Die elektrohydrodynamische Ausrüstung
Der elektrohydraulische Effekt ist eine neue industrielle Weise der Umwandlung der elektrischen Energie in die mechanische, die ohne Vermittlung der mechanischen Zwischenglieder mit dem hohen Wirkungsgrad geschieht.
Das Wesen dieser Weise besteht darin, dass bei der Verwirklichung innerhalb des Umfanges der Flüssigkeit, die sich im geöffneten oder geschlossenen Behälter befindet, der speziell gebildeten elektrischen Entladungung . Danach entstehen um die Zone ihrer Bildung die hydraulischen Drücke, die fähig sind, die nützliche mechanische Arbeit begleitet vom Komplex der physischen und chemischen Erscheinungen zu vollbringen.
Zugrunde des elektrohydraulischen Effektes liegt früher unbekannte Erscheinung der heftigen Vergrößerung der hydraulischen und hydrodynamischen Effekte und der Amplitude der Stoßwirkung bei der Verwirklichung der elektrischen Entladungung in den ionleitenden Flüssigkeiten bei maximaler Verkürzung der Impulsdauer, bei maximal steiler Front des Impulses und der Form des Impulses, die der aperiodischen nah ist.
Die Hauptfaktoren, die das Entstehen des elektrohydraulischen Effektes bestimmen, sind die Amplitude, die Steilheit der Front, die Form und die Dauer des elektrischen Impulses des Stromes. Die Impulsdauer des Stromes wird in den Mikrosekunden gemessen, deshalb kann die augenblickliche Leistung des Impulses des Stromes Hundert Tausende Kilowatt erreichen. Die Steilheit der Front des Impulses des Stromes bestimmt die Geschwindigkeit der Erweiterung des Kanals der Entladung. Bei der Anstrengung auf den Entladungselektroden in etwas Dutzende Kilovolt erreicht die Amplitude des Stromes im Impuls Zehntausende Amperes. Das alles bedingt das heftige und bedeutende Anwachsen des Drucks in der Flüssigkeit, das seinerseits mächtige mechanische Handlung der Entladung herbeiruft.
Die Verwirklichung des elektrohydraulischen Effektes ist mit der verhältnismäßig langsamen Ansammlung der Energie in der Stromquelle und praktisch mit ihrer augenblicklichen Abgabe in der flüssigen Umgebung verbunden.
Die geltenden Hauptfaktoren des elektrohydraulischen Effektes sind die hohen und superhohen hydraulischen Impulsdrücke, die zum Erscheinen der Stosswellen mit den Schall- und Überschallgeschwindigkeiten bringen; die bedeutenden Impulsumstellungen der Umfänge der Flüssigkeiten, die mit den Geschwindigkeiten Hundert Meter in der Sekunde geschehen,; die mächtigen impuls entstehende Kavitationsprozesse, fähig sind, die verhältnismäßig großen Umfänge der Flüssigkeit zu erfassen; Infra- und die Ultraschallausstrahlungen; die mechanischen Resonanzerscheinungen mit den Amplituden, die die gegenseitige Abtrennung der festen Mehrelementenkörper voneinander zulassen.
Alle diesen Faktoren lassen zu, auf die Flüssigkeit und die Objekte, die in sie unterbracht sind, sehr vielfältige physische und chemische Einwirkungen zu leisten.
Die technologische Ausrüstung
Die elektrohydraulische Anlagen:
Das Prinzip der Zerkleinerung: elektrohydraulisch
Die augenblickliche Leistung im Impuls: bis zu 1 Gwt
Die Frequenz der Impulse: von 1 bis zu 10 Gz
Die Stromversorgung des Generators: 400 V х 50 Gz
Die Aufnahmeleistung: bis zu 10 Kilowatt
Die elektrohydraulische Sondeausrüstung:
Die Charakteristiken:
Die maximale Energie des Impulses (der Entladug), kJ 1
Die Frequenz der Impulse, Gz 0,1-10
Eingetauchtes Sondeinstrument (der Entlader):
Die Länge, mm 2500
Der Durchmesser, mm 78
Das Gewicht, kg 20
Die Forderungen zum Kabel: hochspannungs- einadrig mit der Isolierung auf den Durchschlag bis zu 60 кV
Die Bedingungen der Arbeit: der Druck bis zu 150 atm
Die Stromquelle:
Die Leistug 6 kW
Die Betriebsspannung drei Phasen 400V/50Hz
Die Abgabeanstrengung 30 kV
Der Strom der Ladung 200 mА
Die Regulierung nach dem Strom und der Anstrengung.
Das Sondemodul:
Die Leistung der Entladung 1 kJ.
Die Ladespannung der Kondensatoren 30kV
Der Strom der Ladung der Kondensatoren 200mA
Die regulierte Entladungskontur.
Die Geschwindigkeit der Reinigung der Sonde 1-3 Meter in der Minute.
Der Durchmesser des Moduls-76 mm
Die Länge des Moduls — 2500 mm
Die Reinigung der festen Ablagerungen von den inneren Oberflächen der metallischen Rohre in den Sonden
Die Entladungsleistung 500 J. die Frequenz 1 Gz.
Nach 10 Sekunden geschieht die Massenabteilung der Ablagerungen von der Wand des Rohres.
Nach 15-25 Sekunden werden die Ablagerungen von der Wand des Rohres vollständig abgetrennt.
Das Wesen des elektrohydraulischen Effektes
Die Verwirklichung des elektrohydraulischen Effektes ist mit der verhältnismäßig langsamen Ansammlung der Energie in der Stromquelle und praktisch mit ihrer augenblicklichen Abgabe in der flüssigen Umgebung verbunden.
Die geltenden Hauptfaktoren des elektrohydraulischen Effektes sind die hohen und superhohen hydraulischen Impulsdrücke, die zum Erscheinen der Stosswellen mit den Schall- und Überschallgeschwindigkeiten bringen; die bedeutenden Impulsumstellungen der Umfänge der Flüssigkeiten, die mit den Geschwindigkeiten Hundert Meter in der Sekunde geschehen,; die mächtigen impuls entstehende Kavitationsprozesse, fähig sind, die verhältnismäßig großen Umfänge der Flüssigkeit zu erfassen; Infra- und die Ultraschallausstrahlungen; die mechanischen Resonanzerscheinungen mit den Amplituden, die die gegenseitige Abtrennung der festen Mehrelementenkörper voneinander zulassen.
Alle diesen Faktoren lassen zu, auf die Flüssigkeit und die Objekte, die in sie unterbracht sind, sehr vielfältige physische und chemische Einwirkungen zu leisten.
Die Zweige der Anwendung der elektrohydrodynamischen Technologien (Ausrüstungen)
Dank den spezifischen Vorzügen erlauben die elektrohydrodynamischen Technologien wirksam die Aufgaben zu erfüllen, die nicht entschiedenen oder von den traditionellen Methoden schwierig entschieden werden. Die elektrohydrodynamischen Technologien helfen die Probleme im Maschinenbau und der Reparatur der Technik, in der Landwirtschaft und der Melioration, im Bau und bei der Mineraliengewinnung, im Bergbau und der hydrometallurgischen Produktion, in der Medizin zu entscheiden. Niedriger sind einige konkrete Beispiele angeführt.
In der Technologie des Maschinenbaues
Wie bekannt, werden im Maschinenbau die Ausgangsmateriale meistens durch Gießen, Stanzen, Schweißen, Pressen oder aus den Pulvern bekommen. Wir betrachten einige wirksame elektrohydrodynamischen Prozesse, in denen die aufgezählten Technologien verwendet werden.
Das Gießen wird vom Ausguss des Flüssigmetalls in die speziell vorbereiteten Formen erzeugt. Für die großen Details, die nicht die hohe Genauigkeit fordern, werden Erdformen (hauptsächlich bestehend aus dem Quarzsand) verwendet. Nach der Erhärtung und der Abkühlung muss man den Guß aus der Form herausziehen, was auch mit Hilfe des spezielenl Schüttelsiebs gemacht wird. Jedoch brennt die Formsandmischung ab und ihre Teile bleiben auf dem übrig. Es ist besonders kompliziert, die Kerne (die Elemente der Form) zu entfernen, die für das Erhalten der Höhlen und der Öffnungen festgestellt werden. Die Schwierigkeiten sind damit verbunden, dass der Kern, der vom Flüssigmetall umgeben ist und deshalb bei den erhöhten Temperaturen arbeitet, nicht nur grösser anbrennt, sondern auch aus dem festeren Material hergestellt wird . Traditionell wird die Reinigung des Gußes von der Formsandmischung vom Operator im Respirator mit dem Abbauhammer oder Pneumomeißel (die Arbeit schädlich und wenig produktiv) erzeugt.
Es ist Technologie entwickelt, die wirksam dieses Problem löst. Der Guß wird auf das Gitter festgestellt, das ins Bad mit dem Wasser herabfällt, zum Guß werden oben die Elektroden zugeführt, es verwirklichen sich die Entladungen auf den geerdeten Guß. Die Stosswelle der Kompression, die durch den metallischen Guß geht, verwandelt sich auf der Grenze in die Welle des Dehnens, die angebrannte Formsandmischung und alle nicht metallischen Schichten, die andere akustische Charakteristiken haben, zerstört. Der Hydrostrom rägt alle abgetrennten Schichte aus den Taschen und den Öffnungen aus.
