Вихревые токи. Как их обнаружить и измерить?

Вихревые токи. Как их обнаружить и измерить?
Количество просмотров - 2053 (ссылка на эту тему)

Buha

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #1 : 15 Июля 2016 года, 13:41
(ссылка на это сообщение)

Господа, может кто подскажет, как можно проверить наличие и величину вихревых токов в оборудовании?

Описание проблемы: Есть оборудование в линии (молочный завод), на одном оборудовании (гомогенизаторе) происходит очень быстрый и неравномерный износ деталей контактирующих с молоком. С точки зрения механики и гидродинамики - предпосылок нет (все проверили), есть еще гипотеза что проблема в вихревых токах. Но как их найти и измерять не знаю.

Буду признателен за помощь.

Инженер КИПиа (Минск, Беларусь)

ТОЭ

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #2 : 15 Июля 2016 года, 13:54
(ссылка на это сообщение)

Вопрос? Детали-металл (неметалл), неподвижные, подвижные, быстро вращающиеся, являются ли частью электромеханизма. Уверены ли Вы в надежном заземлении оборудования

Инженер-электрик (Симферополь, Украина)

Buha

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #3 : 15 Июля 2016 года, 14:31
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Тоэ от 15 Июля 2016 года, 13:54

детали металлические, неподвижные ( находятся внутри металлического корпуса в котором течет молоко, прямого доступа к ним во время работы нет), подключения к электрическими цепям не имеют. Заземление нормальное, через общую шину (идет по всему цеху), сопротивления провода заземления 0,3 Ом.

Инженер КИПиа (Минск, Беларусь)

Опти

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #4 : 15 Июля 2016 года, 21:47
(ссылка на это сообщение)

Вот заставили меня докопаться до ваших молочных гомогенизаторов!. Обычная история- механики, технологи и здесь даже братья КИПовцы при проблемах в работе оборудования начинают все валить на электриков. О каких вихревых токах и их разрушающих воздействиях можно говорить если у вас скорости струи молока 200м в сек и разрушающее воздействие на клапана и седла признается даже в описании принципа работы гомогенизатора

Гомогенизатор: принцип работы, конструкция и применение в молочной промышленности

Гомогенизатор: принцип работы, конструкция и применение в молочной промышленности

Кисломолочные продукты играют важную роль в питании людей, особенно детей, лиц пожилого возраста и больных. Диетические свойства кисломолочных продуктов заключаются, прежде всего, в том, что они улучшают обмен веществ, стимулируют выделение желудочного сока и возбуждают аппетит. Наличие в их составе микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и подавлять гнилостную микрофлору, приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка, поступающих в кровь человека.

Немаловажной стадией при выработке кисломолочных продуктов является механическое воздействие на исходное сырье, т.е. гомогенизация. Она не только предотвращает отстаивание жира, но и способствует получению качественных кисломолочных продуктов с улучшенными консистенцией и вкусовыми свойствами, повышению его усвояемости организмом и более полному использованию содержащихся в нем жира и витаминов.

Диспергирование молока проводят в клапанных и ротационных гомогенизаторах, устройствах для ультразвуковой и электрогидравлической гомогенизации, быстроходных механических мешалках, гидродинамических ультразвуковых аппаратах, кавитационных и суперкавитирующих динамических смесителях-эмульсорах, центробежных струйных гомогенизаторах, но по эффективности воздействия на молоко без значительных нежелательных изменений его свойств все другие устройства уступают клапанным гомогенизаторам высокого давления.

Гомогенизаторы клапанного типа.

Продукт в кольцевой канал между седлом и клапаном подается под давлением, создаваемым многоплунжерным насосом. Дробление жировых шариков и увеличение их дисперсности происходит при истечении молока через канал со скоростью 200 м/с, при этом количество жировых шариков увеличивается в 200–500 раз, а их суммарная поверхность в 6-10 раз. Гомогенизаторы клапанного типа относятся к энергоемким и металлоемким: в зависимости от давления и производительности расход электроэнергии изменяется от 36 до 140 кВт/ч, общая масса гомогенизатора может находиться в пределах от 600 до 4000 кг. Клапанными двухступенчатыми гомогенизаторами в настоящее время оснащены все комбинаты, заводы и цеха, вырабатывающие сухие и жидкие продукты питания.
Центробежные гомогенизаторы по конструкции проще клапанных, менее металлоемки, в них нет быстроизнашивающихся деталей, но они дают недостаточно высокую степень гомогенизации.

