Вскоре после проверки опытных образцов были изготовлены и отправлены потребителям первые 30 аппаратов для паровых котлов. Вот выдержки из официальных отзывов: "Поверхности нагрева котлов, оснащенных магнитными аппаратами, накипью не покрываются", "Вскрытие котла показало, что за отопительный сезон накипи не образовалось", "Соли жесткости выпадали из воды не в виде накипи, а в виде рыхлого шлама, который удалялся из котла продувкой".
Слава о чудодейственных свойствах войковских магнитных аппаратов быстро распространилась. Десятки тысяч аппаратов уже сейчас используются не только в городах, но также в совхозах и колхозах, где котлы необходимы для отапливания коровников, свинарников и тепличных помещений. Были изготовлены магнитные аппараты, предотвращающие образование накипи даже в двигателях тракторов.
О магнитных аппаратах прослышали на Останкинском пивоваренном заводе. Накипь -- бич бутыломоечных машин. Горячая вода выделяет столько накипи, что слесари едва успевают ее счищать. Пищевики обратились за содействием к чугунолитейщикам. И помощь была получена.
Конструкция аппарата для этой машины крайне проста. Между двумя рядами постоянных магнитов, замкнутых П-образным магнитопроводом, проложена частично сплюснутая магнитопроницаемая труба. Протекая в ней, вода пересекает магнитное поле и омагничивается. Результаты блестящие. В бутыломоечной машине не только не образовывалась новая накипь, но и разрушалась старая. Более того, качество мытья бутылок значительно возросло. Можно подумать, что омагниченная вода приобрела какие-то добавочные моющие свойства. Опять загадка...
Однако далеко не с каждой водой достигается желаемый эффект. Вода из некоторых рек и артезианских скважин даже после омагничивания образует накипь, поэтому повсеместно отменять химическую защиту и переходить на магнитную обработку воды рискованно. Весной, например, магнитная обработка воды удается значительно хуже. Возможно, причина здесь в изменении солевого состава воды.
Омагничивание воды даже при положительном эффекте влечет за собой образование большого количества шлама, который может выпадать в коллекторах и барабанах котла. Нужно изобрести надежную и эффективную ловушку для шлама.
"А что если попробовать использовать омагниченную воду в системе барботажного пылеуловителя? -- подумал я.-- Ведь, несмотря на его высокую эффективность, частицы самой тонкой пыли все же вылетают в атмосферу!"
Чтобы определить, при какой напряженности магнитного поля будет получена наиболее эффективная степень очистки, пришлось сделать небольшой электромагнит и скомпоновать его с прозрачной моделью гидродинамического пылеуловителя. В результате выяснилось, что 300 эрстед -- оптимальная величина для напряженности магнитного поля для воды, идущей в барботер. Коэффициент очистки воздуха, запыленного тонкими фракциями размолотой глины, повысился с 92 до 99%.
Пришло время от экспериментальной установки переходить к промышленной. Поскольку на Московском чугунолитейном заводе имени Войкова уже имелись действующие гидродинамические пылеуловители и было налажено изготовление магнитных аппаратов для обработки воды, внедрять новую установку решили там. Результат сказался при первых же испытаниях. Омагниченная вода, залитая в бункер емкостью более 40 м3, буквально притягивала самые тонкие частицы пыли. Кроме того, выявилось еще одно положительное качество -- шлам буквально на глазах отслаивался от воды. Так что барботирование запыленного воздуха постоянно велось через чистую воду, а не через шлам.
Магнитной обработкой воды можно повысить эффективность действия не только барботажного, но и оросительного пылеуловителей. Только в каждом отдельном случае нужно правильно выбрать тип магнитных аппаратов и проследить, чтобы паспортная производительность по воде соответствовала той, которая заложена в проекте пылеуловителя.
МАГНИКЛОНЫ ИЗМОДЕНОВА
Магниклон, как антициклон и ротоклон, относится к новым и пока что малоизученным пылеуловителям. Автор этого класса аппаратов кандидат технических наук Ю. Измоденов -- заместитель директора Научно-исследовательского и проектного института по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строительных материалов. Для удобства поиска новых решений в этой области он также составил пери
Рис. 9. Периодическая система магниклонов:
2 -- магнитный коагулятор на постоянном токе; 3 -- магнитный коагулятор на переменном токе; 4 -- магнитный коагулятор с вращающимся магнитным полем; 6 -сухой магнитный скруббер с постоянными магнитами; 7 -- сухой магнитный скруббер на постоянном токе; 11 -- мокрый магнитный скруббер с постоянными магнитами; 12 -- мокрый магнитный скруббер на постоянном токе; 13 -- мокрый магнитный скруббер на переменном токе; 16 -- магнитный фильтр с постоянными магнитами; 17 -- магнитный фильтр на постоянном токе; 18 -- магнитный фильтр на переменном токе; 19 -- магнитный фильтр с вращающимся магнитным полем; 20 -- магнитный фильтр с применением акустического поля; 22 -- электромагнитный фильтр на постоянном токе; 23 -- электромагнитный фильтр на переменном токе
одическую таблицу. В ней аппараты подразделяются в зависимости от источников питания -- способа создания магнитного поля по вертикали и от класса пылеотделителя по горизонтали (рис. 9).
Таблица открывается классом магнитных коагуляторов, которые представляют собой аппараты предочистки. Эти устройства, установленные перед фильтрами, скрубберами, циклонами, существенным образом повышают эффективность их работы. Дело в том, что магнитная коагуляция тончайших фракций пыли делает их легкоулавливаемыми.
Магнитные коагуляторы могут работать как на постоянном, так и на переменном токе. Переменный ток, вращающееся или бегущее магнитное поле более предпочтительны, так как устраняют осаждение ферромагнитных частиц в рабочей зоне аппарата. Несколько сложнее решается этот вопрос при постоянном токе. В этом случае необходима система автоматики для периодического отключения электромагнитов.
