Повышение эффективности очистки моторного масла в судовых дизелях применением магнитных гидроциклонов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Авдеев, Борис Александрович

• Авдеев, Борис Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Авдеев, Борис Александрович

Содержание

Введение

РАЗАДЕЛ 1. Обзор и состояние вопроса очистки моторных масел

устройствами инерционного типа и задачи исследования

1.1 Проблема загрязнения вязких сред и пути ее решения

1.2 Существующие методы очистки дисперсных сред

1.2.1 Судовые смазочные системы и параметры моторного

масла

1.2.2 Существующие устройства очистки судовых моторных масел

1.2.3 Общие принципы магнитной очистки

1.3 Существующие конструкции магнитных устройств очистки инерционного типа

1.3.1 Классификация по расположению источников магнитного поля

1.3.2 Классификация по характеру поля

1.3.3 Классификация по напряженности магнитного поля

1.3.4 Классификация по источнику поля

1.3.5 Классификация по принципу охлаждения

электромагнитной системы

1.4 Обзор существующей теории и расчёта инерционных устройств

с наложенными магнитными полями

1.5 Выводы по главе

1.6 Цель и основные задачи исследования

РАЗ АДЕ Л 2. Исследование кинетики коагуляции частиц в рабочей

камере магнитного гидроциклона

2.1 Выбор конструкции магнитного гидроциклона для интенсификации процесса сепарации

2.2 Математическая модель распределения радиального магнитного поля в рабочей камере

2.3 Математическая модель движение одиночной частицы в рабочей камере магнитного гидроциклона

2.4 Математическая модель коагуляции двух частиц в рабочей камере в полярных координатах

2.5 Математическая модель коагуляции двух частиц в рабочей камере в цилиндрических координатах

2.6 Математическая модель турбулентности для частиц в рабочей камере

2.7 Численное исследование процесса флокулообразования

2.8 Выводы по главе

РАЗАДЕЛ 3. Разработка инженерной методики проектирования

магнитных гидроциклонов

3.1 Расчет эффективности магнитного гидроциклона

3.2 Расчет электромагнитной системы

3.3 Методика выбора электромагнитной системы

3.4 Новые устройства очистки аппаратов инерционного типа

3.5 Особенности применение магнитных гидроциклонов в судовых дизелях

3.6 Выводы по главе

РАЗАДЕЛ 4. Экспериментальные исследования работы магнитного

гидроциклона

4.1. Описание экспериментальной установки

4.2 Измерение напряженности магнитного поля в рабочей камере

4.3 Исследование процесса коагуляции частиц в радиальном магнитном поле

4.4 Методика проведения эксперимента

4.5 Исследование эффективности очистки магнитного гидроциклона

4.6 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности очистки моторного масла в судовых дизелях применением магнитных гидроциклонов»

Введение

В связи с бурным развитием научно-технического прогресса и всеобщей глобализации, всю большую роль в экономике государства играют морские пути сообщения. В 90% случаев основным типом двигателя на судах является двигатель внутреннего сгорания. В процессе его эксплуатации расходуется и перерабатывается огромное количество горюче-смазывающего материала.

В связи с тем, что потери мощности на износ при неправильной эксплуатации составляют в среднем 15-20%, то процесс регенерации масел является неотложным. Если вовремя не заменять моторное масло, то износ ДВС увеличится на 150-200%». Для увеличения срока службы, как самого двигателя внутреннего сгорания, так и моторного масла, требуется очистка масла от посторонних примесей.

Наиболее опасными примесями являются абразивные частицы - продукты износа, которые в большинстве случаев обладают ярко выраженными ферромагнитными свойствами. В связи с этим все большее применение находят комбинированные устройства очистки моторных масел от механических примесей, в которых могут сочетаться преимущества нескольких методов извлечения частиц из жидких сред. К таким устройствам можно отнести магнитные гидроциклоны; особенности и преимущества их использования раскрываются при больших объемах очищаемой жидкости, что особенно актуально для мощных судовых дизельных установок. Однако этот способ до сих пор не нашел еще должного развития как в научном, так и в практическом плане.

Проводимые к настоящему времени исследования по применению магнитного поля для увеличения степени очистки в основном носят экспериментальный характер и практически не содержат рекомендаций и методов по расчету устройств. Это объясняется недостатком раскрытия явлений и процессов, происходящих в рабочих зонах аппарата, отсутствием математических зависимостей, происходящих в зоне действия магнитного поля. К сложным и

малоизученным вопросам относят: движение частиц в криволинейном потоке, ориентация, коагуляция и извлечение частиц под действием магнитного поля.

Всё это сдерживает создание и внедрение в производство новых устройств. Сложность и малоизученность магнитного воздействия на дисперсные среды отмечены большинством исследователей.

Степень ее разработанности. Вопросами загрязнения и очистки топлив и масел занимались Рыбаков К. В., Коваленко В. П., Шкаренко В. А.; вопросам смазки и очистки масла в дизелях - Григорьев М. А., Картошкин А. П., Микутенок Ю. А., Смирнов Г. А., Сомов В. А.; по проблеме химмотологии моторных масел и их использования - Арабян В. Г., Большаков В. Ф., Гулин Е. И., Никифоров О. Н., Мохнаткин Э. М., Папок К. К. и многие другие. Однако в этих исследованиях не уделялось особого внимания применения магнитных полей в аппаратах инерционного типа для повышения эффективности работы системы очистки масла.

Анализ литературных источников и работ в области исследований применения наложенного магнитного поля в аппаратах очистки инерционного типа (Терновский И.Г., Чен Г., Фримен Р.) показал, что все эти работы в большей степени посвящены исследованиям экспериментального характера, а разработка новых устройств производилась без анализа процессов, происходящих в рабочей камере аппарата. Более полно проблему разрабатывали Просвирнин В. И. и Масюткин Е. П.

Очисткой нефтесодержащих сточных вод на судах с использованием гидроциклонов занимались Листевник Е., Писарев А. О., Распопов А. В., Тихомиров Г. И. Такие ученые, как Поваров А.И., Акопов М.Г, Шестов Р. Н., Тарьян Г., Юшиоко Ю., Хоффман А., Барт М., Стейрманд С., Тер-Линден К. и другие, внесли весомый вклад в изучение гидроциклонов без магнитного поля, но в исследованиях не учитывался принудительный процесс коагуляции под действием внешнего воздействия, поэтому применять их методы расчета и математические модели для магнитных аппаратов инерционного типа нельзя из-за высокой степени погрешности.

Объект исследования - магнитные гидроциклоны в системе очистки моторных масел в судовых дизелях.

Предмет исследования - процесс извлечения посторонних примесей из моторных масел, а также математические модели сепарации и расчет параметров магнитных гидроциклонов (МГЦ).

Цель диссертационной работы - повышение эффективности очистки моторных масел в судовых двигателях внутреннего сгорания путем применения гидроциклонов с наложенным магнитным полем для более полного удаления магнитных примесей в криволинейном потоке; совершенствование методов расчета и создание новых конструкций инерционных устройств очистки судовых моторных масел.

Достижение поставленной цели осуществлялась на основе решения следующих задач:

1. Определение оптимальной конструкции аппарата с наложенным магнитным полем путем анализа процессов, происходящих в рабочей камере в процессе сепарации.

2. Разработка зависимостей распределения напряженности магнитного поля в цилиндрической части МГЦ.

3. Разработка математической модели движения частиц в рабочей камере МГЦ на основании подхода Лагранжа.

4. Разработка математических моделей коагуляции частиц в рабочей камере МГЦ в полярной и цилиндрической системах координат.

5. Разработка методов расчета параметров МГЦ с радиальным магнитным

полем.

6. Разработка новых электромагнитных устройств очистки судовых моторных масел.

Методы решения основываются на математическом моделировании и базовых теориях естествознания, информационных технологий и математического анализа. В работе использовались методы теоретического и экспериментального исследования. Проводился комплексный метод

исследований, включающий анализ конструкций инерционных устройств очистки, сравнение разработанного метода расчета устройств с существующими. Для подтверждения полученных теоретических результатов использовались компьютерное моделирование, методы математической статистики.

Наиболее существенные результаты, полученные лично соискателем состоят в:

- систематизации и обобщении материала, касающегося инерционных устройств очистки вязких сред с наложенным магнитным полем; проанализированы и выявлены недостатки и преимущества существующих систем очистки моторных масел в судовых условиях;

- учет влияния принудительного флокулообразования в расчетах эффективности работы МГЦ;

- создании методов расчета МГЦ, выбор и расчет электромагнитной системы для обеспечения работы с заданными показателями качества.

Научная новизна определяется:

- аналитическое обобщение и дополнение основ теории коагуляции и извлечения магнитных частиц в магнитном поле.

- разработке математических моделей кинетики и коагуляции частиц в криволинейном потоке при наложении магнитного поля в системах смазки судовых ДВС;

- разработка методов расчета и конструирования электромагнитных устройств очистки судовых моторных масел от магнитных примесей.