Электрогидравлическая гомогенизация молока и влияние на молочные системы электрогидравлического удара исследовались в МАПБ (Московская академия прикладной биотехнологии). В основу этого способа гомогенизации положен электрогидравлический эффект, являющийся результатом возникновения в жидкости импульсных сверхвысоких давлений, вызывающих образование ударных волн.

Достигнутый общий гомогенизирующий эффект весьма высок – раздробление жировых шариков в 7–8 раз. Кратковременный электрогидравлический эффект не влияет на технологические свойства молока, но очень длительное его воздействие изменяет вкус продукта.

Ультразвуковые гомогенизаторы

Ультразвуковые гомогенизаторы – это электромеханические и гидродинамические устройства, создающие упругие звуковые и ультразвуковые колебания в гомогенизируемой смеси. Наиболее известный из них – так называемый гидродинамический свисток. Принцип действия его основан на прохождении потока жидкости через зону максимального воздействия ультразвукового поля, создаваемого самим же потоком. Поток дробится на струи, которые, многократно взаимно пересекаясь с большой скоростью, создают интенсивные вихри и акустические колебания высоких частот. При выходе из сопла закрученного потока возникают наиболее интенсивные вихри, создающие колебания, еще более усиливаемые установленной на выходе трубки – резонатора, образующей в потоке жидкости кавитационные полости.

Ультразвуковой метод эмульгирования весьма эффективен: полнота эмульгирования составляет 95%. Метод обеспечивает высокую степень дисперсности (0,1–0,5 мкм) и устойчивость эмульсии при длительном хранении. Металлоемкость и энергоемкость ультразвукового гомогенизатора по сравнению с гомогенизатором ОМ такой же производительности, используемым в настоящее время в отечественной молочной промышленности, ниже в 5–7 раз.

Работы по оптимизации режимов ультразвуковой гомогенизации, изучению механизма эмульгирования в ультразвуковом поле проводились многими учеными в нашей стране и за рубежом, но в них не раскрыто или недостаточно раскрыто влияние ультразвукового облучения на изменения физико-химических свойств молока и его компонентов. Известно лишь, что в молоке может появиться привкус топленого молока. Предполагается, что это результат взаимодействия с жирами атомарного кислорода, выделившегося при распаде. Значительно уменьшается вязкость молока, что указывает на деструкцию молекул белка.

Принцип работы гомогенизатора клапанного типа

Первоначально рабочим органом гомогенизатора был пучок капиллярных трубок, через которые под давлением нагнеталось молоко, нагретое до 50–60°С. Гомогенизатор этого типа был несовершенен и часто засорялся, поэтому было предложено использование головки с пружинным клапаном. Гомогенизирующие головки подвергались тем или другим малосущественным изменениям, однако принцип устройства их сохранился до сих пор без изменения.

Принцип действия гомогенизирующей головки (рис. 1) основан на том, что гомогенизируемая жидкость нагнетается под большим давлением в канал и, поднимает прижатый пружиной 2 и стержнем 3 клапан 4 и с большой скоростью движется через узкую щель между клапаном и седлом 5. Высота клапанной щели при работе гомогенизатора не превышает 0,1 мм, а скорость молока при движении его в щели обычно достигает 150–200 м/сек. При этом молоко подвергается в зоне клапана сильному механическому воздействию, которое и приводит к раздроблению жировых шариков, т.е. к гомогенизации.

Форма рабочей поверхности клапана обычно плоская, тарельчатая или конусная с небольшим углом конусности. У гомогенизатора с плоскими клапанами с концентрическими рифлями (проточками) располагаются такие же рифли на поверхности седла. Следовательно, форма прохода для молока в радиальном направлении извилистая, что должно способствовать лучшей гомогенизации.

Кроме того, в результате патентного обзора можно отметить, что седло и клапан могут быть выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны под действием движущегося потока продукта и установлены в подшипниках, расположенных в неподвижном корпусе.

Жидкий продукт в головку может нагнетаться любым насосом, обладающим равномерной подачей и способным создать высокое давление. Для этой цели применимы многоплунжерные, роторные и винтовые насосы. Наибольшее распространение нашли гомогенизаторы высокого давления с трехплунжерными насосами. Схема устройства плунжерного гомогенизатора клапанного типа показана на рис. 2.

