Гравiтацiйна очистка рiдин

Очистка рiдин у гравiтацiйному полi вiдбувається пiд дiєю сили тяжіння. При усталеному русі на сферичну частинку дiють такі сили:

сила тяжіння :

Fg = mg = pd3rч/6,

де d - дiаметр сферичної частинки; rч- густина матерiалу частинки;

виштовхувальна сила (Архімедова сила):

Fa =pd3rр/6,

де rр- густина рiдини;

та сила опору руху- Fс.

Сила опору руху частинок у рiдкому середовищi залежить вiд числа Рейнольдса. Для частинок мiкронних розмiрiв при порiвняно невеликих швидкостях осадження в рiдких середовищах у бiльшостi випадкiв Rе<1 i тому для визначення сили опору можна використовувати форму­лу Стокса:

Fc=3pmdv,

де m - коефiцiєнт динамiчної в'язкостi; v - швидкiсть осадження частинок.

Після зрівняння вказаних сили можна визначити усталену швидкiсть осадження частинок:

d2(rч-rр)

v= --------(7.3)

18 m

З рiвняння (7.3) можна легко визначити час, необхiдний для осадження частинки забруднення на задану глибину:

h 18 mh

t= --- = --------.

v d2(rч-rр)

Як показали вимiри, фактична швидкiсть осадження менше розра­хункової. Цю обставину можна пояснити, по-перше: наявнiстю конвек­тивних потокiв в очищуванiй рiдинi, по-друге - вiдзнакою форми частинок вiд кулькоподібної.

Найбiльш поширеним гравiтацiйним очищувачем є резервуар для зберігання рiдин. Проте частинки розмiром менше 10 мкм у ньому практично не осаджу­ються. Цьому заважають iнтенсивнi конвективнi потоки, спричиненi рiз­ницею температури рiдини в рiзноманiтних мiсцях резервуара. Кращих результатів гравiтацiйної очистки можна досягти в пiдземних резервуа­рах, оскільки на глибинi бiльше 0,6 м температура нафтопродукту є практично постiйною.

Резервуари (або iншi ємностi) відносяться до статичних гравiтацiйних очищувачiв перiодичної дiї.

Набагато бiльш ефективнi, iз погляду продуктивностi, динамiчнi очищувачi (рис. 7.14 б). Вони вигiдно вiдрiзняються тим, що в них процес очистки i видачi очищуваної рiдини вiдбувається без­перервно. За таким типом збудована бiльшiсть нафтоуловлювачів на складах ПММ аеропортiв.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.14. Схеми рiзноманiтних гравiтацiйних очищувачiв: а) ста-тич­ний очищувач; б) динамiчний прямоточний очищувач; в) резервуар (статичний вiдстiйник) iз верхнiм пристроєм вiдбору очищеної рiдини; г) тонкошаровий гравiтацiйний очищувач iз плескатими тарiлками; д) iз конiчними тарiлками

Аналiз процесу осадження частинок у динамiчному вiдстiйнику дозволяє визначити його розмiри для заданого прокачування. Якщо швидкiсть осадження частинок (рис. 7.14, б) позначити через v, а швид­кiсть прямування рiдини vп, то

h l

-- = ---,

v vп

де h - глибина вiдстiйника; l - його довжина.

Прокачування Q через вiдстiйник визначаються обсягом очищуваної рiдини за одиницю часу:

Q = V/ t,

де V - обсяг вiдстiйника; S - площа поверхнi.

З огляду на те, що h = v t, а Q=V t одержимо Q=Sv, тобто прокачування через вiдстiйник iз потрiбною тонкісттю очистки визначаються швидкiстю осадження частинок v i площею вiдстiйника S.

