автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Совершенствование режимов и систем магнитной очистки технологических сред для предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации энергетического оборудования

На правах рукописи

САНДУЛЯК АННА АЛЕКСАНДРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ И СИСТЕМ МАГНИТНОЙ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

05.26.02. Безопасность в чрезвычайных ситуациях (в энергетике), (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2005

На правах рукопиы

САНДУЛЯК АННА АЛЕКСАНДРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ И СИСТЕМ МАГНИТНОЙ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

05.26.02. Безопасность в чрезвычайных ситуациях (в энергетике), (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2005

Диссертация выполнена на кафедре «Экология и безопасность жизнедеятельности» Московского государственного технического университета МАМИ и кафедре «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» Российского университета дружбы народов

Научный руководитель: Доктор технических наук,

профессор, лауреат Госпремии РФ в области науки и техники Нюнин Б.Н.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор Ерохов В.И.

Кандидат технических наук, профессор, академик Международной АН Экологии и БДД Резчиков Е.А.

Ведущая организация: Кафедра «Инженерная экология и

охрана труда» Московского энергетического института (ТУ)

Защита состоится 16 июня 2005г. в 17часов на заседании диссертационного совета К212.203.12 в Российском университете дружбы народов по адресу: 115093, г.Москва, Подольское шоссе, 8/5.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117923, г.Москва, ул.Миклухо-Маклая, д 6

Автореферат разослан мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., профессор

Виноградов Л.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В энергетике и других отраслях промышленности многие технологические среды загрязнены примесями, среди которых практически всегда присутствуют частицы железа и его соединений, зачастую - как доминирующая фракция. При этом постоянными и весьма активными «источниками» таких примесей являются состояние оборудования, его коррозия и износ (особенно в условиях исчерпывающегося ресурса работы, после вынужденного простоя, в процессе размола и дробления сырьевых компонентов), последствия механической и термической обработки, ремонта и обслуживания оборудования и т.д. Снижая качество сред, эти примеси к тому же являются серьезным дестабилизирующим фактором производства, так как уменьшают надежность и долговечность работы оборудования, в том числе энергетического, и нередко приводят к чрезвычайным ситуациям.

В частности, отложения железосодержащих примесей на трубах газомазутных и пылеугольных парогенераторов обусловливают ухудшение теплопередачи и увеличение температуры труб сверх допустимой (как установлено - согласно временной зависимости, близкой к кубической), что приводит к частым пережогам, разрывам труб, аварийным остановкам оборудования. Столь же опасны железосодержащие (металломагнитные) примеси, присутствующие в сырьевых компонентах производств пищевых продуктов, керамических, пластмассовых изделий, так как они приводят к частым, в том числе аварийным, остановкам энергетического оборудования этих производств. Кроме того, наличие таких примесей именно в пищевых продуктах, создавая угрозу здоровью человека, способствует искрообразованию в элементах энергетического оборудования (в частности при размоле муки), что сопряжено с возможностью взрыва большой мощности.

Для удаления подобного рода примесей, обладающих способностью к магнитному осаждению (захвату), используют магнитные очистные аппараты: сепараторы, фильтры, ловушки и пр., потребность в которых для оснащения и переоснащения различных производств неуклонно возрастает. Однако большинство таких аппаратов, созданных без надлежащего изучения параметров и режимов работы, не удовлетворяют все ужесточающимся требованиям, предъявляемым к качеству технологических (жидких, газообразных, сыпучих) сред целого ряда производств, энергетическое оборудование которых весьма «чувствительно» к этим примесям. В определенной мере это сдерживает их широкое, а, главное, - эффективное применение.

Следовательно, для разрешения нарастающих противоречий между существующим недостаточным теоретико-экспериментальным уровнем проработки аппаратов магнитной очистки и возможностью широкого, эффективного их применения необходимо выполнить комплекс работ по совершенствованию имеющихся и созданию новых очистных устройств этого типа с оптимальными режимными параметрами.

Цель работы: исследование режимных параметров магнитных очистных аппаратов, разработка и внедрение аппаратов и систем магнитной очистки жидких и сыпучих сред для предупреждения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации энергетического оборудования, а также предотвращения попадания вредных примесей в организм человека.

Задачи исследования: 1. Исследовать влияние относительного габарита рабочей зоны фильтра соленоидного типа на удельную энергоемкость, уровень и степень перераспределения генерируемого поля, среднюю индукцию поля в фильтр-матрице. Получить соответствующие зависимости как основу для тестирования эксплуатируемых (выявления причин разноречивости результатов работы) и разработки новых аппаратов магнитной очистки.

2. Провести экспериментальные и теоретические исследования характера поглощения примесей магнитным фильтром. Обобщить полученные и имеющиеся «разно-режимные» опытные данные по МФ-очистке воды теплосети, производственного и турбинного конденсата, питательной воды энергоблока и др.

3. Расширить возможности экспериментально-расчетных методов определения доли М-фракции примесей и коэффициента поглощения (как обобщающего режимного параметра МФ-очистки), основанных на использовании модели и двух экспериментальных точек поглощающего экрана. Получить соответствующие номограммы.

4. В рамках модели самоотключающихся постаккумулированных зон-ловушек и ячеек фильтр-матрицы обобщить временные зависимости МФ-очистки производственных сред для разработки графо-аналитического метода определения номинального и полного фильтроцикла.

5. Провести экспериментальные и теоретические исследования по влиянию температуры производственного конденсата на эффективность его МФ-очистки. Получить частные уравнения очистки (с учетом температурного фактора), а также выражения для кризисной скорости очистки.

6. Разработать и внедрить аппараты для магнитной очистки производственных сред с целью повышения их качества, предотвращения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации энергетического оборудования, а также попадания примесей в организм человека.

Методы исследования. Проводились экспериментальные и теоретические исследования, расчеты и обобщения, анализ и развитие физических моделей работы магнитных очистных устройств. Многие опытные и теоретические данные обрабатывались в координатах, позволявших непосредственно получать и использовать зависимости степенного, экспоненциального и логарифмического вида.

Достоверность научных положений и полученных результатов обеспечивалась точностью измерительной аппаратуры, необходимым объемом и согласием экспериментальных и теоретических данных, использованием таких специально преобразованных параметров, которые явно указывали на функциональный вид исследуемой зависимости, наличие переходных, кризисных областей и пр.

Научная новизна работы. Найдена функциональная зависимость прироста массы отложений железосодержащих примесей на парогенерирующих трубах и сверхнормативного прироста температуры труб от времени работы пылеугольных и газомазутных парогенераторов (на основании обработки обобщенных данных их эксплуатации). Показано, что сверхнормативный прирост температуры труб идет опережающими темпами (примерно в пять раз) по сравнению с приростом массы этих отложений.

Исходя из выражений для энергии и напряженности магнитного поля в соленоиде, основываясь на таком принципиально важном (критериальном) параметре фильтра соленоидного типа как относительный габарит рабочей зоны:

- показано, что существовавшее мнение о низком общем уровне поля в «коротком» соленоиде фильтра повышенной производительности является преувеличенным;

- получены и аппроксимированы экспоненциальной зависимостью ослабленные значения средней относительной напряженности поля в приосевой зоне соленоида;

- установлен не отмечавшийся ранее степенной вид параметра «расслоения» кривых индукции в матрице-насадке (для практических значений относительного габарита);

- получено уточненное выражение для индукции поля в матрице-насадке соленоидного фильтра как базовое условие для разработки и создания фильтров такого типа.

На основании анализа и развития модели намагниченной фильтр-матрицы, как экспоненциального (одно-, двух- и трехэкспоненциального) поглощающего экрана, обобщены едиными зависимостями многочисленные, в том числе дополнительно полученные, опытные и опытно-промышленные «разнорежимные» данные.

Экспериментально и теоретически изучено интенсифицирующее влияние температуры среды на эффективность ее МФ-очистки. Получены модифицированные уравнения очистки, в которых роль температуры проявляется в явном виде.

Сформулированы основные положения модели самоотключения постаккумули-рованных ячеек намагниченной фильтр-матрицы. Выявлены специфичные координаты обобщения многочисленных временных зависимостей МФ-очистки и проведено такое обобщение для различных сред.

Предложен и реализован экспериментально-расчетный метод определения критических значений скорости потока и числа Рейнольдса в фильтр-матрице как вычисляемую аналитически «точку пересечения» характерных степенных (функционально описанных) участков скоростной зависимости потерь напора. Получены выражения для кризисной скорости (с учетом температурного фактора).

Практическая ценность работы. Проведено тестирование эксплуатируемых в промышленности соленоидных фильтров, исходя из фактических (установленных) значений относительного габарита рабочей зоны, удельной энергоемкости, общего и локального уровня генерируемого поля, уровня индукции поля в фильтр-матрице. Показано разительное отличие технических данных и режимных параметров фильтров различной производительности, тем самым вскрыта одна из причин разноречивости ряда эксплуатационных данных.

Расширены возможности методов определения доли М-фракции примесей и коэффициента поглощения (как обобщающего режимного параметра). Приведены удобные на практике номограммы. Предложен графо-аналитический метод обработки временных зависимостей эффективности очистки для определения коэффициента поглощения, номинального и полного фильтроцикла.

Показано, что выбор места установки магнитного фильтра в технологической схеме может и должен производиться с учетом температуры очищаемой среды как параметра, влияющего на эффективность и кризисную скорость очистки. Предложены формулы для их расчета.

Осуществлены внедрения магнитных очистных аппаратов, основу которых составляют выполненные научно-технические разработки, в том числе технические

решения, подтвержденные патентом РФ. Реализация установленных режимных параметров исключает возможность работы в «провальных» условиях.

Апробация работы, внедрения, публикации, принадлежность темы диссертации к фундаментальным исследованиям в области технических наук. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях ААИ (FISITA) (Москва, МГТУ «МАМИ», 2002,2005 гг.), на 8-й международной конференции «Multiphase Flow in Industrial Plants» (Альба, Италия, 2002г.), использованы при разработке свыше 20 внедренных в промышленности магнитных очистных аппаратов, а также в 3-х учебных курсах (спецкурсах), читаемых на кафедре «Экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «МАМИ».

По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы (в т.ч. патент РФ).

В диссертации использовались результаты НИР, выполнявшиеся автором (как соисполнителем) в 2001-02 гг. в МГТУ «МАМИ» по гранту Минобразования РФ: «Разработка теоретических основ очистки жидкостей от продуктов износа и коррозии машин и оборудования в электромагнитных фильтрах» (Т00-13.0-711) по фундаментальным исследованиям в области технических наук.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 138 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 130 наименований. Она содержит 55 рисунков и 5 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность научному консультанту, доктору технических наук, профессору кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности РУДН Мусаеву В.К. за помощь в работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности выбранного направления исследования, формулируются цель и задачи работы. Раскрывается ее научная новизна и практическая ценность, перечисляются основные методы исследования, дается обоснование достоверности научных положений и полученных результатов. Приводятся сведения об апробации работы, внедрении разработок.

В первой главе приводится обзор и критический анализ данных о магнитных аппаратах для очистки технологических сред от железосодержащих примесей, отрицательно влияющих на работу энергетического оборудования.

Железосодержащие примеси, присутствующие в технологических средах, являются дестабилизирующим фактором работы энергетического оборудования.

Так, в конденсате и паре пароводяного контура тепловой электростанции высокодисперсные частицы окислов железа (преимущественно продукты коррозии) образуют отложения на трубах парогенератора, уменьшающие теплопроводность и вызывающие рост температуры металла труб. Анализ многочисленных эксплуатационных данных показал, что за г=6...7 тыс. часов работы парогенератора, когда масса отложений составляет 150-180гл<2, неблагоприятное превышение температуры труб достигает Л/ = 80...100flC и более. В конечном счете, это приводит к превышению допустимой температуры металла труб (по условиям прочности), пережогам и даже разрывам труб, перерасходу топлива, чрезвычайным ситуациям - внеплановым (аварийным) остановкам оборудования, простоям в ремонте и пр.