И совсем плохо обстоит дело при использовании постоянных магнитов. Не случайно поэтому квадрат под номером 1 остается пустым. Если, решить эту задачу, то промышленность получит энергетически наиболее выгодный вариант -ведь постоянные магниты не требуют расхода электроэнергии...
Значительное место в таблице отводится магнитным скрубберам, которые условно подразделяются на два класса -- сухие и мокрые. Квадрат 6 занят циклоном, функционирующим с применением магнитной "затравки". Магнитная "затравка" способствует повышению эффективности улавливания тонких фракций пыли (как магнитной, так и немагнитной). Отделение магнитной "затравки" осуществляется с помощью магнитного сепаратора, который запрограммирован так, чтобы рециркуляция "затравки" как по количеству, так и по качеству удовлетворяла оптимальному режиму работы данного комплекса. Устройства в квадратах 6 и 7 очень близки по функционированию и делятся чисто условно.
Термин "сухой скруббер" заимствован у американцев, которые на III советско-американском симпозиуме, посвященном защите окружающей среды от вредных твердых частиц, рассказали об аппаратах этого класса, но без применения магнитного поля и без магнитной "затравки". В перспективе развитие этого класса аппаратов позволит заполнить квадраты 8, 9 и 10. Более изучены мокрые магнитные скрубберы.
Квадрат 11 занимает аппарат, преимущество которого состоит в использовании постоянных магнитов, компактности системы и простоте конструкции.
Значительный интерес представляет конструкция аппарата под номером 13. Рабочий орган выполнен в виде сотообразной решетки из немагнитного материала. Каналы решетки расположены вдоль силовых линий поля магнитной системы, причем в каждом канале свободно размещено ферромагнитное тело шарообразной формы, которое под действием магнитнрй силы и напора газового потока приобретает возвратно-поступательное движение. При этом с максимальной эффективностью реализуется инерционно-ударный эффект.
Магнитные фильтры наиболее полно представлены в квадратах 16--20. Показанные там магнитные фильтры -- это улучшенный вариант гравийных фильтров. Наложение магнитных полей повышает эффективность очистки газов при значительно меньших гидравлических потерях, повышает пылеемкость аппаратов. Родоначальник магнитных фильтров представлен под номером 17.
Квадрат 20 занимает аппарат для очистки воздуха от тонкодисперсной пыли с применением комбинированного воздействия магнитных и акустических полей.
Последняя колонка таблицы заполнена комбинированными устройствами или электромагнитными фильтрами.
Разумеется, предложенная таблица не отражает всех конструктивных возможностей этого направления, и целью автора было создание системы, которая увязывала бы то, что уже есть, и то, что еще появится. Тем более, что разработка и развитие магнитного способа газопылеулавливания относятся к области, в которой могут испытать свои силы специалисты многих профилей. Здесь есть над чем подумать физикам, математикам и механикам, электромеханикам и энергетикам, тем, кто занимается процессами и аппаратами очистки.
НАЛАДЧИКИ ЧИСТОГО ВОЗДУХА
КАК ЭТО НАЧИНАЛОСЬ
Наладчик наладчику рознь. Есть наладчики ткацких станков, токарных автоматов, аппаратов контактной сварки. Люди это деловые, эрудированные, их быт мало чем отличается от быта других рабочих завода. Живут они дома и работают на одном месте. Но речь пойдет не о них, а о так называемых "бродячих" настройщиках вентиляции, вентиляторов и дымососов.
До революции не было таких наладчиков. Если хозяин замечал, что дела на фабрике стали идти хуже, он посылал за хорошим инженером. Таким инженером, которого самому в штате держать было накладно. Подъезжал господин в фуражке с золотыми молоточками, заходил в цехи фабрики, кое-что расспрашивал у рабочих, а через день-два ставил исчерпывающий диагноз болезни котельной установки. Говорят, ошибки были крайне редки.
Потом появился трест "Тепло и сила". В нем объединили старых инженеров, добавили к ним стажеров, сколотили бригады наладчиков, стали проводить узкую специализацию. Один -- химик, специалист по анализу воздуха, другой -- главный по воздухообмену, третий -- специалист по вентиляторам.
Огромные заводы сходили, как с конвейера. Насыщенные механизмами и автоматикой, они требовали квалифицированного пуска и наладки. Кто-то должен был дать эксплуатационникам общее направление, режимную карту, подробный инструктаж. И тогда был создан ОРГРЭС. Институт не институт, но институты к нему за советом и опытом ходили. Собрались там "киты", каждый из которых не только знал, но и умел. Наладчик должен обладать особыми качествами: быть коммуникабельным, т. е. сразу по приезде легко сходиться с эксплуатационниками, быть смелым и решительным, но без отчаянности. Любой рискованный поступок должен быть тщательно взвешен и рассчитан. Приехав в какой-нибудь райцентр, наладчик с первого дня начинает встречаться с непредвиденными ситуациями. Истинный путь -- один, а заблуждений -- тысяча. Каждое из них грозит смертельной опасностью. Крыса забралась в трубопровод. Кто-то в воздуховоде забыл телогрейку. Упали на сборку пассатижи... На решение задачи со множеством неизвестных порой отпускаются секунды. Как гром среди ясного неба, вдруг во время пуска раздается оглушительный рев пара, и наладчик мчится навстречу спасающимся машинистам водосмотра, обжигая руки, привязывает рычаг клапана и усмиряет пар.
Мне пришлось работать по наладке в 50-е годы. Тогда наладочные организации можно было по пальцам пересчитать: Энергохимпром, Энергоцветмет, Энергочермет, Энергобум и еще несколько контор. Пускали котлоагрегаты "Митчел", "Бабкок и Вилькокс" и, естественно, свои прямоточные системы Рамзина. Да всего и не припомнишь. Послевоенная суровая зима застала меня в Верхнем поселке Волгоградского тракторного завода. Комната в общежитии с дырой от снаряда, заткнутой старым одеялом. На самодельной электроплитке -- общая наша трапеза.