Це положення суттєво впливає на конструкцiю високовиробничих вiдстiйникiв (очищувачiв). З метою пiдвищення продуктивностi вiдстiйники доцiльно виконувати багатошаровими, для чого їхню внутрiшню порожнину розподiляють на декiлька шарів (рис.7.14,г). Про­качування через такий гравiтацiйний очищувач може бути збiльшене у стiльки разiв, на скiльки шарів розподiлено його внутрiшню порожни­ну. При невеликiй товщинi очищавеного шару їх може бути дуже ба­гато. Такi очищувачi одержали назву тонкошарових або багатошарових гравiтацiйних очищувачiв. Iснують конструкцiї, в яких внутрiшня по­рожнина роздiлена конiчними поверхнями (тарiлками). Це конструк­тивне рiшення дозволяє забезпечити бiльш легке вилучення осадку за рахунок зворотнього потоку рiдини з використанням (або без

нь­ого) вiбрацiї осаджувальних тарiлок [5]. Гравiтацiйнi очищувачi, як правило, використовують для очистки малов'язких рiдин вiд значних частинок. Їх можно використовувати у фiльтрацiї в якостi пристрої, що забезпечують попередню очистку i подовжують термiн служби фiльтрiв тонкої очистки.

На складах ПММ авiапiдприємств ефект гравiтацiйної очистки авiпалива використовують шляхом забезпечення необхiдного часу вiдс­тоювання в резервуарах: чотири години на кожний метр взливу для реактивного палива i одна година - для бензинiв. З метою скоро­чення часу на гравiтацiйну очистку палива витратнi резервуари обладнують плаваючими паливозабирачами. У цьому випадку загальний час вiдстою не зменшується, проте видачу палива можна здійснювати через невеликий час пiсля заповнення резервуара. Розглянемо прик­лад. Вiдповiдно до існуючих норм, для резервуара, заповненого реактивним паливом на висоту H=10 м, час вiдотстою t=L.H =4.10= 40 год. При нижньому забораннi паливо з резервуара можна витрачати тiльки через 40 год. Якщо ж резервуар обладнано верхнiм паливозабирачем, то вже через чотири години шар палива завтовшки в один метр можна вiдкачувати з резервуара. Ще че­рез чотири години – наступний шар товщиною в один метр i т.д.

Спосiб гравiтацiйної очистки простий, загальнодоступний, не ви­магає витрат енергiї на безпосереднiй процес очистки. При сприят­ливих умовах вiн може забезпечити повне вилучення частинок розмiром бiльш 20 мкм i помiтне зниження кiлькостi частинок розмiром 10 - 15 мкм.

Спецiально створенi тонкошаровi очищувачi можуть забезпечувати бiльш високу тонкість очистки порiвняно з очисткою у резервуа­рах i вiдстiйниках. Ще кращої якостi очистки рiдин вiд механiчних домiшок можна досягти, якщо забезпечити зниження впливу таких негативних чинникiв, як вiбрацiя, зниження конвективних потокiв, пульсацiя потоку рiдини в очищувачі i гiдроудари.

Вiдцентрова очистка рiдин

Вiдцентрова очистка рiдин - це вiддiлення частинок забруднень з очищуваної рiдини в поле вiдцентрових сил.

Вiдцентрове силове поле штучно створюється шляхом швид-кого обертання рiдини в роторi вiдповiдного виконання (рис. 7.15).

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.15. Вiдцентрове силове поле: 1 - силовi лiнiї; 2 - еквiпотенцiальнi лiнiї силового поля

Основною характеристикою вiдцентрового си­лового поля є його напруженiсть:

E = w2R,(7.4)

де E - напруженiсть вiдцентрового поля; w=pn/30 - кутова частота

обертання; n - частота обертання ротора, об/хвил; R - радiус обертання розглядуваної точки (вiдстань вiд центру обертання до розглядуваної точки).

З формули (7.4) виходить, що кожному радiусу обертання вiдповi- дає визначена напруженiсть вiдцентрового поля, тобто еквiпотенцiаль­нi поверхнi (поверхнi рiвного потенцiалу поля) у вiдцентровому полi являють собою концентричнi цилiндричнi поверхнi.

Пiд дiєю вiдцентрового поля на частинку забруднення масою m діє сила

Fв = mE.

При цьому частинка буде рухатися вiд центру зi швидкiстю, що виз­начається вiдношенням вiдцентрової сили до сили опору.

Сила опору руху частинки, як i у випадку осадження в гравiтацiйному полi, залежить вiд числа Рейнольдса. Для частинок мiкрон­них розмiрiв для пiдрахунку сили опору руху можна скориста­тися формулою (для Re<1):

Fс = 3pm dvв,

де m - коефiцiєнт динамiчної в'язкостi очищуваної рiдини, (кг.c)/м2; d - дiаметр осаджуваної частинки, м; vв - швидкiсть руху частинки пiд дiєю вiдцентрової сили, м/ с.

При усталеному русi, який настає в лiченi частки секунди, буде мати мiсце рiвнiсть:

Fв = Fс,

mw2R = 3pmdvв.

З огляду на те, що вiдцентрова сила буде дiяти не тiльки на частинку, але й на кожний елементарний об'єм очищуваної рiдини – ре­зультуюча сила буде пропорцiйна рiзницi густини рiдини i щільності матерiалу частинок забруднень. Отже:

pDr d3 w2 R/6 = 3 p m d vв

або

d2 Dr w2R

vв= ---------(7.15)

18 m

де Dr = rч- rр - рiзниця щiльністі частинок i густини рiдини; rч - щiльність матерiалу частинок; rр - густина очищуваної рiдини.

З формули (7.2) очевидно, що при Dr = 0 рiдина не буде очища­тися.

Якщо протiкання процесу вiдцентрової очистки буде вiдбуватися вiдповiдно до закону Стокса, то

d vвrр

Re = ----- (7.16)

m

Розв'язавши рiвняння (7.15) i (7.16) щодо швидкостi, одержимо формулу для визначення розмiру частинок, що при осаждении в потоку вiдцентрових сил задовольняють умовi Re<1:

d = Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru .

Створити вiдцентрове поле для очистки рiдини можна двома шляха­ми: обертанням потоку рiдини в нерухомому пристрої i обертанням ро­тора разом iз рiдиною, що мiститься в ньому. Апарати першого типу називають гiдроциклонами, а другого –центрифугами або вiдцентро­вими очищувачами.

Гiдроциклони мають цилiндричну, цилiндро-конiчну i конiчну фор­ми. За характером руху рiдини через внутрiшню порожнину гiдро­циклонів вони можуть бути прямострумнi i протиструмнi - у них напрямок потоку змiню-ється на 180о. Закручення потоку рiдини в гiдроциклонах забезпечується або встановленням спецiальних завихрювачiв (акси­альнi гiдроциклони), або бiчним (тангенцiальним) пiдводенням потоку рiдини. На рис. 7.16. показанi схеми гiдроциклонов iз рiзноманiтним способом організації потоку. Прямострумнi (аксіальнi) гiдроциклони показанi на рис.7.17..

В апаратах цього типу на входi встановлюють ґвинтовi або розетоковi завихрювачi. Пройшовши цi пристрої, потiк рiдини отримує обертальний рух, внаслідок чого частинки забруднень, які мають щільність бiльшу, нiж густина очищуваної рiдини, відкидаються до пе­риферiї внутрiшнього простору гiдроциклона. Пiд дiєю сили тяжкіння, забруднення, яке накопичилося, осаджується в нижній частині гiдро­циклона, звiдкi перiодично вилучається через зливальний патрубок.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.16. Протиструмнi гiдроциклони: iз тангенцiальним пiдводом потоку рiдини а) ; iз спiральним пiдводом б) ; з ґвинтовим завихрюва-чем в) ; з розетковим завихрювачем г)

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.17. Аксиальнi гiдро-циклони з винтовим а) та розет-ковим завихрювачем б)

Із збiльшенням дiаметра гiдроциклона збiльшується його продуктив­нiсть, проте знижується ефективнiсть очистки. Зменшання дiаметра гiдроциклона призводить до пiдвищення ефективностi очистки i збiльшення гiдравлiчного опору.

