.

5. Симоненко С.А Выбор волноводных колебательных систем для предупреждения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева. Информ. листок № 207-02./ С.А. Симоненко: ЦНТИ. - Краснодар, 2002. - 4с.

6. Симоненко С.А. Электромагнитное устройство для обработки у жидкости / Р.Д.Тлиш, С.А.Симоненко // Электромеханические преобразователи энергии. Материалы третьей межвузовской научной конференции- Краснодар, 8-9 апреля 2004 г. - 5с. )

7. Симоненко С.А. Электромагнитное устройство для обработки жидкости / Р.Д.Тлиш, С.А. Симоненко // Труды Азово-

Черноморской агроинженерной академии, выпуск 4 том 2, с. 1720- Зерноград, 2004 г. - 4с.

8 Пат. И и 2214575, МКП С1 7 Р 28 О 7/00 Устройство для предупреждения солевых отложений [Текст]/ Потапенко И.А , Си-моненко С.А., Любич В.В., Лепетухин М.В , Харченко Д.П. (РФ) заявитель и патентообладатель КубГАУ. - № 2002102340/06; За-явл. 25.0! .02; Опубл. 20.10.03; Бюл. № 29. - 8 е.: ил.

9. Пат. БШ 2231918, МКП С1 7 Н 03 К 3/35 Импульсный ультразвуковой генератор [Текст]/ Тропин В.В., Потапенко И.А., Си-моненко С.А., Любич В.В., Перепечин В.А. (РФ) заявитель и патентообладатель КубГАУ. №2003103833/09; Заявл. 10.02.03; Опубл. 27.06.04; Бюл. №18.-6 е.: ил.

10. Симоненко С.А. Разработка теоретических основ и технических средств повышения эффективности технологических процессов путем воздействия физических полей на углеводородные системы. / И.А.Потапенко, Д.А.Нормор, С.А.Симоненко, В.В.Любич // Отчет по теме № 22 план НИР, ГР 01200113477: ЦНТИ. - КГАУ, 2001 г. - 5с.

11. Симоненко С.А. Разработка теоретических основ и технических средств повышения эффективности технологических процессов путем воздействия физических полей на углеводородные системы. / И.А.Потапенко, Д.А.Нормов, С.А.Симоненко, В .В. Любич // Отчет по теме № 22 план НИР, ГР 01200113477: ЦНТИ. - КГАУ, 2002 г. - 5с.

12. Симоненко С.А. Разработка теоретических основ и технических средств повышения эффективности технологических процессов путем воздействия физических полей на углеводородные системы. / И.А.Потапенко, Д.А.Нормов, С.А.Симоненко, В.В.Любич // Отчет по теме № 22 план НИР, ГР 01200113477 ЦНТИ. - КГАУ, 2003 г. - 5с.

13. Симоненко С.А. Разработка теоретических основ и технических средств повышения эффективности технологических процессов путем воздействия физических полей на углеводородные системы. / И.А.Потапенко, Д.А.Нормов, С.А.Симоненко, В В Любич // Отчет по теме № 22 план НИР, ГР 01200113477" ЦНТИ. - КГАУ, 2004 г. - 5с.

Лицензия ИД0233414.07.2000.

Подписано в печать 16.05.2005, Формат 60x84/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ. л. 1 Заказ №284 Тираж 100

Отпечатано в типография ФГОУ ВЛО «Кубанские ГАУ» 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Р12893

РНБ Русский фонд

2006-4 11344

г

Список аббревиатур и буквенных обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ существующих методов и способов предупреждения и устранения солевых отложений (ПУСО) в тепломассообменном оборудовании.

1.1. Химический метод.

1.2. Физический метод.

1.3. Выводы.

2. Анализ технических систем реализующих ультразвуковой метод ПУСО.

2.1. Механизм предупреждения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева парового котла.

2.2. Преобразователи энергии в ультразвуковые колебания и их характеристики.

2.3. Возбудители магнитострикционных преобразователей.

2.3.1. Генераторы синусоидальных колебаний заданной частоты.

2.3.2. Генераторы импульсных колебаний заданной частоты с дискретным спектром.

2.3.3. Генераторы импульсных колебаний заданной частоты с дискретным спектром и с нулевыми паузами. ^

2.4. Выводы.