Субподрядчиками нас называли потому, что в Волгоград мы приехали по договору со строительной организацией, которая величалась генподрядчиком, для наладки вентиляции и доведения ее до проектных данных.
Кто же учил наладчиков того времени? Да, по сути дела, никто. Одна надежда -- разберешь, потом поймешь. Была у нас книга инженера В. И. Поликовского "Вентиляторы, воздуходувки и компрессоры", изданная в 1938г. Энергоиздатом. Эта первая наша книга по сей день нам кажется образцом того, как нужно писать на научно-технические темы. Вот ее начало: "Состояние воздуха определяется: 1) давлением; 2) температурой; 3) влажностью". Ясная и четко изложенная мысль. У Поликовского говорилось, что для измерения давления воздуха служат микроманометры, подсоединенные к трубкам Пито. Обошли все заводские лаборатории, о подобных приборах никто не слышал. Как быть?
Когда формировалась бригада наладчиков, начальник теплотехнического цеха предложил нам взять к себе с испытательным сроком одного выпускника ремесленного училища. С образованием у парня было не ахти (наладчику нужно иметь хотя бы техникум), но по специальности -- слесарь-лекальщик пятого разряда.. Вот он-то и взялся сделать без чертежей, только по картинке из книжки, трубку Пито и микроманометр.
Когда же он взялся за дело и за полдня смастерил великолепную трубку, все только ахнули. Вот это парень! С таким же блеском был сделан и микроманометр. Часть деталей он сам и выточил на токарном станке, сам и отфрезеровал и сварил газовой сваркой. Теперь можно проводить замеры. Кстати, сейчас он кандидат наук, доцент.
Микроманометр и трубка Пито -- классические приборы. Без изменений они сохранились и у теперешних наладчиков. Трубки Пито служат для измерения давления воздуха, проходящего через короба и трубопроводы. Особенность таких трубок в том, что они разделены на два канала: один соединен с носиком, направленным навстречу потоку воздуха, другой -- с боковыми отверстиями. Первым отверстием, направленным навстречу потоку, измеряется полный напор воздуха, состоящий из динамического и статического давлений, боковыми отверстиями -- только статический напор. Микроманометр -- прибор с резервуаром, залить спиртом, и стеклянной наклонной трубкой. Резервуар подсоединяется резиновым шлангом к носику трубки Пито, а стеклянная трубка -к ее боковым отверстиям. Конечно, в книжку Поликовского мы уверовали от "а" до "я", но все же где-то шевелился червь сомнения. А вдруг что-то не так, а вдруг не получится. Наконец установили в воздуховоде трубку Пито, подключили ее к микроманометру и нажали кнопку "Пуск". Вентилятор взвыл, и спирт в стеклянной трубке поднялся до деления 20 мм. Это обозначало разницу между полным и статическим давлением и называлось динамическим напором. Нужно было извлечь из этой величины квадратный корень и умножить на 4,04. Получилась скорость, равная 18 м/с. Оставалось помножить эту величину на площадь сечения воздуховода, равную 1 м2, и на 3600 с, содержащихся в часе. Получилось, что производительность вентилятора равна 64800 м3/ч. Еще и еще мы проводили это нехитрое измерение. В ту пору оно казалось нам замечательным. По проекту полагалось, чтобы производительность этого вентилятора составляла только 50 тыс. м3/ч. Отрегулировать производительность вентилятора изменением числа оборотов не составляло труда.
После тракторного завода были еще десятки объектов, но до мелочей запомнился именно он -- первый, неповторимый.
Наладчики -- народ кочевой. Приехали на один завод к самому пуску. Осмотрели оборудование, все ли соответствует проекту. Составили ведомость дефектов и недоделок, если таковые обнаружатся, отбалансировали роторы вентиляторов, проверили работу, шиберов. В эти первые дни наладчики работают "на авторитет". Сумели обнаружить серьезные дефекты монтажа -эксплуатационники будут их уважать, и в дальнейшем слово наладчиков для них -закон. А если проглядели, растерялись беда. Долго еще придется завоевывать популярность.
СЛЕСАРИ ИЛИ ИНЖЕНЕРЫ
Наладчик на заводе, как врач у больного. Он должен уметь во что бы то ни стало поставить правильный диагноз. В одном московском пусконаладочном управлении наладчики, чтобы быстрее поставить диагноз работе вентиляторов, сконструировали зонд точь-в-точь, как у врачей. На одном конце лампочка, на другом -- окуляр. Зонд вводится внутрь вентилятора, зажигается лампочка, и через окуляр наладчик просматривает ротор и диффузор. Большое значение придается зазору между краем диффузора и кольцом ротора. Если этот зазор слишком велик, через него будет вхолостую циркулировать поток воздуха. Практически величину этого зазора нужно отрегулировать до 0,01 диаметра ротора. Например, при диаметре 1000 мм зазор должен быть равен 10 мм. Этим же зондом можно проверить правильность установки лопастей вентилятора, степень их износа и чистоту. Кроме того, был разработан еще ряд приспособлений для измерения давления, скорости и влажности воздуха. Вот, например, устройство, позволяющее измерять размеры воздуховодов одному человеку без помощника. К концу рулетки крепится маленький магнитик. Стоит приложить его к металлическому воздуховоду, и он буквально прилипает к нему. Остается протягивать ленту рулетки и измерять длину и окружность воздуховодов.
Как-то я беседовал с начальником управления Мосстроймашавтоматизация.
-- Наша организация,-- сказал он,-- обслуживает машиностроительные заводы Москвы и области. Круг заказчиков сложился. Наладчиков же наши учебные заведения не готовят. Для них самое главное -- опыт, интуиция, глубокое знание производства и умение творчески и порой на лету решать вопросы, которые ставит эксплуатация.
Где берем таких? И сами приходят, и мы ищем, приглашаем из наиболее способных производственников, монтажников, проектировщиков.
