Корзина
2 отзыва
ООО "Донполиком ЛТД" производитель электроооборудования и самоочищающихся фильтров

Главная тема

Главная тема
Эта статья родилась по итогам эмоционального рассказа двух отечественных ученых. Двух профессоров, докторов технических наук — Зельмана Лазаревича Финкелъштейна и Виктории Арсениевны Батлук (далеее З. Л. и В. А. ). Николай Даньшин

17.07.10

Николай Даньшин
«…В основу разработки новых высокоэффективных гидродинамических фильтров (ГД-фильтров) для очистки жидкостей положена гидродинамическая теория движения частиц примеси (в потоке жидкости) вблизи фильтрующего элемента. За книгу, посвященную теоретическим основам расчета ГД-фильтров, Зельман Финкельштейн в свое время получил золотую медаль ВДНХ СССР и ученую степень доктора технических наук.
Идея, заложенная в конструкцию этого фильтра, проста, как апельсин. Впрочем, все гениальное — просто. Патентоведы, вспоминает З. Л., поначалу даже удивлялись: за что тут давать авторское свидетельство об изобретении? «Это», дескать, и так очевидно. Но тем не менее принцип действия и конструкции различных вариантов этих фильтров защищены 12 патентами (ФРГ, Польши, России, Украины) и 60 авторскими свидетельствами Комитета по изобретениям и открытиям СССР. Добавьте к этому звания «Отличник высшего образования СССР», «Заслуженный работник образования Украины», 5 золотых медалей ВДНХ СССР, и тогда трудно будет поверить, что столь обширный набор актов признания можно было получить просто так. Но типичные ответы министерских чиновников, по свидетельству З. Л., сводятся к тому, что «ничего нового в этом нет».
Не поддадимся гипнозу высокого мнения кабинетных «стратегов» и посмотрим на проблему объективно, так сказать, «снизу». Для начала зададимся простым вопросом: кто же прав? В самом деле здесь нет «ничего нового» или в ГД-фильтрах все же заключена идейная и конструкторская новизна? Для этого попы¬таюсь «на пальцах», но достаточно достоверно объяснить, чем ГД-фильтры отличаются от традиционных.
Пусть, например, фильтрующий элемент представляет собой плоскую пластину, сплошь покрытую отверстиями (ячейками) определенного диаметра. При традиционной схеме очистки поток загрязненной жидкости направляется перпендикулярно плоскости фильтроэлемента. В результате через его ячейки проникают лишь частицы примеси, линейные размеры которых меньше диаметра отверстий, тогда как частицы большего размера постепенно накапливаются со стороны падающего потока и постепенно «забивают» фильтрующий элемент. В конечном счете он теряет пропускную способность и подлежит замене (или регенерации). ТАКИМ образом, традиционный способ очистки жидкости далек от совершенства. А какими свойствами должен обладать идеальный фильтр? Тот, который имеет неограниченную производительность и ресурс, не требует обслуживания и замены фильтрующего элемента на протяжении всего срока службы, допускающий поступление на вход частиц любого размера, но пропускающий только те, которые имеют заданный размер. Этому идеалу больше всего соответствуют именно ГД-фильтры. В них поток подлежащей очистке жидкости направляется… (внимание — важнейшая деталь!) параллельно плоскости фильтроэлемента. Гидродинамические свойства этой системы таковы, что через ячейки фильтра (вместе с жидкостью) могут проникать только те частицы, линейные размеры которых не превышают трети размера ячейки. Поэтому фильтроэлемент такого устройства никогда не забивается частицами большего размера. Более того, двигаясь в потоке жидкости мимо ячеек фильтра, они обеспечивают его непрерывную самоочистку. Поэтому неудивительно, что эти устройства без замены фильтроэлементов работают по 7— 10 лет, что в 8—10 раз дольше, чем срок службы их классических аналогов.
Для иллюстрации преимуществ новых фильтров достаточно привести несколько наиболее характерных эпизодов из истории их экспансии в различных отраслях промышленности. Возможно, предпринятый здесь порядок упоминания событий недостаточно точно отражает их хронологию и значимость. Но определенно могу утверждать, что карьера Зельмана Финкельштейна как будущего автора отечественных ГД-фильтров началась на Горловском машиностроительном заводе им. Кирова (Донецкая обл. ), где он работал с 1956 по 1971 г., в последнее время — главным конструктором по гидроприводам. Так случилось, что созданные им в то время насосы для новой системы гидроприводов имели низкий эксплуатационный ресурс. Причина — в недостаточно тонкой очистке жидкости, используемой в этих гидроприводах. Это и послужило отправным моментом последующих поисков более эффективных способов очистки различных технологических жидкостей. И уже в бытность З. Л. доцентом вуза и руководителем специализированной лаборатории пришла идея, заложенная в конструкцию ГД-фильтров. По его собственным словам, «мы пришли к этим фильтрам».