Для збiльшення пропускної здатностi при зберiганнi ефективностi очистки рекомендується з'єднувати паралельно декiлька гiдроцикло­нiв малого дiаметра.

Аксіальнi гiдроциклони мають менший гiдравлiчний опiр i бiльш низьку ефективнiсть очистки.

Протиструмнi гiдроциклони мають бiльш високу ефективнiсть очист­ки. Пiдвищений гiдравлiчний опiр цих гiдроциклонiв спричинений, в основному, змiною напрямку руху рiдини на 180о.

Гiдроциклони характеризуються деякими позитивними власти-востями: у них вiдсутнi рухомi частини i тому нема потреби в їхньому ущiль­неннi й обслуговуваннi; їх вiдрiзняє простота конструкцiї, великий термiн служби. Порiвняно велика пропускна здатнiсть i низький гiдравлiчний опiр (у порiвняннi з фiльтрами) дозволяють застосову­вати їх у якостi пристроїв попередньої фiльт-рацiї i встановлювати на лiнiях зливу малогрузьких нафтопродуктiв iз транспортних засобiв.

Центрифуги є апаратами, в яких очистка рiдини вiдбувається в роторi, що обертається з великою частотою. Якщо вiн одержує обер­тання вiд якогось механiчного приводу (електродвигуна, двигуна внутрiшнього згорання та iн.), то такi центрифуги називають актив­ними. На вiдзнаку вiд активних iснують центрифуги реактивнi. Ротор таких центрифуг обертається, використовуючи енергiю потоку рiдини, що протiкає через його внутрiшню порожнину.

Найбiльше простi за конструкцiєю товстошарові центрифуги (рис. 7.18). На практиці такi пристрої застосовують для грубої очистки рiдини. Пристрiй складається зi статора 1 i ротора 2, який обертається на пiдшипниках 4. Ротор може бути приведений до руху вiд приводу будь-якої конструкцiї. У реальних конструкцiях ротора може розмiщатися центральне тiло 3. Воно розташовується в малое­фективнiй зонi (через слабку напруженiсть вiдцентрового поля) i може слугувати вiссю або валом ротора або виконувати функцiї, пов'язанi з органiзацiєю потоку рiдини всерединi центрифуги.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.18. Схема товстошарової центрифуги: 1 - статор; 2 - ротор; 3 - центральне тiло; 4 - пiдшипник

Забруднена рiдина надходить у порожнину ротора i проходить через кiльцевий простiр на вихiд. Шлях рiдини показаний стрiл-ками на рис. 7.18. Внаслідок впливу вiдцентрових сил частинки забруднень осаджуються на внутрiшнiй поверхнi цилiндричної частини ротора.

За час, протягом якого рiдина пройде вiдстань L в осьовому нап­рямку, частка забруднення повинна встигнути пройти вiдстань

l = R - r0.

Позначив швидкiсть прямування механiчних частинок в осьовому напрямку через vр, а в радiальному vв, можна записати

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

звідки

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru .

Таким чином, довжина ротора L буде прямо пропорцiйна вiдстанi l. Звідси вмходить, що з метою скорочення зовнiшнiх габаритiв до­цiльно зробити шлях, який проходить частка в радiальному напрямку (l), якмога меншим. Витрата очищуваої рiдини при однаковiй довжинi ротора (L) може бути збiльшена (вона пропорцiйна швидкостi рiдини vр) у стiльки разiв, у скiльки буде менше вiдстань l. Внутрiшню порожнину ротора необхiдно роздiлити на декiлька тонких шарів, по яких буде проходити очищувана рiдина. Це досягається шляхом установлення в ротор спецiальної вставки. Такi центрифуги одержали назву тонкошарових. На рис. 7.19 зображена центрифуга з ци­лiндричною багатошаровою вставкою 2, яка являє собою блок концентрично розташованих циліндрів (труб). Така вставка роздiляє потiк рiдини на велику кiлькiсть тонких шарів.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.19. Схема центрифуги з тонкошаровою вставкою у виглядi блока концентричних цилiндрiв: 1 - ротор; 2 - блок концентричних цилiндрiв; 3 – перегородки