Наладчики -- специалисты высшей квалификации. Оно и понятно, ведь наладчик одновременно и проектант, и исследователь, и слесарь, и жестянщик. Воспитать такого специалиста нелегко и нескоро. Трудно сказать, легче ли изучить аэродинамические и теплотехнические расчеты или мастерство жестянщика. Ведь кроить железные листы нужно тоже по формулам. Ребята, пришедшие из ГПТУ и получившие там специальность слесарей-вентиляционников, геометрию знают назубок и могут по науке раскроить и сделать воздуховоды любой сложности. Рядом с ними работают и старые мастера, которые не заглядывают в справочники и не утруждают себя расчетами. Крой и соединение "в замок" превратились для них в своего рода автоматизм. Чувство металла само подсказывает, с какой силой и куда нужно ударить киянкой. Но вот окончили изготовление системы воздуховодов, .смонтировали вентилятор, подключили калориферы. Остается пуск. Те же самые слесари-наладчики превращаются в испытателей.
По уровню устанавливается микроманометр, теперь уж не самодельный, а фирменный, резиновыми шлангами к нему подключается трубка Пито, включается вентилятор и начинается снятие аэродинамических характеристик. Один наладчик устанавливает в воздуховоде трубку Пито, другой командует ему: "Раз!" В ответ слышит: "Есть -- раз!" -- и записывает показание динамического напора. "Два!" Тот передвигает трубку в другое место воздуховода. "Есть -- два!"
Зачастую слесари-наладчики работают рядом с техниками и инженерами. Вопрос о том, кто главней, здесь не возникает. Принцип такой: кто лучше умеет в данное время выполнять данную работу -- тот и главнее. Того и слушают остальные. Когда, к примеру, жестянщик ведет разметку железного листа, он как хирург в операционной. Ловкие взмахи острой чертилки, жужжание виброножниц. Остальные только успевают ему помогать. Но вот пришло время устанавливать на пружинные опоры вентилятор, тут главный -- слесарь. Если необходимо составить чертежи, к кульману встает тот, кто силен в этом деле. Но узкой специализации здесь нет. Каждый наладчик может и кроить металл, и делать воздуховоды, и выполнять расчеты.
Одна из бригад вела наладку вентиляции на крупном машиностроительном заводе. Завод постоянно растет. Отсюда и увеличение выделяющихся в атмосферу цехов вредных газов. Следовательно, нужно постоянное совершенствование вентиляции.
-- Довольны ли вы работой наладчиков? -- задал я вопрос главному энергетику завода.
-- Конечно, ведь если действовать по всем правилам науки и техники, прежде всего нужно, чтобы проектный институт разработал тома чертежей, на основании которых СМУ смонтирует вентиляцию, а НИИ испытает ее и сдаст санэпидстанции, которая определит санитарно-гигиенический эффект. Но для выполнения этих работ потребуются годы. Бригада же наладчиков все эти работы выполняет в течение нескольких месяцев, а то и недель. Правда, зачастую они работают по эскизам, а не по настоящему проекту. Эскизы тут же составляют сами инженеры-наладчики, зато поправки в эти эскизы вносятся в процессе работы, обсуждаются тут же на месте. Сразу же после изготовления вентиляционной системы ее испытывают и налаживают. Конечный результат -- отбор проб воздуха и химический анализ. Проведение работ такими комплексными наладочными бригадами, пожалуй, и есть наиболее оперативный и современный метод борьбы за чистый воздух на производстве.
А вот мнение главного инженера московского пуско-наладочного управления:
-- Для успешной работы бригад наладчиков необходимо прежде всего доверие к исполнителям. Мелочная опека, многоступенчатое согласование каждого чертежа приводят к потере времени, во-первых, и к притуплению личной инициативы, во-вторых. Оценку труда наладчиков необходимо вести по конечному результату. Зачастую наиболее активные товарищи приносят в наше бюро изобретательства и рационализации свои предложения, направленные на повышение эффективности вентиляции. Порой бывает трудно сразу правильно оценить их эффективность. Действительно, ведь рационализаторское предложение -- это новинка, судить о которой можно лишь умозрительно. Но, как правило, рацпредложения наладчиков на техническом совете принимаются.
ВИХРЕВОЙ ОТСОС И... РОМАНС ЧАЙКОВСКОГО
История с этим изобретением начиналась так. Работал я тогда на машиностроительном заводе. Механосборочный цех повысил производительность труда. Сам по себе факт отрадный. В цехе изготовлялись пневмотранспортеры для перекачки цемента, заменяющие труд десятков, даже сотен тысяч грузчиков. Но... одновременно с производительностью труда возросло и количество выделяемых в цех вредностей: окиси углерода, марганца и Других аэрозолей. Над рабочими местами электросварщиков стояло марево, а люди продолжали перевыполнять план.
Заместитель главного энергетика О. А. Сергиенко много лет проработал инженером на этом заводе и знал производство досконально. К нему-то и обратились наладчики за советом. Все методы по регулировке вентиляции сварочного отделения были перепробованы, производительность вентилятора доведена до максимума.
-- Попробуйте сконструировать для электросварочных постов новый, более эффективный отсос,-- посоветовал Сергиенко наладчикам.-- Покопайтесь в патентах, поэкспериментируйте. Помните, что надежно действующая панель для вентиляции сварочных постов нужна всем предприятиям нашего министерства. И, вообще, давайте добиваться того, чтобы наш завод превратился в образцовое предприятие по состоянию воздушной среды на рабочих местах. Тресту такая задача оказалась по плечу.
Поисковые работы в Государственной научно-технической патентной библиотеке на первых порах не дали ничего. Среди описаний изобретений встречались наклонные зонты с решетками из уголкового железа, нижние, спрятанные под полом системы отсосов, эжекторы, прикрепляемые к свариваемой детали. Мои блокноты, которые я взял с собой в библиотеку, заполнились набором вентиляционных устройств. Но однажды в очередной визит в библиотеку в моих руках оказалось описание местного отсоса "Торнадо", разработанного в США. Все устройство было не больше суповой тарелки и закреплялось на электрододержателе. Наутро показали чертеж главному энергетику.
Слава о чудодейственных свойствах войковских магнитных аппаратов быстро распространилась. Десятки тысяч аппаратов уже сейчас используются не только в городах, но также в совхозах и колхозах, где котлы необходимы для отапливания коровников, свинарников и тепличных помещений. Были изготовлены магнитные аппараты, предотвращающие образование накипи даже в двигателях тракторов.
О магнитных аппаратах прослышали на Останкинском пивоваренном заводе. Накипь -- бич бутыломоечных машин. Горячая вода выделяет столько накипи, что слесари едва успевают ее счищать. Пищевики обратились за содействием к чугунолитейщикам. И помощь была получена.
Конструкция аппарата для этой машины крайне проста. Между двумя рядами постоянных магнитов, замкнутых П-образным магнитопроводом, проложена частично сплюснутая магнитопроницаемая труба. Протекая в ней, вода пересекает магнитное поле и омагничивается. Результаты блестящие. В бутыломоечной машине не только не образовывалась новая накипь, но и разрушалась старая. Более того, качество мытья бутылок значительно возросло. Можно подумать, что омагниченная вода приобрела какие-то добавочные моющие свойства. Опять загадка...
Однако далеко не с каждой водой достигается желаемый эффект. Вода из некоторых рек и артезианских скважин даже после омагничивания образует накипь, поэтому повсеместно отменять химическую защиту и переходить на магнитную обработку воды рискованно. Весной, например, магнитная обработка воды удается значительно хуже. Возможно, причина здесь в изменении солевого состава воды.
Омагничивание воды даже при положительном эффекте влечет за собой образование большого количества шлама, который может выпадать в коллекторах и барабанах котла. Нужно изобрести надежную и эффективную ловушку для шлама.
"А что если попробовать использовать омагниченную воду в системе барботажного пылеуловителя? -- подумал я.-- Ведь, несмотря на его высокую эффективность, частицы самой тонкой пыли все же вылетают в атмосферу!"
Чтобы определить, при какой напряженности магнитного поля будет получена наиболее эффективная степень очистки, пришлось сделать небольшой электромагнит и скомпоновать его с прозрачной моделью гидродинамического пылеуловителя. В результате выяснилось, что 300 эрстед -- оптимальная величина для напряженности магнитного поля для воды, идущей в барботер. Коэффициент очистки воздуха, запыленного тонкими фракциями размолотой глины, повысился с 92 до 99%.
Пришло время от экспериментальной установки переходить к промышленной. Поскольку на Московском чугунолитейном заводе имени Войкова уже имелись действующие гидродинамические пылеуловители и было налажено изготовление магнитных аппаратов для обработки воды, внедрять новую установку решили там. Результат сказался при первых же испытаниях. Омагниченная вода, залитая в бункер емкостью более 40 м3, буквально притягивала самые тонкие частицы пыли. Кроме того, выявилось еще одно положительное качество -- шлам буквально на глазах отслаивался от воды. Так что барботирование запыленного воздуха постоянно велось через чистую воду, а не через шлам.
Магнитной обработкой воды можно повысить эффективность действия не только барботажного, но и оросительного пылеуловителей. Только в каждом отдельном случае нужно правильно выбрать тип магнитных аппаратов и проследить, чтобы паспортная производительность по воде соответствовала той, которая заложена в проекте пылеуловителя.
МАГНИКЛОНЫ ИЗМОДЕНОВА
Магниклон, как антициклон и ротоклон, относится к новым и пока что малоизученным пылеуловителям. Автор этого класса аппаратов кандидат технических наук Ю. Измоденов -- заместитель директора Научно-исследовательского и проектного института по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строительных материалов. Для удобства поиска новых решений в этой области он также составил пери
Рис. 9. Периодическая система магниклонов:
2 -- магнитный коагулятор на постоянном токе; 3 -- магнитный коагулятор на переменном токе; 4 -- магнитный коагулятор с вращающимся магнитным полем; 6 -сухой магнитный скруббер с постоянными магнитами; 7 -- сухой магнитный скруббер на постоянном токе; 11 -- мокрый магнитный скруббер с постоянными магнитами; 12 -- мокрый магнитный скруббер на постоянном токе; 13 -- мокрый магнитный скруббер на переменном токе; 16 -- магнитный фильтр с постоянными магнитами; 17 -- магнитный фильтр на постоянном токе; 18 -- магнитный фильтр на переменном токе; 19 -- магнитный фильтр с вращающимся магнитным полем; 20 -- магнитный фильтр с применением акустического поля; 22 -- электромагнитный фильтр на постоянном токе; 23 -- электромагнитный фильтр на переменном токе
одическую таблицу. В ней аппараты подразделяются в зависимости от источников питания -- способа создания магнитного поля по вертикали и от класса пылеотделителя по горизонтали (рис. 9).
Таблица открывается классом магнитных коагуляторов, которые представляют собой аппараты предочистки. Эти устройства, установленные перед фильтрами, скрубберами, циклонами, существенным образом повышают эффективность их работы. Дело в том, что магнитная коагуляция тончайших фракций пыли делает их легкоулавливаемыми.
Магнитные коагуляторы могут работать как на постоянном, так и на переменном токе. Переменный ток, вращающееся или бегущее магнитное поле более предпочтительны, так как устраняют осаждение ферромагнитных частиц в рабочей зоне аппарата. Несколько сложнее решается этот вопрос при постоянном токе. В этом случае необходима система автоматики для периодического отключения электромагнитов.
И совсем плохо обстоит дело при использовании постоянных магнитов. Не случайно поэтому квадрат под номером 1 остается пустым. Если, решить эту задачу, то промышленность получит энергетически наиболее выгодный вариант -ведь постоянные магниты не требуют расхода электроэнергии...