Die Zerkleinerung – für die Zerkleinerung (mechanisch) der Diamanten und der festen diamantartigen Materialien, die Produktion der reinen Pulve. In den Kamera-Brecher wird die Portion des Materials beladen, das im Wasser bearbeitet wird. Auf Kosten der Handlung der Stosswellen wird das Material zerstört und wird verflacht. Für das Erhalten der Teilchen des aufgegebenen Umfanges wird auf dem Grund des Brechers das Sieb aufgestellt. Der elektrohydrodynamische Prozess gewährleistet: – die Zerkleinerung der Teilchen der festen Materialien (Diamanten, Carbide, Nitride, Keramik,) bis zum 1-10 мкм; – das Erhalten scharfen Ränder, die in der Produktion des Abrasivwerkzeuges notwendig sind (zum Beispiel, der Diamantbohrer); – die hohe chemische Sauberkeit des verflachten Produktes (bei der Realisierung des Prozesses ist Arbeitsinstrument das Wasser).
Die Reinigung von den technologischen und Betriebsablagerungen.
Das Problem des Kampfes mit den Ablagerungen auf den inneren Wänden der Rohre verschiedener Einrichtungen bekannt. Die besonderen Probleme entstehen unter Anwendung vom harten (Salz des Kalziums, vorzugsweise Karbonat des Kalziums) Wasser bei der Wasserversorgung und in den thermischen Heizgeräten (die Heizkörper, die Trockner, Dampferzeugungsanlagen). Die Salze „der Härte“ fallen bei der Erwärmung des Wassers in die Ablagerung aus, die nach ihren Eigenschaften den Marmor ähnlich ist. Diese Ablagerung (oft nennt man das als der Ansatz) stört den Durchfluß und verringert die Wärmeabgabe.Die elektrohydrodynamischen Technologien zerstören die Entladungen im Rohr, die dann vom Hydrostrom ausgetragen werden.
Die Landwirtschaft und die Melioration
Die Rollsteine auf den Feldern ist es manchmal unmöglich, aus dem Rahmen des Feldes herauszuführen – sie müssen an Ort und Stelle zerstört werden. Die Nutzung der Sprengstöffe bringt zur Verunreinigung durch die Scherben. Die Technologie gewährleistet Schplitterlose Zerstörung der Steine mit den Umfängen in etwas Kubikmeter. Im Stein werden die Öffnungen vom Durchmesser 25 mm und der Länge 500 mm gebohrt. Die Öffnung wird mit dem Wasser überflutet, und der Zünder wird eintgestellt. Es wird die Entladung erzeugt, bei der die Stosswelle den Riss bildet, und der Hydrostrom rückt den Riss auseinander, die Zerstörung des Steines wird gewährleistend.
Die Filter der Wasserentnahmebohrungen warden im Laufe der Arbeit verschlammt.Im Ergebnis fällt das Debet (die Produktivität), man muss oft solche Bohrungen schließen. Die elektrohydrodynamische Technologie verwirklicht die Bearbeitung der Zone des Filters mit der speziellen Entladungseinrichtung, die in die Bohrung gesenkt wird und die Porenverschlämmung beseitigt. Dabei wird die Vergrößerung des Debets in 2,5-3 Male erreicht.
Der Bau
Bei den Rekonstruktionen existiert das Problem der Zerstörung der alten Stahlbetonfundamente und der Bauten. Die Anwendung der Sprengstöffe ohne Unterbrechung der Produktion und besonders innerhalb der Gebäude ist nicht ungefährlich, deshalb wird traditionell der Abbauhammer verwendet. Die elektrohydrodynamische Technologie hilft dieses Problem zu lösen. Die Öffnungen werden gebohrt und durch die elektrohydrodynamische Technologie wird die Ganzheit der Konstruktion zerstört .
Die Ausschuss- und die verbrauchten Stahlbetonerzeugnisse – das Problem der großen Städte und der Stahlbetonbetriebe, wo bis zu 2-5 % Ehe zugelassen wurde. Die elektrohydrodynamische Technologie erlaubt den Beton und die Armatur zu trennen und zu verwerten .
Das Experiment mit der Reinigung des Präzisionsgußes
Fabrikat vor der Reinigung
Fabrikat nach der Reinigung
Reinigungszeit – 3-7 min