Очистка рiдини здiйснюється в усiх кiльцевих шарах одночасно. За рахунок малого шляху, який треба пройти частцi до поверхнi осадження, значно пiдвищується продуктивнiсть i тонкість очистки тонкошарових цент­рифуг. З огляду на те, що напруженiсть вiдцентрового поля збiль­шується зi збiльшенням радiуса R, тонкошаровi вставки роблять iз перемiнною (що збiльшується) товщиною Di. Це забезпечує однакову тонкість очистки в усiх кiльцевих зазорах. Мiнiмальний розмiр частинок dmin осаджуваних у роторi центрифуги (тонкість очистки) за один прохiд рiдини можна визначити за формулою

dmin= Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru , (7.8)

де Di i Ri - вiдповiдно товщина i радiус обертання i-ї кiльцевої шару.

Вираз (7.8) дає можливiсть проаналiзувати вплив конструк­тивних параметрiв ротора центрифуги на тонкість очистки i продук­тивнiсть центрифуги. Якщо врахувати, що середня швидкiсть руху рiдини через внутрiшню порожнину ротора повинна задовольняти умовi (7.8), то можна визначити витрату очищуваної рiдини Q в одиницю ча­су:

Q = pvж(R2 - r02),

а з урахуванням осадження необхiдного розмiру частинок

pL(R2 - r02)d2 Drw2 Ri

Q = -----------------.

18mDi

Тонкість очистки рiдини можна буде визначити по формулi

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru ,

Враховуючи, що

pn

w= ---,

де n - частота обертання (об/ хвил), можна визначити необхiдну частоту обертання ротору для очистки рiдини з прокачуванням Q i тонкісттю очистки, яка дорiвнює d:

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru .

З метою покращення технологiчностi виготовлення застосовують тонкошаровi спiральнi вставки (рис. 7.20). Їх виконують iз металевої фольги, накрученої у виглядi однозахідної спiралi. Для одержання необхiдного зазора для прокачування

рiдини при накручені спiралi мiж сусiднiми шарами укладають прокладки 3 або роблять виступи.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.20. Схема тонкошарової центрифуги з однокамерною спiральною вставкою: 1 - корпус ротора; 2 - спiральна вставка; 3 - прокладка

Тонкошарова вiдцентрова очистка може бути досягнута шляхом ви­готовлення багатокамерної вставки, яка виконана у виглядi багатозаход­ної спiралi або багатопроменевої системи. Багатокамернi вставки складнiше виготовити, проте вони мають багато переваг, головним серед яких є можливiсть утворення брудозбiрних камер. Вставка являє со­бою перфоровану трубку 5 (рис. 7.21), до зовнiшньої поверхнi якої прикрiплено стрiчки з металевої фольги. Мiж стрiчками утворюються камери, в яких здiйснюється вiдцентрова очистка рiдини. Для рiв­номiрного пiдведення рiдини в камеру на трубцi 5 повинно бути стiльки рядiв отворiв, скiльки утворено камер. При вiдцентровiй очистцi рiдина рухається вiд центру до периферiї ротора вздовж камер. Частинки забруднень, які осiли пiд дiєю вiдцентрових сил на внутрiшню поверхню стрiчок, можуть або залишатися на цiй поверхнi до зупинки ротора, або рухатись по нiй до периферiї. Це залежить вiд кута нахилу спiралi. Механiчнi частинки, досягнувши кiнця стрiчки, через вiкна влучають у простi або автоматичнi грязеуловлювачі.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.21. Схема центрифуг iз багатокамерними вставками: а) варiант iз спiральною багатокамерною вставкою; б) варiант iз багатопромiн­ною вставкою; 1 - ротор; 2 - вставка; 3 - прокладки; 4 - перегородка з вiкном; 5 – перфорована трубка пiдводу рiдини.

