Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности

Электрогидравлические устройства для орошения

Устройство для орошения [84] состоит из трубопровода с раз­мещенными по всей длине отверстиями-форсунками. Трубопро­вод, в свою очередь, состоит из отрезков определенной длины, соединенных коленами. На одном конце каждого отрезка трубо­провода находится электрогидравлическое устройство, создающее ударную продольную волну с помощью электрогидравлического удара, а на другом — плоский отражатель ударной волны. Вода в трубопровод подается под очень небольшим давлением, так, чтобы из форсунок били небольшие (высотой 10—20 см) фонтан­чики. Одновременно в трубах на электрогидравлических устрой­ствах осуществляют периодические (несколько раз в секунду) электрогидравлические удары. Электрогидравлические удары соз­дают ударную волну. Ударная волна идет по трубопроводу, как по волноводу (практически без потерь) и тратит свою энергию в основном на то, чтобы на выходе из трубопровода в каждое отверстие-форсунку ответвить часть своей энергии. Если из от­верстия форсунки бьет струя, ответвленная часть волны входит в струю и доходит до того места, где струя распадается на капли. Здесь энергия ответвленной волны полностью расходуется на превращение всей верхушки струи в дисперсную пыль (рис. 7.10).

Электрогидравлическое устройство резко снижает расход воды и повышает качество полива. Кроме того, при его использовании можно осуществить полив сельскохозяйственных культур горько - солеными водами [103], так как мелкодисперсная водяная пыль, испаряясь наподобие росы, насытит пресными водами приземные
слои атмосферы, а в выброшенных форсунками более крупных капельках образуется концентрированный рассол, который можно направить по заданному руслу.

Этот же принцип может быть применен в химической промыш­ленности в градирнях, охладителях и т. д.

Электрогидравлические устройства для очистки, обеззараживания и утилизации животноводческих стоков

Основываясь на общих принципах электрогидравлической очи­стки и обеззараживания жидкостей и жидких субстратов, можно успешно решить и проблему очистки и обеззараживания жидких животноводческих стоков [51, 52, 104]. При конструировании таких устройств необходимо учитывать, что на эффективность электрогидравлической обработки стоков в значительной мере вли­яет их электропроводность, определяющая величину рабочего промежутка, а следовательно, и зону эффективного воздействия электрогидравлического эффекта.

Снижение энергозатрат при обработке жидких субстратов мо­жет быть достигнуто за счет увеличения длины искры путем ини - цирования канала разряда лучом лазера или другого проникаю­щего источника излучения (например, радиоактивного) [63] или же с помощью теплового взрыва ВТЭ, а также осуществлением электрогидравлических ударов в воде и передачей их воздейст­вия на высокопроводящий субстрат через эластичную оболочку, окружающую электроды.

В описанном ниже электрогидравлическом устройстве для при­готовления торфонавозного удобрения проблема уменьшения по­терь на проводимость решается за счет предварительного внесе­ния в пддлежащие электрогидравлической обработке навозные стоки фрезерного торфа и уже последующей их совместной обработки [109].

Работы по обеззараживанию животноводческих стоков прово­дились в свинооткормочном комбинате «Новый свет» Ленинград­ской области. Полученные результаты показали перспективность использования электрогидравлического эффекта для обеззаражи­вания и дегельминтизации животноводческих стоков с целью их дальнейшей утилизации и послужили основанием для создания установки для производства торфонавозного удобрения.

Установка имеет две технологические линии: подготовки ис­ходных компонентов и приготовления комплексного органического удобрения, состав которого 1 : 3 (торф : навоз). Линия подготовки исходных компонентов содержит навозоприемник, снабженный устройством для перемещения навоза, насос для подачи навоза в смеситель с устройством для измельчения остатков корма, содер­жащихся в навозе. Кроме того, в нее входят элементы для под­готовки и транспортировки в смеситель торфа: приемный бункер, вибросито, транспортер, механическая дробилка и магнитный сепаратор. Линия приготовления комплексного органического удобрения содержит смеситель, электрогидравлическую дробилку, соединенную трубопроводами со смесителем и другими элемен­тами линии, блок питания (ГИТ), накопительную емкость для хра­нения промежуточного продукта и емкость для хранения готового продукта.

Работа устройства протекает следующим образом. Предва­рительно подготовленные на линии исходных компонентов жидкий навоз (в том числе получаемый гидросмывом) и фрезерный торф поступают в смесительный реактор, соединенный с электро­гидравлической дробилкой, где циркулируют по цепочке смеси­тель — электрогидравлическая дробилка — смеситель. Этим осу­ществляется гомогенизация исходных компонентов, затем получен­ный продукт насосом перекачивается в накопительную емкость. В схеме предусмотрена возможность прямой выдачи продукта для дальнейшего его использования или последующей электрогидрав­лической обработки при циркуляции по цепочке накопительная емкость — электрогидравлическая дробилка — емкость. Продол­жительность циркуляции определяется заданным числом электро - гидравлических ударов на единицу объема обрабатываемого про­дукта (около 10 импульсов на 1 м3 продукта). После завершения обработки готовый продукт поступает в хранилище. Управление установкой автоматизировано и осуществляется оператором с пульта управления.

Установка позволяет получать качественное, полностью обез­зараженное, гомогенизированное и дезодорированное органи­ческое удобрение. Расход электроэнергии на приготовление 1 м3 торфонавозной смеси составляет 50—55 кВт-ч.