В керамическом производстве в технологические среды (суспензии-глазури, шликер, ангоб) и в готовую продукцию попадают мёталломагнитные примеси (в основном, как результат износа оборудования), которые увеличивают брак продукции. Из-за несоответствия нормам качества ее подвергают дроблению и размолу, способствуя тем самым интенсивному износу узлов энергетического оборудования, их частому выходу из строя и дополнительным пиковым поступлениям металломагнитных примесей в технологический процесс.

В производстве продуктов питания, например на хлебопекарных комбинатах, разнообразные металломагнитные включения присутствуют в сырьевых компонентах (мука, сахар, дробленый орех, изюм, горячий шоколад и пр.) и готовой продукции. Эти включения снижают сортность продукции, вредят здоровью человека и зачастую приводят к нарушению самого техпроцесса, вплоть до повреждения энергетического оборудования. А как источник искрообразования при размоле зерна, они могут создавать чрезвычайные (взрывоопасные) ситуации.

В производстве пластмассовых изделий мёталломагнитные включения привносятся преимущественно вторичным, «грязным» сырьем (в результате размола и дробления утилизированных изделий). Это приводит к поломкам и выходу из строя оборудования (литьевая машина, каландр, экструдер и др.).

Имеется также много других примеров, когда присутствие примесей железа и его соединений в технологических средах наносит существенный вред энергетическому оборудованию, технологии, качеству продукции и экологии.

Отличительным свойством таких примесей является то, что они обладают способностью к магнитному осаждению (захвату). На этом принципе основана работа магнитных очистных аппаратов: сепараторов, фильтров, ловушек, решеток, железо-отделителей и пр., потребность в которых для оснащения и переоснащения различных производств в самых различных отраслях промышленности, где эксплуатируется «чувствительное» к этим примесям энергетическое оборудование, неуклонно возрастает. Однако многие из используемых в промышленности аппаратов, созданные без надлежащего изучения параметров и режимов работы, обладают принципиальными недостатками, в связи с чем возникает необходимость в совершенствовании таких аппаратов и режимов их работы.

Большое распространение в энергетике и других отраслях промышленности получили магнитные, в частности соленоидные, фильтры. При этом сильным подкупающим аргументом в пользу фильтров такого типа является простота самой системы «катушка с сердечником-насадкой» и отсутствие каких-либо серьезных ограничений чисто конструктивного плана. На первый взгляд, конструкция соленоидного фильтра - совершенно беспроблемная для создания очистных аппаратов самой различной производительности р (и соответственно различного диаметра рабочей зоны В). Сложилась даже своего рода «двухэтапная схема действий» многих разработчиков в отношении этих фильтров. Первый этап - тестовая очистка модельных сред и/или реальных производственных сред на опытном образце, т.е. с малыми значениями р и В. Второй этап (после отработки режимов очистки и получения хороших результатов этой очистки) - разработка и применение для эксплуатации совершенно подобных конструкций, но уже с большими значениями р и Б. Само собой разумеется, в этих фильтрах формально соблюдались те же параметры, что и в опытном

образце: тип насадки (фильтр-матрицы), длина рабочей зоны L, скорость фильтрования, число ампер-витков и пр., за исключением одного, но принципиального. Им является отношение LkD, т.е. относительный габарит LID, значение которого варьируется от L/D=4 для фильтров сравнительно низкой производительности до L/D=\ и менее для фильтров повышенной и высокой производительности.

Параметр LID находился в поле зрения исследователей и с точки зрения его влияния на уровень генерируемого соленоидом магнитного поля, и с точки зрения его влияния на так называемый размагничивающий фактор фильтр-матрицы. Показано, что в "коротком" соленоиде усредненная напряженность поля Hi и локальные ее значения (в торце на оси, в центре и среднего вдоль оси) уступают потенциальному значению напряженности Я для эквивалентного участка "длинного" соленоида. Еще хуже обстоит дело с намагничиванием "короткого" образца матрицы-насадки: средняя индукция поля (5)¿ гораздо ниже потенциального значения индукции (В). Однако не до конца выясненными остались вопросы, связанные с количественными характеристиками о перераспределении поля в «коротких» соленоидах, а полученные усредненные данные индукции поля в «коротких» матрицах-насадках (без учета «расслоения» кривых индукции) представляются лишь первым приближением к получению объективных характеристик.

При анализе структуры фильтр-матрицы магнитного фильтра (на примере шариковых сред) отдано предпочтение ячеечной структуре, приведены основные характеристики возможных «элементарных» ячеек в упорядоченных матрицах, в том числе квадратно-ромбической ячейки как базовой в засыпке гранул-шаров. Вместе с тем отмечена необходимость в уточнении и систематизации основных параметров ячеек, с помощью которых можно углубить представления о процессе МФ-очистки.

Что касается закономерностей поглощения примесей намагниченной фильтр-матрицей, то многие авторы придерживаются модели экспоненциального поглощающего экрана: одно- или двухэкспоненциального. В первом случае концентрация активной фракции примесей в очищаемой c.Defle .убывает вдоль длины L фильтр-матрицы по экспоненте: концентрация активной фрак-

ции примесей в очищаемой среде на входе в фильтр-матрицу и на выходе из нее, а -коэффициент пропорциональности, называемый обычно коэффициентом поглощения, который, будучи обобщающим параметром МФ-очистки, зависит от средней индукции В в фильтр-матрице, скорости фильтрования v, динамической вязкости // взвесенесущего потока, эквивалентного диаметра гранул d фильтр-матрицы; с точностью до коэффициента А (зависящего от характеристик осаждаемых частиц): AB'rjvd1. Однако при непосредственном тестировании многочисленных лабораторных и опытно-промышленных данных неоправданно большой может оказаться роль случайных факторов, в числе которых, в частности, - естественный разброс данных. В связи с этим заслуживают внимания способы линеаризации экспериментальных данных в таких координатах, в которых бы роль случайных факторов сводилась к минимуму. Из имеющихся двух подходов (отечественных и американских исследователей) предпочтительным является первый, основанный на использовании уращения очистки в общем виде: у/ = Я[/ — exp(-aL)\, когда специально введенный параметр должен иметь прямую пропорциональную

связь с Ь, т.е. ¿¡-ОсЪ, где X - доля магнитно-восприимчивой фракции примесей. Значит, ^-параметр является самодостаточным параметром для обработки данных МФ-очистки самых различных сред с целью определения возможности их линеаризации и, следовательно, соответствия (или несоответствия) модели экспоненциального поглощающего экрана. Приведены результаты обработки многочисленных опытных данных. Показано, что ^-параметр дейсгвительно линеаризуется.

Наряду с этим констатировано, что для целого ряда промышленных сред, а также искусственно приготовленных суспензий имеют место отклонения от классической модели моноэкспоненциального поглощающего экрана, зависимость £ ОТ Ь не является прямой пропорциональной. Характерным видимым признаком этой зависимости является то, что она имеет как бы два участка: круто восходящий (сравнительно короткий) начальный участок и более пологий хвостовой участок. Еще одним характерным видимым признаком такой зависимости является то, что ее хвостовой участок представляет собой, как правило, прямую линию. И если экстраполировать именно хвостовой участок зависимости £ ОТ £ в область малых значений X, то можно получить некую фиктивную стартовую ординату , своеобразный «скачок» ^-параметра, что подтверждается многими данными. Одна из причин такого характера зависимости - широкий спектр крупности частиц и в связи с этим в

ряде случаев следует пользоваться моделью двухэкспоненциального поглощающего экрана, которая позволяет получить такой общий вид уравнения очистки:

которое справедливо для режима тонкой доочистки, важного с точки зрения достижения технологически необходимого уровня очистки.

Вместе с тем очевидной становится необходимость дальнейшего развития исследований в этом направлении. Во-первых, следовало бы провести дополнительные экспериментальные исследования и углубленный анализ имеющихся данных для детализации и дальнейшего совершенствования этих моделей, прежде всего -доказательства возможности модели трехэкспоненциального поглощающего экрана. Во-вторых, имеет смысл попытаться обобщить имеющиеся и дополнительно полученные данные едиными зависимостями.

Анализ зависимостей эффективности очистки у/ от времени работы г показал, что для магнитного фильтра типичная временная зависимость имеет выраженный стационарный участок ;[//(у/ = Сопи при Т=0. Г;, где Г/ - номинальный фильтро-цикл), после которого следует нестационарный, нисходящий участок (зави-

симая от г величина Эту зависимость объясняет оригинальная модель локальной аккумуляции примесей в ячейках фильтр-матрицы с последующим поочередным самоотключением «отработанных» ячеек. Значит, общее уравнение МФ-очистки для нестационарного режима (г/ < Т й т,„ Т„ - полный фильтроцикл) по внешнему виду сходно с уравнением МФ-очистки для стационарного режима Г;), но вместо стационарной длины Ь должна фигурировать нестационарная, зависящая от Г длина 1;г=Ь-1(т-т) Лт, где Ат- время между отключениями ячеек, / - длина ячейки.

Однако, информация о модели самоотключающихся постаккумулированных ячеек была бы более полной в случае обоснования основных положений модели и получения (преимущественно для практиков) графо-аналитического метода обра-

ботки временных зависимостей. А достоверность самой модели можно полностью подтвердить лишь в случае, если бы удалось обобщить многочисленные экспериментальные данные в рамках этой модели.

Что касается всегда принципиального вопроса о том, какова доля магнитно-восприимчивой фракции (М-фракции) примесей X в очищаемой среде, то наиболее предпочтительны методы, основанные на модели экспоненциального поглощающего экрана. Они предполагают теоретико-экспериментальное решение обратной задачи, а именно определение X с использованием общего вида уравнения МФ-очистки, записанного для двух конкретных опытных данных эффективности очистки той или иной анализируемой среды И у/2), найденных при соответствующих значениях длины фильтр-матрицы (X, и Ь). Однако получаемое общее уравнение для расчета Я при произвольных значениях является трансцендентным относительней

имеет лишь частные (используемые на практике) решения при

Для определения X поступают и по-другому: пробу анализируемой среды многократно пропускают через фильтр-матрицу, тогда при определенном числе циклов можно практически полностью извлечь М-фракцию примесей и вычислить

Что же касается одного из ключевых (обобщающих) параметров МФ-очистки, а именно коэффициента поглощения примесей фильтр-матрицей то наряду с простым вычислением а существует метод определения а без предварительного определения А с использованием, опять-таки (как и в случае с определением А), модели и двух точек поглощающего экрана.

Однако методы определения Хна либо трудоемки, либо нуждаются в совершенствовании. Так, реализация метода циклов требует получения такого количества опытных данных, при котором остаточная концентрация была бы минимизирована и вплотную приближалась к концентрации неактивной фракции примесей. А реализация метода, основанного на использовании расчетных формул и двух точек поглощающего экрана, сопряжена с необходимостью соблюдения лишь указанных условий (Ь2/Ь1=2 и Ь/Ь=З); при расширении этих условий метод стал бы более универсальным и более точным (в этом случае работал бы, образно говоря, весь диапазон предварительно получаемой экспериментальной зависимости у/ от Ь). То же касается и коэффициента поглощения, тем более, что для определения а используется расчетная формула лишь для условия

Во второй главе приведены результаты исследований параметров фильтров, используемых в энергетике, с позиций относительного габарита его рабочей зоны.

Здесь, прежде всего, подвергнуты дополнительному анализу те зависимости, которые непосредственно указывают на необходимость применения магнитных фильтров в энергетике, а именно временные зависимости прироста массы т отложений железосодержащих примесей на парогенерирующих трубах и, главное, угрожающего прироста температуры ¿¡( металла этих труб. После обработки данных, приведенных в первой главе, получены степенные выражения: т~Т '3 И А(~Т2'7, показывающие, что темпы роста значительно опережают темпы роста т.

