Разработка и исследование технологической эффективности тонкослойных гравитационных очистителей водных СОЖ на шлифовальных операциях

• Автор: Краснова, Марина Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных аббревиатур и обозначений

Введение
Глава 1. Системы очистки СОЖ как элементы технологического обеспечения машиностроительных производств. Цель и задачи работы

1.1. Влияние чистоты СОЖ на эффективность шлифовальных операций

1.2. Технологические, схемотехнические и конструктивные

решения систем очистки СОЖ

1.3. Особенности моделирования и проектирования систем очистки СОЖ

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований

Глава 2. Моделирование тонкослойных гравитационных очистителей

СОЖ от механических примесей
2.1. Детерминированно-вероятностное моделирование тонкослойных гравитационных очистителей СОЖ от механических примесей
2.2. Численные исследования наследственности дисперсных составов механических примесей при очистке СОЖ в тонкослойных гравитационных очистителях
2.3. Численные исследования эффективности очистки СОЖ от механических примесей в многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителях
2.4. Численные исследования эффективности очистки СОЖ в многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителях при отказе одной или нескольких ступеней очистки
2.5. Численные исследования длительности непрерывной очистки СОЖ в тонкослойном гравитационном очистителе до
его регенерации
2.6. Выводы
Глава 3. Экспериментальные исследования эффективности
тонкослойных гравитационных очистителей СОЖ от механических примесей при круглом
наружном шлифовании
3.1. Методика экспериментальных исследований эффективности очистки СОЖ от механических примесей в тонкослойных гравитационных очистителях

3.2. Методика экспериментальных исследований технологической эффективности тонкослойных гравитационных очистителей
СОЖ при круглом наружном шлифовании
3.3. Эффективность очистки СОЖ от механических примесей
в тонкослойных гравитационных очистителях
3.4. Технологическая эффективность тонкослойных гравитационных очистителей при круглом наружном шлифовании
3.5. Выводы
Глава 4. Расчет, оптимизация, проектирование и испытания
многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителей СОЖ
4.1. Методики расчета и проектирования многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителей
4.2. Оптимизация одно- и многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителей СОЖ
4.3. Влияние исходных условий очистки СОЖ на экономичность оптимизированных тонкослойных гравитационных
очистителей
4.4. Опытно-промышленные испытания многоступенчатых тонкослойных гравитационных очистителей СОЖ
4.5. Выводы
Глава 5. Экономическая эффективность тонкослойных
гравитационных очистителей
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Список основных аббревиатур и обозначений
КМС - кассетный магнитный сепаратор;
ТГО - тонкослойный гравитационный очиститель;
ИЖ - шлифовальный круг;
Е - нормативный коэффициент капитальных вложений;
3 - приведенные затраты на очистку 1 м3 СОЖ, тыс. руб./м3;
К - удельные капитальные затраты на очистку 1 м3 СОЖ, тыс. руб./м3;
Кq - удельные капитальные вложения при внедрении очистителя на единицу производительности, тыс. руб./(м3/ч);
Kgopi, K'oopi - оптимальные удельные капитальные вложения при внедрении очистителя на единицу производительности, м3/ч, без учета коэффициента интенсификации и с учетом соответственно, тыс. руб./(м3/ч);
Мос - масса осадка, формирующегося за единицу времени, кг/с;
Фд - действительный годовой фонд времени, ч;
В - ширина пакета осадительных пластин, м;
Втго - обобщенный детерминированно-вероятностный параметр, с/м;
С - концентрация механических примесей в СОЖ, мг/дм3;
Сд - граничная концентрация механических примесей при аддитивном осаждении частиц, мг/дм3;
Сд, С0 - концентрация механических примесей соответственно в исходной и очищенной СОЖ, мг/дм3;
С,„, С0, - концентрация механических примесей /-ой фракции соответственно в исходной и очищенной СОЖ, мг/ дм3;
Сэм— концентрация эмульсола, %;
D - оптическая плотность жидкости, загрязненной механическими примесями; d, d - размер и средний размер частицы механических примесей, мкм; d,d2,di - среднее арифметическое, квадратическое и кубическое значение размера частиц соответственно, мкм; й?50 - тонкость очистки, мкм;
d„, d<, - среднее арифметическое значение размера частиц механических
примесей в исходной и очищенной СОЖ, мкм;
d, - диаметр эквивалентной частицы /-ой фракции, мкм;
dK, - эквивалентный диаметр комплекса (частица - гидратная оболочка)
частиц г'-ой фракции, мкм;
f - частость частиц г'-ой фракции;
Етго - обобщенный вероятностный параметр, м2/с;
Я- высота пакета осадительных перегородок, м; h - зазор между осадительными перегородками, м;
hr, hn - толщина гидратной оболочки частицы и частицы /-ой фракции, мкм; [/zoc] - допустимая высота осадка на осадительной перегородке, м;
Яш - длина изношенной части круга, мм;
К в, Kf — комплексный детерминированный параметр с учетом, с/м, и без учета длины осадительной перегородки, м2/с, соответственно; kh - коэффициент толщины гидратной оболочки;

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований
1. Эффективность процесса очистки СОЖ снижается в результате неизбежного при шлифовании загрязнения СОЖ механическими примесями. Для обеспечения технологической эффективности операций круглого наружного и плоского шлифования периферией круга ГОСТ Р 50815 регламентирует допустимые значения концентрации механических примесей в СОЖ в зависимости от среднего размера частиц механических примесей и требуемой величины среднего арифметического отклонения профиля Ка обработанной поверхности.
2. Эффективность разработанных и широко применяемых средств очистки СОЖ позволяет обеспечить высокие требования к качеству очистки СОЖ от металлической стружки, однако для очистки СОЖ от тонких абразивных частиц экономичная и технологически эффективная техника очистки не создана.
3. Создание многоступенчатых систем очистки СОЖ от механических примесей, построенных на основе ТГО сдерживается, отсутствием:
- математических моделей параметров качества очищаемых СОЖ от механических примесей, учитывающих совокупность детерминированных условий (аддитивный механизм осаждения), распределение частиц механических примесей по фракциям (вероятностный аспект) и коагуляцию механических примесей при осаждении (синергетический механизм осаждения);
- зависимостей от исходных условий параметров качества очистки СОЖ в ТГО или многоступенчатых системах, построенных на их основе;
- математических моделей, позволяющих определять конструктивные и технологические параметры многоступенчатых ТГО, в том числе в случае отказа одной или нескольких ступеней;
- математических моделей ТГО, характеризующих длительность непрерывной работы до регенерации и моделей многоступенчатых ТГО, обеспечивающих оценку удельных капитальных вложений на единицу производительности при внедрении очистителей в зависимости от исходных условий;
- методик расчета и проектирования ТГО и построенных на их основе многоступенчатых систем очистки, высокоэффективных в технологическом и экономическом отношениях.
В связи с вышеизложенным целью настоящей работы является создание одно- и многоступенчатых ТГО водных СОЖ, применяемых на шлифовальных операциях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: