Все записи автора ultrazvuk

Ультразвуковое оборудование для очистки деталей.

Технологии стимулирования роста зеленых растений с помощью ультразвука

Технологии стимулирования роста зеленых растений с помощью ультразвука

сентябрь 2023

Проведены успешные испытания технологии стимулирования роста зеленых растений с помощью ультразвука.

Результат: Всхожесть салата увеличена на 10 дней за счет стимулирования корневой системы с помощью интенсивного ультразвука.

Полноволновой магнитострикционный преобразователь

Полноволновой магнитострикционный
преобразователь с удлиненным
волноводом и новым радиатором
охлаждения на 1 кВт мощности и
высоким КПД

июнь 2023

Спроектирован и изготовлен новый
полноволновой магнитострикционный
преобразователь
с удлиненным
волноводом и новым радиатором
охлаждения на 1 кВт мощности и
высоким КПД.

Результат: Повышена амплитуда колебаний торца преобразователя и интенсивность воздействия для массивных подогревателей сетевой воды с целью увеличения периода работы теплообменного оборудования от чистки до чистки.

Виртуальная модель ультразвукового импульсного генератора с подмагничиванием

Виртуальная модель
ультразвукового импульсного 
генератора с подмагничиванием.

май 2023

Разработана виртуальная модель ультразвукового импульсного генератора с подмагничиванием.

Модель полностью повторяет работу реального генератора.

Результат: Возможность быстро отработать параметры работы генератора на разные режимы работы и при различной нагрузке.

Новый радиатор охлаждения для новых мощных магнитострикционных преобразователей

Новый радиатор охлаждения для 
новых мощных магнитострикционных преобразователей,
которые могут работать в высокоинтенсивном режиме.

март 2023

Изготовлен новый радиатор охлаждения для

новых мощных магнитострикционных преобразователей,

которые могут работать в высокоинтенсивном режиме.

Результат: Данный радиатор позволяет отказаться от водяного охлаждения магнитострикционных преобразователей работая в режиме близком к непрерывному.

Агро инновации и технологии

Янкевич Сергей Владимирович - Генеральный директор OOO «НПП «ДЖЕНЕРУС»

«ДЖЕНЕРУС» : ЭФФЕКТИВНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА
ЗАРУБЕЖНЫМ КОНКУРЕНТАМ

Импортозамещение – одна из самых острых тем в современной России.
Часть западных производителей ушли с российского рынка, часть– сократили поставки своей продукции, часть – существенно подняли цены.
Ответы на вопросы, кто придет на смену, как урегулировать ценовую политику и как насытить отечественный рынок качественной продукцией, не заставили себя долго ждать. Оказалось, что в России есть те, кто давно готов работать, создавать рабочие места, производить продукцию не хуже зарубежных компаний.
«Сегодня отечественный рынок испытывает потребность в качественном чистом растительном белке и инулине. Эти составляющие пищевых продуктов используются в фармакологии, хлебопечении, кондитерском производстве. В настоящее время в России продаются белок и инулин индийский, французский или американский. Мы готовы производить эти продукты сами.
Причем при малых затратах мы сможем насытить рынок достаточно быстро», – рассказывает генеральный директор научно- производственного предприятия «ДЖЕНЕРУС» Сергей Янкевич.
Одна из первых разработок компании – принципиально новый ультразвуковой генератор, не имеющий аналогов в России. После успешной разработки генератора и увеличения его мощности компания стала внедрять данное устройство в пищевую промышленность.
Применение ультразвуковой техники в пищевой промышленности эффективно для многих технологических процессов, таких как стерилизация, пастеризация и дезинфекция.
Благодаря ультразвуковым колебаниям повышается качество пищевых продуктов и улучшаются технологические процессы их изготовления. Ультразвуковые колебания способны изменять агрегатное состояние вещества, диспергировать, эмульгировать его, изменять скорость диффузии, кристаллизации и растворения веществ, активизировать реакции, интенсифицировать технологические процессы.
Кроме того, воздействие ультразвуковых колебаний на физико-химические процессы в пищевой промышленности дает возможность повысить производительность труда, сократить энергозатраты, улучшить качество готовой продукции, продлить сроки хранения, а также создать новые продукты с новыми потребительскими свойствами.
В этом случае разрушение стенок клеток облегчает (холодное или горячее) прессование, снижая тем самым количество остаточного масла или жира в отжиме. Ультразвук способен пептизировать белки сои при практически любом коммерческом выходе, а величина потребляемой при этом энергии требуется достаточно низкая.
«Глубокая переработка сырья – одна из важных и актуальных тем для России. У нас есть много научных институтов, которые занимаются этой проблемой, при них есть и небольшие заводы по переработке, но нет полноценного отечественного пищевого оборудования, используется и модернизируется старое советское оборудование или закупается импортное», – отмечает Сергей Янкевич.
А вот компания «ДЖЕНЕРУС» со своими партнерами из Чувашии готовы предложить полный комплект оборудования для глубокой переработки сырья. Например, из картофеля выделить крахмал, из гороха – белок, из топинамбура – инулин. И все это в чистом виде без примесей.
Партнеры компании в Чувашии ООО «КРАХМАЛПРОМ» – единственные, кто в России серийно осуществляют производство и поставку отечественного оборудования для комплексных линий по глубокой переработке сырья.
Список производимого оборудования включает в себя более 60 позиций от ленточного конвейера до фасовочного аппарата, а также рабочее место оператора с программным обеспечением для автоматизированной работы комплексной линии переработки сырья.
«Современное оборудование достаточно компактное, с высокой степенью автоматизации.
Для его обслуживания не требуется большого количества сотрудников. Получается, что затраты минимальные, а прибыль для собственника высокая. И, таким образом, мы решаем сразу несколько проблем:  увеличиваем на отечественном рынке объем чистого инулина и белка, а следовательно, снижаем цену на аналогичные импортные продукты», – добавляет Сергей Янкевич.
«Сегодня многие российские компании готовы покупать наше оборудование для первичной и вторичной переработки сырья. И мы готовы сделать для них заводы под ключ. К нам обратились пять крупных российских производителей с просьбой установить необходимое оборудование. Например, в Ижевске есть предприятие по производству кормов для животных. Они планировали производить белок из гороха. Но пока сделали паузу», – сетует Сергей Янкевич.
Для того чтобы процесс импортозамещения заработал в полную силу, необходимо чтобы в единое целое сложилось несколько факторов: заинтересованность Минсельхоза в российском производителе,  возможность запускать в серийное производство уникальные технические разработки и создавать рынок для реализации отечественной конкурентоспособной качественной продукции.
Судя по экономическим и политическим процессам, которые произошли в нашей стране за 2022 год, пазлы в скором времени могут сложиться в единую картину, которая станет еще одной ступенькой к возрождению и развитию производства оборудования для российской пищевой промышленности.

