Вестник МГТУ. 2016, №4.

Вестник МГТУ. 2016. Т. 19, № 4. С. 737–743. DOI: 10.21443/1560-9278-2016-4-737-743 737 УДК 629.063.7 Е. П. Масюткин, Б. А. Авдеев, В. И. Просвирнин Исследование распределения напряженности магнитного поля в инерционном аппарате очистки судового моторного масла Представлены экспериментальные данные, показывающие распределение магнитного поля в рабочей камере гидроциклона по радиусу и высоте. Одним из важнейших параметров магнитных гидроциклонов является распределение магнитного поля по радиусу и высоте рабочей камеры, которое необходимо для расчета сил коагуляции и магнитной силы, действующей на частицу или флокулу. Напряженность магнитного поля рассчитывалась через магнитную индукцию, измеряемую тесламетром через одинаковые промежутки и при различных значениях питающего постоянного тока. Полученные значения напряженности магнитного поля представлены в виде графиков. Данные, показывающие распределение магнитного поля в рабочей камере гидроциклона, аналогичны данным, опубликованным в отечественных и зарубежных научных журналах. Несколько экспериментально снятых точек выпадают из зависимости, что вызвано неидеальностью изготовления аппарата и самой процедуры замера индукции магнитного поля. Построены кривые распределения поля, полученные по зависимостям, найденным ранее; рассчитаны коэффициенты корреляции и доказано, что проанализированные зависимости можно использовать в дальнейших расчетах сил коагуляции и магнитной силы, так как теоретические и экспериментальные данные хорошо согласуются между собой. На большей части высоты гидроциклона поле можно считать постоянным по высоте и радиусу и достаточным для коагуляции магнитных частиц. Рассмотрено изменение поля в магнитной системе, где внешняя часть магнитопровода выполнена не цельной, а в виде вертикальных полос. Показано, что области с минимальным уровнем напряженности поля достаточно, чтобы не только сохранить образовавшиеся флокулы, но и продолжить процесс флокулообразования. Ключевые слова: распределение поля, магнитный гидроциклон, магнитная коагуляция. Введение Одним из способов очистки судовых моторных масел от механических примесей является инерционный способ, в котором посторонние частицы извлекаются из вязкой среды под действием центробежной силы [1]. К таким аппаратам следует отнести центрифуги и гидроциклоны. Если первые устройства широко применяются в системах очистки масла, то гидроциклоны используются крайне редко из-за их более низкого коэффициента полезного действия. Одним из способов повышения их эффективности является наложение полей магнитной природы. Существуют различные конструкции этих аппаратов, однако в промышленности (в особенности горнодобывающей и тяжелой) десятилетиями успешно применяются гидроциклоны с радиальным магнитным полем, известные в зарубежной литературе как гидроциклоны Фрикера [2–4]. Одним из важнейших параметров таких устройств является распределение магнитного поля по радиусу и высоте рабочей камеры, которое необходимо для расчета сил коагуляции и магнитной силы, действующей на частицу или флокулу рабочей камере [5]. Вопросы, связанные с распределением магнитного поля в гидроциклоне, освещены в литературных источниках [2; 6; 7]. В [8] составлена зависимость напряженности магнитного поля в рабочей камере от радиуса и высоты. Материалы и методы Для проверки правильности составленной зависимости проводились измерения магнитного поля в опытном образце магнитного гидроциклона. Более подробно параметры гидроциклона описаны в [9]. Катушка магнитного гидроциклона выполнена из медного провода ММ (ГОСТ 16130–90) диаметром 0,6 мм; уложена в 14 слоев по 32 витка, итого – 448 витков. Замеры индукции магнитного поля производились с помощью тесламетра ЭМ4305 (ТУ У 33.2-00226098-022-2001) у стенок магнитопровода в плоскости с магнитопроводом у внешней стенки аппарата. Замеры проводились через каждые 5 мм по высоте и радиусу. На рис. 1 представлена схема гидроциклона с радиальным магнитным полем и области, в которых осуществлялись замеры напряженности магнитного поля.