Эпизод первый.
В первоначальном варианте эти фильтры были ориентированы на очистку жидкости, подаваемой в гидросистемы угольных комбайнов, которые выпускались Горловским машиностроительным заводом. Начиная с 1962 г. они комплектуются ГД-фильтрами, и с тех пор нет ни одного случая (!) выхода из строя их гидросистем. Кстати, такая надежность новых фильтров и увеличение их эксплуатационного ресурса позволили в бывшем Союзе на 30% сократить производство гидроузлов. В целом же применение ГД-фильтров в полтора раза увеличило сроки службы угольных комбайнов между капитальными ремонтами.
Эпизод второй.
В годы освоения выпуска автомобилей «Жигули» (ВАЗ, г. Тольятти) на этапе покраски отбраковывалось в сутки в среднем 640 машин. Причина брака была очевидна — недостаточно тонкая очистка грунтовки и краски. Для устранения брака требовалось повторение указанной многостадийной операции с самого начала. После включения ГД-фильтра в систему очистки грунтовки и краски ни один (!) автомобиль по указанной причине уже не отбраковывался. Это дало годовую экономию около $800 тыс.
Примечательный момент: когда через несколько лет успешной эксплуатации этого фильтра З. Л. побывал на ВАЗе, преисполненные чувством благодарности и восхищения руководители завода подарили ему автомобиль. В дальнейшем такие фильтры и с той же целью были установлены на АЗЛК (г. Москва) и АвтоЗАЗе (г. Запорожье).
Эпизод третий.
К настоящему моменту, пожалуй, самое обширное применение ГД-фильтры получили в металлургии. И в первую очередь — в системах очистки загрязненной воды, используемой в оборотных циклах охлаждения клетей и удаления окалины. Будучи недостаточно очищенной, она забивает охлаждающие форсунки и выводит из строя насосы высокого давления. Вытекающие последствия известны — разборка, чистка, ремонт и т. д. Чтобы читатель мог ощутить масштабность проблемы, достаточно сказать, что, например, только один из цехов Мариупольского металлургического комбината им. Ильича потребляет в час 23 тыс. м3 технологической воды. Она, по идее, должна быть чистой, но откуда ей быть таковой, если она поступает из пруда-накопителя через фильтры с размерами ячеек до 20 мм. Так вот, для этого комбината впервые был разработан ГД-фильтр с невиданным до того времени сочетанием производительности (1000 м3/час) и степени очистки (до 200 мик¬рон). Он безупречно работает с 2000 года без необходимости разборки, чистки или какого-либо ремонта, бесперебойно обеспечивая операции гидросбива окалины и охлаждения клетей чистовой группы.
Подобные ГД-фильтры различной произво¬дительности и степени очистки установлены также в сортопрокатном цехе Макеевского металлургического комбината, в листопрокатном цехе Донецкого металлургического заво¬да (ДМЗ), в электросталеплавильном цехе металлургического мини-завода «ИСТИЛ—Украина» (расположен на территории ДМЗ). Применение ГД-фильтров на указанных операциях повышает качество готовой продукции, снижает количество брака, минимизирует отклонения от технологических процессов и поломки оборудования.
Эпизод четвертый.
Отдельная область применения ГД-фильтров в металлургии — очистка смазочно-охлаждающих жидкостей. Здесь требуется очень высокая степень очистки. Такой фильтр, установленный на Днепропетровском металлургическом комбинате им. Коминтерна, давно и успешно эксплуатируется, обеспечивая очистку смазочно-охлаждающей жидкости до 25 микрон при производительности 20 м3/час. Более пяти лет бесперебойно и без какого-либо текущего обслуживания работают такие же фильтры в системе очистки смазки подшипников жидкостного трения прокатных электродвигателей и компрессоров на ДМЗ.
Применение фильтров глубокой очистки в указанном качестве позволило существенно продлить срок службы дорогостоящей смазочно-охлаждающей жидкости. Причем в большинстве случаев качество регенерированного масла (в результате его глубокой очистки) оказывается выше, чем свежего. Это позволяет практически без ограничений использовать его многократно, получая дополнительный экономический эффект.
