Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Разработка и исследование метода получения щелевых фильтрующих структур

Диссертация: Разработка и исследование метода получения щелевых фильтрующих структур
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В МГТУ им. Н. Э. Баумана разработан новый метод механической обработки — деформирующее резание (ДР), основанный на подрезании припуска и целенаправленном пластическом деформировании подрезанного слоя. Образующаяся при обработке методом ДР стружка не отделяется полностью от заготовки и образует развитый макрорельеф, состоящий из ребер и щелевого зазора между ними. Токарно-фрезерная схема получения… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Современные типы щелевых фильтров и технологии их изготовления
    • 1. 1. Щелевые фильтры, получаемые механической обработкой
    • 1. 2. Щелевые фильтры, получаемые физико-техническими методами обработки
    • 1. 3. Сборные щелевые фильтры
    • 1. 4. Метод деформирующего резания

Разработка и исследование метода получения щелевых фильтрующих структур (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В настоящее время проблема тонкой и средней очистки жидкостей актуальна для всех областей техники. Потребность в недорогих и надежных механических фильтрах испытывает машиностроение для очистки технологических жидкостей, пищевая, химическая, медицинская промышленность, станции водоочистки и водоподготовки, нефтегазовая отрасль. Самым уязвимым компонентом фильтрующих устройств являются фильтроэлементы тонкой и средней очистки. Необходимость остановки работы фильтра, а также высокая стоимость замены загрязненных фильтроэлементов обуславливают перспективность использования их регенерации (очистки) противотоком фильтруемой среды.

Перспективным типом фильтроэлементов для средней и тонкой очистки являются щелевые проницаемые трубы. Щелевая структура фильтрации обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление и высокую эффективность очистки противотоком. Однако, современные технологии получения щелевых фильтроэлементов имеют ряд существенных ограничений как по минимальной ширине получаемых щелей, так по производительности и себестоимости изготовления.

На сегодняшний день наблюдается тенденция использования полимерных фильтроэлементов из таких материалов, как полиэтилен, полипропилен, фторопласт, ПЭТ. Это обусловлено их высокой коррозионной стойкостью, долговечностью и низкой стоимостью.

В МГТУ им. Н. Э. Баумана разработан новый метод механической обработки — деформирующее резание (ДР), основанный на подрезании припуска и целенаправленном пластическом деформировании подрезанного слоя. Образующаяся при обработке методом ДР стружка не отделяется полностью от заготовки и образует развитый макрорельеф, состоящий из ребер и щелевого зазора между ними.

Применение метода ДР при сквозном прорезании стенки полимерной трубной заготовки позволяет получать фильтрующие структуры с шириной щелей от 15 мкм и более.

Диссертационная работа посвящена разработке и исследованию процесса получения щелевых фильтрующих структур на полимерных материалах методом деформирующего резания.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Обоснована целесообразность и перспективность применения метода деформирующего резания для получения щелевых фильтрующих труб, в т. ч. регулируемых, из полимерных материалов с шириной сквозных щелей от 10 мкм до 500 мкм.

2. Установлено, что наиболее рациональными схемами получения щелевых фильтроэлементов методом ДР являются токарная обработка полимерных трубных заготовок с внутренними продольными пазами и обработка по токарно-фрезерной схеме в случае использования стандартных трубных заготовок кольцевого сечения. Для обоих вариантов предложены многоинструментальные схемы обработки.

3. Токарно-фрезерная схема получения фильтрующих труб обеспечивает возможность получения фильтрующих труб с винтовыми рядами сквозных щелей. Такие трубы имеют возможность значительно деформироваться в упругой области, что позволяет регулировать ширину щелевого зазора от нуля до единиц миллиметров за счет сжатия или растяжения фильтроэлемента.

4. Предложены аналитические зависимости, позволяющие управлять процессом ДР при получении щелевых фильтрующих труб с заданными геометрическими параметрами — шириной сквозных щелей, их шагом, расположением и наклоном к оси трубы.

5. Установленные особенности реализации метода ДР при сквозном прорезании стенки заготовки позволили учесть влияние кинематики процесса на точностные показатели получаемых фильтрующих структур.

6. Экспериментальными исследованиями установлены особенности обработки полимерных материалов, в т. ч. при сквозном прорезании стенки заготовки, методом ДР. Получены экспериментальные данные по коэффициенту утолщения ребра, углу пружинения, неравномерности толщины ребра по длине, которые необходимы для расчета ширины сквозных щелей и выборе технологических параметров.

7. Разработаны рекомендации по практическому использованию метода ДР для получения щелевых фильтрующих труб из полимерных материалов, в т. ч. по конструкции инструмента, режимам обработки, требованиям к оборудованию и заготовкам.

8. Проведенные экспериментальные исследования регулируемых щелевых фильтроэлементов на тонкость фильтрации и гидравлические характеристки доказали их работоспособность в качестве устройств для средней и грубой очистки.

9. Предложены рациональные области использования щелевых фильтрующих труб в качестве фильтроэлементов дренажно-распределительных устройств фильтрующих установок водоподготовки, для фильтрации пластовых вод и барботеров в системах водоподготовки и водоочистки.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Д.Н. Бурение скважин на воду. М.: Колос, 1976. 208 с.
  2. Т.М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982. 424 с.
  3. C.B., Ложкин В. А., Приходько И. Г. Регенерация фильтров тонкой очистки. М., 1983. 36 с.
  4. Г. И. Регенерация фильтров для разделения суспензий. М.: Химия, 1978. 96 с.
  5. Г. С. Обоснование, выбор параметров и разработка систем фильтрации рабочих жидкостей для гидрофицированных горных машин: Дис.. докт. техн. наук. М., 2006. 370 с.
  6. Г. С. Фильтры и системы фильтрации для мобильных машин. М.: Горная промышленность, 2003. 360 с
  7. В.Ф., Шкроб М. С. Водоподготовка. М.: Энергия, 1973. 416 с.
  8. Водоподготовка. Процессы и аппараты / О. И. Мартынова и др. М.: Атомиздат, 1977. 352 с.
  9. Водоподготовка: Справочник. / С. Е. Беликов и др. М.: Аква-Терм, 2007. 240 с.
  10. Ю.В., Яковлев C.B. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. 704 с.
  11. В.М., Алексеев B.C. Фильтры буровых скважин. М.: Недра, 1976. 345 с.
  12. В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. М.: Госстройиздат, 1968. 397 с.
  13. В.М., Алексеев B.C. Фильтры из стеклопластиковых труб //Водоснабжение и санитарная техника. 1966. № 11. С. 16−18.
  14. А.Д. Техническая механика жидкости и газа: Учеб. для вузов. СПб.: СПбГТУ, 1999. 395 с.
  15. ГОСТ 2715–75. Сетки металлические проволочные. Типы, основные параметры и размеры. М., 1977. 14 с.
  16. ГОСТ 3187–76.Сетки проволочные тканые фильтровые. М., 1977. 7 с.
  17. ГОСТ Р 50 554−93. Промышленная чистота. Фильтры и фильтрующие элементы. Методы испытаний. М., 1994. 19 с.
  18. ГОСТ Р 51 109−97. Промышленная чистота. Термины и определения. М., 1997. 8 с.
  19. М.А. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях. М.: Машиностроение, 1970. 270 с.
  20. М.А. Очистка топлива в двигателях внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1991. 208 с.
  21. С.М. Водоподготовка. М. JI.: Госэнергоиздат, 1961. 240 с.
  22. В.В. Эффективность озонирования в процессе очистки подземных вод // Вестник ТГАСУ. 2004. № 1. С. 107−115.
  23. , Б. Б. Регенерация механических фильтров в процессах очистки нефтезагрязненных сточных вод: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 2003. 16 с.
  24. В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. М.: Химия, 1980. 398 с.
  25. H.H. Многофункциональная технология увеличения площади поверхности для повышения теплообменных и технологических свойств деталей // Полет. 2003. № 3. С.41−46.
  26. H.H. Основы формообразования функциональных поверхностей методом деформирующего резания // Вестник машиностроения. 1994. № 10. С. 13−20.
  27. H.H., Слепцов А.Д. Особенности кинематики процесса деформирующего резания при получении щелевых фильтрующих труб
  28. Студенческая весна 2008: Машиностроительные технологии: Тез. докл. Всерос. конф. М., 2008. С. 57−60.
  29. H.H., Слепцов А. Д. Получение микросеток и проницаемых щелевых труб механической обработкой // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2007. № 3. С. 56−60.
  30. H.H., Слепцов А. Д. Получение полимерных щелевых фильтрующих труб методом деформирующего резания // Вестник машиностроения. 2010. № 12. С.51−53.
  31. H.H. Разработка и исследование метода деформирующего резания как способа формообразования развитых макрорельефов: Дис.. докт. техн. наук. М., 2001. 478 с.
  32. H.H. Совмещение процессов резания и обработки давлением в новом методе формообразования развитых поверхностных структур // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. 2002. № 10. С. 17−20, 29−34.
  33. И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.
  34. В.Ф. Озон история и практика применения. М.: Стройиздат, 1968. 171 с.
  35. В. Ф. Кожинов И.В. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1974. 160 с.
  36. Р. Течения жидкостей через пористые материалы. М.: Мир, 1964. 350 с.
  37. В.М., Скрицкий В. Я., Рокшевский В. А. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков. М.: Машиностроение, 1976. 288 с.
  38. Н.П. Математическая модель САПР режущей части инструментов с многогранными пластинами: Учебное пособие. М.: МВТУ, 1986. 22 с.
  39. Н.В. Электрические методы обработки материалов. Кишинев: Штиинца, 1982. 220 с.
  40. Г. А., Чирков C.B. Влияние загрязненности жидкости на надежность работы гидросистем летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1969. 183 с.
  41. Г. И. Улучшение качества подземных вод. М.: Стройиздат, 1987. 240 с.
  42. Охрана окружающей среды / C.B. Белов и др. М.: Высшая школа, 1983. 264 с.
  43. Очистка рабочей жидкости в гидроприводах металлообрабатывающего оборудования. Методические рекомендации. М.: НИИмаш, 1982. 55 с.
  44. В.Н., Аракчеев Е. П. Очистка сточных вод тепловых электростанций. М.: Энергия, 1980. 256 с.
  45. Пористые проницаемые материалы: Справочник / C.B. Белов и др. М.: Металлургия, 1987. 335 с.
  46. Разработка теоретических основ многофункциональной технологии деформирующего резания: Окончательный отчет о НИР / МГТУ. НИИКМ и ТП. Руководитель H.H. Зубков. ГР № 1 040 001 900, Инв. № 200 500 181. М., 2004. 196 с.
  47. B.JI. Фильтры для водозаборных скважин // Материалы для водохозяйственного строительства: ЦБНТИ Гипроводхоз. Серия 6. 1968. № 2. С. 3−17.
  48. К.В., Дмитриев Ю. И., Поляков A.C. Авиационные фильтры для топлив, масел, гидравлических жидкостей и воздуха. М.: Машиностроение, 1982. 158 с.
  49. В.К., Усов A.A. Станочные гидроприводы: Справочник. М.: Машиностроение, 1988. 512 с
  50. Скважинный фильтр и способ его изготовления: Пат. 2 102 110 РФ / В. Н. Коноплев, Ю. В. Коноплева, A.A. Радченко. Заявл.09.04.96 //Изобретения. 1998. № 2.
  51. Скважинный фильтр: Пат. 66 415 РФ / Э. Ф. Соловьев, С. Е. Варламов. Заявл.02.05.07 //Изобретения. Полезные модели. 2007. № 25.
  52. И.К. Фильтрующие материалы. М.: Недра, 1978. 200 с.
  53. А.Д., Зубков H.H. Модернизированная оснастка для получения полимерных щелевых фильтрующих труб // Машиностроительные технологии: Тез. докл. Всерос. конф. М., 2008. С. 36−39.
  54. К. А. Пористая керамика для фильтрации и аэрации. М.: Стройиздат, 1968. 170 с.
  55. Э.Ф., Варламов С. Е. Скважинный фильтр // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2008. № 1. С. 19−21.
  56. Э.Ф., Варламов С. Е. Скважинные фильтры // Бурение и нефть. 2008. № 2. С.50−52.
  57. Справочник по очистке природных и сточных вод / JI. JI Пааль. и др. М.: Высшая школа, 1994. 336 с.
  58. И. В. Автоматизация процесса очистки фильтров станочных гидроприводов на базе электрогидравлического импульсного устройства: Дис.. канд. техн. наук. Саратов, 2008. 200 с.
  59. Р.Г., Сапожников В. М. Промышленная чистота и тонкая фильтрация рабочих жидкостей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 152 с.
  60. Г. Ф. Фильтрация жидкостей и газов в пористых средах. М.: Гостоптехиздат, 1959. 160 с.
  61. Э.И. Фильтрация углеводородных топлив. Томск: Изд-во Томского университета, 1981. 152 с.
  62. Устройство для отделения твердых примесей из жидких сред: Пат. 2 053 010 РФ / С. Н. Канджа., В.И. Клибанов- А. П. Кузнецов. Заявл. 15.09.93 //Изобретения. 1996. № 3.
  63. В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. 592 с.
  64. Фильтр: Пат. 2 035 202 РФ / Б. И. Колесников. Заявл. 10.09.90 //Изобретения. 1995. № 14.
  65. Фильтрующий элемент Крапухина: Пат. 2 077 923 РФ / В. Б. Крапухин. Заявл.29.12.92// Изобретения. 1999. № 12.
  66. Финкелыитейн 3.JI. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. М.: Недра, 1986. 232 с.
  67. A.M., Фоминых В. А. Современная технология подготовки питьевой воды: Учеб. пособие. Новосибирск, 1993. 97 с.
  68. .Н., Левченко А. П. Водоподготовка: Учебное пособие для вузов. М.: МГУ, 1996 г. 680 с.
  69. М.В. Расчет геометрических параметров резца с механическим креплением сменных многогранных пластин // Известия вузов. Машиностроение. 1989. № 1. С. 122.
  70. М. Механические фильтры с фокусированной промывкой // Аква-Терм. 2008. № 3(43). С.24−25.
  71. JI.B., Бердичевский Е. Г. Техника применения смазочно-охлаждающих сред в металлообработке. М.: Машиностроение, 1977. 189 с.
  72. .Ф., Павловская Е. И. Металлокерамические фильтрующие элементы. Справочник. М.: Машиностроение, 1972. 117 с.
  73. .П. Механическая обработка пластмасс: Справочник. М.: Машиностроение, 1987. 152 с.
  74. Щелевой фильтровальный патрон: Пат. 2 140 316 РФ / В. В. Петруненко, А .Я. Родовиков. Заявл.ОЗ.12.97 //Изобретения. 1999. № 30.
  75. Энциклопедия полимеров / В. А. Каргин и др. М.: Советская энциклопедия, 1977. Т.З. 1152 с.
  76. JT.A. Электрогидравлический эффект и его применение. JL: Машиностроение, 1986. 253 с.
  77. Cheremisinoff N.P. Liquid filtration. Woburn (USA): ButterworthHeinemann, 1998. 318 p.
  78. Crane K.C.A., Morris S.R. Laser-Drilled Stainless Steel Filter Screens1. serscreens"): Application Regimes // Advances in Filtration & Separation Technology. Northport (USA): American Filtration & Separation Society. 1999. V.13b. P. 876 -884.
  79. Lauria J. Counting every drop // Water & wastes digest. 2009. № 11. P.22−23.
  80. Lauria J. New trends on tap for the urban water industry // Water online the magazine, wastewater edition, 2010. № 8. P.29−31.
  81. Meltzer Т.Н., Jornitz M.W. Filtration and purification in the biopharmaceutical industry. London (UK): Informa Healthcare, 2008. 590 p.
  82. Pat. 2 004 141 785 JP, Int. CI. B01D 29/11. Filtration device / M. Takatsuka (JP) — Amiad Japan KK. (JP). № 310 706- 2004.
  83. Pat. 2 006 043 014 USA, Int. CI. B01D29/68. Self-cleaning mechanical filter / M. Takatsuka (JP) — Amiad Japan Inc. (JP). № 10/930 859- 2006.
  84. Pat 2 008 047 885 USA, Int. CI. B01D29/23. Filter cleaning head / R. Shiekelmacher (IL) — Amiad Filtration Systems (IL). № 11/68 033- 2008.
  85. Pat. 2 009 008 085 USA, Int. CI. E21B 43/08. Manufacturing of sand screens / K. Roaldsnes (NO) — Schlumberger Technology Co. (USA). № 12 106 849- 2009.
  86. Pat. 2 083 183 USA, Int. CI. B01D 29/11. Filtering apparatus / R.P. Adams (USA).-№ 91 293- 1937.
  87. Pat. 2 101 537 USA, Int. CI. E21B 43/08. Well screen / E.D. Every (USA). № 131 194- 1937.
  88. Pat. 2 170 732 GB, Int. CI. B01D 29/48. A filter process and its device / K. Arai. (JP) — Arai Machinery Co. (JP). № 8 503 072- 1986.
  89. Pat. 2 429 417 USA, Int. CI. B01D 35/12. Automatic self-cleaning water strainer / F.R. Magill № 572 991- 1947.
  90. Pat. 4 167 972 USA, Int. CI. B01D 29/15. Well screen mounting arrangement/J. Sears (USA) — UOP Inc. (USA). № 863 813- 1979.
  91. Pat. 5 152 892 USA, Int. CI. B01D 29/48. Spiral filter element / J. Chambers (UK) — Cross Manufacturing Company (UK). № 689 757- 1990.
  92. Pat. 5 207 930 USA, Int. CI. B0ID 29/62. Filtration system with helical filter cartridge /K. Raghavachari (USA) — Crane Co. (USA). № 738 152- 1993.
  93. Pat. 598 139 GB, Int. CI. B0ID 25/00. Improvements in or relating to filters particularly for filtering polluted liquids or fluids / H. Akeroyd (UK). № 22 436- 1948.
  94. Pat. 77 772 USA, Int. CI. E21B 43/08. Improving in tube-wells / S.E. Skilling (USA) — 1868.
  95. Sutherland K. Filters and filtration handbook. Oxford: Elsever Science Ltd, 2008. 520 p.
  96. Svarovsky L. Solid-liquid separation. 4th ed. Woburn (USA): Butterworth-Heinemami, 2000. 554 p.
  97. Wakeman R.J., Tarleton E.S. Filtration. Equipment Selection Modeling and Process Simulation. Oxford (UK): Elsever Science Ltd, 1999. 446 p.
  98. Warring R. H. Filters and filtration. Morden (UK): Trade and Technical Press Ltd, 1969. 228 p.
  99. Water quality and treatment: A handbook of community water supplies / L.D. Letterman and others. New York (USA): McGraw-Hill, Inc., 1999. 1280 p.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!