Людмила Луговская

Источник : potatocentre.ru

Полная версия

Обзор применения ультразвуковой технологии в интенсификации технологических процессов в текстильной промышленности

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Материалы XI Всероссийской

научно-технической конференции

«ДИНАМИКА НЕЛИНЕЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ»

(ДНДС-2015)

В.В. Башкиров, С.В. Янкевич

(Москва, ООО «ДЖЕНЕРУС»)

ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ В ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

     В данной статье приводиться краткий обзор научных исследований российских ВУЗов и ВУЗов стран СНГ применения новых технологий в текстильной промышленности.

     Ключевые слова: ультразвуковая технология, ультразвуковое воздействие, ультразвук, кавитация, интенсификация, гидродинамические излучатели, акустические колебания, энергетическая эффективность.

Одним из перспективных физических методов воздействия на вещества для интенсификации технологических процессов является метод, основанный на использовании механических колебаний ультразвукового диапазона — так называемых ультразвуковых (УЗ) колебаний. Наиболее успешно УЗ колебания используются в процессах, связанных с жидкими состояниями реагентов, поскольку только в них возникает специфический процесс — УЗ кавитация, обеспечивающий максимальные энергетические воздействия на различные вещества.
В частности рассмотрим несколько практических исследований применения УЗ кавитации применительно к текстильной промышленности:

1. Снижение неровноты по линейной плотности и упрочнения льняной пряжи с помощью применения ультразвуковых колебаний в процессе мокрого прядения льна [1]. Данное исследование проводилось в Костромском государственном технологическом университете (Кострома) в 2012 году с целью оценить возможность применения ультразвукового воздействия на льняные волокна с целью снижения неровноты по линейной плотности и повышения прочности пряжи, получаемой мокрым способом прядения. Выводы исследования показали, что ультразвуковое воздействие на льняную ровницу в жидкостной среде позволяет повысить прочность вырабатываемого продукта – пряжи, снижает неровноту пряжи по разрывной нагрузке и по линейной плотности, а также производит уменьшение длины комплексов волокон, формирующих пряжу.