Что же касается соленоидных фильтров различной производительности, то показано, что имеется довольно существенное сопутствующее «объективное» обстоятельство (наряду с простотой конструкции), как бы стимулирующее создание соленоидных фильтров все большей производительности О. В частности, с повышением

О, а следовательно, и диаметра рабочей зоны (соленоида) £>, благоприятно снижается такая характеристика как удельная электрическая мощность Р/О (при практически неизменной плотности упаковки фильтр-матрицы на уровне у = 0,62) Это подтверждается, во-первых, данными анализа, выполненного с использованием фактических параметров промышленных фильтров, а во-вторых - дополнительно полученными расчетными зависимостями, раскрывающими эту характеристику:

б

■ = л

V Ф-23С)'

.~ -]1Ркк'»5>< 1 _ 2831 Ркка5'

И

(1)

где 8И- толщина намотки, ка - коэффициент заполнения проводом (шиной) намотки соленоида, у/ - плотность тока, рц - удельное сопротивление провода (шины), V -скорость фильтрования. Здесь эта характеристика записана и в общем, и в упрощенном виде, т е при повышенных значениях О, для случая ¿„«й и Зс«0

Фактические (рис.1, точки) и расчетные (рис 2, линии) данные Р/О, представленные в удобных для анализа логарифмических координатах, не только качественно, но и количественно подтверждают установленные связи Р/О ~ //£> и Рк/0 ~ при повышенных В и О. Это действительно указывает на определенную «выгоду» в очистке единицы расхода (объема) высокопроизводительным (промышленным) фильтром по сравнению с малопроизводительным (опытным) фильтром.

Однако такое и все другие обстоятельства становятся малозначительными на фоне того весьма весомого негативного факта, что промышленный фильтр всегда показывает намного худший и даже явно плохой результат очистки по сравнению с опытным фильтром, причем на той же самой производственной среде. И причиной этого является не пресловутое «традиционное несоответствие» опытных и промышленных данных, а различные значения относительного габарита рабочей зоны LJD

Рис.1. Удепьная электрическая мощность соленоидных фильтров в зависимости от диаметра рабочей зоны (а) и

производительности (б), точки -расчет по фактическим данным, линии -расчет по формуле (I)

С позиций относительного габарита L Ъ более детально рассмотрен фактор короткого соленоида, который по существу включает в себя два выраженных фактора Первый - «общеобъемный», заключающийся в заниженном общем (среднем) уровне напряженности генерируемого поля Н^ в соленоиде, Второй - «внутриобъемный», заключающийся в перераспределении поля в соленоиде с еще более ослабленными значениями этой напряженности в центральной (приосевой) области соленоида Особенно показательными в этом плане являются известные данные о «провальных» значениях напряженности поля в торце на оси соленоида (и пустого, и запол-

ненного насадкой), когда значения напряженности и индукции поля не достигают даже половины соответствующих потенциальных значений. Именно этот факт, как наиболее наглядный, способствовал формированию вывода о весьма существенной роли фактора короткого соленоида. Между тем, такой вывод представляется дискуссионным (начиная с определенных значений Ь/Б) и нуждается в дополнительном обсуждении. В этом можно убедиться, если брать во внимание не локальные, а общие усредненные характеристики поля в соленоиде, имеющем то или иное значение Ь/Б (особенно в интервале Ь/Б, присущем реальным магнитным фильтрам).

Соответствующие характеристики могут быть получены, если использовать известные выражения для энергии поля соленоида и его добротности, что позволяет выявить такую взаимосвязь основных параметров:

Здесь: <В>1 =//0 (/(^Я/. и <В> =ц0 {ц)Н- средняя магнитная индукция в насадке (для заполненного соленоида конечной длины - индекс «¿», остальное - для эквивалентного ему участка бесконечно длинного соленоида), Я/, и Я - напряженность генерируемого поля, и (¡л) - магнитная проницаемость квазисплошной насадки как «сердечника» соленоида, //, - абсолютная магнитная проницаемость вакуума,8и-

толщина намотки соленоида.

Для случая, когда соленоид пуст, т.е. когда И можно получить и

проанализировать выражения для относительной средней (по объему) напряженности поля во многослойном (5и/1Щ и однослойном (5¿1=0) соленоидах: Ни хотя и снижается при уменьшении Л/О, но не столь существенно. В частности, во многослойном соленоиде при УО = 2 значение Я/, составляет примерно 90%, а при 10 = 1 - немногим более 80% от потенциального значения напряженности Я (в однослойном соленоиде средние значения напряженности, конечно же, несколько выше) Таким образом, исключительно в рамках «общеобъемного» фактора короткого соленоида (без учета его «внутриобъемного» фактора и очень сильного фактора короткой насадки) уровень средней напряженности поля в соленоиде можно считать вполне терпимым даже при вопреки сложившемуся мнению.

Что же касается «внутриобъемного» фактора, то для его анализа следует использовать средние по объему значения напряженности Нс и усредненные значения напряженности Яоо на оси соленоида. Однако анализируемые характеристики Я/, и приводятся обычно в сравнении с потенциальными значениями напряженности Н, т.е. как бы с позиций первого, «общеобъемного» фактора. Между тем для более объективного выявления именно второго, «внутриобъемного» фактора в том или ином коротком соленоиде (с присущим для него значением И1), т.е. для выявления второго фактора в «чистом виде», следует сравнить значения Я<м, и Нц между собой. Их отношение проиллюстрировано на рис. 2а, из которого следует, что «внутриобъ-емный» фактор становится провальным

Поскольку оригинальное отношение Яо-о/Яд представляет собой довольно громоздкое выражение, а значения дефицита этого отношения хорошо линеаризуются в

-I

(В)Н (м)

(2)

полулогарифмических координатах (рис 26), то это позволяет получить альтернативное выражение для #„.„/#/.'

Рис 2 Влияние относитечъного габарита соленоида на среднюю напряженность поля вдочъ его оси, отнесенную к средней напряженности почя в объеме соленоида (а) и дефицит этой относительной напряженности (б), сплошная линия и точки - расчетные данные, штриховая линия - их экспоненциальная аппроксимация в соответствии с выражением (3)

(3)

Оно является более удобным для анализа «перепада» минимальных и средних значений напряженности поля (в приосевой части и в целом по объему соленоида) с тем или иным значением относительного габарита L/D соленоида

При изучении особенностей намагничивания фильтр-матрицы особое внимание уделено неоднозначной роли относительного габарита фильтр-матрицы (насадки) 1/0. Из кривых намагничивания насадки с различными значениями 1/0, т е. эмпирических зависимостей средней магнитной индукции <В>ц от напряженности намагничивающего поля Н, следует семейство зависимостей <В>1/<В> от А Д расслаивающихся по Н Уже сам вид полученных зависимостей позволил сделать по меньшей мере четыре важных вывода Первый, кривые <В^<В> от 1УО сходятся (т е. практически не зависят от И) лишь при сравнительно малых, а также сравнительно больших ЬО Второй, заме гное расслоение зависимостей <В>[)<В> от /Л) приходится на

область L D= 0,5 - б, т е. именно на область реальных значений LD промышленных соленоидных фильтров А это указывает на то, что предпринимавшаяся ранее аппроксимация соответствующих зависимостей (без учета выявленного расслоения по 22) является лишь первым приближением к получению расчетных зависимостей Третий, зависимости <В^<В> от ¿О делают более-менее конкретным понятие «длинного» образца насадки, указывая на соответствующее критериальное значение относительного габарита насадки (¿£>8 10), как условие для достижения максимального уровня намагничивания матрицы-насадки магнитного фильтра и проведения соответствующих исследований для определения магнитных свойств гранулированных и квазигранулированных сред Четвертый, фактические значения средней магнитной индукции <В>1 в «коротких» образцах насадки (те в образцах с 12)'8 .10) заметно уступают потенциальным значениям индукции <В> в «длинном» образце. Например, при 12) =2 значение <В>ь составляет 60-80%, а при 12) -2 -только 40-50% от потенциального значения <В>

Зависимости относительных значений магнитной проницаемости (^¿/ф) образца магнетика-насадки и средней индукции <В>[](В> в этом образце от 1/0 обычно получают с точностью до усредненного коэффициента 0,75 (для практического

диапазона Я=30 - ЧЮкА/м) Если же принять во внимание обнаруженное реальное расслоение зависимостей гВ>^<В> по Я, то можно установить, что фактически значения коэффициента «расслоения» Ай подчиняются степенной зависимости А.,~1/Н°

С учетом этого обстоятельства уточнены имеющиеся выражения для а в конечном счете и <В>[/<В> (при совместном проявлении обоих ухудшающих факторов «короткая» насадка помещена в «короткий» соленоид)

07

ж

I —

Н

ехт-0,35 —

007 П 0

1 +

]

_ 10^

3(1.10)^ 9 Ь_

-05

(4)

На рисЗ приведена графическая иллюс фация полученной зависимости (при значении 5/1=0,1, близком к реальному) Кроме существенного влияния относительного габарита ЬФ рабочей зоны на относительную индукцию <В>^<В> в насадке (особенно при ЬФ<4. 5) наблюдается также заметное влияние на нее и напряженности поля Н, причем именно в диапазоне, характерном для фильтров повышенной и большой производительности от£/£)=0,25 0,5доМ)=2 3(рис3)

08

06

04

02

—— .....■>"";"' ~

»

1 ( 1 ) !

0 1 2 3 4 5 ш

Рис I Зависимости средней относительной магнитной индукции в матрице-насадке от относительного габарита рабочей зоны соченоидного фильтра, 1-Н=30кАч, 2-60, 3-80

Зависимость (4), будучи объективной тестовой зависимостью, позволяет вполне достоверно судить о реальном уровне намагничивания фильтр-матрицы функционирующих в промышленности магнитных фильтров, относительный габарит рабочей зоны которых находится в пределах ¿/£>=0,5 - 4 Например, если иЭ < 1, то <В>1/<В> < 0,35 0,4 (рис 3) Значит, средняя индукция в фильтр-матрице такого фильгра не превышает 35 40% от ее потенциального значения, т е имеет место 60 65%-ное недоиспользование возможностей намагничивающей системы и фильтр-матрицы, а большая часть намагничивающей силы (и провода) фильтра является по существу балластной Другими словами, намагничивающие катушки промышленных фильтров, «настроенные», в частности, на напряженность поля Н=150кАм, по своему це-

левому влиянию, т.е. возбуждению индукции в такой «короткой» фильтр-матрице, фактически работают на уровне Н<70кА/м. Естественно, это отрицательно сказывается на эффективности работы магнитного фильтра.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований намагниченной фильтр-матрицы как поглощающего экрана экспоненциального типа.

Излагаются и анализируются результаты экспериментальных исследований влияния длины фильтр-матрицы на эффективность МФ-очистки воды теплосети (в том числе в период пуска, когда концентрация и спектр размеров примесных частиц возрастают). Подтверждены модели одно- и двухэкспоненциального поглощающего экрана. На основании детального анализа имеющихся экспериментальных данных по МФ-очистке водной суспензии примесей турбинного конденсата и других сред показаны реальные факты и раскрыта модель трехэкспоненциального поглощающего экрана (в том числе найдены общие и частные уравнения, значения «скачков» параметра). Установлено, что доля «средней» фракции примесей может составлять довольно существенную величину. 35-70%.

В координатах ^а^Ь (моноэкспонениальная модель) и^-^з^слй экспоненциальная модель) предложен и реализован оригинальный подход для обобщения многочисленных опытных данных - в виде линейной зависимости, совпадающей с биссектрисой прямого угла в выбранных системах координат (рис.4).

гис. 4. Обоощающие зависимости врамкахмодели моноэкспоненциалыюго (а) ипо-лиэкспоиенциалъного (б) поглощающего экрана (точки - производственный конденсат, возвращаемый на тепловую электроцентраль, пар эчектроцентрали, питательная вода энергоблока электростанции, оборотная вода прокатного стана, вода теплосети, водные суспензии осадков и пр.).

Сформулированы основные положения модели самоотключающихся постакку-мулированных ячеек магнитного фильтра. Уточнены и систематизированы основ-

ные параметры ячеек, образующих своеобразный "жгут" параллельных и ориентированных вдоль потока примерно равнозначных цепочек ячеек.

Общее уравнение МФ-очистки для нестационарного режима (I) < тй Т„ ), а также зависимость для £г- параметра представлены в виде:

]-ехр

■aL-I + -

4т

Л

= aL + l--

(5)

с учетом того, что между г/ и Ат существует известная связь: Лг/г/ -al. Зависимость для - параметра представляется нисходящей прямой линией с мнимой начальной ординатой, равной (aL+l), и тангенсом угла наклона, р а в н ы^П-о казаны возможности использования этой зависимости как основы для получения ряда эксплуатационных параметров после соответствующей обработки экспериментальных данных

Зависимость (5) для послужила также базой для обобщения имеющихся зависимостей эффективности МФ-очистки различных жидкостей и газов от времени (точнее - их нестационарных участков после пересчета данных у/т В данные £,). Координаты такого обобщения: £¿ + 7 —£Г=Г/Г; , где левая часть представляет ось ординат, а правая - ось абсцисс (рис.5) Видно, что для диапазона Г;< Т^Т„ преобразованные данные действительно подчиняются единой прямой пропорциональной зависимости, а точнее - биссектрисе прямого угла выбранной системы координат, такой результат обобщения (рис 5) фактически подтверждает правильность выбранной модели и достоверность результатов, полученных на их основе.

Рис.5. Обобщающая временная зависимость в рамках модели постаккумулированных ячеек (производственный конденсат, пар, аммиак и др) в безразмерных координатах согласно выражению (5) для

Четвертая глава посвящена разработке режимов и систем магнитной очистки, приводятся модифицированные уравнения очистки, расчетные зависимости, номограммы, сведения об очистных аппаратах.

Излагаются усовершенствованные методы определения доли активной фракции примесей Я и коэффициента поглощения а. В частности, приводятся номограммы, позволяющие, пользуясь тестовой зависимостью эффективности очистки от длины фильтр-матрицы, непосредственно определять Я (рис.бя) и « (рис 66) при

значительном «перепаде» длин фильтр-матрицы: L/L2 =4 и Ц/Ц; =5. Здесь в качестве базового использовалось уравнение, вытекающее из модели двух точек

Рис.6. Примеры номограмм для определения доли активной фракции примесей (а) и коэффициента поглощения (б).

экспоненциального поглощающего экрана, которое оказалось тождественным уравнению, используемому при реализации метода циклов. Кроме того, рекомендована для использования расчетная формула:

и

1.

а =--1п

VI 2

при

■ = 3.

(6)

ч

Номограммы и расчетная формула (6) являются более предпочтительными, так как большее взаимное различие ¿у И (а также Щ И позволяет более полно использовать предварительно полученную экспериментальную зависимость ^ОТ Ь и, следовательно, более точно определять X И (х. И, конечно же, располагая такой экспериментальной зависимостью, можно производить перепроверку полученных результатов определения при измененных значениях

В технике и технологии МФ-очистки жидкостей ключевую роль играет развернутое уравнение очистки с учетом функционального вида коэффициента поглощения а значит - включающее целый ряд индивидуальных параметров, роль которых в той или иной мере изучена. Вместе с тем один из таких параметров как динамическая вязкость очищаемого потока заслуживает более пристального внимания как своего рода «полурегулируемый» параметр, хотя обычно этот параметр воспринимается разработчиками и эксплуатационниками как «данность», не подлежащая обсуждению, а значит - и дополнительному изучению с целью использования Т] в качестве одного из регулируемых параметров. Между тем на производстве почти всегда существуют альтернативные варианты применения магнитного фильтра (в той или иной точке технологической системы). И здесь для окончательного выбора того или иного варианта, т.е места установки фильтра, серьезным аргументом может

стать информация о вязкости запланированного к очистке потока 7, которая, конечно же, зависит от температуры t Стало быть, если нет принципиальных ограничений (технологического, конструктивного плана), то разработчикам и эксплуатационникам в принципе предоставляется определенная «свобода действий» в расположении магнитного фильтра именно в той точке технологической линии, где динамическая вязкость очищаемой среды минимально возможна (естественно, при повышенной температуре этой среды)

Для целого ряда сред, в частности, для воды (конденсата) зависимость вязкости 7 от температуры I - существенная и в случае нахождения функционального вида зависимости ц от / имеется возможность получить модифицированное уравнение МФ-очистки, в котором фигурировал бы не параметр 7, а параметр I Например, аналитическую зависимость 7 от / для воды легко получить, если фактические данные 7 от I представить в полулогарифмических координатах в довольно широком, рабочем диапазоне температур (1=5 100°С) зависимость 7 от ? , а также зависимость кинематической вязкости и от г описываются выражениями т}=-0,46-10~3Ш/170, и =-0,46■ 10~61м/170. Это позволяет записать уравнение МФ-очистки именно для воды в модифицированном виде:

(7)

В связи с полученным несколько необычным характером влияния температуры воды t на эффективность I// ее МФ-очистки, представлялась важной его экспериментальная проверка, которая была сделана с использованием производственного (возвратного) конденсата Данные по влиянию температуры t производственного конденсата на эффективность I// его МФ-очистки показаны на рис 1а Видно, что роль / действительно существенна и игнорировать этот параметр, который в модифицированном уравнении очистки (7) выступает самостоятельным параметром, нельзя (между тем во многих работах, связанных с МФ-очисткой, параметр / не только не учитывался, но даже и не упоминался, что является еще одной существенной причиной имеющей место разноречивости различных результатов очистки)

Для тестирования полученных экспериментальных данных (рис 1а) с целью установления их соответствия (или несоответствия) модифицированному уравнению

Рис 7 Вчияиие температуры производственного конденсата на эффективность его очистки (а) и чииеаризация этих данных (б) в преобразованных координатах

очистки (7) следовало преобразовать полученные данные и представить их в таких координатах, в которых бы уже эти, преобразованные данные линеаризовались. Последнее выражение указывает на ординату 1 и абсциссу (-/и//170): именно в этих координатах фактические данные действительно линеаризуются (рис. 16). Тем самым, наряду с выводом о роли температурного фактора, подтверждается достоверность самого модифицированного уравнения очистки (7).

Следует иметь в виду, что для различных жидкостей характер зависимостей динамической вязкости т/ (и кинематической вязкости и) от t может быть различным, вовсе не сходным с выражениями, полученными для воды (конденсата). Так, для 100%-ного этилового спирта в интервале / ОТ /=(0...5)°С ДО £=(90... 100)оС и бензина АИ-93 в интервале /=(0...40)°С зависимости Т]И V ОТ I близки к экспоненциальным, а для 40%-ного этилового спирта в суженном интервале í, а именно от /=() 5,..20)°С до *=(50...60)оС, зависимости Ц И и от t - близкие к обратным. Тогда для 100%-ного и 40%-ного спирта и бензина АИ-93 (в указанных интервалах температур) справедливы такие уравнения МФ-очистки (с учетом обозначения АВЬ/усС=1):

Практическая реализация МФ-очитки зависит от режима движения взвесенесу-щего потока в фильтр-матрице. В гранулированной (шариковой) фильтр-матрице переход от ламинарного к турбулентному течению осуществляется при числе Рей-нольдса /&=[Ле]=60...70. Этот результат наряду с определением критического числа Рейнольдса как хорошо видимой "точки пересечения" экспериментальных степенных зависимостей потерь напора Ар от Яе (для ламинарной и турбулентной областей) можно получить и расчетно-графическим путем опять-таки так точку пересечения тех же зависимостей Ар от Ее, но выраженных в виде степенных формул. Тогда [йеНМ^У3 и соответствующая ему критическая скорость фильтрования: [у]= ([/?е] • v/d){k¡ Тс:)т. Для шариковых засыпок значения индивидуальных коэффициентов: К/ = 25...30 и К2 - 1,1...1,3, а для других гранулированных и квазигранулированных сред (в частности, засыпок стальной дроби, дробленого феррита, дробленой стружки) значения к/ и к^ в 1,1...4 раза выше. Для того чтобы установить конкретные значения К! и К2 для той или иной фанулированной среды, при известном степенном характере зависимости Ар от V (и В.е) достаточно провести всего лишь один пробный эксперимент и найти опытное значение Ар.

А для нахождения критического технологического числа Рейнольдса [Яе]мф, (известно, что [/?е]Мф»[/?е]) может использоваться модель экспоненциального поглощающего экрана. Но попытки найти критическую скорость [у]мф (и [/?е]„ф) непосредственно из скоростных зависимостей у/ от V и даже а (или ^-параметра) от V не дают явно фиксируемого результата из-за нелинейности этих зависимостей. Лучше всего это сделать, пользуясь преобразованными скоростными зависимостями \/а (или 1/£) ОТ V: последние должны быть прямыми пропорциональными именно в докризисной области. Переход каждой из зависимостей 1 /а (или 1 ОТ V из линейной в нелинейную (при У=[у]мф) будет означать начало кризиса процесса очистки.

Значения 'У=[у]чф, конечно же, индивидуальны и здесь важно было определиться, какой параметр, включающий мог бы претендовать на роль критерия (кроме

числа Рейнольдса). Судя по развернутому выражению для а , таким параметром могло бы быть произведение тр. Но из двух проанализированных вариантов предпочтение отдано Яг. При этом критическое технологическое (предельное режимное) число [Де]Мф = 800...1000 на порядок превышает гидродинамическое критическое т9какнеке]о1^мйбъемекро|Ф-(пое)пфилй|р^%тй»№ыой вурбушншт«ч£чш«х ЙЙ-

хвата, находящихся «на периферии» этих пор. В этих зонах сохраняется благопри-ягный для магнитного захвата и удержания примесных частиц ламинарный режим течения даже при развитом общем турбулентном режиме в порах. К тому же, здесь, в приконтактной зоне гранул, наиболее высок магнитный силовой фактор.

Кризисное значение [Ле]Мф дало возможность определять кризисную (предельную для рабочего режима МФ-очистки конкретной среды) скорость фильтрования: [у]мф - [Яе]мф.и/с1 = 1000о/с!, которая, кроме диаметра гранул с? фильтр-матрицы, зависит от кинематической вязкости и, а она, в свою очередь - от температуры !. Но, к сожалению, на практике обычно не учитывается ни сам факт существования лимитирующей скорости МФ-очистки, ни роль вязкости (температуры) очищаемой среды. Между тем роль температуры / можно выразить в явном виде, если для той или иной очищаемой среды найти функциональную связь между ИИ/; данные о от 1 для воды в полулогарифмических координатах в диапазоне 1=5... 100° С линеаризуются, указывая на такую связь: и =■ -0,46-10"° !п(1/\10). Тогда формула для расчета кризисной скорости фильтрования при МФ-очистке воды (конденсата):

Аналогично по отношению к 100%-ному этиловому спирту (/=10-100°С), бензину АИ-93 (?=0-40°С), 40%-ному этиловому спирту:

Установленные параметры, режимы и условия работы магнитных очистных аппаратов использованы при совершенствовании базовых магнитных очистных аппаратов, создании и внедрении новых аппаратов (с конструктивными особенностями, учитывающими характер того или иного производства, очищаемой среды и пр.). Реализация установленных режимных параметров исключает возможность работы аппаратов в «провальных» условиях и обеспечивает создание полнообъемных зон захвата примесей. Осуществлено внедрение свыше 20-и аппаратов для магнитной очистки производственных сред с целью повышения их качества, надежности работы энергетического оборудования, предотвращения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации этого оборудования, а также попадания в организм человека; экономический эффект составил более 500 тыс.рублсй.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что в энергетике, ряде энергозатратных производств используемые технологические среды загрязнены примесями железа и его соединений. «Источники» их появления - это состояние оборудования, его коррозия и износ (особенно ко-

гда исчерпывается ресурс работы, после простоев, при дроблении и размоле сырья), последствия механической и термической обработки элементов оборудования, их ремонт и обслуживание и т.д. Эти примеси являются серьезным дестабилизирующим фактором производства, снижая качество сред, надежность и долговечность работы энергетического оборудования, приводят к чрезвычайным ситуациям. Так,

- отложения таких примесей на парогенерирующих трубах ухудшают теплопередачу, увеличивают температуру труб сверх допустимой (как установлено - согласно временной зависимости, близкой к кубической), что приводит к пережогам и разрывам труб, аварийным остановкам оборудования;

- наличие металломагнитных примесей в сырьевых компонентах приводит к частым аварийным остановкам энергетического оборудования производств пищевых продуктов, керамических, пластмассовых изделий и пр.;

- наличие таких примесей в пищевых продуктах вредит здоровью, способствует ис-крообразованию в элементах энергетического оборудования (например, при размоле муки), что может спровоцировать взрыв большой мощности.