Но сфера использования ГД-фильтров не ограничивается только перечисленными производствами. Разные их конструкции производительностью от 0,004 м3/мин. до 4000 м3/час, кроме того, применяются при очистке минеральных масел, эмульсий, клеев, лаков, щелочей, кислот — любых жидкостей с вязкостью не выше 250 мм2/с и при температуре до 180°С, если даже загрязненность жидкой среды дискретными механическими частицами достигает 6 г/литр, а диапазон степеней очистки у ГД-фильтров начинается с 15 микрон и практически не ограничен сверху. Они в 10— 15 раз менее энергозатратны, чем их «собратья» по динамической очистке жидкостей — центрифуги. Таков перечень сфер применении ГД-фильтров в отечественной практике. Он далеко не полный, но достаточный, чтобы читатель смог сделать вывод, что все обстоит не так уж и плохо. Или даже вполне благополучно, по после всего услышанного от автора-разработчика трудно с этим согласиться. Если представить, какого экономического эффекта, каких масштабов материало— и энергосбере¬жения можно достичь в случае применения этих фильтров повсеместно, то выводы будут не столь оптимистичными. Ведь недаром Зельман Финкельштейн в разговоре неоднократно возвращался к тезису: «Никому в Украине это не нужно!» А где и кому нужно? Пожалуй, раньше других обратила внимание на наши ГД —фильтры Польша. В этой стране такие фильтры теперь в обязательном порядке устанавливаются на всех угольных комбайнах, так как у них угледобыча без водяного орошения (подавления пыли в процессе разработки пласта) запрещена законодательно. … В этом месте рассказа З. Л. заметил, что и у нас угольные комбайны оснащаются системами орошения, но включаются они всего на 20— 30 минут — лишь на время инспекторской проверки. А для демонстрации работоспособности системы в течение указанного времени достаточно и грубой ОЧИСТКИ воды традиционными фильтрами. Так зачем морочить голову и переходить на гидродинамические?! Пока что Польша выкупила лицензию на право производства всего лишь од¬ного класса изделий. И в этой части Украина навсегда утратила польский рынок сбыта…
… ЧТО дальше? Несмотря ни на что пытливая мысль ученого уже направлена на новую, совсем недавно возникшую проблему затопления закрывающихся шахт. Он уже вынашивает идею соединения развитой в МакНИИ теории очистки поверхностей электрогидравлическим ударом с собственной теорией ГД-фильтров. Этот синтез в конечном счете должен решить проблему очистки шахтных вод и отстойников, стоков больших городов, а также предварительной очистки питьевой воды, что позволит на 2—3 порядка сократить площади применяемых песчаных фильтров.
Проблема водоснабжения в Донбассе, пожалуй, важнее всех остальных. По утверждению профессора, сейчас вода, которую в регионе подают потребителям под видом питьевой, лишь на 9,2% соответствует своему названию. К тому же в Донецкой и Луганской областях почти втрое (по сравнению с другими регионами Украины) увеличены нормы загрязнения воды по всем показателям. Мало того, исходной воды просто не хватает. Где искать резервы? Оказывается, на затопляемых шахтах в верхних горизонтах (в слое 200—250 м) вода чистая и сравнительно слабо минерализованная. Ее с успехом и до любой степени можно доочищать от механических примесей ГД-фильтрами. И если к тому же понизить ее жесткость и минерализацию, то можно получить вполне приемлемую питьевую воду. Это мнение ученого. Но одному Богу известно, завладеет ли эта идея умами властей предержащих или и здесь с их стороны последует тот же вердикт: «ничего нового». От того, что мы пьем, перейдем к тому чем мы дышим. Как обстоят дела с очисткой воздуха и промышленных газов? Практически все проблемы внедрения в Украине ГД-фильтров характерны и которые легко перекрывают нормы ПДК и тем самым начисто отбирают «хлеб» у некоторых инспекторов санитарного и экологического контроля. «Об этом следует четко говорить: 90% предприятий платят взятки проверяющим», — утверждает В. А. «Поэтому проверяющих так много», — подытожил эту тему З. Л.
ВСЕ сказанное подталкивает к невеселому выводу: отсутствие адекватной государственной политики (если хотите — позитивного протекционизма) и экономических стимулов, косность чиновников и коррупция сводят на нет потенциальные возможности отечественной науки в переводе экономики Украины на инновационную модель развития. Отсутствие интереса со стороны государства к отечественным научно-техническим разработкам и, наоборот, поддержка импорта наукоемкого продукта все больше садят Украину «на иглу» зарубежных технологий и оборудования, далеко не всегда отвечающих переднему краю мировых достижений. ….»

Источник: Всеукраинская Техническая Газета №29 (81) 2004г.

Предыдущие статьи
Контакты
  • Телефон:
    +380 (50) 368-09-53
    +380 (73) 368-09-53
    +380 (62) 216-09-53
    +380 (96) 216-09-53
  • Контактное лицо:
    Александр Финкильштейн
  • Адрес:
    Мариуполь, Донецкая область, Украина
  • Email:
    mail@donpolikom.com
Карта