Значительное место в таблице отводится магнитным скрубберам, которые условно подразделяются на два класса -- сухие и мокрые. Квадрат 6 занят циклоном, функционирующим с применением магнитной "затравки". Магнитная "затравка" способствует повышению эффективности улавливания тонких фракций пыли (как магнитной, так и немагнитной). Отделение магнитной "затравки" осуществляется с помощью магнитного сепаратора, который запрограммирован так, чтобы рециркуляция "затравки" как по количеству, так и по качеству удовлетворяла оптимальному режиму работы данного комплекса. Устройства в квадратах 6 и 7 очень близки по функционированию и делятся чисто условно.
Термин "сухой скруббер" заимствован у американцев, которые на III советско-американском симпозиуме, посвященном защите окружающей среды от вредных твердых частиц, рассказали об аппаратах этого класса, но без применения магнитного поля и без магнитной "затравки". В перспективе развитие этого класса аппаратов позволит заполнить квадраты 8, 9 и 10. Более изучены мокрые магнитные скрубберы.
Квадрат 11 занимает аппарат, преимущество которого состоит в использовании постоянных магнитов, компактности системы и простоте конструкции.
Значительный интерес представляет конструкция аппарата под номером 13. Рабочий орган выполнен в виде сотообразной решетки из немагнитного материала. Каналы решетки расположены вдоль силовых линий поля магнитной системы, причем в каждом канале свободно размещено ферромагнитное тело шарообразной формы, которое под действием магнитнрй силы и напора газового потока приобретает возвратно-поступательное движение. При этом с максимальной эффективностью реализуется инерционно-ударный эффект.
Магнитные фильтры наиболее полно представлены в квадратах 16--20. Показанные там магнитные фильтры -- это улучшенный вариант гравийных фильтров. Наложение магнитных полей повышает эффективность очистки газов при значительно меньших гидравлических потерях, повышает пылеемкость аппаратов. Родоначальник магнитных фильтров представлен под номером 17.
Квадрат 20 занимает аппарат для очистки воздуха от тонкодисперсной пыли с применением комбинированного воздействия магнитных и акустических полей.
Последняя колонка таблицы заполнена комбинированными устройствами или электромагнитными фильтрами.
Разумеется, предложенная таблица не отражает всех конструктивных возможностей этого направления, и целью автора было создание системы, которая увязывала бы то, что уже есть, и то, что еще появится. Тем более, что разработка и развитие магнитного способа газопылеулавливания относятся к области, в которой могут испытать свои силы специалисты многих профилей. Здесь есть над чем подумать физикам, математикам и механикам, электромеханикам и энергетикам, тем, кто занимается процессами и аппаратами очистки.
НАЛАДЧИКИ ЧИСТОГО ВОЗДУХА
КАК ЭТО НАЧИНАЛОСЬ
Наладчик наладчику рознь. Есть наладчики ткацких станков, токарных автоматов, аппаратов контактной сварки. Люди это деловые, эрудированные, их быт мало чем отличается от быта других рабочих завода. Живут они дома и работают на одном месте. Но речь пойдет не о них, а о так называемых "бродячих" настройщиках вентиляции, вентиляторов и дымососов.
До революции не было таких наладчиков. Если хозяин замечал, что дела на фабрике стали идти хуже, он посылал за хорошим инженером. Таким инженером, которого самому в штате держать было накладно. Подъезжал господин в фуражке с золотыми молоточками, заходил в цехи фабрики, кое-что расспрашивал у рабочих, а через день-два ставил исчерпывающий диагноз болезни котельной установки. Говорят, ошибки были крайне редки.
Потом появился трест "Тепло и сила". В нем объединили старых инженеров, добавили к ним стажеров, сколотили бригады наладчиков, стали проводить узкую специализацию. Один -- химик, специалист по анализу воздуха, другой -- главный по воздухообмену, третий -- специалист по вентиляторам.
Огромные заводы сходили, как с конвейера. Насыщенные механизмами и автоматикой, они требовали квалифицированного пуска и наладки. Кто-то должен был дать эксплуатационникам общее направление, режимную карту, подробный инструктаж. И тогда был создан ОРГРЭС. Институт не институт, но институты к нему за советом и опытом ходили. Собрались там "киты", каждый из которых не только знал, но и умел. Наладчик должен обладать особыми качествами: быть коммуникабельным, т. е. сразу по приезде легко сходиться с эксплуатационниками, быть смелым и решительным, но без отчаянности. Любой рискованный поступок должен быть тщательно взвешен и рассчитан. Приехав в какой-нибудь райцентр, наладчик с первого дня начинает встречаться с непредвиденными ситуациями. Истинный путь -- один, а заблуждений -- тысяча. Каждое из них грозит смертельной опасностью. Крыса забралась в трубопровод. Кто-то в воздуховоде забыл телогрейку. Упали на сборку пассатижи... На решение задачи со множеством неизвестных порой отпускаются секунды. Как гром среди ясного неба, вдруг во время пуска раздается оглушительный рев пара, и наладчик мчится навстречу спасающимся машинистам водосмотра, обжигая руки, привязывает рычаг клапана и усмиряет пар.
Мне пришлось работать по наладке в 50-е годы. Тогда наладочные организации можно было по пальцам пересчитать: Энергохимпром, Энергоцветмет, Энергочермет, Энергобум и еще несколько контор. Пускали котлоагрегаты "Митчел", "Бабкок и Вилькокс" и, естественно, свои прямоточные системы Рамзина. Да всего и не припомнишь. Послевоенная суровая зима застала меня в Верхнем поселке Волгоградского тракторного завода. Комната в общежитии с дырой от снаряда, заткнутой старым одеялом. На самодельной электроплитке -- общая наша трапеза.
Субподрядчиками нас называли потому, что в Волгоград мы приехали по договору со строительной организацией, которая величалась генподрядчиком, для наладки вентиляции и доведения ее до проектных данных.