3. Инженерный синтез импульсной магнитострикционной системы ПУСО заданной мощности на основе полупроводникового импульсного генератора.

3.1. Энергетический анализ основных показателей силовой цепи.

3.2. Анализ функциональных и схемотехнических особенностей систем управления полупроводникового ключа.

3.3. Выбор системы управления полупроводникового ключа.

3.4. Инженерная методика синтеза импульсной магнитострикционной системы.

3.5. Выводы.

4. Обобщение и экспериментальная оценка полученных результатов

4.1. Определение типа волновода - концентратора и места его крепления

4.2. Особенности монтажа и установки системы ПУСО.

4.3. Методика выбора способа передачи импульсного воздействия через волновод.

4.4. Методика экспериментов на модели котла ММЗ - 08/8.

4.5. Результаты экспериментальных исследований.

4.6. Расчёт экономической эффективности системы ПУСО.

4.7. Выводы.

Паровые и водяные котлы, водоподогреватели и кормозапарники различных конструкций используются в технологических схемах тепловой обработки кормов, для обогрева производственных помещений, пастеризации молока, снабжения производственных цехов горячей водой, а избыточное тепло применяется также для обогрева теплиц и жилых домов. Обеспечение надежности, экономичности, безаварийности работы теплообменного оборудования, является важной научно-технической задачей, так как даже временная остановка котла или теплообменника и прекращение подачи теплой воды и корма, например, в родильные отделения животноводческих ферм, может привести к массовой гибели животных и серьезным экономическим затратам. При эксплуатации теплообменного оборудования одной из основных проблем является образование отложений (накипи) на рабочих поверхностях нагрева. Это приводит к существенным экономическим затратам из-за необходимости их периодической очистки и перерасходу топлива. В котельных с некачественной водо-подготовкой (или её полным отсутствием) толщина накипи достигает 4-6 мм, что приводит к перерасходу топлива до 16-20%. При этом происходит интенсивная коррозия теплопередающих поверхностей труб, коллекторов и барабанов.

Отложения в котельных установках низкого давления производительностью до 1 тонны пара/час и в теплообменниках, образуются в результате сложных физико-химических процессов, в которых участвуют не только на-кипеобразователи, в частности бикарбонаты Са (HC03)2, Mg (HC03) 2, Fe (НС03)2, сульфаты CaS04, MgS04, NaS04, нитриты NaN03, KN03, силикаты NaSi03, Ca (HSi03), хлориды Cl2, MgCl2, NaCl2, но и грубодисперсные вещества с размером частиц более 0,0001 мм, коллоидные частицы размером до 0,000001 мм и растворенные в воде газы кислорода (02), углекислоты газа (С02), и сероводорода (H2S). Природная вода представляет собой слабый раствор электролитов, диссоциированных на положительно заряженные ионы или катионы Са2+, Na2+, Mg2+, Fe2+, Н+ и др. и отрицательно заряженные ионы-анионы ОН-, НСО3., S042., и др. поэтому интенсивность образования отложений зависит не только от общего количества накипеобразующих солей, но и от преобладания тех или иных ионов. Так, если водородных ионов больше чем, гидроксильных, то реакция кислая, а если - меньше, то (щелочная, при равенстве концентрации водородных и гидроксидных ионов вода будет нейтральная.

Очень существенен тот факт, что каждый миллиметр слоя накипи примерно на 2 % увеличивает расход топлива котельной. И, если слой в 5-6 мм является обычным явлением в котельных АПК, то устранение накипи позволяет в среднем сэкономить 10-12 % топлива, потребляемого котельной.

Ограниченные запасы жидкого топлива приводит к непрерывному росту цен на них как на мировом рынке, так и в России, что в свою очередь существенно увеличивает себестоимость сельскохозяйственной продукции. Таким образом, обеспечение безнакипного режима работы теплообменного оборудования - проблема актуальная решение ее позволит сэкономить большое количество топлива, уменьшить трудозатраты, обеспечить безаварийность работы и снизить стоимость сельхозпродукции.

Целью диссертационной работы является обоснование электротехнологических параметров и режимов импульсной магнитострикционной системы предупреждения и устранения солевых отложений (ПУСО) в котельных АПК. Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи: -классифицируются методы, способы и системы ПУСО; -раскрывается механизм возникновения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева парового котла;

-выполняется энергетический анализ основных показателей силовой цепи магнитострикционного преобразователя (МСП) электрических колебаний в механические;

-разрабатывается импульсный тиристорный генератор для магнитострикци-онного преобразователя заданной мощности;

-разрабатывается инженерная методика синтеза импульсной магнитострикци-онной системы ПУСО для тепломассообменного оборудования котельных АПК.

Теоретические исследования базируются на методах математического анализа, теории рядов Фурье, дифференциальных уравнениях, функций комплексного переменного. Экспериментальные исследования базируются на методах математической статистики, теории планирования эксперимента и физического моделирования.

Научная новизна состоит в том, что выявлены закономерности, связывающие основные показатели импульсного магнитострикционного преобразователя (мощность, интенсивность, частота импульсов) с параметрами процесса накипеоб-разования, что позволяет разрабатывать конструкции наиболее эффективных установок предупреждения и устранения солевых отложений; получены функциональные зависимости, связывающие энергетические характеристики импульсного генератора с его частотной характеристикой, необходимые для определенья наиболее рационального режима работы установки; разработан поэтапный частотно-интервальный метод синтеза полупроводникового импульсного генератора заданной мощности системы ПУСО; обоснованы способ и устройства ультразвуковой обработки воды для котельных АПК, которые защищены патентами России 2214575, № 2231918, ( Прил.2, Прил.З).

Практическая ценность работы состоит в следующем: предложена инженерная методика синтеза импульсной магнитострикционной системы на основе разработанного частотно-интервального метода оценки выходной мощности; разработаны малочувствительные к внешним воздействиям схемные решения и рациональные режимы работы силовой цепи импульсного генератора и его системы управления, которые позволяют значительно уменьшить капитальные затраты и увеличить надежность импульсных систем ПУСО; предложена методика определения наиболее рациональных мест крепления волноводных колебательных систем, которая применима практически во всех котлах низкого давления, используемых в котельных АПК. Опытные образцы разработанных импульсных генераторов магнитострикционных преобразователей эксплуатируются в котельных муниципального предприятия «Динские тепловые сети» Краснодарского края (Прил.5). Материалы исследований используются в учебном процессе Кубанского государственного аграрного университета.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Обоснование механизма предупреждения солевых отложений в тепломас-сообменном оборудовании с использованием ультразвукового метода.

2. Энергетический анализ полупроводникового импульсного генератора для магнитострикционного преобразователя, применяемого для предупреждения и устранения солевых отложений.

3. Инженерная методика синтеза импульсной магнитострикционной системы ПУСО.

4. Результаты экспериментальных исследований и сформулированная методика построения системы ПУСО, как эффективная инвестиционная привлекательность предложенного технического решения.

ВЫВОДЫ

В настоящей работе решена научно-техническая проблема предупреждения и устранения солевых отложений в тепломассообменной аппаратуре котельных АПК с помощью тиристорной импульсной магнитострикционной системы, параметры и режимы которой формируются по предложенной методике на основе заданных дисперсных энергетических и частных критериев.

1. Эксперименты на физической модели котла типа ММЗ 08/8 позволили раскрыть механизм накипеобразования на уровне адгезионных связей металл-кристаллы соли в ламинарном слое вблизи стенки котла. Отложения толщиной до 0,1 мм не удается устранить ультразвуковым способом ни при какой интенсивности импульсного озвучивания. Но при интенсивности озвучивания 0,2 Вт/м2 и более с резонансной частотой 21 кГц дальнейший рост кристаллов не происходит. А для неочищенных рабочих поверхностях котла через 2 недели непрерывной работы ультразвукового генератора наблюдается разрыхление имевшихся отложений легко удаляемых струей горячей воды.

2. Определены параметры конкретного магнитострикционного преобразователя на основе известной эквивалентной схемы двух параллельных ветвей - активно-индуктивной, моделирующей потери на гистерезис и вихревые токи и возбуждения магнитным потоком, а также - резонансной с частотой 21 кГц - в активном сопротивлении которой в номинальном режиме выделяется полезная мощность порядка 1 Вт при КПД 5. .10%.