Учитывая, что такого рода примеси «магнитно-восприимчивы», а многие используемые для их удаления магнитные очистные аппараты (фильтры, сепараторы, ловушки, решетки) обладают недостатками, отмечена необходимость совершенствования таких аппаратов и режимов их работы.

2. Основываясь на таком параметре соленоидного фильтра как относительный габарит его рабочей зоны, критериальных свойствах этого параметра, а также на теоретико-экспериментальных данных о характере поля и особенностях намагничивания фильтр-матрицы (особенно для «короткой» рабочей зоны):

- выявлены причины казалось бы аргументированного применения фильтров такого типа повышенной и высокой производительности в энергетике, связанные с понижающимися значениями удельной энергоемкости;

- показано, что мнение о низком общем уровне поля в «коротком» соленоиде фильтра повышенной производительности является преувеличенным;

- получены и аппроксимированы экспоненциальной зависимостью значения средней относительной напряженности поля в приосевой зоне соленоида;

- установлен параметр «расслоения» кривых индукции в фильтр-матрице и его степенной вид (для практических значений относительного габарита);

- уточнено выражение для индукции поля в фильтр-магрице соленоидного фильтра как базовое условие для разработки и создания фильтров такого типа;

- тестирование эксплуатируемых фильтров различной производительности показало разительное отличие их технических данных и режимных параметров (тем самым вскрыта одна из причин разноречивости результатов работы).

3. Проведены экспериментальные и теоретические исследования характера поглощения примесей магнитным фильтром (с позиций модели экспоненциального поглощающего экрана). Обобщены едиными зависимостями полученные и имеющиеся «разнорежимные» данные по МФ-очистке турбинного конденсата, воды теплосети, питательной воды энергоблока и др. Показана возможность проявления модели трехэкспоненциального поглощающего экрана.

4. Усовершенствованы методы определения доли магнитной фракции примесей и коэффициента поглощения (обобщающего режимного параметра очистки), основан-

ные на модели и двух экспериментальных точках поглощающего экрана. Получены практические зависимости-номограммы для многократного (в отличие от узкого двух- и трехкратного) перепада длины фильтр-матрицы. Установлена тождественность исходной (и трансцендентной по отношению к доле М-фракции примесей) зависимости с таковой для метода циклов.

5. Экспериментально и теоретически показано интенсифицирующее влияние температуры производственного конденсата на эффективность его МФ-очистки. Посредством нахождения функциональных зависимостей вязкости и температуры получены модифицированные (роль температуры проявляется в явном виде) уравнения очистки конденсата, спирта, бензина. Предложен оригинальный подход для тестирования опытной температурной зависимости.

6. На основании присущей для МФ-очистки модели самоотключающихся постак-кумулированных ячеек найден и реализован оригинальный подход для обобщения временных характеристик очищаемых сред. Уточнены и систематизированы основные параметры ячеек. Предложен и апробирован графо-аналитический метод аппроксимации опытных данных с определением параметров очистки.

7. На основании скоростных зависимостей потерь напора в гранулированных фильтр-матрицах, как «стыкующихся» степенных (выраженных аналитически) участков для ламинарного и турбулентного режимов, предложен и реализован экспериментально-расчетный способ определения критического числа Рейнольдса. Получены температурные зависимости кризисной скорости МФ-очистки конденсата, спирта, бензина.

8. Разработаны магнитные очистные аппараты, в том числе с новыми техническими решениями, подтвержденными патентом РФ. Установлены режимные параметры, реализация которых обеспечивает эффективный режим работы аппаратов и исключает возможность работы аппаратов в «провальных» условиях. Осуществлено внедрение свыше 20-и аппаратов для магнитной очистки производственных сред с целью повышения их качества, надежности работы энергетического оборудования, предотвращения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации этого оборудования, а также попадания в организм человека; экономический эффект составил более 500 тыс.рублей.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сандуляк А.А. Намагниченная фильтр-матрица как поглощающий экран экспоненциального типа. Обобщающие зависимости. // Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ ^ПА). М.: МГТУ «МАМИ», 2005., ч.2, с.60-67.

2. Сандуляк А.А. Магнитный многоканальный сепаратор с гребнеобразующими активными магнитопроводами.//там же, с.67-70.

3. Сандуляк А.А. Магнитный сепаратор решетчатого типа с магнитными стержнями.//там же, с.71-74.

4. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н. Магнитный сепаратор - необходимый элемент.// Сырье и упаковка, 2005, №1, с.33-34.

5. Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н., Сандуляк А.В. Железосодержащие примеси как дестабилизирующий фактор работы энергетического оборудования (о сфере приме-

нения магнитных очистных устройств).// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005., ч.2, с.24-27.

6. Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н., Сандуляк А.В. Металлоемкость и энергоемкость соленоидных фильтров различной производительности.//там же, с.28-32.

7. Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н., Сандуляк А.В. Неоднозначная роль относительного габарита намагничиваемой фильтр-матрицы.// там же, с.36-39.

8. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н. Магнитная очистка сырья для производства пластмассовых изделий.// Тара и упаковка, 2004, №12, с.50-51.

9. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч. Особенности модели поглощающего экрана магнитного фильтра. // Тяжелое машиностроение, 2004, №10, с.18-23.

10. Сандуляк .А.В, Сандуляк А.А., Плауль П.А., Марр Р., Гамзе Т. Степенной характер потерь напора в гранулированных средах.// Тяжелое машиностроение, 2002, №6, с.20-25.

11. Сандуляк А.В., Саккани Ч., Дахненко В.Л., Сандуляк А.А. Стационарный и нестационарный режимы работы магнитного фильтра. Фильтроцикл.// Химическая промышленность, 2000, №12, с.41-48.

12. Сандуляк А.В., Саккани Ч., Сандуляк А.А. Гранулированная среда как структура "элементарных" ячеек. // Химическая промышленность сегодня, 2004, №5, с 42-50.

13. Сандуляк А.А., Сандуляк А.В., Марр Р., Гамзе Т. Течение жидкости в порах между контактирующими шарами.// Тез. XXXIX междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2002, с.31-32.

14. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Бьянкини А. О ячейках гранулированной (пористой) среды.//там же, с.33-34.

15. Сандуляк А.В., Pea M., Сандуляк А.А., Особенности расчетно-экспериментального метода определения М-фракции примесей.//там же, с.34-36.

16. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Бьянкини А. Моно- и полиэкспоненциальные характеристики намагниченной фильтр-матрицы.//там же, с.36-38.

17. Сандуляк А.В., Лазовский Ф.А., Малискевич Д.Л., Теплов А.Ф., Сандуляк А.А., Лазовский А.Ф. Магнитный сепаратор.// Патент РФ №2197330, бюл №3,2003.

18. Сандуляк А.В., Саккани Ч., Сандуляк А.А. Факторы короткого соленоида магнитного фильтра.// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005., ч.2, с.32-36.

19. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч. Определение коэффициента поглощения примесей магнитным фильтром.//там же, с.39-42.

20. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Лугинин Д.Б., Любимов В.А. Магнитный фильтр-сепаратор для очистки высоковязких водно-дисперсных сред//там же, с.43-45.

21. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч. Предпосылки и следствия модели самоотключающихся постаккумулированных ячеек магнитного фильтра.// там же, с.46-50.

22. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Критические числа Рейнольдса при работе магнитного фильтра (гидродинамическое и технологическое).// там же, с.50-54.

23. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А. Роль температуры воды при ее МФ-очистке. Модифицированное уравнение очистки.// там же, с54-60.

24. Bianchini A., Saccani C, Sandulyak A.V., Sandulyak A.A. Magnetized Filter-Matrix as a Mono- or Poly-exponential Absorbing Screen.// 8 Intern.Conf. «Multiphase Flow in Industrial Plants», Alba (TO), 2002.

Совершенствование режимов и систем магнитной очистки технологических сред для предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации энергетического оборудования

Приводятся результаты исследования режимов и использования систем магнитной очистки технологических сред от металломагнитных примесей для предотвращения дестабилизирующего влияния этих примесей на работу энергетического оборудования и предупреждения чрезвычайных ситуаций при его эксплуатации. Исследованы параметры соленоидных магнитных фильтров, изучены особенности фильтра с позиций модели поглощающего экрана экспоненциального типа, получены обобщающие и расчетные зависимости, модифицированные уравнения, позволяющие производить выбор режимов магнитной очистки. Созданы и внедрены в производство магнитные очистные аппараты, позволившие получить существенный технический и экономический эффект.

Perfection of operating conditions and systems of magnetic cleaning ofvarious technological mediums in order to prevent the emergency situations by exploitation

of power machinery

In the present scientific work where studied operating conditions and magnetic cleaning systems ofvarious technological mediums in order to prevent the emergency situations by exploitation of power machinery. There were analysed parameters of solenoid magnetic filters, it was studied the filter-matrix of the magnetic filter as an absorbing screen of exponential type. There were elaborated and tested different relations in order to make a correct choose of cleaning conditions. There were also developed, tested and recommended for wide use different modifications of magnetic cleaning systems. As a result it was received a good economical and technical effect.

Сандуляк Анна Александровна (Россия)

Sandulyak Anna A. (Russia)

Подписано в печать 6.0$] OSг, Заказ ^ '

Тираж 100

Бумага типографская

Формат 60x90/16

МГТУ "МАМИ", Москва, 107023, Б.Семеновская ул., 38

г; i

:4tia f

927

* Wfticrr; -

4 ** ^

ö§ иШ2М5

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор и анализ данных о магнитных аппаратах для очистки технологических сред от железосодержащих примесей, влияющих на работу энергетического оборудования. Задачи исследования.

1.1. Железосодержащие примеси как дестабилизирующий фактор работы энергетического оборудования (о сфере применения магнитных очистных устройств).

1.2. Факторы «короткой» рабочей зоны фильтров соленоидного типа, применяемых в энергетике.

1.2.1. Основные параметры соленоидных фильтров.

1.2.2. Фактор «короткого» катушки.

1.2.3. Фактор «короткой» насадки.

1.3. Гранулированная намагничиваемая фильтр-матрица как структура «элементарных» ячеек.

1.3.1. Ячеечная модель упорядоченных шариковых матриц.

1.3.2. Неупорядоченная шариковая матрица (засыпка шаров). Нешариковые матрицы.

1.4. О применимости физических моделей экспоненциального поглощающего экрана и модели самоотключающихся ячеек к фильтр-матрице магнитного фильтра.

1.4.1. Модель моноэксполепциального поглощающего экрана.

1.4.2. Отклонения от моноэкспоненциальной модели поглощающего экрана. Двухэкспонепциальная модель.

1.4.3. Модель нестационарного режима работы.

1.4.4. Преимущества и недостатки методов определения магнитной фракции примесей и коэффициента поглощения.

ГЛАВА 2. Исследования параметров магнитных фильтров, используемых в тепловой энергетике, с позиций относительного габарита рабочей зоны.

2.1. О влиянии железоокисных образований на температуру парогенерирующих труб (степенной вид временных зависимостей).

2.2. Удельная электрическая мощность фильтров соленоидного типа. Плотность упаковки и пористость фильтр-матрицы (по эксплуатационным данным).

2.3. Относительная напряженность поля в коротком соленоиде магнитного фильтра: средняя в приосевой зоне.

2.4. Неоднозначная роль относительного габарита гранулированной фильтр-матрицы, как рабочего органа магнитного фильтра, при определении уровня ее намагничивания.

ГЛАВА 3. Изучение фильтр-матрицы магнитного фильтра как поглощающего экрана экспоненциального типа.

3.1. Экспериментальное исследование влияния длины фильтр-матрицы на эффективность МФ-очистки воды теплосети. Уточнение характера моно- и двухэкспоненцильного поглощающего экрана.

3.2. Анализ экспериментальных данных с позиций трехэкспоненциалыюго поглощающего экрана.

3.3. Обобщающие зависимости экспериментальных и опытно-промышленных данных в рамках моно- и двухэкспоненциального поглощающего экрана.

3.4. Обобщающие зависимости экспериментальных и опытно-промышленных данных в рамках модели самоотключающихся постаккумулированных ячеек.

