Результаты экспериментальной проверки расчета структуры фильтрующего элемента из нетканого полимерного материала

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_

эксперимента; подготовка оборудования; выполнение контрольных экспериментов; проведение серии опытов; получение эмпирических зависимостей; обработка данных и т.д.

Таким образом, по аналогии с реальным экспериментом проведение больших комплексных расчетов с использованием компьютерной обработки информации естественно рассматривать как эксперимент, проводимый на вычислительной машине, или вычислительный эксперимент. Вычислительный эксперимент открывает новые возможности использования ЭВМ, превращая ее из средства для ускоренного получения решения математических задач в инструмент экспериментатора. Список использованной литературы:

1. Колотилов, Ю.В. Экспертная система мониторинга линейной части магистральных газопроводов / Ю.В. Колотилов, А.Д. Решетников, И.Г. Воеводин и др. - М.: Известия, 2009. - 445 с.

2. Колотилов, Ю.В. Аналитическое планирование ремонта магистральных газопроводов в информационной среде / Ю.В. Колотилов, А.Д. Решетников, И.Г. Воеводин и др. - М.: Известия, 2009. - 464 с.

3. Колотилов, Ю.В. Функционально-технологический мониторинг системы обслуживания и ремонта газопроводов / Ю.В. Колотилов, А.Д. Решетников, И.Г. Воеводин и др. - М.: Известия, 2009. - 512 с.

4. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем / В.П. Тарасик. - М.: Дизайн-ПРО. 2004. - 370 с.

5. Ашихмин, В.Н. Введение в математическое моделирование / В.Н. Ашихмин, П.В. Трусов, Н.Б. Гитман и др. - М.: Логос, 2005. - 440 с.

6. Kolotilov, Yu.V. Expert systems for the constructions in the information environment / Yu.V. Kolotilov, A.M. Korolenok, D.N. Komarov et al. - New York, 2012. - 544 p.

7. Kolotilov, Yu.V. Simulation of construction operations in the ала^юа! systems / Yu.V. Kolotilov, A.M. Korolenok, D.N. Komarov, A.S et al. - New York, 2013. - 548 p.

8. Лисин, И.Ю. Анализ условий реализации организационных и технологических процессов при управлении ремонтно-строительными предприятиями / И.Ю. Лисин, А.М. Короленок, Ю.В. Колотилов. - Деловой журнал Neftegaz.RU. - 2015. - № 11-12. - С. 56-59.

9. Лисин, И.Ю. Анализ показателей инвестиционных проектов капитального ремонта магистральных трубопроводов / И.Ю. Лисин, А.М. Ефремов, Ю.В. Колотилов. - Газовая промышленность. - 2016. - № 2 (734). - С. 63-66.

10. Субботин, В.А. Моделирование системы проектирования ремонта магистральных трубопроводов с использованием современных информационных технологий / В.А. Субботин, Ю.В. Колотилов, А.С. Миклуш. - Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2016. - № 10. - С. 31-36.

© Химич И.В., Миклуш Я.С., 2017

УДК 628.543.15

М.И. Христофорова

магистр КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана г. Калуга, Российская Федерация А.А. Хролынцев инженер-конструктор АО «Фильтр» пос. Товарково, Российская Федерация

О.В. Яковлева К.т.н., доцент КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана г. Калуга, Российская Федерация

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ РАСЧЕТА СТРУКТУРЫ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ИЗ НЕТКАНОГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

Аннотация

Исследование на базе экспериментов подтвердило правильность разработанной методики расчета

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_

структуры фильтрующего элемента из нетканого полимерного материала. На основании разработанной методики появилась возможность изменять важную характеристику фильтроэлемента, что привело к изменению грязеемкости. В результате можно получить фильтроэлемент, имеющий максимальную грязеемкость и увеличить срок его эксплуатации.

Ключевые слова

Фильтрование, фильтроэлемент, фильтрующий слой, грязеемкость, тонкость очистки, перепад давления.