3. Энергетический анализ режима работы силовой цепи тиристорного генератора в частотной области с использованием ряда Фурье и равенства Парсеваля выявили временной интервал импульса выходного напряжения генератора, поступающего на МСП, и формируемый углом управления тиристором в диапазоне 160-165 эл. градусов, где действующее значение высших гармоник напряжения превышает в 1,5 раза действующее значение напряжения основной гармоники, что способствует уменьшению основных потерь почти в 2 раза.

4. Разработана инженерная методика синтеза импульсной магнитострик-ционной системы ПУСО на основе задания площади озвучиваемой поверхности котельной аппаратуры. По известной удельной величине ультразвуковой мощности на единицу поверхности, определенной экспериментально - у = 0,2 ВТ/м2, находится число МСП с активной мощностью на нагрузке 1 Вт. Если число МСП больше критериального уровня, требуемого для обеспечения допустимых потерь напряжения сети в точке подключения, то необходима установка блокирующих конденсаторов на входе каждого генератора, формирующего воздействие для выбранного числа МСП, исходя из режима надежной работы тиристорного ключа.

5. Применение разработанной импульсной магнитострикционной системы ПУСО в течение 1 года эксплуатации на котлоагрегате типа Е- 1/9-1 позволяет уменьшить расход топлива на 6,5 %, исключить затраты на чистку котла реагентами в пределах 100 тыс. рублей, повысить суточную производительность на 3%, т.е. с учетом эксплуатационных затрат 7,9 тыс. рублей получить экономию в размере 80 тыс. рублей.

1. Роддатис К. Ф. Котельные установки, М., «Энергия», 1977 г., с. 368 397.

2. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод.1. М., «Энергия», 1973 г.

3. Классен В. И. Омагничивания воды и водных систем, М., «Наука»,1982 г.

4. Александров А. С. Борьба с накипью в судовых котлах. М. Региздат, 1951, 120 с.

5. Анофриев Г. Н., Крапивин А. М. Исследование магнитной обработки воды для паровых котлов. Труды Днепропетровского ин та железнодорожного транспорта, 1964, вып. 42.

6. Билан Г. Н., Иловайская М. В., Сутоцкий Г. П. О пределах применимости безреагентные методов водоподготовки для паровых котлов. Промышленная энергия, 1961, № 3, с. 28 — 29.

7. Васильев Е. В., Сапхарюк JI. Г. Графический расчет противонакипного омагничивания воды для котлов малой мощности. Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем, Новочеркасск, НЛИ, 1964, №8, с. 6-8.

8. Васильева В. М. Магнитная обработка охлаждающей воды конденсаторов. Энергетик, 1964, №8, с. 6-8.

9. Васильев Е. В. Исследование параметров обработки питательной воды парогенераторов в магнитном поле и методика их расчета. Афтореф. дисс. на соиск. учен, степени кандидата техн наук JI., 1970 (Ленинградский политехнический институт им. М. Н. Калинина).

10. Брусиловский М. П., Иванча А. С. Очистка котлов от накипи водой, обработанной в магнитном поле. Информационный листок № 117 (3167), Сев. Кавказский ЦНТИ, 1969.

11. Прибор «Сени Комав» для защиты котлов и трубопроводов от накипи, ЦНТИ, М., 1950.

12. Рогаль Резнукий Г. А. Устранение накипи в паровых котлах средней и малой мощности с помощью магнитного поля, Иркутск, Книгоиздат, 1964.

13. Джальгосов и др. Магнитная обработка воды, ЦНТИ Казахской ССР, Алма Ата, 1964.

14. Лавров Н. А. Электромагнитная обработка воды, БТИ легкой промышленности, М., 1957.

15. Зелинский М. С. и др. Магнитная обработка добавочной воды в системе замкнутого водоснабжения конденсаторов паровых турбин, сб. №3, Безреа-гентная обработка питательной и котловой воды, JL, ДНТП, 1962.

16. Рогаль Левицкий Г. И. Устранение накипи в паровых котлах средней и малой мощности с помощью магнитного поля. Иркутск: Кн. изд., 1961,23 с.

17. Рогаль Левицкий Г.А. Устранение накипи в паровых котлах с помощью магнитного поля, Водоснабжение и санитарная техника, М., 1961, №4, с. 713.

18. Рогаль Левицкий Г.А. Магнитная отработка воды. Технико - экономический бюллетень, Иркутск, 1962, №2, с. 18-22.

19. Магнитная обработка водных систем. Библеоградический указатель оте-чест. и зарубеж. литературы. Государ, научно исслед. институт горно — химического сырья, М., 1980, 214 ст.

