Разработка и исследование метода получения щелевых фильтрующих структур

• Автор: Слепцов, Аркадий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Современные типы щелевых фильтров и технологии их изготовления.

1.1. Щелевые фильтры, получаемые механической

обработкой

1.2. Щелевые фильтры, получаемые физикотехническими методами обработки.

1.3. Сборные щелевые фильтры

1.4. Метод деформирующего резания.

Основные выводы по главе

Постановка цели и задач исследования

2. Теоретические зависимости процесса получения щелевых фильтрующих структур методом ДР.
2.1. Анализ схем получения щелевых фильтрующих труб методом ДР
2.2. Зависимость параметров получаемых щелевых фильтрующих труб
от режимов обработки
2.2.1. Зависимость ширины прорезаемых щелей от осевой подачи
2.2.2. Методика обеспечения постоянства ширины щелей для участков врезания и выхода инструмента.
2.3. Получение регулируемых щелевых фильтрующих труб методом ДР
и управление их характеристиками
2.4. Зависимость изменения ширины щели по ее длине от параметров
обработки
2.5. Расчет кинематических углов инструмента при токарнофрезерной схеме обработки
Основные выводы по главе.
3. Экспериментальные исследования процесса получения щелевых фильтрующих труб методом ДР
3.1. Особенности обработки полимерных материалов методом ДР
3.2. Искажение размеров и профиля получаемой фильтрующей структуры по сравнению с расчетными
3.3. Методика корректировки параметров получаемой структуры
3.4. Изменение параметров структуры для регулируемых щелевых фильтрующих труб
Основные выводы по главе
4. Практическая реализация и перспект ивные области использования проницаемых структур, полученных методом ДР ДО
4.1. Инструмент для получения проницаемых щелевых структур на полимерных заготовках методом ДР
4.2.Реализация получения щелевых фильтрующих труб методом ДР на токарных станках
4.3. Получение металлических трубчатых фильтров методом ДР.
4.4. Использование полимерных щелевых фильтрующих труб в дренажнораспределительных устройствах
4.5.Самоочищающиеся фильтры с системой фокусированной обратной промывки
4.6. Применение метода ДР для получения барботеров
Основные выводы по главе
5. Эксплуатационные характеристики щелевых фильтрующих труб, полученных методом ДР.
5.1. Исследование регулируемых щелевых фильтрующих труб на
тонкость фильтрации.
5.2. Экспериментальное определение перепадно расходной характеристики регулируемых щелевых фильтрующих труб
5.3. Экспериментальное определение осевой жесткости регулируемых щелевых фильтрующих труб
5.4. Варианты конструкций фильтров на основе регулируемых щелевых проницаемых труб
Основные выводы по главе
Общие выводы
Список литературы


Однако фильтры тонкой очистки обладают повышенной склонностью к засорению и поэтому для увеличения их ресурса перед ними ставят фильтры средней и грубой очистки для удержания крупных частиц. В качестве таких фильтров широкое распространение получили сборные пластинчатые фильтры, оснащенные скребками, позволяющими механически очищать фильтр от загрязнений. Однако такие фильтры конструктивно сложны и имеют низкую технологичность. Повышенные требования предъявляются к скважинным фильтрам, которые используются при добыче подземных вод и нефти []. Скважинные фильтры должны обладать повышенной прочностью и надежностью, т. Возможность регенерации противотоком более чем актуальна для скважинных фильтров, т. Для этих фильтров необходимо применение коррозионо-стойких материалов. Особенности технологии заканчивания скважин обуславливают необходимость обеспечения непроницаемости фильтра до завершения монтажа []. Непроницаемость фильтра обеспечивают заглушкой отверстий в трубчатом каркасе алюминиевыми пробками, которые срезаются после завершения монтажа. Используемые на сегодняшний день скважинные фильтры имеют низкую производительность изготовления, а также нетехнологичны в изготовлении. Сетчатые фильтры имеют повышенное гидравлическое сопротивление и недостаточно эффективно регенерируются противотоком. К фильтрам, используемым в пищевой, химической, фармацевтической и медицинской промышленности предъявляются повышенные требования по надежности и тонкости фильтрации []. Используемые материалы должны быть химически стойкими к фильтруемым средам, зачастую агрессивным, а также экологически безопасными. Это обуславливает применение для изготовления фильтроэлементов таких материалов, как коррозионно-стойкие стали, полимеры (особенно фторопласт), благородные металлы. В данных отраслях промышленности используются мембранные фильтры, нетканые материалы, сетчатые фильтры. Для увеличения ресурса фильтров тонкой очистки также применяют различные фильтры грубой и средней очистки, выполненные из химически инертных материалов. Таким образом, использование щелевых фильтров является весьма перспективным в развитии фильтрующих систем. Это обусловлено способностью щелевых фильтров к эффективной регенерации противотоком фильтруемой среды, а также их невысоким гидравлическим сопротивлением. В настоящее время существует ряд типов и конструкций щелевых фильтров. Их можно разделить по технологическим методам изготовления на (рис. Одним из способов, позволяющим получать щелевые фильтрующие 'грубы из различных материалов является фрезерование дисковыми фрезами [], При этом необходимо использование дополнительной технологической оснастки для реализации дополнительного движения деления - поворота трубной заготовки вокруг своей оси. Прорсзание сквозных щелей возможно как одним инструментом, так и блоком из нескольких дисковых фрез. При этом щели могут быть как радиальные (рис. Ширина получаемых щелей в этом случае определяется шириной инструмента и величиной разбивки. Таким образом, имеется ограничение ширины прорезаемых щелей. Фрезерованием получают щели шириной 0, мм и более. Методом фрезерования возможно получать также и регулируемые фильтры []. Для обеспечения возможности регулировки ширины фильтрующих щелей, их прорезают на рядами, а в шахматном порядке (рис. Угловое смещение составляет при этом °. Такая труба имеет пониженную осевую жесткость и может деформироваться в упругой области, тем самым обеспечивая возможность бесступенчатой регулировки ширины сквозных щелей. Конструктивно изменение длины фильтроэлемента осуществляется путем перемещения одного торца относительно другого с помощью механизма изменения величины зазора. При регенерации противотоком давление промывки обеспечивает растягивание фильтроэлемента вдоль оси в упругой области, вызывая тем самым увеличение ширины фильтрующих щелей, что повышает эффективность регенерации. В другом варианте аналогичного фильтроэлемента сквозные щели прорезаются не попарно, а поодиночке на глубину, равную внутреннему диаметру плюс толщина стенки трубы (рис. Рис.