ГЛАВА 4. Разработка режимов и систем магнитной очистки: модифицированные уравнения, расчетные зависимости, номограммы, очистные аппараты.

4.1. Усовершенствованные методы определения доли активной фракции примесей и коэффициента (обобщающего параметра) их поглощения

4.2. Экспериментальные исследования влияния температуры среды на эффективность МФ-очистки. Модифицированные уравнения очистки.

4.3. Уточнение критического числа Рейнольдса в фильтр-матрице. Скоростные (докризисные) условия реализации МФ-очистки.

4.4. Усовершенствованные и новые магнитные фильтры-сепараторы.

Актуальность работы. В энергетике и других отраслях промышленности многие технологические среды загрязнены примесями, среди которых практически всегда присутствуют частицы железа и его соединений, зачастую - как доминирующая фракция. При этом постоянными и весьма активными «источниками» таких примесей являются состояние оборудования, его коррозия и износ (особенно в условиях исчерпывающегося ресурса работы, после вынужденного простоя, в процессе размола и дробления сырьевых компонентов), последствия механической и термической обработки, ремонта и обслуживания оборудования и т.д. Снижая качество сред, эти примеси к тому же являются серьезным дестабилизирующим фактором производства, так как уменьшают надежность и долговечность работы оборудования, в том числе энергетического, и нередко приводят к чрезвычайным ситуациям.

В частности, отложения железосодержащих примесей на трубах газомазутных и пылеугольных парогенераторов обусловливают ухудшение теплопередачи и увеличение температуры труб сверх допустимой (как установлено - согласно временной зависимости, близкой к кубической), что приводит к частым пережогам, разрывам труб, аварийным остановкам оборудования. Столь же опасны железосодержащие (металломагнитные) примеси, присутствующие в сырьевых компонентах производств пищевых продуктов, керамических, пластмассовых изделий, так как они приводят к частым, в том числе аварийным, остановкам энергетического оборудования этих производств. Кроме того, наличие таких примесей именно в пищевых продуктах, создавая угрозу здоровью человека, способствует искрообразованию в элементах энергетического оборудования (в частности при размоле муки), что сопряжено с возможностью взрыва большой мощности.

Для удаления подобного рода примесей, обладающих способностью к магнитному осаждению (захвату), используют магнитные очистные аппараты: сепараторы, фильтры, ловушки и пр., потребность в которых для оснащения и переоснащения различных производств неуклонно возрастает. Однако большинство таких аппаратов, созданных без надлежащего изучения параметров и режимов работы, не удовлетворяют все ужесточающимся требованиям, предъявляемым к качеству технологических (жидких, газообразных, сыпучих) сред целого ряда производств, энергетическое оборудование которых весьма «чувствительно» к этим примесям. В определенной мере это сдерживает их широкое, а, главное, - эффективное применение.

Следовательно, для разрешения нарастающих противоречий между существующим недостаточным теоретико-экспериментальным уровнем проработки аппаратов магнитной очистки и возможностью широкого, эффективного их применения необходимо выполнить комплекс работ по совершенствованию имеющихся и созданию новых очистных устройств этого типа с оптимальными режимными параметрами.

Цель работы: исследование режимных параметров магнитных очистных аппаратов, разработка и внедрение аппаратов и систем магнитной очистки жидких и сыпучих сред для предупреждения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации энергетического оборудования, а также предотвращения попадания вредных примесей в организм человека.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние относительного габарита рабочей зоны фильтра соленоидного типа на удельную энергоемкость, уровень и степень перераспределения генерируемого поля, среднюю индукцию поля в фильтр-матрице. Получить соответствующие зависимости как основу для тестирования эксплуатируемых (выявления причин разноречивости результатов работы) и разработки новых аппаратов магнитной очистки.

2. Провести экспериментальные и теоретические исследования характера поглощения примесей магнитным фильтром. Обобщить полученные и имеющиеся «разнорежимные» опытные данные по МФ-очистке воды теплосети, производственного и турбинного конденсата, питательной воды энергоблока и др.

3. Расширить возможности экспериментально-расчетных методов определения доли М-фракции примесей и коэффициента поглощения (как обобщающего режимного параметра МФ-очистки), основанных на использовании модели и двух экспериментальных точек поглощающего экрана. Получить соответствующие номограммы.

4. В рамках модели самоотключающихся постаккумулированных зон-ловушек и ячеек фильтр-матрицы обобщить временные зависимости МФ-очистки производственных сред для разработки графо-аналитического метода определения номинального и полного фильтроцикла.

5. Провести экспериментальные и теоретические исследования по влиянию температуры производственного конденсата на эффективность его МФ-очистки. Получить частные уравнения очистки (с учетом температурного фактора), а также выражения для кризисной скорости очистки.

6. Разработать и внедрить аппараты для магнитной очистки производственных сред с целью повышения их качества, предотвращения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации энергетического оборудования, а также попадания примесей в организм человека.

Методы исследования. Проводились экспериментальные и теоретические исследования, расчеты и обобщения, анализ и развитие физических моделей работы магнитных очистных устройств. Многие опытные и теоретические данные обрабатывались в координатах, позволявших непосредственно получать и использовать зависимости степенного, экспоненциального и логарифмического вида.

Достоверность научных положений и полученных результатов обеспечивалась точностью измерительной аппаратуры, необходимым объемом и согласием экспериментальных и теоретических данных, использованием таких специально преобразованных параметров, которые явно указывали на функциональный вид исследуемой зависимости, наличие переходных, кризисных областей и пр.

Научная новизна работы.

Найдена функциональная зависимость прироста массы отложений железосодержащих примесей на парогенерирующих трубах и сверхнормативного прироста температуры труб от времени работы пылеугольных и газомазутных парогенераторов (на основании обработки обобщенных данных их эксплуатации). Показано, что сверхнормативный прирост температуры труб идет опережающими темпами (примерно в пять раз) по сравнению с приростом массы этих отложений.

Исходя из выражений для энергии и напряженности магнитного поля в соленоиде, основываясь на таком принципиально важном (критериальном) параметре фильтра соленоидного типа как относительный габарит рабочей зоны:

- показано, что существовавшее мнение о низком общем уровне поля в «коротком» соленоиде фильтра повышенной производительности является преувеличенным;

- получены и аппроксимированы экспоненциальной зависимостью ослабленные значения средней относительной напряженности поля в приосевой зоне соленоида;

- установлен не отмечавшийся ранее степенной вид параметра «расслоения» кривых индукции в матрице-насадке (для практических значений относительного габарита);

- получено уточненное выражение для индукции поля в матрице-насадке соленоидного фильтра как базовое условие для разработки и создания фильтров такого типа.

На основании анализа и развития модели намагниченной фильтр-матрицы, как экспоненциального (одно-, двух- и трехэкспоненциального) поглощающего экрана, обобщены едиными зависимостями многочисленные, в том числе дополнительно полученные, опытные и опытно-промышленные «разнорежимные» данные.

Экспериментально и теоретически изучено интенсифицирующее влияние температуры среды на эффективность ее МФ-очистки. Получены модифицированные уравнения очистки, в которых роль температуры проявляется в явном виде.

Сформулированы основные положения модели самоотключения постаккумулированных ячеек намагниченной фильтр-матрицы. Выявлены специфичные координаты обобщения многочисленных временных зависимостей МФ-очистки и проведено такое обобщение для различных сред.

Предложен и реализован экспериментально-расчетный метод определения критических значений скорости потока и числа Рейнольдса в фильтр-матрице как вычисляемую аналитически «точку пересечения» характерных степенных (функционально описанных) участков скоростной зависимости потерь напора. Получены выражения для кризисной скорости (с учетом температурного фактора).

Практическая ценность работы.

Проведено тестирование эксплуатируемых в промышленности соленоидных фильтров, исходя из фактических (установленных) значений относительного габарита рабочей зоны, удельной энергоемкости, общего и локального уровня генерируемого поля, уровня индукции поля в фильтр-матрице. Показано разительное отличие технических данных и режимных параметров фильтров различной производительности, тем самым вскрыта одна из причин разноречивости ряда эксплуатационных данных.

Расширены возможности методов определения доли М-фракции примесей (как обобщающего режимного параметра). Приведены удобные на практике номограммы. Предложен графо-аналитический метод обработки временных зависимостей эффективности очистки для определения коэффициента поглощения, номинального и полного фильтроцикла.

Показано, что выбор места установки магнитного фильтра в технологической схеме может и должен производиться с учетом температуры очищаемой среды как параметра, влияющего на эффективность и кризисную скорость очистки. Предложены формулы для их расчета.

Осуществлены внедрения магнитных очистных аппаратов, основу которых составляют выполненные научно-технические разработки, в том числе технические решения, подтвержденные патентом РФ. Реализация установленных режимных параметров исключает возможность работы в «провальных» условиях.

Апробация работы, внедрения, публикации, принадлежность темы диссертации к фундаментальным исследованиям в области технических наук.

Результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях ААИ (FISITA) (Москва, МГТУ «МАМИ», 2002, 2005 гг.), на 8-й международной конференции «Multiphase Flow in Industrial Plants» (Альба, Италия, 2002 г.), использованы при разработке свыше 20-и внедренных в промышленности магнитных очистных аппаратов, а также в 3-х учебных курсах (спецкурсах), читаемых на кафедре «Экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «МАМИ».

По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы (в том числе патент РФ).

В диссертации использовались результаты НИР, выполнявшиеся автором (как соисполнителем) в 2001-02 гг. в МГТУ «МАМИ» по гранту Минобразования РФ: «Разработка теоретических основ очистки жидкостей от продуктов износа и коррозии машин и оборудования в электромагнитных фильтрах» (ТОО-13.0-711) по фундаментальным исследованиям в области технических наук.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что в энергетике, ряде энергозатратных производств используемые технологические среды загрязнены примесями железа и его соединений. «Источники» их появления - это состояние оборудования, его коррозия и износ (особенно когда исчерпывается ресурс работы, после простоев, при дроблении и размоле сырья), последствия механической и термической обработки элементов оборудования, их ремонт и обслуживание и т.д. Эти примеси являются серьезным дестабилизирующим фактором производства, снижая качество сред, надежность и долговечность работы энергетического оборудования, приводят к чрезвычайным ситуациям. Так,

• отложения таких примесей на парогенерирующих трубах ухудшают теплопередачу, увеличивают температуру труб сверх допустимой (как установлено -согласно временной зависимости, близкой к кубической), что приводит к пережогам и разрывам труб, аварийным остановкам оборудования;

• наличие металломагнитных примесей в сырьевых компонентах приводит к частым аварийным остановкам энергетического оборудования производств пищевых продуктов, керамических, пластмассовых изделий и пр.;

• наличие таких примесей в пищевых продуктах вредит здоровью, способствует искрообразованию в элементах энергетического оборудования (например, при размоле муки), что может спровоцировать взрыв большой мощности.

Учитывая, что такого рода примеси «магнитно-восприимчивы», а многие используемые для их удаления магнитные очистные аппараты (фильтры, сепараторы, ловушки, решетки) обладают недостатками, отмечена необходимость совершенствования таких аппаратов и режимов их работы.

2. Основываясь на таком параметре соленоидного фильтра как относительный габарит его рабочей зоны, критериальных свойствах этого параметра, а также на теоретико-экспериментальных данных о характере поля и особенностях намагничивания фильтр-матрицы (особенно для «короткой» рабочей зоны):

• выявлены причины казалось бы аргументированного применения фильтров такого типа повышенной и высокой производительности в энергетике, связанные с понижающимися значениями удельной энергоемкости;

• показано, что мнение о низком общем уровне поля в «коротком» соленоиде фильтра повышенной производительности является преувеличенным;

• получены и аппроксимированы экспоненциальной зависимостью значения средней относительной напряженности поля в приосевой зоне соленоида;

• установлен параметр «расслоения» кривых индукции в фильтр-матрице и его степенной вид (для практических значений относительного габарита);

• уточнено выражение для индукции поля в фильтр-матрице соленоидного фильтра как базовое условие для разработки и создания фильтров такого типа;

• тестирование эксплуатируемых фильтров различной производительности показало разительное отличие их технических данных и режимных параметров (тем самым вскрыта одна из причин разноречивости результатов работы).