20. Куценко А.Н., Тлиш Р.Д. Подготовка промышленных вод электромагнитным методом, комбинат ВИНИТИ, Люберцы Москва, 1998г., 205 с.

21. Loosli Н. Патент Великобритании, №646882, 1950 г.

22. Аксельдант A.M. Ультразвук предотвращает накипь, изд. «Маяк», Одесса, 1965 г.

23. Термин Н.Н. Волноводные колебательные системы, М., «Масигиз», 1960 г.

24. Станов Витковский А.В. Бесконтактный высокочастотный виброметр. Сб. докладов по контрольно - измерит, приборам, М., ЦДНТП, 1960 г.

25. Патент 839421 (RU), М.кл. НОЗ К 3/35, Импульсный ультразвуковой генератор. Потапенко И.А. Опубл. 31.10.1978 г. Бюл. №22.

26. Патент 961534 (RU), М.кл. НОЗ К 3/35, Импульсный ультразвуковой генератор, Трубилин Е.Н., Потапенко И.А., Капленко В.К., Малиновский B.C. Опубл. 26.03.1980 г. Бюл. №35.

27. Патент 2145467 (RU), УДК Н04 R 15/00, Импульсной ультразвуковой генератор, Богатырев Н.И., Вронский О.В., Курзин Н.Н., Потапенко И.А., Темников В.Н., Матящук А.Г., Опубл. 20.02.2002, бюл. №26

28. Герц Е.Ф. Пневматические приводы. М., Машиностроение, 1969 г., 360 с.

29. Вибрации в технике. Справочник в 6 томах, том. 4, М., «Машиностроение», 1981 г. стр. 292.

30. Патент 480898 (RU), УДК 621.187.32, Устройство для предотвращения образования накипи, Б.Б. Казанович, А.И Серяков, И.А. Потапенко, Опубл. 15.08.75 г., бюл. №30.

31. Деркачев А.А., Потапенко И.А., Бушлин А.П. журнал «Транспорт хранение нефти и нефтепродуктов, №8, 1979 г.

32. Патент 705244 (RU), УДК 621.187.32, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко, Опубл. 25.12.79 г., бюл. №47.

33. Патент 1046597 (RU), Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А. и др., Опубл. изобр. №37.

34. Патент 586311 (RU), УДК 621.187.33, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., Серяков А.И., Кукарека Г.Г., Опубл. 30.12.1977 г., бюл. №48.

35. Патент 1054664 (RU), F286 7/00, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., Джамбаев С.И., Чален Н.Н., Опубл. 15.11.1983 г., бюл. №42.

36. Патент 870906 (RU), УДК 621.187.32, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А., Канареев Ф.М., Трубилин Е.И., Туровский Б.В., Опубл. 07.10.1981 г., бюл. №37.

37. Патент 631773 (RU), УДК 621.187.82, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., Серяков А.И., Опубл. 5.11.1978 г., бюл. №41.

38. Патент 2125220 (RU), 6F286 7/00, Устройство для предупреждения со-^ левых отложений в теплообменниках Андрийчук В.К. и др., Опубл.2001.1999 г., бюл. №2.

39. Патент 962747 (RU), В 06 В 1/18, 6.01 №3/56.

40. Пневматический вибратор, Василенко А.Я., Потапенко И.А., Санин C.JL, Опубл. 23.12.1988 г., бюл. №47.

41. Патент 875199, УДК 621.187.32, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А. и др., бюл. №39, 1981 г.

42. Патент 962747 (RU), УДК 534.232(088.8), Вибратор, Потапенко И.А., Ка-нарев Ф.М., Трубилин Е.И., Туровский Б.В., опубл. 30.07.1981 бюл. №28.

43. Патент 996842 (RU), УДК 621.187.232,(088.8) Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А. Демьянченко А.Г., Помазанов

44. В.И., Русанов Н.К., опубл. 15.02.1983 г., бюл. №6.

45. Патент 792656 (RU), УДК 534.232 (088.8), Вибровозбудитель, Канарев Ф.М., Потапенко И.А., Синьков Г.А., бюл. №48, 1980 г.

46. Патент 848963 (RU), УДК 621.187.32,(088.8) Устройство для предупреждения образования солевых отложений Потапенко И.А. Демьянченко А.Г., Помазанов В.И., Русанов Н.К., опубл. 15.02.1983 г., бюл. №6.

47. Патент 770564 (RU), УДК 534.232,(088.8) Устройство для предотвращения образования накипи, Василенко А.Я., Журба A.M., Потапенко И.А., опубл. 15.10.1980 г., бюл. №38.

48. Патент 798470 (RU), УДК 621.187.82,(088.8) Вибратор шариковый, Потапенко И.А., Бугилин А.П., Терещенко В.В., Плахотный К.Ф., Джамбаев С.И., Перервенко А.А., Голубев С.И. и Годунов В.А., опубл. 23.01. 1981 г., бюл. №3.

49. Юткин JI.A. Электрогидравлический эффект. M.-JL, Машгиз, 1955 г.

50. Юткин J1.A. Электрогидравлическое дробление. Ч. 1 и 2. ЛДНТП, 1959 и 1960 гг.

51. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М., «Наука», 1964 г.

52. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методом обработки материалов. Д., «Машиностроение», 1971г., стр.358.

53. Патент 322592 (RU), УДК 621.187.3 (088.8), Устройство для предотвращения накипи в паровых котлах, Потапенко И.А., Зайкин В.В., Лаптев А.Ф., Серяков А.И. и Джамбаев С.И., приоритет от 8.05.1970 г.

54. Патент 504330 (RU), УДК 534.232 (088.8), Устройство возбуждения колебаний, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., Фищенко П.А., Сантурян Г.Р., Аконджанян Ф.Х., Оганесян И.Р. и Казарян Э.Ш., приоритет от 4.10.1972

55. Патент 731839 (RU), УДК 663.63.08 (088.8), Способ предотвращения на-кипеобразования в теплообменных аппаратах, Перекотий Г.П., Потапенко И.А. и Терещенко В.В., приоритет от 12.04.1977 г.

56. Патент 424475 (RU), УДК 621.175.3:66.045.53 (088.8), Воздушно радиаторная градирня, Казанович Б.Б., Сантурян Г.Р., Фищенко П.А., Потапенко И.А., Буницкий Д.М., Аконджанян Ф.Х., Оганесян И.Р. и Казарян Э.М., приоритет от 6.06.1972 г.

57. Патент 499488 (RU), УДК 621.175.3 : 66.045.53 (088.8), Теплообменный аппарат, Потапенко И.А., Казанович, Серяков А.И., опубл. 15.01. 1976 г., бюл. №2ю.

58. Патент 590502 (RU), УДК 621.541.3 (088.8), Устройство для возбуждения механических колебаний, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., опубл. 30.01.1978 г., бюл. №4.

59. Патент 756179 (RU), УДК 621.541.2 (088.8), Устройство для возбуждения механических колебаний в трубах теплообменного аппарата, Фекег Ю.П., Потапенко И. А., Костров В.И., Беляков Н.М. и Казанович Б.Б., опубл. 15.08.1980 г., бюл. №30.

60. Патент 534590 (RU), УДК 62-82 (088.8), Пневмопульсатор, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., опубл. 5.11.1978 г., бюл. №41.

61. Патент 694230 (RU), УДК 534.232 (088.8), Вибратор, Потапенко И.А., опубл. 30.10.1979 г., бюл. №40.

62. Патент 656673 (RU), УДК 534.232 (088.8), Устройство для возбуждения колебаний, Терещенко В.В., Потапенко И.А., Перервенко А.А., опубл. 15.04.1979 г., бюл. №14.

63. Патент 771974 (RU), УДК 534.232 (088.8), Устройство для возбуждения колебаний, Потапенко И.А., и др., опубл. 20.10.1980 г., бюл. №38.

64. Патент 915975 (RU), УДК 534.141 (088.8), Вибровозбудитель, Потапенко И.А., Бушлин А.П., Терещенко В.В., Начинкин Е.Н., Стрижков И.Г. и Перервенко А.А., опубл. 30.03.1982 г., бюл. №12.

65. Патент 856583 (RU), УДК 534.232 (088.8), Высокочастотный вибратор, Потапенко И.А. и Богатырев Н.И., опубл. 23.08.1981 г., бюл. №31.

