Очищення води осесиметричним фокусованим магнітним полем
| dc.contributor.author | Ворфоломеєв, Андрій Вікторович | |
| dc.contributor.degreedepartment | електромеханічного обладнання енергоємних виробництв | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Інститут енергозбереження та енергоменеджменту | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-07-15T11:09:36Z | |
| dc.date.available | 2013-07-15T11:09:36Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | The thesis for the scientific degree of technical sciences speciality 05.17.21 – Technology of water purification. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2013. The thesis is aimed at theoretical ground of water purification by permanent axisymmetric focused magnetic field together with the definition of regularities of ions movement in the water for the practical implementation of this method of purification. Scientific novelty of derived results is that first developed theoretical model of the movement of impurity ions in permanent focused axisymmetric magnetic field is differed from the known models by consideration of interaction of the particle with the water flow; determined that the dependence of the efficiency of water purification with focused magnetic field on flow rate is power function; experimental dependency of non-ion iron removal efficiency with focused magnetic field on the flow rate and the proportion of waste is approximated by a quadratic. In a result of implementation of focused magnetic field purification device the productivity of water treatment system has been improved by 15 % (up to 5,3·10-3 m3/s), and total iron in water has been diminished from 0.61 to 0.19 mg/dm3. The total economic effect from the implementation of work results is about 43287 hryvnia, the payback period – 0.85 years. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на получение научной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.21 – технология водоочистки. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2013 г. Диссертация направлена на теоретическое обоснование очистки воды постоянным осесимметричным фокусированным магнитным полем с определением закономерностей движения ионов примесей в нем с учетом воздействия водного потока для практической реализации такого способа очистки. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые разработана теоретическая модель движения ионов примесей в постоянном осесимметричном фокусированном магнитном поле, которая отличается от известных моделей учетом взаимодействия заряженной частицы с водным потоком; определено, что зависимость эффективности очистки воды (от ионов примесей) фокусированным магнитным полем от скорости потока имеет степенной характер с отрицательным показателем степени; экспериментально определенная зависимость эффективности обезжелезивания воды (очистки воды от неионных примесей железа) фокусированным магнитным полем от скорости потока и доли отходов аппроксимирована к квадратичной. Установленные закономерности движения заряженных частиц (ионов примесей) в постоянном осесимметричном фокусированном магнитном поле с учетом влияния водного потока описывают траекторию движения частицы как винтоподобную линию, радиус и шаг которой уменьшаются. Определенная в работе эффективность очистки фокусированным магнитным полем от i-го вида ионов примесей носит степенной характер и отличается тем, что учитывает параметры устройства очистки (радиусы патрубка отвода отходов и рабочей зоны устройства, длина рабочей зоны устройства, скорость потока воды, ее плотность, индукция магнитного поля) и характеристики ионов i-го вида примесей. Предложенная классификация способов магнитной водоподготовки отличается тем, что разделяет эти способы по объектам, на которые воздействует магнитное поле. При этом выделены способы, которые обеспечивают управление движением заряженных частиц. Таким образом, становится возможным непрерывное удаление ионизированных примесей из потока путем направления и последующего отвода из определенной области. Распределение индукции магнитного поля в устройстве очистки исследовалось аналитически с помощью модели в программе ELCUT и экспериментально. Рассматривались устройства с осевым квазивстречным и радиальным намагничиванием магнитов. Для создания фокусированного магнитного поля в устройстве очистки выбраны кольцевые магниты из сплава неодим-железо-бор с радиальным намагничиванием. При этом составляющие индукции в нем равны 0,135 и 0,027 Тл. На основании экспериментальных данных определена эмпирическая формула, описывающая распределение магнитного поля в устройстве очистки с осевым квазивстречным намагничиванием магнитов. Исследована эффективность очистки воды фокусированным магнитным полем от железа в неионной форме. При этом общее содержание железа в воде снижалось с 1,10 до 0,28 мг/дм3 и с 0,62 до 0,23 мг/дм3, мутность - с 5,91 до 0,88 мг/дм3. Из экспериментальных данных установлена адекватная регрессивная модель, описывающая эффективность обезжелезивания воды фокусированным магнитным полем в зависимости от скорости потока и доли отходов. Определенная из регрессивной модели максимальная эффективность обезжелезивания достигается при скорости потока 0,31 м/с и доле отходов 0,10 о.е. и составляет 0,777 о.е. Исследована эффективность очистки воды фокусированным магнитным полем от ионов примесей в производственных условиях. Достигнуто эффективности очистки от ионов Fe2+ равной 0,688 о.е., Na+ – 0,105 о.е., Cl- – 0,093 о.е. На основе системного анализа современных решений устройств магнитной водоподготовки выведены особенности, которыми должно обладать такое устройство. Согласно им предложена инновационная конструкция устройства очистки фокусированным магнитным полем. Разработана методика расчета и выбора параметров устройства очистки фокусированным магнитным полем. Данная методика успешно прошла апробацию в ООО «Центр научно-технических инноваций Украинской нефтегазовой академии» и ООО «Научно-производственная фирма «Полюс-Н». В результате внедрения разработанного устройства очистки фокусированным магнитным полем в ДП «Кировоградтепло» ООО «Центр научно-технических инноваций Украинской нефтегазовой академии» достигнуто повышение производительности системы очистки воды на 15 % (до 5,3·10-3 м3/с), в ООО «POLUKS» (Республика Польша) - изменения общего содержания железа в воде от 0,61 до 0,19 мг/дм3. Общий экономический эффект от внедрения результатов работы составляет около 43287 гривен, срок окупаемости – 0,85 года. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.21 – технологія водоочищення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2013 р. Дисертація направлена на теоретичне обґрунтування очищення води постійним осесиметричним фокусованим магнітним полем зі встановленням закономірностей руху йонів домішок у ньому з урахуванням впливу водного потоку для практичної реалізації такого способу очищення. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше розроблено теоретичну модель руху йонів домішок в постійному осесиметричному фокусованому магнітному полі, яка відрізняється від відомих моделей урахуванням взаємодії зарядженої частинки із водним потоком; визначено, що залежність ефективності очищення води (від йонів домішок) фокусованим магнітним полем від швидкості потоку носить степеневий характер з від’ємним показником степеня; експериментально встановлену залежність ефективності знезалізнення води (очищення від домішок заліза в нейонному стані) фокусованим магнітним полем від швидкості потоку та частки відходів апроксимовано до квадратичної. У результаті впровадження пристрою очищення фокусованим магнітним полем досягнуто підвищення продуктивності системи очищення води на 15 % (до 5,3·10-3 м3/с), зміни загального вмісту заліза у воді від 0,61 до 0,19 мг/дм3. Загальний економічний ефект від впровадження результатів роботи становить близько 43287 гривень, термін окупності – 0,85 року. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/3204 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 544.032.53: 628.16.086.4 | uk |
| dc.title | Очищення води осесиметричним фокусованим магнітним полем | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.17.21 – технологія водоочищення | uk |