2. Повышение эффективности и расчет процесса промывки хлопчатобумажных тканей при использовании ультразвука [2]. Данное исследование проводилось в Московском государственном текстильном университете имени А.Н Косыгина (Москва) в 2007 году с целью снижения энерго- и материалоемкости, а также улучшение экологических показателей работы промывного оборудования для хлопчатобумажных тканей за счет использования ультразвукового воздействия на промывной раствор. Выводы работы показали следующее:

а) теоретически и экспериментально обоснованы возможность и целесообразность повышения эффективности процесса промывки хлопчатобумажной ткани с помощью ультразвукового воздействия на промывной раствор и обрабатываемую ткань. Установлено, что применение ультразвука приводит к уменьшению общего сопротивления процессам массопереноса при промывке, при этом продолжительность процесса сокращается на 35%;

б) исследована кинетика процесса промывки хлопчатобумажных тканей на лабораторной установке, при ультразвуковом воздействии. Сопоставление экспериментальных данных с расчетными по предложенным в работе зависимостям свидетельствует об их удовлетворительном соответствии. Погрешность не превышала 5%. Получены статистические оценки коэффициентов массопереноса в процессе промывки хлопчатобумажных тканей;

в) предложена схема промывной части типовой линии для мерсеризации и промывки с применением ультразвука в качестве интенсификатора. Показано, что использование такой схемы позволяет уменьшить, число промывных машин, сократить затраты электроэнергии и расход промывной воды по сравнению с традиционным оформлением процесса промывки. Экономический эффект от предложенного оформления процесса промывки может составлять 11руб. на 100 п. м. ткани;

г) представлены разностная схема и численный алгоритм для ее реализации позволяющие рассчитать поле концентраций загрязнения в ткани и интегральные характеристики работы промывного оборудования;

д) разработана инженерная методика расчета процесса промывки ткани позволяющая определить количественный состав высокоскоростных промывных машин и выбрать рациональный режим работы оборудования с учетом характеристик ткани. Методика внесена в отраслевой фонд алгоритмов и программ Государственного координационного центра информационных технологий Федерального агентства по образованию и используется на ряде текстильных предприятий.

3. Перспективы использования гидродинамических излучателей для создания акустических и ультразвуковых колебаний в процессах мойки шерсти [3]. Данное исследование проводилось в Таврийском агротехнологическом университете (Мелитополь, Украина) в 2009 году с целью обоснования целесообразности использования гидродинамических излучателей акустических и ультразвуковых колебаний в процессах мойки шерсти. В результате проведенной работы были получены следующие результаты:

а) высокое качество шерсти;

б) уменьшение расхода воды в связи с многократным использованием моечного раствора в замкнутом цикле;

в) исключение отрицательного влияния процесса ПОШ (первичная обработка шерсти) на окружающую среду;

г) проведение дезинфекции промывных вод и шерсти без специальных средств.

4. Интенсификация моющего действия при использовании ультразвука: обзор методов и модель удаления загрязнений [4]. Данное исследование проводилось в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (Санкт-Петербург) в 2012 году с целью улучшения качества моющего раствора по-средством создания микромасштабных ультразвуковых воздействий. В результате этого исследования были сделаны следующие заключения:

а) при стирке тканей, загрязненных пигментно-масляным загрязнением, постоянная суперпозиция микро- и макромасштабных воздействий позволяет увеличить моющее действие в 7-8 раз по сравнению со случаем только макромасштабных воздействий. При этом для сокращения энергетических затрат и увеличения ресурса излучателей возможна работа в режиме периодического включения УЗВ излучателей с долей времени 10%, в этом случае увеличение моющего действия достигается в 3-5 раз;

б) исследованный метод позволяет сократить расход моющих средств до 4-х раз не только без снижения эффективности стирки, но и с одновременным повышением качества стирки в 3-8 раза;

в) введен критерий энергетической эффективности, характеризующий достигаемое моющее действие, отнесенное к энергии, подведенной к моющему раствору;

г) показано, что зависимость критерия энергетической эффективности от затраченной энергии (периодичности включения) имеет вид уравнения гиперболы.

Высокая эффективность УЗ воздействий на различные технологические процессы подтверждена многочисленными исследованиями и опытом более чем тридцатилетнего применения на ряде предприятий различных отраслей промышленности. Несомненные достоинства УЗ колебаний должны были обеспечить их широчайшее использование при решении сложных проблем современных производств, предназначенных для выпуска конкурентоспособной продукции. Однако, в настоящее время УЗ техника практически не используется из-за высокой стоимости, узкой специализации и низкой эффективности разработанных ранее крупногабаритных промышленных установок, практически полного отсутствия малогабаритных высокоэффективных УЗ аппаратов. Развитие УЗ техники и технологии сдерживается также низкой информированностью потребителей об эффективности УЗ воздействий и отсутствием методических рекомендаций, учитывающих особенности применения УЗ технологий.

Ситуация изменилась с появлением мощных высокочастотных транзисторов, современных схемотехнических решений [5], новых магнитострикционных излучателей и способов их возбуждения [6] и пьезоэлектрических керамических материалов, на основе которых стало возможным создание малогабаритных, надежных, простых в эксплуатации и дешевых ультразвуковых генераторов и излучателей.