3. Проведены экспериментальные и теоретические исследования характера поглощения примесей магнитным фильтром (с позиций модели экспоненциального поглощающего экрана). Обобщены едиными зависимостями полученные и имеющиеся «разнорежимные» данные по МФ-очистке турбинного конденсата, воды теплосети, питательной воды энергоблока и др. Показана возможность проявления модели трехэкспоненциального поглощающего экрана.

4. Усовершенствованы методы определения доли магнитной фракции примесей и коэффициента поглощения (обобщающего режимного параметра очистки), основанные на модели и двух экспериментальных точках поглощающего экрана. Получены практические зависимости-номограммы для многократного (в отличие от узкого двух- и трехкратного) перепада длины фильтр-матрицы. Установлена тождественность исходной (и трансцендентной по отношению к доле М-фракции примесей) зависимости с таковой для метода циклов.

5. Экспериментально и теоретически показано интенсифицирующее влияние температуры производственного конденсата на эффективность его МФ-очистки. Посредством нахождения функциональных зависимостей вязкости и температуры получены модифицированные (роль температуры проявляется в явном виде) уравнения очистки конденсата, спирта, бензина. Предложен оригинальный подход для тестирования опытной температурной зависимости.

6. На основании присущей для МФ-очистки модели самоотключающихся по-стаккумулированных ячеек найден и реализован оригинальный подход для обобщения временных характеристик очищаемых сред. Уточнены и систематизированы основные параметры ячеек. Предложен и апробирован графоаналитический метод аппроксимации опытных данных с определением параметров очистки.

7. На основании скоростных зависимостей потерь напора в гранулированных фильтр-матрицах, как «стыкующихся» степенных (выраженных аналитически) участков для ламинарного и турбулентного режимов, предложен и реализован экспериментально-расчетный способ определения критического числа Рейнольдса. Получены температурные зависимости кризисной скорости МФ-очистки конденсата, спирта, бензина.

8. Разработаны магнитные очистные аппараты, в том числе с новыми техническими решениями, подтвержденными патентом РФ. Установлены режимные параметры, реализация которых обеспечивает эффективный режим работы аппаратов и исключает возможность работы аппаратов в «провальных» условиях. Осуществлено внедрение свыше 20-и аппаратов для магнитной очистки производственных сред с целью повышения их качества, надежности работы энергетического оборудования, предотвращения чрезвычайных ситуаций (аварий, взрывов) при эксплуатации этого оборудования, а также попадания в организм человека; экономический эффект составил более 500 тыс.рублей.

1. Глебов В.П. Железоокисные образования и их влияние на надежность котлов сверхкритического давления. Автореф.дис. . докт. техн. наук. М., 1979.

2. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. М.: Высшая школа, 1981, 320 с.

3. Субботина Н.П. Водный режим и химический контроль на ТЭС. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985, 312 с.

4. Брусов К.Н., Крутиков П.Г., Осьминин B.C., Чекмарев A.M. Продукты коррозии в контурах атомных станций. М.: Энергоатомиздат, 1989, 168 с.

5. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 2003, 309 с.

6. Василенко Г.В., Шевченко Е.В. Магнитные окислы железа в пароводяном тракте ТЭС с барабанными котлами.// Теплоэнергетика, 1979, №11, с.65-66.

7. Шевченко Е.В. Исследование содержания ферромагнитных частиц в пароводяном тракте электростанций и их удаления электромагнитными фильтрами. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1982.

8. Громогласов А.А. Совершенствование технологии очистки конденсата с целью обеспечения ТЭС и АЭС водой высокой степени чистоты. Дис. . докт. техн. наук. М., 1983.

9. Красякова Л.Ю., Беляков И.И. Отложения окислов железа в НРЧ котла на закритическое давление с мазутной топкой. //Теплоэнергетика, 1970, №1, с.28-32.

10. Беляков И.И., Красякова Л.Ю., Белоконова А.Ф. Отложения магнетита в экранах котла ТГМП-114 и опыт их удаления. //Теплоэнергетика, 1974, №2, с.49-53.

11. Дашкиев Ю.Г., Михлевский А.А. Исследование отложений продуктов коррозии в пылеугольных парогенераторах сверхкритического давления. //Изв.вузов. Энергетика, 1980, №8, с. 100-105.

12. Дашкиев Ю.Г., Михлевский А.А. О влиянии железоокисных отложений на температурный режим топочных экранов пылеугольных котлов СКД. //Изв.вузов. Энергетика, 1981, №4, с.53-59.

13. Манькина Н.Н. Физико-химические процессы в пароводяном цикле электростанций. М.: Энергия, 1977, 256 с.

14. Сандуляк А.В. Магнитно-фильтрационная очистка жидкостей и газов. М.: Химия, 1988,133с.

15. Живилова JI.M., Назаренко П.Н., Маркин Г.П. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. М.: Энергия, 1979, 224 с.

16. Сандуляк А.В. Очистка жидкостей в магнитном поле. Львов: Вища школа (изд-во приЛГУ), 1984, 167с.

17. Сандуляк А.В., Федоткин И.М. Магнитное обезжелезивание конденсата. М.: Энергоатомиздат, 1983, 88с.

18. Хабаров О.С. Очистка сточных вод в металлургии (использование магнитных полей). М.: Металлургия, 1976, 224с.

19. Сумцов В.Ф. Электромагнитные железоотделители. М.: Машиностроение, 1978, 174с.

20. Магнитный метод газоводоочистки /Под общ. Ред. Ю.А. Измоденова и А.Ф. Скворцова. Симферополь: Таврия, 1972, 112с.

21. Шарапов К.А., Леонов В.В., Сахарнова И.Л. и др. Исследование полиградиентного электромагнитного фильтра для сухой очистки газов. // Сталь, 1975, №10, с.963-964.

22. Нахамкин М.А., Журавлев Г.И. О ферромагнитной фильтрации керамических суспензий.// Стекло и керамика, 1977, №8, с.25-27.

23. Сидоров И.П., Силич М.И., Воробьев А.Н. и др. Применение электромагнитных сепараторов в производстве бутиловых спиртов.// Азотная промышленность, 1968, №2, с.32-37.

24. Топкин Ю.В. Применение электромагнитных фильтров в адсорбционной технологии очистки сточных вод. Автореф. дис. . канд. техн. наук. К., 1984.

25. Воробьев А.Н. Разработка конструкций и методов расчета магнитных сепараторов на постоянных магнитах для очистки жидкостей и газов от ферромагнитных частиц катализаторов. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1974.

26. Радовенчик В.М., Шутько А.П., Гомеля Н.Д. Водоочистка с использованием магнитных полей. // Химия и технология воды, 1995, №5, с.274-299.

27. Гироль Н.Н. Интенсификация процесса доочистки сточных вод фильтрованием. Автореф. дис. . докт. техн. наук. Харьков, 1994.

28. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. М.: Высшая школа, 2002, 296 с.

29. Равдин А., Темиров М., Дормидонтов А. Магнитные сепараторы на службе безопасности. // Хлебопродукты, 2002, №9, с.26-27.

30. Равдин А., Дормидонтов А., Мухо С., Сергеев С. Новое в сепарации зерна и зернопродуктов. // Хлебопродукты, 2001, №5, с. 18-20.

31. Зубов И.В., Кузмичева JI.B., Богачко Ю.И. и др. Работа электромагнитного фильтра в схеме энергоблока сверхкритического давления. // Теплоэнергетика, 1976, №12, с.66-69.

32. Heitmann Н/G/ Iron Oxides in Boiler Water Removed Magnetically. // Industrial Water Engineering, 1969, N12, p.31-33.

33. Heitmann H.G. Kondensataufbereitung-Verfahren, Entwicklungen und Anwendungen. //Brennst-Waerme-Kraft, 1970, 22, Hf.5, S.224-229.

34. Heitmann H.G. Magnete reinigen Wasser.// Maschinenmarkt-Industriejournal, 1971,34, S.744-747.

35. Heitmann H.G., Donath G., Beyer W. Einrichtung zur elektromagnetischen Entfernung von Eisinoxyden aus Fluessigkeit. Patent 1277488 (BRD), 1969.

36. Heitmann H.G., Donath G., Beyer W. Einrichtung zur Reinigung des Kesselspeisewassers von Eisinoxyden. Patent 1816859 (BRD), 1971.

37. Heitmann H.G., Schott M. Double-flow Magnetic Filter, Apparatus and Method. Patent 3979288 (USA), 1976.

38. Штереншис И.П., Лазарев И.П., Фартуков С.В. Исследование магнитных фильтров для обезжелезивания питательной воды парогенераторов АЭС. // Теплоэнергетика, 1976, №9, с. 18-20.

39. Электромагнитные фильтры для очистки продувочной воды. // Энергетик,1977, №11, с.39.

40. Мартынова О.И., Копылов А.С. О применении электромагнитных фильтров для удаления из воды ферромагнитных примесей. // Теплоэнергетика, 1972, №3, с.67-69.

41. Лапотышкина Н.П., Синицын B.C., Лисбон С.И. и др. Рациональная схема включения электромагнитного обезжелезивающего фильтра на энергоблоках с.к.д. при гидразинно-аммиачном режиме.//Теплоэнергетика,1978, №1, с.71-73.

42. Лапотышкина Н.П., Синицын B.C., Мусарова Г.М. Магнитное обезжелезивание турбинного конденсата в схеме конденсатоочистки блочных ТЭС.// Водно-химический режим и коррозия теплоэнергетического оборудования (тр.ВТИ), 1975, вып.5, с.34-43.

43. Добревски И., Калпакчиев 3., Литовска Г. и др. Обезжелезяване на кондензати в промишлени условия с електромагнитен филтър.// Енергетика, 1975, №3, с. 17-22.

44. Литовска Г. Результаты исследований и перспективы применения электромагнитных фильтров для обезжелезивания контурных вод на электростанциях НРБ. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1976.

45. Сутоцкий Г.П., Василенко Г.В., Зенкевич Ю.В. и др. Промышленные испытания головного образца электромагнитного фильтра.// Теплоэнергетика, 1980, №10, с.58-59.

46. Suesse W. Magnetische Filtration in der Speisewasseraufbereitung. // CZ-Chemie-Technik, 1972, N8, S. 369-372.

47. Бондаренко Г.И., Мадьяров В.Г. Расчет эффективности магнитного фильтра с шаровым наполнением.// Известия вузов. Энергетика, 1977, №4, с.13-18.

48. Кириченко B.C. Исследование очистки вод теплоэнергетических установок от окислов железа и шлама с использованием магнитного поля. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1973.

49. Кириченко B.C., Полянский М.Я. Методика расчета электромагнитного фильтра. Сб. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках, М.: Энергия, 1978, вып.6, с.142-146.

50. Вихрев В.В., Виноградов В.Н. Магнитный фильтр для очистки конденсата от продуктов коррозии.//Энергохозяйство за рубежом, 1971, №5, с. 12-14.

51. Лапотышкина Н.П., Синицын B.C., Леглер Т.Б. Изучение условий электромагнитного обезжелезивания турбинного конденсата.// Теплоэнергетика, 1973, №5, с. 14-17.

52. Лазовский Ф.А., Андреичев П.П., Иванов Ю.А. Процессы и аппараты магнитно-фильтрационной очистки жидкостей и газов. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991, 88 с.

53. Kelland D.R. Magnetic Separation of Nanoparticles. // IEEE Transactions on Magnetics, 1998, v.34, N4, 1998, p.2123-2125.

54. Гусев Б.А., Ефимов А.А., Москвин Л.Н. и др. Очистка воды высокоградиентным магнитным фильтром. // Атомная энергия, 1991, №6, с.412-413.

55. Scott Т. С. Use of High-gradient Fields for the Capture of Ferritin.// AlChe Journal, 1989, N12, p.2058-2060.

56. Krumm E. Magnetische Abwasserreinigung. // Umweltmagazin, 1991, N5, S.36-37.

57. Kmmm E. Abwasserreinigung mit Magnetabscheider. // Chem.Technol. (BRD), 1991, N5, S.119-122.

58. Гаращенко В.И. Исследование и внедрение новых фильтров с намагниченной пористой насадкой по осаждению железосодержащих примесей аммиачной воды реактивной чистоты и конденсата. Автореф. дис. . канд. техн. наук. К., 1981.