Практическая значимость заключается в создании новых устройств очистки судовых моторных масел и использовании математических моделей и методов расчета устройств очистки инерционного типа при проектировании системы очистки моторного масла в судовых дизелях.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием совокупности методов и методик исследования, включающих: регрессионный и корреляционный анализ; экспертные оценки; построение математических моделей; обработку статистической информации и оценку погрешностей;

репрезентативность опытных данных и их сходимость с математическими моделями и методиками расчёта в допустимых для практики пределах.

На защиту выносятся:

1. Математические модели движения, коагуляции и извлечения частиц в криволинейном потоке при наложении магнитного поля и анализ результатов моделирования для изучения процессов, происходящих в рабочей камере аппарата для очистки моторного масла от посторонних примесей.

2. Метод расчета эффективности работы МГЦ, отличительной особенностью которого является учет флокулообразования под действием магнитного поля для различных систем смазки ДВС.

3. Новые конструкции электромагнитных устройств для очистки моторного масла в судовых двигателях внутреннего сгорания.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты опубликованы в виде научных статей и тезисов докладов в материалах Международных научно-практических конференциях:

- Научно-практическая конференция преподавателей, аспирантов и сотрудников «Морские технологии: проблемы и решения», Керчь, 2012-2015.

- Современные информационные и инновационные технологии на транспорте, Херсон, 2013 г.

- Информационные технологии в образовании и управлении, Новая Каховка, 2013 г.

Проблемы повышения эффективности электромеханических преобразователей в электроэнергетических системах, Севастополь, 2013 г.

- Совершенствование проектирования и эксплуатации морских судов и

сооружений, г. Севастополь, 2015 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент на полезную модель.

Структура и объем. Диссертация изложена на 160 страницах основного текста, включая 48 рисунков и 16 таблиц, состоит из введения, четырех глав,

заключения, списка литературы, включающего приложений и опубликованных научных работ.

137 наименований, и 6

1

♦

РАЗДЕЛ 1. Обзор и состояние вопроса очистки моторных масел устройствами инерционного типа и задачи исследования

1.1 Проблема загрязнения вязких сред и пути ее решения

Российская-Федерация имеет выход к трём океанам и 12 морям, поэтому торговый флот для нее является неотъемной составляющей. Общий грузооборот морских портов России за 2013 год по сравнению с 2012 годом увеличился на 3,9% и составил 589,0 млн.т. [45]. В 2014 году также наблюдается рост: 6,7% к 2013 года [46].

Основным типом двигателя на всех современных судах как речного, так и морского флотов, является дизель. Расходы на эксплуатацию судовой энергетической системы (топливо, масло, техническое обслуживание и ремонт) составляют до 70% от общих затрат на судне. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) потребляет огромное число моторного масла; например, для дизеля ДГРА 500/500-1 мощностью в 500 кВт необходимо 500 л моторного масла [94]. Поэтому значительную роль в решении проблемы экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов отводят применению высокоэффективных средств и систем очистки масел. Сокращение потребления горюче-смазочных материалов, в свою очередь, тесно связано с улучшением их качества и повышением эффективности использования.

Годовые расходы на горюче-смазочные материалы могут превышать 4 стоимость самого ДВС в несколько раз. В связи с тем, что потери мощности на износ при неправильной эксплуатации составляют в среднем 15-20%, то процесс регенерации масел является неотложным. Если вовремя не заменять моторное масло, то износ ДВС увеличится на 150-200% [28].

В результате работы моторного масла его химический состав изменяется незначительно. Однако масло непрерывно загрязняется от внешних и внутренних

источников. К внешним источникам относят пыль, пыль из воздуха, оксиды серы и сажа от неполного сгорания топлива, топливо, вода и др. [43]. Под внутренним загрязнением понимаются продукты износа соприкасающихся металлических частей двигателя, продукты разложения, как масла, так и присадок. Максимальное содержание воды, топлива и воздуха (приводит к пенообразованию) для судовых моторных масел составляет 0,5, 2 и 12% соответственно. Размер твердых частиц колеблется в широких пределах от 0,1 до 200 мкм. Наибольшая концентрация нерастворимых твердых частиц в масле наблюдается в тронковых двигателях и может достигать 4-5%. [47]

Чем быстрее и полнее удаляются продукты износа из рабочих жидкостей, тем дольше работает машины и механизмы, тем эффективнее их работа и меньше происходит износ деталей. К примеру, загрязнение ведёт к ускорению износа деталей: от 75% до ^ 85% неисправностей гидронасосов, гидромоторов, гидравлических цилиндров и клапанов, которые обусловлены именно загрязнением. Из-за исключительно малых зазоров в современных гидравлических системах даже невидимые частицы могут привести к повреждению [36].

Основная причина возникновения металлических примесей в моторном масле - износ втулок цилиндров, валов, шестерен и поршневых колец [34].

Существуют основные виды износа [83, 29]:

1. Адгезионный износ возникает в условиях трения, когда два гладких тела скользят друг по другу и частицы материала, вырванные с одной поверхности, прилипают к другой.

2. Абразивный износ возникает в условиях трения, когда более твердые шероховатые поверхности скользят по более мягким, царапают или пропахивают ее, образуя свободные частицы. Абразивный износ может возникнуть и тогда, когда твердые частицы попадают между поверхностями фрикционной связи и изнашивают их.

3. Коррозионный износ имеет место, когда контакт поверхностей происходит в коррозионных средах. В процессе скольжения образующиеся на

поверхности пленки разрушаются и коррозионное воздействие распространяется вглубь материалов.

Кроме вышеперечисленных видов износа существуют поверхностная усталость, окислительный и тепловой износы [41].

По виду частиц, форме и соотношении размеров, определяют следующие виды износа [43]:

1) Нормальное изнашивание. Частицы, образующиеся при скольжении и имеющие форму плоских пластин. Размеры частиц 0,5... 15 мкм и менее, толщина частиц 0,15... 1 мкм. Отношение большого размера частиц к их толщине колеблется от 10:1 для более крупных частиц, до 3:1 для частиц около 0,5 мкм.

2) Усталостное выкрашивание. Частицы усталостного выкрашивания имеют форму плоских хлопьевидных пластин с гладкой поверхностью и хаотичную, беспорядочной формы периферию. Размеры частиц 10... 100 мкм и более, отношение большого размера к их толщине 10:1.

3) Микрорезание. Частицы изнашивания микронеровностей — в виде стружки длиной 25... 100 мкм и толщиной 2...5 мкм. Частицы абразивного изнашивания имеют игольчатую форму длиной от 5 мкм и толщиной 0,25 мкм.

4) Задир. Частицы, образующиеся при усиленном проскальзывании одной детали относительно другой с бороздками на поверхности и выступающими прямыми краями. Размеры частиц от 15 мкм, отношение основного размера к толщине частиц составляет 10:1.

Часто механические примеси по своему содержанию являются магнитными, поэтому целесообразно применять магнитное поле для интенсификации процесса очистки моторного масла [63].

Ресурс ДВС на 80% обусловлен износом деталей; при этом износ, вызываемый абразивными загрязнениями, составляет в среднем 60% от общего износа деталей [73]. Существующие предельные допустимые концентрации содержания механических примесей, появившихся вследствие износа, не являются универсальными. Они не учитывают режимы работы дизелей, различные условия их эксплуатации, форсировку, различение применяемых

топлив как по качеству, так и по составу, специфику самих масел и т.д. В большинстве случаев имеющиеся рекомендации являются нечеткими и размытыми [71].

Фракционный состав металлических частиц в отработанном машинном масле в ДВС приведен на рис. 1.1 а и 1.1 б.

Содержание продуктов износа, г/т

Рис. 1.1 - Металлические примеси в отработанном моторном масле ДВС: а -фракционный состав [36]; б - гистограмма распределения концентрации железных примесей в пробах отработанного цилиндрового масла дизелей 6ДКРН74/160 [71]

Существуют предельно допустимые концентрации (ПДК) содержания примесей для моторных масел и зависят они от того, какие это вещества, как, где и в каких условиях они применяются. Данные величины строго регламентированы заводами-изготовителями дизелей. В нормативах указывается не только максимально допустимая концентрация, но и максимально допустимый размер примесей.

Рассматривая износ металлическими и абразивными частицами необходимо отметить, что наиболее сильный износ провоцируют частицы размером от 8 до 60 мкм, а самыми разрушительные из них являются частицы размером 18-30 мкм (рис.1.2 а) [69].

На рис. 1.2 б приведены испытания дизеля 6ДКРН74/160 (Р = 8530 кВт, п =

Рис. 1.2 - Износ в поршне ДВС: а) диаграмма износа поршня от размера абразивных частиц; б) содержание продуктов износа в отработанном масле подпоршневых полостей при разной наработке цилиндров

В связи с вышеперечисленными фактами проблема очистки вязких сред от магнитных примесей является острой не только с точки зрения энерго- и ресурсосбережения, но и с точки зрения защиты окружающей среды.

1.2 Существующие методы очистки дисперсных сред

Существует четыре базовых принципа извлечения механических примесей [130] и [129]:

- отстаивание под действием сил гравитации (отстойники/осадители);

- ситовый эффект, задерживающие примеси больше, чем размер «поры» (фильтры)

инерционный, основанный на действии центробежный сил (гидроциклоны, центрифуги).