Кто же учил наладчиков того времени? Да, по сути дела, никто. Одна надежда -- разберешь, потом поймешь. Была у нас книга инженера В. И. Поликовского "Вентиляторы, воздуходувки и компрессоры", изданная в 1938г. Энергоиздатом. Эта первая наша книга по сей день нам кажется образцом того, как нужно писать на научно-технические темы. Вот ее начало: "Состояние воздуха определяется: 1) давлением; 2) температурой; 3) влажностью". Ясная и четко изложенная мысль. У Поликовского говорилось, что для измерения давления воздуха служат микроманометры, подсоединенные к трубкам Пито. Обошли все заводские лаборатории, о подобных приборах никто не слышал. Как быть?
Когда формировалась бригада наладчиков, начальник теплотехнического цеха предложил нам взять к себе с испытательным сроком одного выпускника ремесленного училища. С образованием у парня было не ахти (наладчику нужно иметь хотя бы техникум), но по специальности -- слесарь-лекальщик пятого разряда.. Вот он-то и взялся сделать без чертежей, только по картинке из книжки, трубку Пито и микроманометр.
Когда же он взялся за дело и за полдня смастерил великолепную трубку, все только ахнули. Вот это парень! С таким же блеском был сделан и микроманометр. Часть деталей он сам и выточил на токарном станке, сам и отфрезеровал и сварил газовой сваркой. Теперь можно проводить замеры. Кстати, сейчас он кандидат наук, доцент.
Микроманометр и трубка Пито -- классические приборы. Без изменений они сохранились и у теперешних наладчиков. Трубки Пито служат для измерения давления воздуха, проходящего через короба и трубопроводы. Особенность таких трубок в том, что они разделены на два канала: один соединен с носиком, направленным навстречу потоку воздуха, другой -- с боковыми отверстиями. Первым отверстием, направленным навстречу потоку, измеряется полный напор воздуха, состоящий из динамического и статического давлений, боковыми отверстиями -- только статический напор. Микроманометр -- прибор с резервуаром, залить спиртом, и стеклянной наклонной трубкой. Резервуар подсоединяется резиновым шлангом к носику трубки Пито, а стеклянная трубка -к ее боковым отверстиям. Конечно, в книжку Поликовского мы уверовали от "а" до "я", но все же где-то шевелился червь сомнения. А вдруг что-то не так, а вдруг не получится. Наконец установили в воздуховоде трубку Пито, подключили ее к микроманометру и нажали кнопку "Пуск". Вентилятор взвыл, и спирт в стеклянной трубке поднялся до деления 20 мм. Это обозначало разницу между полным и статическим давлением и называлось динамическим напором. Нужно было извлечь из этой величины квадратный корень и умножить на 4,04. Получилась скорость, равная 18 м/с. Оставалось помножить эту величину на площадь сечения воздуховода, равную 1 м2, и на 3600 с, содержащихся в часе. Получилось, что производительность вентилятора равна 64800 м3/ч. Еще и еще мы проводили это нехитрое измерение. В ту пору оно казалось нам замечательным. По проекту полагалось, чтобы производительность этого вентилятора составляла только 50 тыс. м3/ч. Отрегулировать производительность вентилятора изменением числа оборотов не составляло труда.
После тракторного завода были еще десятки объектов, но до мелочей запомнился именно он -- первый, неповторимый.
Наладчики -- народ кочевой. Приехали на один завод к самому пуску. Осмотрели оборудование, все ли соответствует проекту. Составили ведомость дефектов и недоделок, если таковые обнаружатся, отбалансировали роторы вентиляторов, проверили работу, шиберов. В эти первые дни наладчики работают "на авторитет". Сумели обнаружить серьезные дефекты монтажа -эксплуатационники будут их уважать, и в дальнейшем слово наладчиков для них -закон. А если проглядели, растерялись беда. Долго еще придется завоевывать популярность.
СЛЕСАРИ ИЛИ ИНЖЕНЕРЫ
Наладчик на заводе, как врач у больного. Он должен уметь во что бы то ни стало поставить правильный диагноз. В одном московском пусконаладочном управлении наладчики, чтобы быстрее поставить диагноз работе вентиляторов, сконструировали зонд точь-в-точь, как у врачей. На одном конце лампочка, на другом -- окуляр. Зонд вводится внутрь вентилятора, зажигается лампочка, и через окуляр наладчик просматривает ротор и диффузор. Большое значение придается зазору между краем диффузора и кольцом ротора. Если этот зазор слишком велик, через него будет вхолостую циркулировать поток воздуха. Практически величину этого зазора нужно отрегулировать до 0,01 диаметра ротора. Например, при диаметре 1000 мм зазор должен быть равен 10 мм. Этим же зондом можно проверить правильность установки лопастей вентилятора, степень их износа и чистоту. Кроме того, был разработан еще ряд приспособлений для измерения давления, скорости и влажности воздуха. Вот, например, устройство, позволяющее измерять размеры воздуховодов одному человеку без помощника. К концу рулетки крепится маленький магнитик. Стоит приложить его к металлическому воздуховоду, и он буквально прилипает к нему. Остается протягивать ленту рулетки и измерять длину и окружность воздуховодов.
Как-то я беседовал с начальником управления Мосстроймашавтоматизация.
-- Наша организация,-- сказал он,-- обслуживает машиностроительные заводы Москвы и области. Круг заказчиков сложился. Наладчиков же наши учебные заведения не готовят. Для них самое главное -- опыт, интуиция, глубокое знание производства и умение творчески и порой на лету решать вопросы, которые ставит эксплуатация.
Где берем таких? И сами приходят, и мы ищем, приглашаем из наиболее способных производственников, монтажников, проектировщиков.