Високу тонкість очистки можна одержати в центрифузi, в роторi якої розмiщений пакет конiчних тарiлок (рис.7.22).

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.22. Схема тонкошарового вiдцентровування з пакетом конiчних тарiлок: 1 - корпус ротора; 2 - конiчна тарiлка

Конiчнi тарiлки розташованi в корпусi таким чином, що є зазор для проходу рiдини як уздовж внутрiшньої стiнки корпусу, так i мiж сусiднiми тарiлками. Рiдина, проходячи через пакет, дiлиться на численнi тонкi шари. Пiд дiєю вiдцентрової сили твердi частинки осаджуються на внутрiшнiй поверхнi конуса. При визначеному кутi конусностi цi частинки можуть рухатися уздовж утворюючої конусної поверхнi доти, поки не осядуть на внутрiшнiй цилiндричнiй поверхнi корпусу. У цiй конструкцiї вiдцентрового очищувача реалiзована перевага тонкошарового центріфугування, а накопичення вилучених забруднень вiдбувається на набагато меншiй поверхнi, ніж у цилiнд­ричнiй центрифузi зi спiральною вставкою. Це iстотно полегшує про­цес очистки центрифуги. Якщо ж зробити осаджувальну поверхню ко­нусною, то накопичення забруднень пiд час очистки рiдини буде вiдбуватися в дуже обмеженому, спецiально передбаченому просторi - брудозбиральнiй камерi.

За своєю конструкцiєю вiдцентровi очищувачi рiзноманiтнi. Всi во­ни мають тi або iншi позитивнi або негативнi якостi. Теоретичнi аспекти вiдцентрової очистки рiдин, конструкцiї i класифiкацiя очистки докладно розглянутi в роботi [5].

Вже багато рокiв в авiацiйнiй промисловостi серійно випускається i широко використовується стенд для тонкої очистки рiдин, у якому використовують тонкошарову центрифугу ГЦН-904.

Конструкцiя вiдцентрового очищувача ГЦН-904, який виконанй з тонко­шаровою спiральною вставкою, показана на мал.7.23. Очищувач гЦН-904 призначений для очистки авiацiйного гасу й рiдини АМГ-10. За один прохiд вилучаються практично всi твердi частинки розмiром бiльш 5 мкм. Центрифуга ГЦН-904 є одночасно очищувачем рiдини i насосом. На осi 10 центрифуги на двох пiдшипниках ковзання 5 i 19 обертається ротор 2, який складається зi спiральної вставки 3, втулки 1, верхньої 8 i нижньої крильчатки 11.

Ротор центрифуги розкручується вiд електродвигуна потужнiстю 1,5 кВт через клинопасову передачу. Вставка ротора виготовлена шляхом намотування металевої стрiчки (фольги) на втулку 1 у спiраль iз постiйним кроком 0,5 мм, якого досягають встановлюючи прокладки вiдповiдної товщини. Внутрiшнiй дiаметр центрифуги дорiвнює 150 мм, а височiнь спiральної вставки становить 140 мм. Припустима вит­рата рiдини до 50 л/хв при частотi обертання n=7500 об/хв.

Центрифуга ГЦН-904 створює тиск рiдини до 3,5 кг/ см2.

Стенд очистки рiдини СОГ-904 має власний бак, центрифугу, електродвигун, систему пуску i гiдравлiчну арматуру. Стенд призна­чений для тонкої очистки рiдин i промивки гiдравлiчних агрегатiв при їхньому виготовленнi i збиранні. За його допомогою можна здійснювати перiодичну очистку робочих рiдин гiдравлiчних систем верста­тiв i автоматичних лiнiй при виробництвi лiтакiв, двигунiв та iнших виробiв. Стенд також можна використовувати для очистки мастильних матерiалiв i рiдин гiдросистем лiтакiв при пiдготовцi їх до зап­равки i для регенерацiї вказаних рiдин на пiдприємствах i нафтоба­зах.

Гравiтацiйна очистка рiдин - student2.ru

Рис. 7.23. Конструкцiя серiйної тонкошарової центрифуги типу ГЦН (герметична центрифуга насос): 1 - вiсь; 2 - ротор; 3 - спiральна вставка; 4 - вiдводний патрубок; 5, 11 - пiдшипники ковзання; 6 - пробка; 7 - приймач; 8 - верхня крильчатка; 9 - нижня криль­чатка; 10,12,13 - деталi ущiльнення; 14, 15 - вихiдний i вхiдний штуцери; 16- втулка

Магнiтна очистка

Очистку рiдин у магнiтному полi застосовують тiльки для феромаг­нiтних матерiалiв. Частинки такого походження, потрапивши в магнiтне поле, буде вiдчувати силу, яка перевершує силу тяжіння на де­кiлька порядкiв.

Теоретичної залежності для розрахунку процесу очистки в магнiтно­му полi не iснує, тому на практицi використовують експеріментальні данi.

У промислових пристроях очистки рiдин використовують постiйнi магнiти, оскільки застосування електромагнiтiв iстотно збiльшує вартiсть засобiв очистки, а обслуговування такого обладнання вимагає високої квалiфiкацiї. Розмiри i маса обладнання помiтно збiльшу­ються. Проте при проектуваннi стацiонарних засобiв очистки з наяв­нiстю великої кiлькостi феромагнiтних частинок забруднень застосу­вання електромагнiтiв може бути доцільним.

Магнiтна очистка рiдин дозволяє вилучати з очищуваної рiдини фе­ромагнiтні частинки розмiром до 0,5 мкм, тобто забезпечувати високу тонкість очистки, збiльшуючи ресурс роботи звичайних фiльтрiв тонкої очистки. Магнiтна обробка очищуваної рiдини корисна ще й тим, що дуже дрiбнi частинки забруднень, які є намагнiченими, коагулюються й утворюють конгломерати досить великих розмiрiв (порядку 20-50 мкм), яки добре затримуються звичними фiльтрами.

У практицi вiтчизняного i зарубiжного машинобудування всi маг­нiтнi очищувачi можна розподiлити на двi групи. До першої групи вiд­носяться очищувачi, в яких утримання частинок здiйснюється безпосе­редньо постiйними магнiтами, до другої - очищувачi, у котрих цi функцiї виконують феромагнiтнi вставки, які розмiщенi в полi постiйних магнiтiв. Вiдомi також комбiнованi конструкцiї, що складаються зi сполучення звичного фiльтра з магнiтними вставками. Використання вставок (або чохлiв) iз немагнiтного матерiалу iстотно полегшує обслуговування магнiтних очищувачiв. Достатньо витягти постiйнi магнiти i на частинки , що осiли, не будуть дiяти сили магнiтного поля, тобто вони можуть бути вилученi простим ополаскуванням або струшуванням.

При проектуваннi очищувачiв варто враховувати, що ефективнiсть процесу магнiтної очистки залежить вiд ряду чинникiв:

- потiк рiдини повинен проходити тонкими шарами через об­ласть iз максимальною напруженiстю магнiтного поля;

- режим течії рiдини повинен бути ламiнарним;

- чим менше в'язкiсть рiдини, тим ефективнiше процес очищення;

- сила, що дiє на частинку зі сторони магнiтного поля, обернено про­порцiйна квадрату вiдстанi;

- напрямок потоку рiдини повинен збiгатися з напрямком силових лiнiй магнiтного поля.

Наши рекомендации