сепарация под действием внешнего воздействия (магнитное, электрическое и ультразвуковое поле).

Кроме того существуют возможность комбинировать различные устройства.

1.2.1 Судовые смазочные системы и параметры моторного масла

Смазочные системы предназначены для смазывания трущихся поверхностей деталей дизеля и для отвода теплоты от них. При выборе смазочной системы учитываются множество факторов, среди которых тип двигателя, частота вращения, скорость хода поршня, условия эксплуатации, качество применяемого масла и состав присадок в нем, эффективность очистки, живучесть, резервирование, ремонтопригодность, унификация, удобность эксплуатирования, надёжность, долговечность и другие [27].

Существуют два типа систем смазки судовых ДВС:

- системы с «мокрым» картером, применяемая в двигателях относительно небольшой мощности и для нее характерно хранение всего масла в картере, вместимость которого ограничена и это отрицательно отражается на скорости старения масла и сроках его замены (250-500 часов). В этой системе поддон картера дизеля используется в качестве циркуляционной масляной цистерны, из которой масло поступает в систему через фильтр и охладитель.

- системы с «сухим» картером, используются на всех мощных мало- и среднеоборотные ДВС. Система предполагает хранение масла в отдельном баке и его закачку в этот бак отдельным насосом, при этом масляный картер всегда остается без масла.

Рис. 1.3 - Схемы смазочной системы судовых ДВС: а - схема смазочной системы с «мокрым» картером; а - схема смазочной системы с «сухим» картером;

Схема масляной системы с «мокрым» картером приведена на рис. 1.3 а [37]. Масляный насос 11 забирает масло из поддона 13 двигателя 1. От насоса 11 масло направляется в фильтр 5, после чего в холодильник 7, а затем уже поступает на смазывание двигателя, после фильтра 5 часть масла проходит через фильтр тонкой очистки 8 и направляется обратно в поддон 13. В состав масляной ® системы входят также манометры 4 и 2, показывающие давление масла до 0 фильтров и после них, термометры 6 и 12, по которым можно судить о степени нагревания масла в двигателе и о работе холодильника. Давление в системе можно регулировать перепускным клапаном 3 масляного насоса. Для прокачивания системы двигателя перед пуском предназначен ручной насос 10 с невозвратным клапаном 9.

На рис. 1.3 б приведена схема масляной системы с «сухим» картером [37]. Масляный насос 11 засасывает масло из маслосборника 14 через приемный фильтр 13. Обратный клапан 12 предотвращает слив масла из системы после остановки двигателя. Из поддона двигателя в маслосборник масло стекает по трубе 15. Постоянное давление масла в системе поддерживает перепускной

клапан 10, находящийся в корпусе насоса 11 Масло очищается от загрязнений последовательно в фильтрах грубой 2 и тонкой 5 очистки. Перепускной клапан 3 обеспечивает бесперебойную подачу масла к двигателю, направляя часть его помимо фильтра 5 и холодильника 7 в случае загрязнения фильтра или повышенного сопротивления системы при холодном масле. После очистки в фильтрах масло поступает к терморегулятору 6, откуда частично через холодильник 7, а частично, минуя холодильник, по трубе 4 на смазывание двигателя. Масляный насос 9 подает масло через обратный клапан 8, минуя фильтры 2 и 5, терморегулятор 6 и холодильник 7.

Судовая система очистки моторного масла должна удовлетворять следующим требованиям:

- пропускать как можно большее количество масла в единицу времени;

- обеспечивать максимальную степень очистки от примесей различного характера.

Однако эти два требования противоречат друг другу: чем выше степень очистки - тем большее гидравлическое сопротивление будет иметь система, а большая пропускная система должна обладать маленьким гидравлическим сопротивлением. В связи в вышеизложенным, существует три типа масляных систем [32, 33]:

1. Полнопоточная. В данной системе масляный фильтр подключается к системе смазки последовательно, и пропускает через себя весь объем масла. Главное преимущество - высокая скорость очистки масла, а недостаток в том, что он быстро забивается.

2. Частичнопоточная. Фильтр подключается к смазочной системе параллельно. Через него, в отличие от полнопоточного, проходит только часть масла, поэтому скорость очистки значительно уменьшается, но фильтрация проходит лучше. Степень защиты силового агрегата от продуктов износа, у частичнопоточного масляного фильтра и полнопоточного примерно одинакова.

3. Комбинированная Для масляного фильтра комбинированного типа характерно наличие в системе смазки и полно- и частичнопоточного фильтров.

Принцип его работы следующий: через полнопоточный фильтр проходит 90 % смазки, а через частичнопоточный - оставшиеся 10 %. Такое решение позволяет добиться практически полной очистки масла, увеличения его ресурса и более надежной защиты двигателя.

Наибольшее распространение имеет частично-поточная схема с фильтрами грубой и тонкой очистки [47].

Наибольшей удельной вместимостью (2-3 л/кВт) обладают системы малооборотных двигателей, где масло служит, в том числе, и для охлаждения поршней. При водяном охлаждении удельная емкость систем меньше и лежит в пределах 1,2- 1,8 л/кВт мощности. Кратность циркуляции масла, представляющая собой отношение подачи масляного циркуляционного насоса к емкости системы, в системах малооборотных двигателей равна 4-8.

В мощных среднеоборотных дизелях удельная вместимость масляных систем несколько ниже (1,2—1,5 л/кВт), а удельная подача масляных накосов 1522 л/кВт ч. В среднеоборотных двигателях вместимость систем смазки находится в пределах 0,8-1,5 л/кВт. Соответственно больше и кратность циркуляции - 15-20. В последние годы отмечается тенденция сокращения заряда масла в двигателе до 0,35 л/кВт [32].

Кратность циркуляции - отношение количества масла, подаваемого в двигатель, к его количеству, циркулирующему в системе. Кратность циркуляции зависит от типа двигателя: МОД большой мощности - 10; МОД средней мощности 20; СОД - 20-40; СОД и ВОД с «мокрым» картером 40-60.

Литровая масса дизеля - это показатель, измеряемый отношением его массы к рабочему объему всех цилиндров. Для МОД это отношение составляет 160 - 120, для СОД - 100 - 75, а для ВОД - 70 - 35 кг/л.

В системах смазки могут применяться насосы как навешенные на двигатель, так и автономные с электроприводом. Для высокооборотных дизелей задача откачивающего масляного насоса принимается в 2-2.5 раза больше подачи нагнетающего. Давление масляного насоса в зависимости от схемы системы смазки двигателя внутреннего сгорания должно быть в пределах 0,18- 0,8 МПа

(0,18 - 0,3 МПа — для МОД; 0,2-0,5 МПа - для СОД; 0,6-0,8 МПа - для ВОД) [104].

Выбор типа смазочной системы и устройств очистки является сложной инженерной задачей. Так, при неполном сгорании топлива рекомендуется устанавливать аппарат, хорошо улавливающий данный продукт, схема очистки будет частично-поточная; при наличии большого количества абразивный частиц требуется применение полнопоточной системы очистки с тонким отсевом [47].

В последнее время наметилась тенденция развития комбинированных систем очистки, которые защищают узлы трения от попадания в них абразивных частиц и имеют высокую общую эффективность очистки моторного масла.

В настоящее время единая международная классификация масел отсутствует. В Российской Федерации действует ГОСТ 17479.1-85 [40], в котором масла разделены по эксплуатационным свойствам на шесть групп (в зависимости от того, для какого типа двигателя и его уровня форсировки они рекомендуются). В таблице 1.1 представлены группы масел согласно российской классификации [37]. Наибольшее распространение за рубежом получила классификация SAE, ч предложенная Обществом автомобильных инженеров (SAE), Американским

нефтяным институтом (API) и Американским обществом по испытанию материалов (ASTM) [54, 60].

Вязкость - одна из основных характеристик масла. Для облегчения решения задачи по выбору оптимальной вязкости смазочного масла введено понятие индекса вязкости. Индекс вязкости характеризует отношение вязкости к температуре, т. е. вязкостно-температурные свойства масел. Различают динамическую вязкость (единица измерения в системе СИ — Па-с, в системе СГС ,, — пуаз; 1 Па-с =10 пуаз) и кинематическую вязкость (единица измерения в СИ

— м2/с, в СГС — стокс, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества [27, 57].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Авдеев, Борис Александрович, 2015 год

Список литература

1 A.C. СССР 1131539, МКИЗ В 03 С 3/14 Электромагнитный циклон / В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин, В.Г. Зыков, Т.Г. Корт / Открытия. Изобретения. - 3577478/23-26; Заявл. 08.04.83; Опубл. 30.12.84; Бюл. №48.

2 A.C. СССР 1194495, М. Кл.2 4 В 03 С 1/02 Электромагнитный циклон / П.В. Тарабаринов, J1.B. Евчук, В.Я. Белоусов, Я.Т. Маланюк / Открытия. Изобретения. - 3755522/22-03; Заявл. 25.06.84; Опубл. 30.11.85; Бюл. №44.