66. Патент 481758 (RU), F 28 G 7/00, Устройство для предотвращения образования накипи, Потапенко И.А., Казанович Б.Б., Потапенко И.А. и Потапенко К.П., опубл. 7.10.1983 г., бюл. №37.

67. Патент 586311 (RU), УДК 621.187.33 (088.8), Устройство для предотвращения образования накипи, Серяков А.И., Кукарека Г.Г., Казанович Б.Б., опубл. 30.12.1977, бюл. №48.

68. Патент 570412 (RU), УДК 534.232 (088.8), Устройство для возбуждения механических колебаний, Потапенко И.А. и Казанович Б.Б., опубл. 30.08.1977 г., бюл. №32.

69. Патент 478784 (RU), УДК 663.63.087 (088.8), Устройство для электрической обработки воды, Потапенко И.А., Джамбаев С.И., Серяков А.И., опубл. 30.07.1975 г., бюл. №28.

70. Патент 835075 (RU), УДК 621.187.11 (088.8), Способ подготовки воды, Потапенко И.А., Потапенко К.П., приоритет от 16.01.1979 г.

71. Кривопишин И.П. Озон в промышленном птицеводстве, М., Росагро-промиздат, 1988 г.

72. Положительное решение по заявке №2001124427/12(025933) Способ обработки воды, Потапенко И.А., Богатырев Н.И., срок действия патента с 03.09.2001 г.

73. Озонатор. Патент России №2157790 Потапенко И.А.; НормовД.А. и др., заявлен 17.02.1997г., опуб. Бюл. изобр. №29, 2000, 361 стр.

74. Гермгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура, М., «Энергия», 1976г.

75. Арнольд P.P. Расчет и проектирование магнитных систем с постоянными магнитами, М., «Энергия», 1969г.

76. Устройство для получения озона Патент РФ № 2215686 МКИ С 0/13 13/11, заявл. 30.05.2001, Опубликован, бюл. № 31, 2003, 452 стр.

77. Вдх. G.E, Wilson KB, Roy J.stat., 13, 1, 1951.

78. Романовский B.H. Математическая статистика, Узб. ССР, 1951

79. Бородюк В.П., Чирков И.М., Труды ВЗИ, вып. 51, 1963

80. Лукомский Я.П. Теория колеляции и ее применение к анализу производства, Гос.издат., М., 1958.

81. БородюкВ.П., Труды ВЗИ, вып. 50, 1962

82. Романовский В.Н. Математическая статистика, А.Н. Узб. ССР, 1951

83. Рушинский Л.З. Элементы теории вероятности, Физматгиз, М., 1960

84. Смирнов В.И. Курс высшей математики, т. 1, М., 1956

85. Устройство для предупреждения солевых отложений, патент России № 2214575, М.кл. F 28 G 7/00, Потапенко И.А., Симоненко С.А. и др., заявлен 25.01.2002, опуб. №29., 2003, стр.401

86. Шапкин И.Ф. Водопроводка на тепловыхэлектростанциях, Госэнергоздат, М. -Л, 1954

87. Волосевич В.В., Сухарев Е.И. Проверка эффективности обработки питательной и котловой воды безреагентными методами, ЦКТИ им. Ползу нова, Л., 1961

88. Фридман В.М., Новицкий Б.Г. Импульсные ультразвуковые преобразователи, ЦНТИ, М., 1959

89. Бушмин А.П., Фридман В.М., Потапенко И.А. Определение оптимальных мест крепления волноводных колебательных системна первом котле. Материалы научно-технической конференции по физике металлов и металловедению, КСХИ, 1969

90. Потапенко И.А., Бушмин А.П. Влияние способа передачи импульсных колебаний на процесс солевых отложений, Материалы конференции по физике металлов, КСХИ, 1969

91. Шапкин И.Ф. Водоподготовка на тепловых электростанциях, Гос.энергоиздат., М.-Л., 1951

92. Потапенко И.А. Выбор волноводных колебательных систем при установке импульсного генератора для предотвращения накипеобразования, «Ультразвуковая техника», №4, М., 1967

93. Медников Е.Н., Николаев В.Ю. К вопросу о механизме разрушающего действия у.з. на отложения. Сб. «Применение ультразвука к исследованию вещества», вып. 12, М., 1960

94. Замятин В .Я. и др. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры. Справочник. М.: Радио и связь. 1988. 576с.

95. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М.: Транспорт. 1999. 464 с.

96. Патент РФ №2231918 Импульсный ультразвуковой генератор //Тропин В.В. Потапенко И.А., Симоненко С.А. и др. Б.И. №18, 27.06.2004.

97. Тлиш Р.Д., Симоненко С.А. Электромагнитное устройство для обработки жидкости, труды Зерноградской СГА, 2004, выпуск 4, том 2 с. 17-20.

98. Курзин Н.Н. Устройства для предотвращения образования накипи в теплообменниках. Механизация и электрификация сельского хозяйства, №11,2004 г., с. 2728.

99. Старик Д. Э. Как рассчитать эффективность инвестиций.- М.: Финстатин-форм, 1996 г.- 93 с.

100. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. М: ВО, Агропромиз-дат, 1987.-191 с.

101. Симоненко С.А. Установка для предупреждения отложений в теплообменной аппаратуре. Информ. листок № 64-2000./ В.В. Любич, С.А. Симоненко, И.А. Потапенко ЦНТИ. Краснодар, 2000. - 4с.

102. Симоненко С.А. Форсунка с вибратором. Информ. листок № 116-01./ С.А. Симоненко, И.А. Потапенко, В.В. Любич ЦНТИ. Краснодар, 2001. - Зс.

103. Симоненко С.А. Повышение эффективности подготовки воды для котельных предприятий АПК. Информ. листок № 82-01./ И.А. Потапенко, С.А. Симоненко, В.В. Любич ЦНТИ. Краснодар, 2001. - Зс.

104. Симоненко С.А. Установка для предварительной обработки котловой воды. Информ. листок № 115-01,/ С.А. Симоненко, И.А. Потапенко, В.В. Любич ЦНТИ. Краснодар, 2001. - Зс.

105. Симоненко С.А. Электроимпульсная установка с применением магнитост-рикционных вибраторов для борьбы с солевыми отложениями. Информ. листок № 114-01./ С.А. Симоненко, И.А. Потапенко, В.В. Любич ЦНТИ. Краснодар, 2001. -4с.

106. Симоненко С.А. Способ защиты поверхностей охлаждения воздушно-радиаторных градирен. Информ. листок № 124-01./ С.А. Симоненко, В.В. Любич, И.А. Потапенко, ЦНТИ. Краснодар, 2001. - 4с.

107. Симоненко С.А. Установка для обработки воды перед подачей в теплообмен-ную аппаратуру. Информ. листок № 148-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002.-4с.

108. Симоненко С.А. Импульсный электрический нагреватель. Информ. листок № 149-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. - Зс.

109. Симоненко С.А. Метод предупреждения отложений в печах подогрева сырой нефти. Информ. листок № 168-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. -Зс.

110. Симоненко С.А. Новая противонакипная установка для оборудования. Информ. листок № 150-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. - Зс.

111. Симоненко С.А. Новая установка для производства озоно-воздушной смеси. Информ. листок № 205-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. - 2с.

112. Симоненко С.А. Установка для создания электрогидравлического эффекта. Информ. листок № 9-02J И.А. Потапенко, С.А. Симоненко, В.В. Любич ЦНТИ. -Краснодар, 2002. Зс.

113. Симоненко С.А. Вибрационная форсунка. Информ. листок № 206-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. - Зс.

114. Симоненко С.А. Выбор волноводных колебательных систем для предупреждения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева. Информ. листок № 207-02./ С.А. Симоненко ЦНТИ. Краснодар, 2002. - 4с.

115. Симоненко С.А. Способ повышения эффективности сгорания топочного мазута. Информ. листок № 204-02./ С.А. Симоненко, В.В. Любич ЦНТИ. Краснодар, 2002. - Зс.

116. Симоненко С.А. Новый способ борьбы с отложениями на рабочих поверхностях нагрева теплообменной аппаратуры. Информ. листок № 171-03./ И.А. Потапенко, С.А. Симоненко, В.В. Любич, А.П. Коншин ЦНТИ. Краснодар, 2003.-4с.

117. Симоненко С.А. Электромагнитное устройство для обработки жидкости. Электромеханические преобразователи. Материалы третьей межвузовской научной конференции./ Р.Д. Тлиш, С.А. Симоненко Краснодар, 8-9 апреля 2004 г. -5с.