Молоко при ходе плунжера влево проходит через всасывающий клапан 3 в цилиндр, а при ходе плунжера вправо проталкивается через клапан 4 в нагнетательную камеру, на которой установлена манометрическая головка 10 для контроля давления. Она имеет дросселирующее устройство, дающее возможность эффективно уменьшить амплитуду колебания стрелки манометра. Далее молоко по каналу поступает в головку 5, в которой поднимает клапан 7, прижимаемый к седлу 6 пружиной 8. Натяжение пружины регулируется винтом 11. Клапан и седло притерты друг к другу. В нерабочем положении клапан плотно прижат к седлу пружиной 8, которая сжата регулировочным винтом 11, а в рабочем, когда нагнетается жидкость, клапан приподнят давлением жидкости и находится в «плавающем» состоянии.

Инженер-электрик (Алчевск, Украина)

Buha

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #5 : 18 Июля 2016 года, 11:48
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Опти от 15 Июля 2016 года, 21:47

Проблема в том, что износ не равномерный, рабочие зоны деталей имеют круглую форму, и должны вырабатываться равномерно по всему радиусу, а тут только с одной стороны очень сильный износ, а с другой его вообще нет. Соосность деталей, равномерность потока и т.д., все проверили, осталась только электрика

. ( ну или божественное вмешательство)

По факту решили не мучиться с вихревыми токами и просто проверить заземление на оборудовании по все линии. Как будет результат отпишусь.

Инженер КИПиа (Минск, Беларусь)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #6 : 18 Июля 2016 года, 14:49
(ссылка на это сообщение)

Вот кривой перевод
Теория гомогенизации

За годы применения процесса гомогенизации возникло много теорий, объясняющих механизм гомогенизации при высоком давлении. Две теории, объяснящие дисперсную систему нефть – вода по аналогии с молоком, где диаметр большинства капель составляет меньше 1 мкм, не устарели до настоящего момента.
Они дают объяснение влияния различных параметров на эффективность гомогенизации. Теория разрушения шариков турбулентными водоворотами (“микровихрями”) основана на том, что в жидкости, движущейся с высокой скоростью, возникает большое количество турбулентных микропотоков.
Если турбулентный микропоток сталкивается с соразмерной ему каплей, последняя разрушается. Данная теория позволяет предвидеть изменения результатов гомогенизации при изменении применяемого давления. Эта связь была обнаружена во многих исследованиях.
С другой стороны, теория кавитации гласит, что капельки жира разрушаются ударными волнами, возникающими при взрывах паровых пузырьков. Согласно этой теории, гомогенизация происходит при покидании жидкостью щели. Таким образом, противодавление, необходимое для кавитации, имеет в этом случае большую значимость. Это было подтверждено на практике. Однако гомогенизация возможна и без кавитации, но в таком случае она менее эффективна.

От себя добавлю: при кавитации пузырьки пара не "взрываются", а схлопываются вовнутрь (имплозия) с образованием кумулятивной струи строго направленной на поверхность, которая ограничивает поток жидкости. Износ происходит неравномерный и зависит в том числе от расположения клапана в пространстве. Вменяемого объяснения, почему кумулятивная струя всегда направлена на поверхность, а не внутрь потока жидкости пока ни кто не дал.
Следите за температурой молока: чем она выше тем более вероятна кавитация.
Износ от "блуждающих токов" наоборот как правило равномерный и на клапанах его не приходилось наблюдать.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Опти

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #7 : 19 Июля 2016 года, 20:20
(ссылка на это сообщение)

Foxson! Думаю поддержешь меня . Ну почему в этих сверхскоростях удара жидкости по их деталям пытаются искать какие то причины электрического характера

Инженер-электрик (Алчевск, Украина)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #8 : 19 Июля 2016 года, 20:36
(ссылка на это сообщение)

У меня сложилось впечатление, что кто-то (е будем называть кто) делает молоко из пальмового масла.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Страниц: [1] Вверх

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

www.proektant.org > ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ > Заземление и молниезащита (Куратор: Vоlk) >

Контактные данные\| Партнёрская программа \| Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» \| Конфиденциальность данных Powered by SMF 1.1.23 \| SMF © 2017, Simple Machines