3 A.C. СССР 1247089 Fl, МКИЗ В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон/ Н. А. Северинчик, Л. В. Евчук, П. В. Тарабаринов / Открытия. Изобретения. -385622/23-26; Заявл. 14.02.85; Опубл. 30.07.86; Бюл. № 28.

4 A.C. СССР 138544. Электромагнитный гидроциклон / А. А. Вельский и В, Г. Деркач / Открытия. Изобретения. - 684540/22; Заявл. 3.11.60; Опубл. 01.01.1961; Бюл. №1.

5 A.C. СССР 148762, Класс 12е, 305. Гидроциклон с вспомогательным магнитным полем. Б. М. Масленников и А, Н. Полищук / Открытия. Изобретения. - 576844/23; Заявл. 10.03.56; Опубл. 01.01.1962.

6 A.C. СССР 1535633 AI, В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон/ Л. А. Ломовцев, В.Д. Потапов, Г.Д. Каюн, В. М. Мясоедов, П. Н. Докучаев, В. И. Ковригин / Открытия. Изобретения. - 4416276/27-03; Заявл. 25.04.88; Опубл. 15.01.90; Бюл. № 2.

7 A.C. СССР 1551424 AI, МКИЗ В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон -флокулятор / М. Г. Маханько, С. А. Декин, Ц. С. Декин, А. В. Костин, В. А. Лаптев / Открытия. Изобретения. - 4351302/31-26; Заявл. 16.11.87; Опубл. 23.03.90; Бюл. № 11.

8 A.C. СССР 1666183 AI, В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон/ В. Н. Потураев, В. П, Надутый и А. А, Благута / Открытия. Изобретения. -4720392/03; Заявл. 19.07.89; Опубл. 15.01.90; Бюл. № 28.

9 A.C. СССР 432928, МКИЗ Б04 С5/12 Циклон / В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин, Б.Я. Грицай, В.Г. Зыков/ Открытия. Изобретения. - 1863379/2326; Заявл. 26.12.72; Опубл. 25.06.74; Бюл. №23.

10 A.C. СССР 456727 AI, В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон/ Е. М. Савицкий, В. В. Кармазин, О. П, Рылюк и др./ Открытия. Изобретения. -3259961/22-03; Заявл. 09.03.81; Опубл. 25.11.82; Бюл. № 42

11 A.C. СССР 510271, МКИЗ В 04 С 5/12 Циклон / Е.А. Капустин, В.И. Просвирнин, Б.Я. Грицай, Б. Г. Халеф, В.Г. Зыков, Т.Г. Корт / Открытия. Изобретения. - 2082415/26; Заявл. 12.12.74; Опубл. 15.04.76; Бюл. № 14.

12 A.C. СССР 522857 AI, В 03 С1/00 Магнитный гидроциклон/ В. И. Кармазин, Е. М. Савицкий, В. В. Кармазин, В.В. Барон, О. П. Малюк, П. Е. Остапенко, В. П. Смирнов, Н. О. Аристакесян / Открытия. Изобретения. -1753448/03; Заявл. 28.02.72; Опубл. 30.07.76; Бюл. № 28

13 A.C. СССР 539612, МКИЗ В 03 СЗ/14 Электромагнитный циклон/ М.Л.Варламов, В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин и др./ Открытия. Изобретения. - 2333548/22-26; Заявл. 15.03.76; Опубл. 15.03.78; Бюл. № 10.

14 A.C. СССР 561573, МКИЗ В ОЗС 1/00. Электромагнитный циклон / А. Л, Дудник, А. И. Тюмеров, А. П. Поклонский, В. С, Кучер / Открытия. Изобретения. - 1889033/03; Заявл. 9.03.73; Опубл. 15.06.1977; Бюл. №22.

15 A.C. СССР 580913, МКИЗ В04 С5/12 Циклон / В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин и др./ Открытия. Изобретения. - 2110339/23-26; Заявл. 07.06.75; Опубл. 15.11.77; Бюл. №43.

16 Авдеев, Б. А. Анализ воздействия магнитного поля на процесс сепарации в гидроциклонах / Б. А. Авдеев // Технический аудит и резервы производства. - Харьков, 2013. - № 5/4(13). - С. 45-47.

17 Авдеев, Б. А. Применение магнитных гидроциклонов для очистки технических жидкостей / Б.А. Авдеев // II Межд. науч.-практич. конф. молодых ученых и студ. «Молодежь в мире современных технологий». -

Херсон : ХНТУ, 2013. - С. 10-13.

18 Авдеев, Б. А. Моделирование процесса коагуляции в криволинейном потоке в масляных системах судовых энергетических установок / Б. А. Авдеев, Е. П. Масюткин, В. И. Просвирнин // Вестник ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова, 2015. - № 2 (30). - С. 127-132.

19 Авдеев, Б. А. Модель движения частиц в магнитном гидроциклоне / Б.А. Авдеев // Технический аудит и резервы производства. - Харьков, 2013. -№5/1(13). -С. 36-41.

20 Авдеев, Б. А. Расчет электромагнитной системы магнитного гидроциклона / Б. А. Авдеев // Вестник АГТУ, 2015. - № 2. - С. 64-71.

21 Авдеев, Б. А. Численное решение задачи о коагуляции двух частиц в потоке текучей среды в полярных координатах / Б. А. Авдеев, Е. П. Масюткин, В.И. Просвирнин // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - Новочеркасск, 2014. -№4(179).-С. 13-17.

22 Авдеев, Б. А. Экспериментальное исследование эффективности очистки магнитного гидроциклона / Б. А. Авдеев, С. П. Голиков // Транспортное дело России, 2014. - №5. - С. 101-103.

23 Азаров, В. Н. Исследование и разработка инерционных аппаратов ПВ ВЗП [Электронный ресурс] / В. Н. Азаров. - Режим доступа: http://www.ptbvgstroy.ru/var/fck/file/vzp2.pdf

24 Александров, Е. Е. Повышение ресурса технических систем путем использования электрических и магнитных полей : монография / Е. Е. Александров, И. А. Кравец, Е. Н. Лысиков [и др.] - Харьков : НТУ «ХПИ», 2006. - 544 с.

25 Антроненко, Л. С. Движение капель жидкости в поле гравитационных и магнитных сил / Л. С. Антроненко, С. М. Воронина // Изв. вузов. - 1974. -Т. 17, № 3. - С.456 - 459.

26 Асламова, В. С. Прямоточные циклоны : Теория, расчёт, практика. / В. С.

Асламова. - Ангарск : АГТА. - 2008. - 236 с.

27 Батыштова, К. М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение : Справочное издание / К. М. Батыштова, Я. А. Берштадт, Ш. К. Богданов [и др.], под ред. В. М. Школьникова. - М. : Химия, 1989.-432 с.

28 Беляев, С. В. Моторные масла и смазка двигателей / С. В. Беляев. -Петрозаводск : Издательство Петрозаводского университета, 1993. - 70 с.

29 Беркович, И. И. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения : Учебник для вузов / И. И. Беркович, Д. Г. Громаковский. -Самара : Самар. гос. техн. ун-т, 2000. - 268 с.

30 Василевский, М. В. Обеспыливание газов инерционными аппаратами / М. В. Василевский. - Томск : Издательство Томского политехнического университета, 2008. - 258 с.

31 Ватин, Н. И. Очистка воздуха при помощи аппаратов типа циклон: учеб.-метод. пособие. / Н. И. Ватин, К. И. Стрелец. - С-Пб. : СПбГПУ, 2003. — 65 с.

32 Возницкий, И. В. Практические рекомендации по смазке судовых дизелей / И. В. Возницкий. - С-Пб. : Моркника, 2007. - 127 с.

33 Возницкий, И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Т.2. / И. В. Возницкий, А. С. Пунда. - М. : Моркника, 2008. - 470 с.

34 Гаврилов С. В. Технология использования воды, топлива, смазки. — Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2003. — 203 с.

35 Гак, П. 3. Влияние краевых эффектов магнитных полей на движение парамагнитных частиц в жидкости / П. 3. Гак // Журнал технической физики. - 1970. - Т. 40, №8. - С. 1760-1763.

36 Гидравлические системы Caterpillar® [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.zeppelin.am/upload/iblock/587/ CAT_hydravlic_systems.pdf

37 Гогин, А.Ф. Судовые дизели : основы теории, устройство и эксплуатации /

А. Ф. Гогин, Е. Ф. Кивалкин, А. А. Богданов. - М. : Транспорт, 1988. - 439 с.

38 Голиков, С. П. Использование модели магнитного гидроциклона для расчета эффективности очистки / С. П. Голиков, Б. А. Авдеев // Проблемы информационных технологий. - Херсон : ХНТУ, 2014. - №1(15). - С. 252256.

39 Голиков, С. П. Кинетика очистки технических жидкостей в магнитных отстойниках / С.П. Голиков, Э.В. Просвирнина, Б.А. Авдеев // Вестник национального технического университета. Серия: Новые решения в современных технологиях «ХПИ»- X. : НТУ «ХПИ», - № 66 (972). -С.180-186.