Фильтрование - один из наиболее распространенных и надежных технологических приемов водоподготовки. Для его осуществления применяются различные фильтрационные среды, одной из которых являются нетканые фильтрационные материалы [1].

Такие материалы широко используются в современной промышленности при изготовлении полимерных фильтрующих элементов. Полученные из этих материалов фильтроэлементы обладают высокой эффективностью очистки жидкости. Однако, фильтрация жидкости с помощью таких фильтров сопряжена с постоянным расходом фильтроэлементов, так как они обладают относительно небольшой грязеемкостью и быстро засоряются. Вследствие того, что такие фильтрующие элементы достаточно дороги, их применение становится экономически не выгодно.

Увеличение срока службы фильтроэлементов является актуальным.

Цель работы - экспериментальная проверка методики расчета структуры фильтрующего элемента из нетканого полимерного материала, позволяющая получить фильтроэлемент, имеющий максимальную грязеемкость.

Объектами исследования являлись фильтрующие элементы, представленные на рисунке 1, для очистки жидкостей от механических примесей, изготовленные по технологии «meltblown» - «мелтблаун.

Рисунок 1 - Опытные образцы фильтрующих элементов

Структура одного из образцов была сформирована на основании разработанной ранее методики [2, с. 55] для тестового загрязнителя (кварца молотого пылевидного марки Б ГОСТ 9077-82).

Срок службы фильтрующих элементов зависит от показателя грязеемкости, структуры фильтрующего элемента.

Для проведения сравнительных испытаний на грязеемкость, были изготовлены фильтрующие элементы с отличными от оптимальной структурами фильтрующего слоя. Для этой цели были выбраны несколько законов изменения давления воздуха на регуляторе от диаметра фильтрующего элемента, которые отличались от оптимального: ступенчатый; параболический; экспоненциальный; линейный; гиперболический.

На рисунке 2 представлены графики зависимости давления на регуляторе от диаметра фильтра для указанных законов.

Законы изменения давления на регуляторе для образцов, отличных от оптимального, описываются уравнениями кривых, проходящих через две точки А фоТС; Ротс) и В фШр; Рнар). Координаты точки А определяются наружным диаметром отсечного слоя Dотс, координаты точки В - наружным диаметром фильтрующего элемента Dнар. Значения давлений в этих точках определяются технологическим режимом изготовления фильтрующих элементов.

ОД

36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62

Диаметр фильтра А мм

......парабола — — гипербола — • -линейный

«экспонента оптимальный — — — ступенчатый

Рисунок 2 - Графики зависимостей давления воздуха на регуляторе от диаметра фильтра

для разных законов изменения давления

Сравнительные ресурсные испытания проводились на гидравлическом стенде, представленном на рисунке 3, с использованием искусственного загрязнителя (кварц молотый пылевидный марки Б ГОСТ 907782).

Рисунок 3 - Лабораторный стенд контроля качества фильтров для жидких сред

Расход воды через фильтрующие элементы составлял 7±0,2 л/мин. Температура воды 20±1°С. Концентрация загрязнителя и расход жидкости поддерживались постоянными в течение всего эксперимента. Загрязнитель вводился в основной поток перед циркуляционным насосом.

Испытания проводились по следующей методике. Фильтрующий элемент устанавливался в фильтродержатель. В течение 10-15 минут через фильтр прокачивалась чистая вода для удаления воздуха из

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_

системы и самого фильтра. Затем фиксировался начальный перепад давлений на чистом фильтрующем элементе, после чего в поток жидкости подавался тестовый загрязнитель. Перепад давлений на фильтрующем элементе фиксировался через каждые 4 грамма введенного загрязнителя. Как только

перепад давлений на фильтрующем элементе превышал максимальное значение, равное 2,4 бар, эксперимент заканчивался.

Характеристика грязеемкости - это зависимость перепада давлений на фильтрующем элементе от массы загрязнителя, введенного в поток жидкости перед фильтрующим элементом, при заданном расходе жидкости.

В качестве показателя для сравнения образцов фильтрующих элементов использовали значение массы введенного загрязнителя, при котором перепад давлений на фильтре составляет 2,4 бар (m24, г).