59. Лазаренко JI.H. Исследование эксплуатационных режимов магнитной очистки конденсатов ТЭЦ от железосодержащих примесей. Автореф. дис. . канд. техн. наук. К., 1981.

60. Яцков Н.В. Осаждение железосодержащих частиц из газов методом фильтрования через намагничиваемую пористую насадку. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Иваново, 1987.

61. Корхов О.Ю. Разработка конструкций и режимов работы магнитных фильтров для очистки конденсатов электростанций с целью повышения их эффективности. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Днепропетровск, 1988.

62. Шепель Н.И. Процесс очистки жидких сред в высокоградиентном магнитном фильтре. Автореф. дис. . канд. техн. наук. К., 1997.

63. Вовк И.Е. Повышение коррозионной стойкости оборудования ТЭС очисткой станционных вод от магнитовосприимчивых продуктов коррозии. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Львов, 1998.

64. Дахненко В.Л. Исследование и разработка магнитных и сегнетоэлектрических фильтров для очистки текучих сред химической технологии. Автореф. дис. . канд. техн. наук. К., 1993.

65. Кармазин В.В. Исследование магнитной (магнитно-адгезионной) сепарации тонковкрапленных руд и углей. Автореф.дис. . докт. техн. наук, М., 1977.

66. Деркач В.Г. Магнитное обогащение слабомагнитных руд. М.: Металлургиздат, 1954,296с.

67. Херсонец Л.Н., Крутий В.В., Давыденко В.П. и др. Оценка магнитных характеристик сепараторов с шариковой рабочей зоной.// Горный журнал, 1970, №1, с.56-59.

68. Полиградиентные магнитные сепараторы. / Под общ.ред. Н.Ф.Мясникова М.: Недра, 1973, 157с.

69. Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения. М.: Недра, 1988, 304 с.

70. Сандуляк А.В., Саккани Ч., Шейпак А.А. Базовые критерии и основы конструирования магнитных фильтров. // Тяжелое машиностроение, 2000, №9, с.31-38.

71. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, изд-во физ.-мат. лит-ры, 1971, 1032 с.

72. Gillet G. Adaptation des matrices en separation magnetique haut gradient et performance d'un filtre // Mines et carrieres, 1992, N4, p.87-94.

73. Гейзер А.А. Электромагнитные фильтры для очистки промышленных газов от пыли // Экотехнология и ресурсосбережение, 1988, №4, с.47-51.

74. Cibulko J. A New Conception of High Gradient Magnetic Separators. // International Mineral Processing Congress, 15, Proceedings, Cannes, France, 29 VI 1985, p.363-371.

75. Кармазин B.B., Кармазин В.И., Бинкевич B.A. Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей. М.: Недра, 1968, 202с.

76. Крутиков П.Г., Осминин B.C., Чекмарев A.M. Продукты коррозии в контурах атомных станций. М.: Энергоатомиздат, 1989, 168 с.

77. Heitmann H.G., Schneider V., Redmann E. Hochtemperaturfiltration von Speisewasser zur Minderung des Korrosionsprodukteintrages in Dampferzeugen. //Kraftwerkstechnik, 1985, Hf.65, N7, S.693-699.

78. Сандуляк A.B., Саккани Ч., Сандуляк А.А. Гранулированная среда как структура "элементарных" ячеек. // Химическая промышленность сегодня, 2004, №5, с.42-50.

79. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. JL: Химия, 1979, 176с.

80. Носков А.С., Матрос Ю.Ш., Якушева JI.B. и др. Влияние характеристик зерна катализатора на параметры теплового фронта в реакторе с неподвижным слоем. // Теоретические основы химической технологии, 1984, т. 18, №2, с.171-176.

81. Сандуляк А.В., Саккани Ч., Дахненко В.Л., Сандуляк А.А. Стационарный и нестационарный режимы работы магнитного фильтра. Фильтроцикл.// Химическая промышленность, 2000, №12, с.41-48.

82. Сандуляк .А.В, Сандуляк А.А., Плауль П.А., Марр Р., Гамзе Т. Степенной характер потерь напора в гранулированных средах. // Тяжелое машиностроение, 2002, №6, с.20-25.

83. Сандуляк А.В., Корхов О.Ю. Условия применения модели экспоненциального поглощения при магнитной очистке слабоконцентрированных жидкостно-дисперсных систем в ферромагнитных адсорбентах. // Коллоидный журнал, 1985, №3, с.624-626.

84. Gerber R., Lawson P. The HGMS Filter Performance Exponential Law. // IEEE Transactions on Magnetics, 1989, N5, p. 3806-3808.

85. Сандуляк A.B., Ковбасюк Ю.Г., Евтушок A.C. и др. Роль режимных параметров при магнитно-фильтрационной очистке в намагничиваемой фильтр-матрице из стальной ваты. // Магнитная гидродинамика, 1991, №3, с. 128-130.

86. Sanduliak A.V., Saccani С., Ochkov V.F. Crisis Velocity in Magnetic-Filter Cleaning Process: Limitations for Speed of Filtration. // Multiphase Flow in Industrial Plants (Intern. Conf), Bologna, 2000.

87. Abbasov Т., Koksal M. Theory of High-Gradient Magnetic Filter Performance. // IEEE Transactions on Magnetics, 1999, N4, p. 2128-2132.

88. Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Саккани Ч. Особенности модели поглощающего экрана магнитного фильтра. // Тяжелое машиностроение, 2004, №10, с.18-23.

89. Кленов О.П., Матрос Ю.Ш. Влияние условий загрузки на порозность и гидравлическое сопротивление неподвижного зернистого слоя. // Теоретические основы химической технологии, 1990, №2, с.206-209.

90. Sandulyak A.V., Garaschenko V.I., Korchov O.J. Method of Determining the Quantity of Solid Fraction of Ferromagnetic Matter in a Fluid. // Patent USA 4492921.

91. Сандуляк A.B., Pea M., Сандуляк А.А., Особенности расчетно-экспериментального метода определения М-фракции примесей. // Тез. XXXIX междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2002, с.34-36.

92. Sandulyak A.V., Garaschenko V.I., Sandulyak V.V., Korchov O.J. Separator for Magnetic Removal of Solid Particles from Fluid Media.// Patent USA 4569758.

93. Sandulyak A.V., Garaschenko V.I., Sandulyak V.V., Korchov O.J. Apparatus for Separating Ferromagnetic Materials from Fluid Media.// Patent USA 4602997.

94. Сандуляк А.В., Сандуляк A.A., Саккани Ч. Определение коэффициента поглощения примесей магнитным фильтром.// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.39-42.

95. Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н., Сандуляк А.В. Металлоемкость и энергоемкость соленоидных фильтров различной производительности.// там же, с.28-32.

96. Сандуляк А.А. Намагниченная фильтр-матрица как поглощающий экран экспоненциального типа. Обобщающие зависимости. // там же, с.60-67.

97. Bianchini A., Saccani С., Sandulyak A.V., Sandulyak А.А. Magnetized Filter-Matrix as a Mono- or Poly-exponential Absorbing Screen.// 8th Intern.Conf. «Multiphase Flow in Industrial Plants», Alba (TO), 2002.

98. Сандуляк A.B., Саккани Ч., Сандуляк А.А. Факторы короткого соленоида магнитного фильтра.// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.32-36.

99. Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н., Сандуляк А.В. Неоднозначная роль относительного габарита намагничиваемой фильтр-матрицы.// там же, с.36-39.

100. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Бьянкини А. Моно- и полиэкспоненциальные характеристики намагниченной фильтр-матрицы.// Тез. XXXIX междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2002, с.31-32.

101. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч. Предпосылки и следствия модели самоотключающихся постаккумулированных ячеек магнитного фильтра. // Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.46-50.

102. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Бьянкини А. О ячейках гранулированной (пористой) среды. // Тез. XXXIX междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2002, с.33-34.

103. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А. Роль температуры воды при ее МФ-очистке. Модифицированное уравнение очистки.// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.54-60.

104. Ерохов В.И., Малов Р.В. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды М.: Транспорт, 1982, 201 с.

105. Ахметов JI.A. Ерохов В.И. Экологические аспекты автотранспорта Ташкент: "Мехнат", 1988,175 с.

106. Иванов В.Н., Ерохов В.И. Экологические аспекты развития автомобилизации в крупных городах. Проблемы больших городов. М.: МГЦНТИ., 1982, 27 с.

107. Ерохов В.И., Иванов В.Н. Экономия топлива на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1984, 324 с.

108. Гуреев А.А. Применение автомобильных бензинов. М.: Химия, 1972, 364с.

109. Дубовкин Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. М. Госэнергоиздат, 1962, 288 с.

110. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. М.: Химия, 1971, 448 с.

111. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Саккани Ч., Критические числа Рейнольдса при работе магнитного фильтра (гидродинамическое и технологическое).// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.50-54.

112. Казанян В.Т., Полюхович В.М. Структура и гидравлическое сопротивление насыпного слоя в кольцевых каналах. // Инженерно-физический журнал, 1997, №5, с.753-756.

113. Dolejs V., Machac I. Pressure Drop During the Flow of a Newtonian Fluid Through a Fixed Bed of Particles.// Chemical Engineering and Processing, 1995, 34, p.1-8.

114. Delebarre A. Does the minimum fluidization exists? // Journal of Fluids Engineering, 2002, v. 124, p.595-600.

115. Сандуляк A.A., Сандуляк A.B., Mapp P., Гамзе Т. Течение жидкости в порах между контактирующими шарами.// Тез. XXXIX междунар. науч.-техн. конф. ААИ (FISITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2002, с.31-32.

116. Боришанский В.М., Виноградов О.С., Лузин И.П. и др. Гидравлические сопротивления засыпок из сферических частиц. // Теплоэнергетика, 1980, №1, с.61-64.

117. Капунов Г.Н., Коростелев Д.П., Миронов Е.В. и др. Химическая регенерация магнитного фильтра. // Теплоэнергетика, 1988, №12, с.30-31.

118. Цырульников Д.Д., Обчевский Е.Б., Белан Ф.И. Результаты испытаний электромагнитного фильтра на втором контуре АЭС с ВВЭР-440. // Теплоэнергетика, 1987, №4, с.34-37.

119. Стрельников B.C., Орлов А.К., Фаминцин A.M., Николаев Е.Н. Исследование процесса магнитной фильтрации горячих потоков теплоносителя. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника ядерных реакторов. М., 1986, вып.З.

120. Кудряшов Л.А., Волгин Г.Д., Еперин Л.П. и др. Промышленные испытания электромагнитного фильтра на питательной воде АЭС. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника ядерных реакторов. М., 1986, вып.З.

121. Сандуляк А.В., Лазовский Ф.А., Малискевич Д.Л., Теплов А.Ф., Сандуляк А.А., Лазовский А.Ф. Магнитный сепаратор.// Патент РФ №2197330, бюл.№3, 2003.

122. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н. Магнитный сепаратор -необходимый элемент.// Сырье и упаковка, 2005, №1, с.33-34.

123. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Лугинин Д.Б., Любимов В.А. Магнитный фильтр-сепаратор для очистки высоковязких водно-дисперсных сред.// Материалы 49-ой междунар. науч.-техн. конф. ААИ (F1SITA). М.: МГТУ «МАМИ», 2005, ч.2, с.43-45.

124. Сандуляк А.А. Магнитный многоканальный сепаратор с гребнеобразующими активными магнитопроводами.//там же, с.67-70.

125. Сандуляк А.А. Магнитный сепаратор решетчатого типа с магнитными стержнями.// там же, с.71-74.

126. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Нюнин Б.Н. Магнитная очистка сырья для производства пластмассовых изделий.// Тара и упаковка,2004,№12, с.50-51.

127. Безопасность жизнедеятельности. Уч.пособие (в 2-х частях) / Под общ.ред. Е.А. Резчикова. М.: Изд. МГИУ, 2001, 464 с.

128. Резчиков Е.А., Ткаченко Ю.Л. Безопасность жизнедеятельности. Уч. пособие. М.: МГУ ИНФО-Рутения, 2003, 368 с.