40 ГОСТ 17479.1-85 Масла моторные. Классификация и обозначение. - М. : Комитет стандартизации и метрологии СССР. - 8 с.

41 ГОСТ 27674-88 Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения. -М. : Комитет стандартизации и метрологии СССР. - 21 с.

42 ГОСТ Р 52237-2004 Методы очистки смазывающе-охлаждающий жидкости от механических примесей. Общие положения. - М. : ИПК Издательство стандартов, 2011. - 16 с.

43 Григорьев М. А. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях : Монография / М. А. Григорьев. - М : Машиностроение, 1970. - 270 с.

44 Грин, X. Аэрозоли - пыли, дымы и туманы / X. Грин, В. Лейн. - М. : Химия, 1972.-428 с.

45 Грузооборот морских портов России за 2013 г. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.morport.com/rus/news/documentl487.shtml

46 Грузооборот морских портов России за 2014 г. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.alta.ru/logistics_news/33958

47 Гулин Е.И. Справочник по горюче-смазочным материалам в судовой техники / Е.И.Гулин, В.А. Сомов, И.М. Чечот. - Л. : Судостроение, 1981. — 320 с.

48 Дик, И. Г. Влияние функции распределения частиц по размерам в полидисперсной суспензии на сепарационный процесс в классификационном аппарате / И. Г. Дик, Л. Л. Миньков, Е. В. Пикущак // Вестник Томского государственного университета. - 2007. - №1. - С. 6371.

49 Зиганшин, М. Г. Расчетные параметры осаждения взвеси в аппаратах с вращательным движением мультифазных потоков. Часть 1. Современные методы моделирования / М. Г. Зиганшин, А. М. Зиганшин, Р. М. Гильфанов // Известия КазГАСУ. - 2010. - № 1 (13). - С. 186-192.

50 Иванов, А. А. Переходные режимы и кризисные явления в гидроциклонах / А. А. Иванов, И. А. Балахнин, Н. А. Кудрявцев [и др.] // Теоретические основы химической технологии. - 2007. - Том 41, № 6. - С. 681-691.

51 Инюшин, Н. В. Аппараты для магнитной обработки жидкостей / Н. В. Инюшин, Е. И. Ишемгужин, Л. Е. Каштанова [и др.] - Уфа : Реактив, 2001 - 147 с.

52 Кондауров, Б. П. Процессы и аппараты химической технологии : Учебное пособие для вузов (под ред. Захаровой А. А.) / Б. П. Кондауров, Л. Т. Бахшиева, А. А. Захарова. - М. : Академия, 2006. - 528 с.

53 Коробочка, А. Н. Очистка технологических сред при обработке металлов резанием / А. Н. Коробочка, А. М. Тихонцов, Е. А. Брылев. - Воронеж : Воронежский гос. ун-т, 1992. - 127 с.

54 Кошелев, И.Ф. Справочник судового механика по теплотехнике / И.Ф. Кошелев, А.П. Пимощенко, Г.А. Попов, В.Я. Тарасов. - Л.: Судостроение, 1987.-480с.

55 Кривощеков, В. И. Моделирование гидродинамических процессов гидроциклонирования с перечисткой пристенного слоя пульпы / В. И. Кривощеков // Науковий вюник НГУ. - 2009. - №9. - С. 39-45.

56 Кузнецов, А. В. Топлива и смазочные материалы / А. В. Кузнецов. - М. : КолосС, 2007.- 199 с.

57 Кухаренко, А. А. Смазочные материалы и охрана окружающей среды / А.

A. Кухаренко, М. Н. Дадашев, И. Г. Фукс // Экология промышленного производства. - 2005. - Вып. 3. - С. 47 - 49.

58 Ландау, Л. Д. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц — М. : Наука, 2006. — 736 с.

59 Листевник, Е. Создание гидроциклонов и систем нового поколения для очистки нефтесодержащей воды в судовых энергетических установках : дис. докт. техн. наук : 05.08.05 / Листевник Ежи. - Санкт-Петербург, 2000.

- 336 с.

60 Масла, смазки и специальные жидкости. Елабуга: изд-во филиала К(П)ФУ.2013. - 216 с.

61 Масюткин Е. П. Анализ основ теории и методов расчета гидроциклонов с силовыми полями электрической природы (продолжение) / Е. П. Масюткин, В. И. Просвирнин, Б. А. Авдеев // Рыбное хозяйство Украины.

- Керчь : КГМТУ, 2011. -№ 1 (78). - С. 34-38.

62 Масюткин Е. П. Анализ основ теории и методов расчета гидроциклонов с силовыми полями электрической природы / Е. П. Масюткин, В. И. Просвирнин, Б. А. Авдеев // Рыбное хозяйство Украины. - Керчь : КГМТУ, 2011.-№6(77).-С. 61-68.

63 Масюткин Е. П. Очистка технических примесей в магнитных гидроциклонах / Е. П. Масюткин, В. И. Просвирнин, Б. А. Авдеев // Рыбное хозяйство Украины. - Керчь : КГМТУ, 2011. - № 3 (74). - С. 3540.

64 Масюткин, Е. П. К расчету магнитного гидроциклона / Е.П. Масюткин,

B.И. Просвирнин, Б. А. Авдеев // Проблемы энергосбережения и механизации в горно-металлургическом комплексе: материалы VII междунар. науч.-техн. конф., 8 мая 2012 г. - Кривой Рог : КНУ, 2012, - С. 89-94.

65 Масюткин, Е. П. Новые конструкции магнитных отстойников / Е. П.

Масюткин, Э. В. Просвирнина // Рыбное хозяйство Украины. - № 6 (70). -С. 32-33.

66 Масюткин, Е. П. Очистка технических жидкостей от магнитных примесей в инфраструктуре водного транспорта / Е.П. Масюткин, В.И. Просвирнин, Б.А. Авдеев. // Рыбное хозяйство Украины. - Керчь : КГМТУ, 2012. - № 3 (80).-С. 40-49.

67 Масюткин, Е.П. Влияние формы золей на эффективность очистки дисперсных сред / Е.П. Масюткин, В.И. Просвирнин, Б.А. Авдеев. -Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - X., 2012. - 5/8 (59). С. 52-57.

68 Матвиенко, О. В. Математическое моделирование турбулентного переноса дисперсной фазы в турбулентном потоке / О.В. Матвиенко, В. М. Ушаков, Е. В. Евтюшкин // Вестник ТГПУ. - 2004. - Вып. 6 (43). - С. 5053.

69 Методы диагностики машин по анализу работающего масла [Электронный ресурс] / Коллектив ООО «Химмотолог». - Режим доступа: http•.//himmotolog.ru/?page_id=629

70 Морданов, С. В. Применение методов современной вычислительной гидродинамики при модернизации системы пылегазочистки / С. В. Морданов, С. Н. Сыромятников, Ф. С. Югай // Сборник докладов III межд. науч.-практ. конф. Пылегазоочисктка-2010. - 2010. - С. 92-95.

71 Надежкин, А. В. Мониторинг работающего моторного масла в системе обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей : дис. докт. техн. наук : 05.08.05 / Надежкин Андрей Вениаминович. - Владивосток, 2011. - 357 с.

72 Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. Ч.П. / Г. М. Островский, Р. Ш. Абиев, В. М. Александров [и др.]; под ред. Г. М. Островского. - СПб.: НПО «Профессионал», 2006. -916 с.

73 Остриков, В. В. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости : учебное пособие / В. В. Остриков, С. А. Нагорнов, О. А. Клейменов, В. Д. Прохоренков, [и др.]. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 304 с.

74 Пат. ЬШ № 2111796, В03С 1/00, Электромагнитный циклон / Сапунов В.С., Козлов Н.П., Сарапулов Ф.Н., и др. (Щ). - Заявл. 30.04.1996; Опубл. 27.05.1998; Бюл. № 15.

75 Пат. 11А 11072, МПК7 ВОЗС 1/00, Электромагнитный фильтр-сепаратор / Масюткин Е.П., Гулевський В.Б., Просвирнин В.И., Масюткин Д.Е. (ИА). - 200504571; Заявл. 16.05.2005; Опубл. 15.12.2005; Бюл. № 12.

76 Пат. иА 52441, МПК ВОЗС 1/02, Магнитный отстойник / Масюткин Е.П., __Просвирнин В.И.,-Гулевский^ВтБ:, Хасай Д.В. (иА). - 2002531; Заявл.

09.03.2010; Опубл. 25.08.2010; Бюл. № 16.

77 Пат. иА 67426 и. Магнитный гидроциклон / Мулявко В.И., Олийник Т.А., Губин Г.В., Ткач В.В., Мулявко Д.С., Олийник М.О., Михно С.В. / 27.02.2012. - 6 с.

78 Пат. иА 81563, МПК ВОЗС 1/00, Электромагнитный отстойник / Просвирнин В. И., Масюткин Е. П., Авдеев Б. А., Просвирнина Э. В., Масюткин Д. Е. (иА). - и 2012 13071; Заявл. 16.11.2012; Опубл. 10.07.2013; Бюл. № 13.

79 Пат. 11А 83638, МПК В04С 5/12, Устройство для очистки газов от пыли / Просвирнин В. И., Масюткин Е. П., Авдеев Б. А., Просвирнина Э. В., Масюткин Д. Е. (иА). - и 2013 02262; Заявл. 22.02.2013; Опубл. 25.09.2013; Бюл. № 18.

80 Пат. иА 85261, МПК В04С 5/24, Магнитный гидроциклон / Просвирнин В. И., Масюткин Е. П., Авдеев Б. А., Просвирнина Э. В., Масюткин Д. Е. (11А). - и 2013 07331; Заявл. 10.06.2013; Опубл. 11.11.2013; Бюл. № 21.

81 Пат. иА 88012, МПК В04С 3/00, Прямоточный магнитный циклон с обратным потоком / Просвирнин В. И., Масюткин Е. П., Авдеев Б. А.,

Просвирнина Э. В., Масюткин Д. Е. (UA). - и 2013 11781; Заявл. 07.10.2013; Опубл. 25.02.2014; Бюл. № 4.

82 Пат. UA 88616, МПК В03С 1/00, Электромагнитный отстойник / Просвирнин В. П., Масюткин Е. П., Авдеев Б. А., Просвирнина Э. В., Масюткин Д. Е. (UA). - и 2013 11782; Заявл. 07.10.2013; Опубл. 25.03.2014; Бюл. №6.

83 Пенкин, Н. С. Основы трибологии и триботехники : Учеб. пособие. / Н. С. Пенкин, А. Н. Пенкин, В. М. Сербии. - М. : Машиностроение, 2008. - 206 с.

84 Писарев, А. О. Методика проектирования объединенной системы очистки судовых сточных и нефтесодержащих вод: дис. канд. техн. наук : 05:08.03 / Писарев Антон Олегович. - Нижний Новгород, 2010. - 192 с.

85 Поваров, А. И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках / А. И. Поваров. - М. : «Недра», 1978. - 232 с.

86 Просвирнин, В. И. Модель распределения радиального магнитного поля в гидроциклоне / В.И. Просвирнин, С.П. Голиков, Б.А. Авдеев // Вестник Херсонского национального технического университета. - Херсон : ХНТУ, 2013. - № 1(46). - С. 300-304.

87 Просвирнин, В. И. Теоретическое и экспериментальное обоснование кинетики процессов и параметров электромагнитных устройств очистки железосодержащих дисперсных сред в агропромышленном комплексе : дис. докт. техн. наук : 05.20.02 / Просвирнин Виктор Иванович; МИМСХ. - Мелитополь, 1992. - 286 с.

88 Распопов, А. В. Совершенствование систем очистки сточных вод судов внутреннего и смешанного плавания: дис. канд. техн. наук : 05.08.03 / Распопов, Алексей Васильевич. - Нижний Новгород, 2003. - 158 с.

89 Сепараторы для очистки СОЖ Серия СОЖ [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://erga.ru/rus/separatory_dlya_ochistki_sozh_seriya_sozh/

90 Сепараторы трубопровода. Серия СМТП [Электронный ресурс]. - Режим

доступа: http://erga.ru/rus/separatory_truboprovoda_seriya_smtp/.

91 Стержни, решетки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://magnetseparator.m/services/rod-grille/

92 Страус, В. Промышленная очистка газов / В. Страус ; пер. с англ. Ю. А. Косого. - М. : Химия, 1981. - 616 с.

93 Судовой механик : Справочник / под ред. A.A. Фока. - Т. 2 - О. : Феникс, 2010- 1032 с.

94 Судовые дизель-генераторы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dieselmash.com.ua/sudoviedizel-generatori.htm

95 Терновский И. Г. Гидроциклонирование / И. Г. Терновский, А. М. Кутепов. - М. : Наука, 1994. - 350 с.

"96 Тихомиров, Г. И. Физическое моделирование и разработка регенеративных деэмульгаторов очистки судовых нефтесодержащих вод: дис. докт. техн. наук : 05.08.05 / Тихомиров Георгий Иванович. -Владивосток, 2003. - 321 с.

97 Тихонцов, А. М. Решение экологических задач машиностроения путем повышения качества гидроциклонной очистки СОЖ / А. М. Тихонцов, А. В. Чернышев, А. Е. Ковалев // Сборник научных статей XVII международной научно-практической конференции "Экология, энерго- и ресурсосбережение, охрана окружающей среды и здоровье человека, утилизация отходов". - 2009. — Т II. — с. 219-225.

98 Усачев, П. А. Испытание магнитного гидроциклона с концентратором магнитного потока / П. А. Усачев, П. И. Зеленов // Физико-химические основы обогащения полезных ископаемых. - 1972. - № 15 - С. 96-101.

99 Усачев, П. А. Магнитная реалогия минералов в ферросуспензиях / П.А. Усачев. - М. : Химия, 1980. - 320 с.

100 Фукс, Н. А. Механика аэрозолей / Н. А. Фукс. - М. : АН СССР, 1955. - 352 с.

101 Холпанов, JL П. Моделирование гидродинамики многофазных

гетерогенных сред в центробежном поле / JI. П. Холпанов, Р. И. Ибятов // Теоретические основы химической технологии. - 2009. - Т. 43, № 5. - С. 537-546.

102 Циборовский, Я. Основы процессов химической технологии / Я. Циборовский. - JI. : Химия, 1967. - 719 с.

103 Шестов, Р. Н. Гидроциклоны / Р. Н. Шестов. - JI. : Машиностроение, 1967. -78 с.

104 Эксплуатация систем смазки [Электронный ресурс] / Д. Б. Копелиович. -Режим доступа: http://sea-library.ru/sistema-smazki/373-ekspluatacija-sistem-smazki.html

105 Allen, Т. Powder Sampling and Particle Size Determination / T. Allen. -Oxford : Elsevier Science, 2003. - 682 p.

106 BOLLFILTER Duplex Type 2.05.5 [Електронний ресурс]. — Режим доступа: https://www.bollfilter.com/products/productdetails/bollfilter-duplex-typ-2055.html

107 Capela Moraes, C.A. Turbulence Modelling in Hydrocyclone Flow / C. A. Capela Moraes, A. P. Silva Freire // Proceedings of the 10th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering - ENCIT. - 2004. - Pp. 20-42.

108 Chen, G. Design and analysis of magnetic hydrocyclone : A thesis submitted for the degree of Master of Engineering / Gang Chen - Montreal : Department of Mining and Metallurgical Engineering McGill University. - 1989. - 129 p.

109 Cymatec Brochure [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.cymatec.net/fileadmin/Material-Cymatec/CYMATEC-eng.pdf

110 Dlamini, М. F. A CFD simulation of a single phase hydrocyclone flow field / M. F. Dlamini, M. S. Powell, C. J. Meyer // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. - Vol. 105. - Pp. 711-717.

111 Elsayed, Kh. A CFD study of the effects of cone dimensions on the flow field of cyclone separators using LES / Kh. Elsayed, C. Lacor // ASAT- 13, May 26 - 28. 2009. - Pp. 12-24.

112 Freeman R. J. The progress of the magnetic hydrocyclone / R. J. Freeman, N. A. Rowson, T. J. Veasey, I. R. Harris // Magnetic and Electrical Separation. -1993.-Vol. 4.-Pp. 139-149.

113 Hemdan, H. S. On the potential of large eddy simulation to simulate cyclone separators : Dissertation partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Engineering : 24.01.2007 / Hemdan H. S. - Chemnitz, CUTC, 2007. -137 p.

114 Hoffmann, A. C. Gas Cyclones and Swirl Tubes / A. C. Hoffmann, L. E. Stein.

- Berlin : Springer, 2008. - P. 434.

115 Holdich, R. G. Fundamentals of Particle Technology / R. G. Holdich - London : Midland Information Technology & Publishing, 2002. - 182 p.

116 Hsu, C.-Y. Particles Separation and Tracks in a Hydrocyclone / C.-Y. Hsu, S.-J. Wu, R.-M. Wu // Tamkang Journal of Science and Engineering. - 2011. - Vol. 14, No. l.-Pp. 65-70.

117 Hunt, A. Hydrocy clones can be effective separators / A. Hunt // Mining Equipment. Intern. - 1983. - Vol. 7, No. 8. - Pp. 38-39.

118 Kuo, K.-Y. On the theory and particle cutoff diameter and collection efficiency of cyclones / K.-Y. Kuo, C.-J. Tsai // Aerosol and air quality research. - 2001. -Vol. 1, No. l.-Pp. 47-56.

119 Magnetic hydrocyclone thickener // Mines and quarry. - 1983. - Vol. 12, No. 11.-Pp. 6-14

120 Marasimha, M. A review of CFD modeling for performance predictions of hydrocyclone / M. Marasimha, M. Brennan, P. N. Holtham // Engineering application of computational fluid mechanics. - 2007. - Vol. 1, No. 2. - Pp. 109-125.