Наладчики -- специалисты высшей квалификации. Оно и понятно, ведь наладчик одновременно и проектант, и исследователь, и слесарь, и жестянщик. Воспитать такого специалиста нелегко и нескоро. Трудно сказать, легче ли изучить аэродинамические и теплотехнические расчеты или мастерство жестянщика. Ведь кроить железные листы нужно тоже по формулам. Ребята, пришедшие из ГПТУ и получившие там специальность слесарей-вентиляционников, геометрию знают назубок и могут по науке раскроить и сделать воздуховоды любой сложности. Рядом с ними работают и старые мастера, которые не заглядывают в справочники и не утруждают себя расчетами. Крой и соединение "в замок" превратились для них в своего рода автоматизм. Чувство металла само подсказывает, с какой силой и куда нужно ударить киянкой. Но вот окончили изготовление системы воздуховодов, .смонтировали вентилятор, подключили калориферы. Остается пуск. Те же самые слесари-наладчики превращаются в испытателей.
По уровню устанавливается микроманометр, теперь уж не самодельный, а фирменный, резиновыми шлангами к нему подключается трубка Пито, включается вентилятор и начинается снятие аэродинамических характеристик. Один наладчик устанавливает в воздуховоде трубку Пито, другой командует ему: "Раз!" В ответ слышит: "Есть -- раз!" -- и записывает показание динамического напора. "Два!" Тот передвигает трубку в другое место воздуховода. "Есть -- два!"
Зачастую слесари-наладчики работают рядом с техниками и инженерами. Вопрос о том, кто главней, здесь не возникает. Принцип такой: кто лучше умеет в данное время выполнять данную работу -- тот и главнее. Того и слушают остальные. Когда, к примеру, жестянщик ведет разметку железного листа, он как хирург в операционной. Ловкие взмахи острой чертилки, жужжание виброножниц. Остальные только успевают ему помогать. Но вот пришло время устанавливать на пружинные опоры вентилятор, тут главный -- слесарь. Если необходимо составить чертежи, к кульману встает тот, кто силен в этом деле. Но узкой специализации здесь нет. Каждый наладчик может и кроить металл, и делать воздуховоды, и выполнять расчеты.
Одна из бригад вела наладку вентиляции на крупном машиностроительном заводе. Завод постоянно растет. Отсюда и увеличение выделяющихся в атмосферу цехов вредных газов. Следовательно, нужно постоянное совершенствование вентиляции.
-- Довольны ли вы работой наладчиков? -- задал я вопрос главному энергетику завода.
-- Конечно, ведь если действовать по всем правилам науки и техники, прежде всего нужно, чтобы проектный институт разработал тома чертежей, на основании которых СМУ смонтирует вентиляцию, а НИИ испытает ее и сдаст санэпидстанции, которая определит санитарно-гигиенический эффект. Но для выполнения этих работ потребуются годы. Бригада же наладчиков все эти работы выполняет в течение нескольких месяцев, а то и недель. Правда, зачастую они работают по эскизам, а не по настоящему проекту. Эскизы тут же составляют сами инженеры-наладчики, зато поправки в эти эскизы вносятся в процессе работы, обсуждаются тут же на месте. Сразу же после изготовления вентиляционной системы ее испытывают и налаживают. Конечный результат -- отбор проб воздуха и химический анализ. Проведение работ такими комплексными наладочными бригадами, пожалуй, и есть наиболее оперативный и современный метод борьбы за чистый воздух на производстве.
А вот мнение главного инженера московского пуско-наладочного управления:
-- Для успешной работы бригад наладчиков необходимо прежде всего доверие к исполнителям. Мелочная опека, многоступенчатое согласование каждого чертежа приводят к потере времени, во-первых, и к притуплению личной инициативы, во-вторых. Оценку труда наладчиков необходимо вести по конечному результату. Зачастую наиболее активные товарищи приносят в наше бюро изобретательства и рационализации свои предложения, направленные на повышение эффективности вентиляции. Порой бывает трудно сразу правильно оценить их эффективность. Действительно, ведь рационализаторское предложение -- это новинка, судить о которой можно лишь умозрительно. Но, как правило, рацпредложения наладчиков на техническом совете принимаются.
ВИХРЕВОЙ ОТСОС И... РОМАНС ЧАЙКОВСКОГО
История с этим изобретением начиналась так. Работал я тогда на машиностроительном заводе. Механосборочный цех повысил производительность труда. Сам по себе факт отрадный. В цехе изготовлялись пневмотранспортеры для перекачки цемента, заменяющие труд десятков, даже сотен тысяч грузчиков. Но... одновременно с производительностью труда возросло и количество выделяемых в цех вредностей: окиси углерода, марганца и Других аэрозолей. Над рабочими местами электросварщиков стояло марево, а люди продолжали перевыполнять план.
Заместитель главного энергетика О. А. Сергиенко много лет проработал инженером на этом заводе и знал производство досконально. К нему-то и обратились наладчики за советом. Все методы по регулировке вентиляции сварочного отделения были перепробованы, производительность вентилятора доведена до максимума.
-- Попробуйте сконструировать для электросварочных постов новый, более эффективный отсос,-- посоветовал Сергиенко наладчикам.-- Покопайтесь в патентах, поэкспериментируйте. Помните, что надежно действующая панель для вентиляции сварочных постов нужна всем предприятиям нашего министерства. И, вообще, давайте добиваться того, чтобы наш завод превратился в образцовое предприятие по состоянию воздушной среды на рабочих местах. Тресту такая задача оказалась по плечу.
Поисковые работы в Государственной научно-технической патентной библиотеке на первых порах не дали ничего. Среди описаний изобретений встречались наклонные зонты с решетками из уголкового железа, нижние, спрятанные под полом системы отсосов, эжекторы, прикрепляемые к свариваемой детали. Мои блокноты, которые я взял с собой в библиотеку, заполнились набором вентиляционных устройств. Но однажды в очередной визит в библиотеку в моих руках оказалось описание местного отсоса "Торнадо", разработанного в США. Все устройство было не больше суповой тарелки и закреплялось на электрододержателе. Наутро показали чертеж главному энергетику.