На сводном графике, представленном на рисунке 4, показаны характеристики грязеемкости всех испытанных фильтрующих элементов.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Масса введенного загрязнителя, г

™™— Ступенчатый закон

— • Экспоненциальный закон

— — Линейный закон

Рисунок 4 - Характеристики грязеемкости образцов с различными структурами

По сводному графику видно, что фильтрующий элемент № 4, который был изготовлен в соответствии с разработанной методикой расчета фильтрующего слоя [2, с. 54], имеет наибольшую грязеемкость среди всех испытанных образцов.

Сравнительный анализ характеристик грязеемкости опытных фильтрующих элементов показывает, что у всех образцов на начальном этапе испытания перепад давлений возрастает незначительно. С некоторого момента рост перепада давлений увеличивается и, достигнув определенного значения, начинает возрастать пропорционально массе введенного загрязнителя.

Проведенное экспериментальное исследование подтверждает правильность расчета структуры фильтрующего элемента. Комплексное исследование, заключающееся в проведении экспериментов и на их основании расчетов, позволяет отодвинуть момент начала роста перепада давления и, таким образом, обеспечить его максимальную грязеемкость.

Список использованной литературы:

1. Фильтрующие нетканые материалы для очистки воды. URL: http://www.gkh.ru/artide/101821-materialy-dlya-ochistki-vody (дата обращения 17.03.2017).

2. Христофорова М.И., Хролынцев А.А., Яковлева О.В. Разработка методики расчета структуры фильтрующего элемента для повышения его грязеемкости // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе: материалы Всероссийской научно-технической конференции. - 2016 г. - Т. 2. - С. 54-58.

© Христофорова М.И., Хролынцев А.А., Яковлева О.В., 2017

УДК 622

Худойбердиев Ф.Т.

ассистент кафедры «ГУ и ПМ» ТашГТУ имени Ислама Каримова, г. Ташкент, Республика Узбекистан

АКТУАЛЬНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ

МАЛОМОЩНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ ЖИЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ

УЗБЕКИСТАН ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ

Аннотация

В статье приведена сложность подземной разработки золоторудных жильных тел с увеличением глубины. Описаны факторы влияющие на разработку и приведены пути устранения проблем при разработке.

Ключевые слова

Геологическое строение, нарушенность горных пород, горное давление, состояние горного массива, забалансовые запасы, жильные месторождения, разубоживание.

Золоторудные тела жильных месторождений РУз имеют ряд особенностей. Они характеризуются сложным геологическим строением, наличием развитой тектонической нарушенности горных пород, различным состоянием устойчивости. Балансовые запасы в недрах расположены крайне неравномерно, с дискретным распределением металла. При разработке золоторудных месторождений, особенно на больших глубинах, отмечаются опасные проявления горного давления, что значительно снижает безопасность и эффективность проведения горных работ.[1]

Промышленное освоение жильных рудных тел в сложных условиях геологической среды производится трудоемкими и высоко-затратными системами разработки, допускающими потери металла до 20% и повышенное разубоживание, при этом имеет место выборочная отработка балансовых запасов месторождений с оставлением руд с невысоким содержанием металла, что в целом проводит к снижению рентабельности разработки золоторудных месторождений.

Геологическое строение золоторудных месторождений характеризуется свойством фрактальности (системной дискретности). Существующие методы определения параметров разработки не в полной мере учитывают прерывистость элементов геологической среды и, как правило, базируются на традиционной классической основе, построенной на непрерывных моделях рудоносности и напряженности горных массивов. При определении параметров целиков и обнажений камер недостаточно учитывается фактические природные и техногенные напряжения горных пород и руд, фактор времени. Без научно-обоснованного учета фрактальной изменчивости геологической среды и устойчивости конструктивных элементов систем разработки во времени в условиях знакопеременного температурного состояния горного массива невозможно выявить реальные условия подземной разработки золотосодержащих жил.

В связи с этим проблема повышения эффективности и безопасности разработки жильных