Разрушение сводов и очистка поверхностей технологического оборудования

Принцип действия разрушения сводов основан на использовании силового воздействия импульсного воздействия магнитного поля на электропроводные материалы. Установка состоит из индуктора, подключенного с помощью токоподвода к импульсному источнику питания ( рис. 1. 8 ).

Индуктор представляет собой плоскую катушку, залитую электроизоляционным материалом, снабжен якорем, располагаемым между индуктором и очищаемой поверхностью оборудования ( 7 ). Якорь выполнен из материала. При производстве комбикормов, где в технологии используются порошкообразные материалы, остро стоит вопрос о предотвращении их налипания на поверхности рабочих органов оборудования в процессе эксплуатации. Работу значительно усложняют такие нежелательные явления, как зависание материала в бункерах и циклонах, дозирующих устройствах, забивание выходных отверстий трубопроводов и различного рода устройств транспортирования. Подобного рода проблемы возникают в пищевой, строительной и других отраслях народного хозяйства. Из всего многообразия устройств для борьбы с налипанием порошкообразных материалов на внутренние поверхности технологического оборудования можно выделить три основные группы: скребковые и щеточные механизмы, устройства для обработки поверхностей сжатым воздухом и механизмы ударного типа (пневмо - и электромагнитные молотки) . Однако все эти устройства имеют ряд недостатков.

Скребковые и щеточные механизмы нарушают аэродинамику сушильных камер, ухудшают качественные показатели продукта из-за интенсивного механического воздействия на частицы и отличаются большим потреблением энергии. Устройствам для обработки поверхностей сжатым воздухом присущи те же недостатки.

Широкое применение находят в настоящее время механизмы ударного действия, которые крепятся с внешней стороны очищаемых поверхностей и не влияют на аэродинамику потоков. Преимущество этих механизмов заключается в том, что их можно установить в любой точке конструкции, где существует опасность образования слоя налипших частиц, в том числе на циклоны, трубопроводы, бункера, разгрузочные устройства.

Однако эти механизмы все же не удовлетворяют в полной мере необходимым требованиям, так как силу воздействия рабочего органа (молотка) приходится ограничивать из-за возможного механического повреждения материала очищаемой поверхности.

Специалистами Высоковольтного научно-исследовательского центра – филиала ГУП Всероссийского электротехнического института совместно с Всероссийским научно-исследовательским молочным институтом (ВНИМИ) разработана принципиально новая магнитно-импульсная (индукционно-динамическая) установка МИУС для разрушения сводов и очистки поверхностей технологического с высокой электропроводностью, как правило, дюралюминия.

При пропускании через катушку импульсного тока, - в якоре наводятся вихревые токи и возникает электромагнитная сила взаимного отталкивания якоря и индуктора, в результате чего якорь смещается в сторону очищаемой поверхности и сообщает ей упругие колебания. При этом поверхность с налипшим продуктом приобретает знакопеременное ускорение, в результате чего адгезионные связи между слоем порошка и поверхностью разрушаются.

По аналогии с электромагнитным устройством магнитно-импульсная установка относится к устройствам ударного типа, но отличается тем, что создает возможность получения кратковременного импульса электромагнитной силы (1-5 мс) и регулирования его амплитуды при малом потреблении электроэнергии (не более 500 Вт-ч), в то же время потребление электроэнергии электромагнитными устройствами составляет несколько киловатт, а длительность импульса силы достигает сотен миллисекунд.

В новой магнитно-импульсной установке заданная величина импульса электромагнитной силы регулируется с помощью подачи на индуктор импульса тока определенной амплитуды и длительности ( рис. 1.9). Эффективность воздействия установки зависит от импульса силы. Чем больше его величина, тем выше КПД преобразования энергии импульсного источника питания.

Проведенные сравнительные экспериментальные иссле­дования по очистке сушильных камер и циклонов с помощью существующих электромагнитных устройств и разработанной магнитно-импульсной установки показывают, что МИУС обеспечивает более высокое качество очистки и меньшую потребляемую мощность за счет использования им­пульсного источника питания. Кроме того, в отличие от электромагнитных установок МИУС исключает повреждение очищаемого оборудования при очистке поверхностей технологического оборудования.

Блок управления (БУ) обеспечивает защиту элементов установки в случае короткого замыкания в блоке накопительных конденсаторов или в блоке коммутации на тиристорах, подает импульсы управления на каждый из тиристоров с интервалом 5-60 с. В установке использовано новое транзисторное зарядное устройство со стабилизацией и регулировкой зарядного напряжения.

Благодаря использованию в зарядном устройстве резонансного принципа преобразования энергии удалось добиться устойчивой работы в широком диапазоне нагрузок, от короткого замыкания до холостого хода.