ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Факторы, влияющие на эффект очистки фильтрующих материалов ультразвуком из "Очистка фильтрующих материалов Издание 2" Параметры в ряду располагаются последовательно слева направо по мере возрастания их роли в увеличении эрозионной активности. Так, поверхностное натяжение жидкости ст при изменении его в пределах, характерных для жидкостей, применяемых в технологии очистки деталей, позволяет увеличить эрозионную эффективность в меньшей степени, чем любой другой параметр в ряду. Однако увеличение поверхностного натяжения нежелательно, так как это может привести к уменьшению вероятности затекания жидкости в поры материала и затруднению очистки поверхностей. Повышение эрозионной активности за счет уменьшения плотности жидкости р, давления пара Р или увеличения вязкости ц ограничено в условиях регенерации загрузок водоочистных фильтров. [c.72] Для определения оптимальных условий ультразвуковой очистки фильтрующих материалов, использующихся в фильтрах для очистки воды на ТЭЦ и очистки сточных вод, были проведены исследования на опытных установках. [c.72] Влияние параметров ультразвука на степень очистки материала исследовалось в стационарных условиях при ультразвуковой обработке небольших проб загрязненной загрузки и при промывке фильтрующего слоя в восходящем потоке промывной воды в лабораторной колонке, схема которой приведена на рис. 4.1. [c.73] Ультразвуковой обработке подвергались фильтрующие материалы, эксплуатировавшиеся на протяжении 2—8 лет на химводоочистках ТЭЦ, и свежие материалы, загрязненные оксидами железа непосредственно перед очисткой. [c.73] Исследования были проведены с целью определения в первую очередь оптимальных условий очистки фильтрующих материалов от оксидов железа. [c.73] Проводилось сравнение эффектов ультразвуковой и химической очисток. Для этого параллельно с ультразвуковой обработкой материалы обрабатывались 10%-ной соляной кислотой. [c.73] Исследованию влияния ультразвука на удаление загрязнений подвергались также отдельные пробы загрязненных загрузок, извлеченные из рабочих фильтров, входящих в состав сооружений для очистки сточных вод различных технологических производств, фильтров очистных сооружений МПО Красный богатырь , Московской ситценабивной фабрики и НПО Рубин . Фильтры на МПО Красный богатырь служат для очистки условно чистых и ливневых вод промплощадки. Эти воды содержат нефтепродукты и взвешенные вещества, в состав которых входят глинистые частицы, сажа, тальк и другие загрязнения. Фильтры Московской ситценабивной фабрики служат для очистки воды р. Москвы при ее подготовке для использования в технологических процессах. Очистка воды производится в сверхскоростном режиме при скорости фильтрования от 5 до 75 м/ч, загрузка фильтров состоит из песка с крупностью фракций 1—3 мм. При необходимости в исходную воду производится подача сернокислого алюминия или полиакриламида. [c.73] Анализ работы фильтров МПО Красный богатырь . Московской ситценабивной фабрики (СНФ) и НПО Рубин показал, что применяемый метод водовоздушной промывки малоэффективен, поскольку в загрузке с течением времени наблюдается образование грязевых агломератов, представляющих собой группы частиц песка, склеенных полиритом, нефтепродуктами и другими загрязнениями (см. рис. 2.2), которые не разбиваются не только при водовоздушной промывке, но и при механическом встряхивании. Это приводит к росту начальных потерь напора и вызывает необходимость частой замены загрузки. [c.74] Определения загрязненности загрузки показали, что она содержит большое количество остаточных загрязнений (13,5— 30 кг/м ), что приводит к изменению пористости фильтрующего слоя и вызывает возрастание начальных потерь напора и сокращение фильтроцикла. [c.74] Частота ультразвуковых колебаний составляла 18—35 и 800 кГц, интенсивность излучения до 7 Вт/см при низкочастотном облучении и до 10 Вт/см — при высокочастотном. Продолжительность озвучивания достигала 16 мин и более. [c.75] Степень удаления загрязнений определялась количеством загрязнений, перещедщих с поверхности загрузки в промывную воду, или количеством остаточных загрязнений, т. е. загрязнений, оставшихся на поверхности зерен фильтрующего материала после осуществления регенерации. Для этого определяли общее количество взвешенных веществ в промывной воде, потери при прокаливании пробы обработанной загрузки, общее содержание на поверхности зерен минеральных загрязнений, растворимых в НС1, катионов металлов (Fe ) в отношении к единице массы пробы загрузки в сухом состоянии. [c.75] Помимо этого определялась кинетика удаления загрязнений из пробы обработанной загрузки путем ее промывки в лабораторной колонке й =50мм при подаче восходящего потока промывной воды с интенсивностью (10н-20) 10 м /м с. [c.75] Влияние частоты ультразвука. О влиянии частотных характеристик ультразвукового поля существуют противоречивые мнения. Так, с одной стороны, отмечается [136], что кавитационный пузырек вырождается в пульсирующий при повышении частоты до 10 и понижении до 10 Гц, а эрозионная активность его не зависит от частоты. С другой стороны, установлено, что эрозионная активность пузырька линейно уменьшается с ростом частоты колебаний в диапазоне от 20 до 500 кГц [112]. Поэтому для технологических ультразвуковых установок в машиностроении в качестве оптимального принят диапазон частот от 18 до 44 кГц, поскольку уменьшение частоты в область слышимых звуков приводит к повышению уровня шума, а увеличение частоты более 44 кГц — к снижению КПД преобразователей. Однако повышение частоты может привести к положительным эффектам, так как в этом случае могут возникнуть более равномерное кавитационное поле и более интенсивные акустические течения. Эффект очистки при повышении частоты можно также объяснить тем, что за счет уменьшения длины волны увеличивается возможность проникновения ультразвуковой энергии в капиллярные области между частицами зернистого материала. [c.75] В зависимости от свойств загрязнений ультразвуковая обработка с частотой 18—22 кГц приводит к повышению степени очистки зерен от загрязнений в 3—7 раз по сравнению с водовоздушной промывкой. [c.76] Анализ кинетики удаления загрязнений из загрузки фильтров Московской ситценабивной фабрики при их промывке в восходящем потоке воды в лабораторной колонке (см. рис. 4,1) подтвердил невысокую эффективность этого способа. При промывке проб в лабораторной колонке после их ультразвуковой обработки с частотой колебаний 22 и 800 кГц эффективность отмывки песка значительно повыщается (рис. 4.3). [c.77] за одно и то же время (2 с) при расходе электроэнергии в количестве 0,4 Вт на 1 см жидкости удаляется 25—50% загрязнений, при увеличении расхода ее в 3 раза удаляется 60- 90% загрязнений. Дальнейшее увеличение затрат электроэнергии существенно не отражается на очистке (рис. 4.5, 4.6). [c.78] Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что отделение загрязнений от зерен кварцевого песка в исследованных пробах практически заканчивается по истечении 1 мин ультразвуковой обработки при частоте 18 22 кГц. Это свидетельствует о высокой скорости процесса и опре,те.тясг преимущества ультразвуковой очистки по сравнению с другими методами. [c.79] Избыточное статическое давление. Изучение зависимости эффективности удаления загрязнений от величины избыточного статического давления при ультразвуковой обработке проводилось путем обработки навесок загрязненного песка в ультразвуковой камере (рис. 4.9), где создавалось избыточное давление до 0,3 МПа. Продолжительность обработки при частоте 18—22 кГц составляла до 30 с. [c.80] Вернуться к основной статье