121 Medronho, R. A. Numerical simulation of hydrocyclones for cell separation / R. A. Medronho, J. Schuetze ,W.-D. Deckwer // Latin American applied research.

- Buenos Aires : INTEC, 2005. - No 35. - No.l.- Pp. 11-18.

122 Minkov, L. CFD-modeling of a flow in a hydrocyclone with an additional water

injector / L. Minkov, J. Dueck // Компьютерные исследования и моделирование. - Ижевск. - 2011. -Т. 3, № 1. - С. 63-76.

123 Nowakowski, A. F. The Numerical modelling of the flow in hydrocyclones / A.

F. Nowakowski, M. J. Doby // Powder and Particle Journal. - 2008. - No. 26. -Pp. 66-80.

124 Ovalle, E. The role of wave propagation in hydrocyclone operations an axisymmetric streamfunction formulation for a conical hydrocyclone / E. Ovalle, R. Araya, F. Concha // Chemical Engineering Journal. - 2005. - No. 111. Pp. 205-211

125 Particle transport, development and removal [Электронный ресурс] / Ahmadi

G. - Режим доступа: http://web2.clarkson.edu/projects/crcd/me637/downloads.html.

126 Premaratne W. A. P. J. Development of a magnetic hydrocyclone separation for the recovery of titanium from beach sands / W. A. P. J. Premaratne, N. A. Rowson // Physical Separation in Science and Engineering. - 2003. - Vol. 12, №. 4. - Pp. 215-222.

127 Schütz, S. CFD-based development of oil droplet separators in crankcase ventilation systems / S. Schütz, M. Piesche // 3th European automotive CFD conference. - 2007. - Pp. 295-306.

128 Sentinel Eliminator®: Hydrocyclone Step-By-Step. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.sentinel-solutions.net/eliminator-hydrocyclone-steps/

129 Svarovsky, L. Solid-Liquid Separation / L. Svarovsky. - Oxford : ButterworthHeinemann, 2000. - P. 569.

130 Tarleton, E. S. Solid-Liquid Separation : Equipment Selection and Process / E. S. Tarleton, R. J. Wakeman. - Oxford : Butterworth-Heinemann, 2007. - P. 465.

131 Tian, Z. Numerical modelling of turbulent gas-particle flow and its applications / Tian Z. - Melbourne: RMIT University, 2006 - 174 p.

132 Vatta, L. L. The effect of magnetic field on the performance of a dense medium separator / L. L. Vatta, R. Kekana, B. Radebe, I. Myburgh, J. Svoboda // Physical Separation in Science and Engineering. - 2003. - Vol. 12, No. 3. - Pp. 167-178.

133 Wang, B. Numerical study of gas-solid flow in a cyclone separator / B. Wang, D. L. Xu, G. X. Xiao, K. W. Chu, F. B. Yu // The 3rd International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO. - 2003. - Pp. 371-376.

134 Wang, L. A study of the cyclone fractional efficiency curves / L. Wang, C. B. Parnell, B. W. Shaw // Journal of Scientific Research and Development. - Vol. IV. - 2002. - Pp. 2-14.

135 Wang, L. Theoretical study of cyclone design : A dissertation... for the degree of doctor of philosophy / L. Wang. - 2008. - 151 p.

136 Xiaodong, L. Numerical simulation of the effects of turbulence intensity and boundary layer on separation efficiency in a cyclone separator / L. Xiaodong, Y. Jianhua, C. Yuchun, N. Mingjiang, C. Kefa // - Chemical Engineering Journal. -2003. - № 95. - pp. 235-240.

137 Zhang, L. CFD numerical simulation of Archimedes spiral inlet hydrocyclone / L. Zhang, L. Wei, B.H. Chang, ets. // 6th International Conference on Pumps and Fans with Compressors and Wind Turbines. - 2013. - Pp. 1-7.

чэ

МАГН1ТНИЙ ПДРОЦИКЛОН

Видано в!ЛП0ВЩН0 до 'Закону Украши "Про охоротту прав на ни находи \ корисж модел»".

Зарегстровано в Державному регстр! патенпв УкраТни на кориснз моделз 11,11.2013,

Г олова Державно! служби ¡нтелсктуальноГ власностч Украши {

М.В. Коашя

* -

Ь.- ?

ДВРЖА&НАСЛУЖбА

11«Н1В(ТУАЛЬ.И0Т вЛАСНОСП УКРА)НИ

укра!НА а9}уд (11) 85261

(5!) МП К

В04С 5/24 {2006.01)

т

и

ра» ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ

(Я* Нс«ер )8ЙЫ<Д- и 2013 0733Г

(22) помимч «1,01.-2813

(24) Дзгэ. > ««$< < 11.11.2011

| -}»ааа «га кврмшр

модель,

(48) Пуепвэий сметай 11,11^013. Бюл.№» 21

про ш\опиу гипехту --

Ш)

<73)

Виигхщн/чи):

Просйфиш 8>кт©р (намойич (1М). ЯасиикГ* Емгем Петрович Дадсеы Боршс Олекезидрсвич {11А). Проен;рИ11«а Ельв;ра ВИстор!ш»а ША), Маем>т*1н Дмктро ¿впенович (ЧА)

ВПЙСНИК)«).

КЕРЧЕНСЬКИЙ 0ЕР?*АВНИЙ МОРСЬКИИ

технолопмлий ушвеяситбт.

вуп Ордвдшг.щ». 82, м Кдрч, АР крим. 00309 ША)

(54) МАГН1ТНИЙ ГЩРОЦИКЛОН

(57) Рефес-аг.

Мзгнигний РДРО!4»К?Юи мнети*ь ци«1ЧАричи«.*онЫ«ий корпус, ирищку. ашдиий I йихщний патрубки епепромагмггну с«г»сму [ бункер. На н^мэгмииу чзстину щииндрично! чгстини корпуса ваакевяена магипиз насадка Пристр1й втеканий резВрним

Ф

¡8 <

UA 8526? U

Кормсна модель наяеншъ да обяасп очищения e'wnx середовищ ад мехзнннях nottiuio*, щО tóicfwn» магнат компонента i може знайти эасгосуйаи.^ 6 шфрэсгруктур! водного транспорту, металурлйн»*, приию-эбзгзмувапвжй, машино&удвнм та жший гшузт промислоаосп.

5 Яадо маги1тнГ доиаши мають значну концентраций в рмзин». то доцшьно заспхговуват« магнггне пола для п&зиадгння ефекткэносгп очищения Накладення мзгнпного лсп* може з&льшитн еф&о"иаи1сть очищения в 2,5-3,5 разу

icH-ушть магнин! прмстроТ <нерц|йноп> типу, зищдр патрубки яких мзють анутрнин« феромапйтИ к>лы^, що служа-? ь йгш доочищехмя газу [1-3], ш Недолгая« та*их апарапв е те, щс магнггне пяле, яке ст&сргаеться мгж зихгдким патрубком г

¡«орлу сом, зб1льшусться ik, корпуса до емадмого патрубка Таким ^инеам. кайбйьша няпрукеннггь i, шдпавдено, грэд1ент спостергяетъся у еищнсго патрубка Вдаовадно до форму ли <1), vari íh на сила будй спрчмована у б», прогмлехнпй очвуелгрсеий, зменшуючи цим ефегг улоргаовдння; 15 F„kpn®VH graoi-i,

а» =р:, • магмп-на .-/оспйма. що доршнюе А е-10'7 Ги/м. Эй - »Л9ГНПВ8 СПрИЙНЙТПШСТЬ т«яа. бф; V - об'ем Tina, м3.

H-gradH - напруженють паля i йэгд грздшнт, А/м i A 20 Найбпичгчш аналесш >a конструкцию с цдада |4], що еключае бункер, ахщнШ i В4«*1днйй патрубки jj рйзз«щвними на них епветромагнл'чйыи кспушками: циг^ндричма часгана корпуса вмконана 13 сектора, що чергуються м?ж собою, з мггкггного i немамл-ного «aTsptgnie

Нвдотк ирлсгоою попясаб, у тону, ща цижидрична чэсткна корпуса складна у эигитовлеяш i, вдпсвдио, дорого хсштуе. У fipoueci сксллуатэцк меланэмж домнши, рукзюмись уэдов* ctímok, 25 эЯп&шуйть шорстюеть вмутршиньоТ поверхн!, що приэводить до палршемня ехсплузтзцгёнйх показшкнз, t виматес ззм.'нм зношених частин.

Задача корисног мадел! - адеигевлений saprocrt aiapario цикленного гиг.у л ибережекням awcoücwo ступемя очищення йдин Задачу вирниують тим, що дятндрична частила корпуса пдроци-<лона вилутовлана э нвмагн[?мзго. короа:еет*йиого i мщною матермлу По&вр* не! 30 вдргзсгъся магапгна каевдка, що являе собою кл'гтку, зиконаку ъ вер-икальмих смуг сумарна площа якш< едла^ое ЬОШ % ащ плоил nooep^Hi в^кщнаго патрубка

На ф1г. 1 эзбражэнмй запропонований пдроци.<лон. На фг. 2 - переро А*А ф!г 1 I еэд Б; с(рим колызром лозначена капру*сц!сть маминого гпля (чкм т«мн"и«е дтянка, тим йльшв HáitpyjKéHiCiv пблк)

35 Корпус пдроуиклон.з склодасться а ивмзгн»тко1 ц^пждркчкоз частини 1 i коычнки чэстиии 2,

Эверху цяшндричяй'! частики надшаетьсч насадка 3. зияег'ана з оерткальних магн1тнйх смуг, сумврна площа яшх афздае 50-вС} "ó вщ лл©щ| noRepxw эихэдкеге ватрубка 4. Для замикэния моги|тисго потоку зеорху пйрвдба^вка матггма нйиш^э Магытна насадка 3, аих«дний патрубок 4 t кришкв S вмконан! единим епементом Подача р|дини, що очищэеться, 40 дфйснюсться через вждаий патрубок С, оозгашооан^й год джерелом магниного лаля (*&тушми) 6, кадягмутоТ ка вархню частику еихгдкего гзтрубка 4; немагнггна перегородка 8 розтащоаана п'д кот^шюю i служить, дня зо*»1сту йстаннь-oi вт рщинм, щс- очиим^лъел, i механучних acAiítim, що г/Лщть пошкодити щ.п1сн"»сггь йопяц|1 Кемггштне шльц& 9 служить дл«=. аапошганмя викссу спсбзаючих флокул з аихиакого латрубка радам з» эооротним потопом. Для з&ору улезлвних <55 мвханнниж дом1Шск паредбачен-яй бункер Ю- Невеликий OTBip lt сщжть для адаоду kihijib котушш i п1д<люч«и"нз до хих регулъСБа>ю1 иапруги пост!«Яного стщщ,

Пристрй викс-наний розб1рчим дг.п пегето мс-итажу i aar¿iHM зношемих частин1; встзч1>5г»ююци pijHi магнии! насадим момна з^нью&ати розпод1л мзгнпхого асля в робс^ 30H¡ пдроцикпоиа

50 Збирання магнгже^о лдрею^клеиа зд1йснюють в неглупый псотдовкясл: на вихчдмий

патрубок едягасться когушка пот»м констругци вставляетьСк в шигнндриччу частяну корпуса, п»сля чакршпенн? богттовими -а'сйнагнйя^ па жнець в^хиднопо патрубка иасадхуегься мвма«нггиа насадка: астзян?й етап - л.'£Д,чаннч цил!ндричн01 i kohmho'i частик корпуса, Розбирзкня ЗД1ЙСНЮ€ТЬСЯ 8 300p©t?1SA1V порядку 55 Працкл пдрсцихлон та<им чи:чом,

Забруднвиий ROTtK ■чер&з ех!дний латрубок 5 лоладае до евпарашйно» зон« 1дроция0с^а. Сипи, що Д1ють на окреди частик ! флокупи в селаращйн'/й зс-hi апэрлгга - аишентроеа i пондеромо-тс^зиа. склэдаюгься. I л'« 1*хньою флонуля в!дкадазотосн в1д в«*1Дного патрубка 4 до корпусу 1 циклона i ло зоен«ин1й. cmpani перемицвнзться ак>п па кон'ЧН1Л частик! корпуса 2. № зсипаючио» через ровеамта^увальний oreip у бунк«р i О

UA 85261 U

Запрояснсаама конструхцю ыагнггжэго пдооциклона «лотко зииэк1ь вар?(сть йога в^робництэа 55 сбережениям эисоко/ е<ректквносл очищения радин, До переваг дано! конструкцй м<3м«а евдиШсГи i T«, що эсмв легла у збирамн! I aar/.iMl ШОШ#Ий частин. Джерело анфсрмацЯ:

5 1. А С. СССР 53Э612, МКИ? ВОЗСЗ/14 Электромагнитный циклон.* М.Л Ваолемш. 8.И.

Проавирнин. Е.А. Капустин и др.,' Огкрьпия. Изобретения - 233354й'22-26; Задал. 15.03.76; Опубп. 15 03.7В; 5юл. № 1С.

2. A.C. СССР 43232В. МКИ2 ßQ4C5i'12 Циклон 1 В.И. ПрОСвирнин. Ё.Д. Капустин. Б.Я. Грмцйй. в Г. Зыкоа/ Открытия, Изобретения. - l&fi3379.'23-26, За-явл. 26.12.72:; Опубл. 25 0&.74; Бюп, №

10 23.

3. A.C. СССР 580913, МКИ* 60405/12 Циклон 8-И, Просвкрнин, Е А Капустин и apj Отбытий. Изобретение. - 211G339.'23-26; Зэяел. 07.06.75: Опубл. 15.11.77, Бюл. № '13.

4. A.C. СССР 700208, М. Кл.2 BO3C1/30 В(МС9/00 Циклон »' ЕА Капустин. В,И, Г)росвмр«ин И Api Открытия Изобретения. - 26133&3/26-26; Задвл. 05.Q5.7&; Опубп. 30.11.79, &гал. № 44.

15

ФОРМУЛА KOPHCHOl МОДЕЛ1

Маги1гний пдрациулон. щс м (стать цириндрично-конмний корпус, кришку, вхеднкй i вюсщний патрубки, елекгромдгн'гтиу систем/ i бункер, я кий «(дрдняеться тим, що для пдеищення 20 ефекшвмйсП Очищения рщики при вщносно миэьгай OOÖieapTocri на нвмапнгтну настану цил1щдр«гчко» частини кррлуез остановлен© мдгнпвэ кясадкз, идо явпяе собою клтеу, еик<?нэ«у з вертикальных смуг, сумарна плица яки« оклада« 5G-B0 % у|д motyi noeepXMi эидаднссо латрубка, при цьо»«7 ержгрй виконаний розбриим для- поледаення монтажу i зам'¡ни з*,пц.ени* частям,

—"«Z. - — - ~ S

UA 85261 U

A-A

Вид Б

Вш) ß

Ф!г. 2

*смтстер»|л версия A. Kpfnec'^txt»

Державна спужба ттелегтуалк^зГ аласносл Vtqpaihu, вуг Урииыеого. 46. ы Ки*. t¿CH. СОЙЙО Укрв1нй дп"'крткьк*?!■KTirtyrАрамяслое{ийлассоетг пул гп«у«с*а, 1,м 4? OlfOi

3

наш иитлсииичв-шт: •. ■ ¿ «кг:

з&( /шг

Ращз5

!х&ш

Яхонт

V я&гщ

Магнитный гифощт. Сборочный чертеж

Лт /Ъссо МаштЯ

11

Лая I /йояй 1

КГМТУ

ХйМРдёва

1хтт А2

Результант лабораторного анализа от «20» июня 2014 г. содержания механических примесей в технической жидкости

Наименование объекта измерений - техническая жидкость Наименование измеряемого показателя - механические примеси Анализ выполнен в лаборатории охраны морских экосистем ЮгНИРО Метод измерения -1 равиметрический Кем доставлены пробы: ассистент КГМТУ Авдеев Б.А. Количество доставленных проб: 41 шт. Да та доставки проб: 16 июня 2014 г.

N2X2 Пробы (шифр) Содержание механических примесей. г/м3 №№ Пробы (шифр) Содержание механических примесей, Г/м1 №№ Пробы (шифр) Содержание механических примесей, г/м3

1 (10; 25; 0) 7;455— 15 (20,25; 1,5) 13.488 29 (50; 45. 0) 2,569

2(10,25; 1) 7,881 16(20, 25:2) 15,225 30(50, 45; 1) 1,256

3(10; 25; 1.5) 6.596 17 (20; 35; 0) 11.001 31 (50; 45: 1,5) 1,445

4 (10; 25:2)" 6,229 18 (20; 35; 1) 8,256 32 (50; 45; 2) 0,988

5 (10; 35; 0) 6,983 19 (20; 35; 1.5) 7.236 33 (50; 55; 0) 1,558

6 (10; 35; 5) 3,509 20 (20; 35, 2) 7,569 34 (20. 55, 1) 1,069

7(10; 35; 1,5) 7,856 21 (20. 45; 0) 5,366 35 (20: 55, 1,5) 0,569

8 (10; 35; 2) 7,566. 22 (20, 45; 1) 4,256 36 (20;55; 2) 0,440

9 (10; 45; 0) 3,366 23 (20; 45: 1,5) 5,503 37(10) 12,4

10(10; 45, 1) 1.235 24 (20;45; 2) 2.360 38 (20) 11,1

11 (10; 45: 1.5) 2,101 25 (50, 35; 0) 30,255 39 (30) 11,8

12 (10;45, 2) 0,880 26 (50; 35, I) 9,065 40 (40) 14,8

13 (20: 25; 0) 16.775 | 27 (50; 35; 1,5) 8,997 41 (50) 12.7

14 (20, 25, 1) 14,350 1^28 (50; 35; 2) ' 4,036

Я.

С.С. Жутайло О.Б.Загайная

Зав. лабораторией*, |||

Инженер 1 кат.

.Об