Литература:

1. Сергеев К.В., Жуков В.И. Снижение неровноты по линейной плотности и упрочнения льняной пряжи с помощью применения ультразвуковых колебаний в процессе мокрого прядения льна. Технология текстильной промышленности: Научно-технический журнал. – Иваново: Изд-во Ивановской гос. текстильной академии, 2012. – С. 61-64.

2. Булекова А.А. Повышение эффективности и расчет процесса промывки хлопчатобумажных тканей при использовании ультразвука. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Изд-во Московского государственного тек-стильного университета имени А.Н. Косыгина, 2007.

3. Мунтян В.А. Перспективы использования гидродинамических излучателей для создания акустических и ультразвуковых колебаний в процессах мойки шерсти. Изд-во Таврийского агротехнологического университета, 2009.

4. Абиев Р.Ш., Давыдов В.С., Гурихина Ю.В., Барабаш В.М. Интенсификация моющего действия при использовании ультразвука: обзор методов и модель удаления загрязнений. Процессы и аппараты. Изд-во СПбГТИ (ТУ), 2012.

5. Янкевич С.В. Двухканальный ультразвуковой генератор GENERUS. Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: Материалы X Всерос. Науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. гос. ун-та, 2013. – С. 358-360.

6. Афанасьев В.А., Янкевич С.В. Магнитострикционные преобразователи и способы воздействия на колебательные системы. Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: Материалы IX Всерос. Науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. гос. ун-та, 2014. – С. 38-42.

Рекомендации по выбору количества и типа устройств GENERUS в зависимости от вида красильного оборудования

п/п Красильное оборудование Тип устройства и примерное количество
1. Софт — Флоу GENERUS – 400 – 2шт.
2. Софт — Стрим GENERUS – 400 – 2шт.
3. Колормат — 800 GENERUS – 200 –1шт.
4. Колормат — 1000 GENERUS – 400 –1шт.
5. Радуга — 125 GENERUS – 200 –1шт.
6. КТ — 100 GENERUS – 400 –1шт.
7. Формпак — 15 GENERUS – 200 – 1шт.
8. Eco — master GENERUS – 400 –1шт.
9. Eco — soft GENERUS – 400 –1шт.
10. Eco — bloc GENERUS – 400 – 2шт.

Технико-экономическое обоснование их применения

Для технико-экономического обоснования приведём акт производственных испытаний ультразвуковых устройств серии GENERUS (USP-M) установленных в трикотажно-отделочном цехе чулочно-трикотажной фабрики (г. Чебоксары) на красильном оборудовании «Софт — Флоу» (рис.8).

Ультразвуковое устройство серии GENERUS (USP-M) установленное на красильном оборудовании «Софт - Флоу»
Рис. 8

На данном красильном оборудовании производиться крашение трикотажного полотна в черный цвет прямым красителем по утвержденному режиму. За 15 дней использования ультразвуковых устройств было прокрашено 56 партий полотна (7017,1 кг). При этом произведена следующая корректировка действующих режимов:

— на 30% сокращена общая продолжительность режима крашения полотна и составила 270 минут (по утвержденному режиму – 385 минут), в том числе, операция крашения составила 80 минут (по утвержденному режиму – 115 минут);

— на 10% уменьшена концентрация красителя.

Результаты испытаний:

1. Сокращение общей продолжительности режима крашения не ухудшило качества готового трикотажного полотна.

2. Сокращение концентрации красителя не привело к отклонению от утвержденного цвета.

Вывод: использование ультразвуковых устройств серии GENERUS (USP-M) положительно влияет на интенсификацию процесса крашения, позволяет получить экономию красителей и сократить время отделки трикотажного полотна.

Кроме этого проведено испытание ультразвуковых устройств GENERUS (USP-M) на оборудовании «Колормат-800» (рис.9) и (рис.10) при крашении чулочно-носочных изделий, где также сокращена продолжительность технологических режимов крашения на 30% и уменьшена концентрация красителей. Таким образом ультразвуковое устройство серии GENERUS (USP-M) позволяет интенсифицировать процесс крашения без ухудшения качественных показателей чулочно-носочных изделий.

Ультразвуковой генератор на Колормат-800
Рис. 9 Установленный ультразвуковой генератор на «Колормат-800»

Излучатель ПМД-02 на красильном оборудовании Колормат - 800
Рис. 10 Установленный излучатель ультразвука на «Колормат-800»

Технические характеристики устройств ультразвуковых серии GENERUS для текстильной промышленности

Устройство ультразвуковое GENERUS состоит из генератора, кабельной сети и магнитострикционных преобразователей (излучатели ультразвука). В зависимости от количества преобразователей устройства серии GENERUS выпускаются на 2 (GENERUS — 200) и на 4 (GENERUS — 400) магнитострикционных преобразователя.

Тип GENERUS — 200 GENERUS — 400
Напряжение питания, В 220±20
Частота сети, Гц 50, 60
Кол-во преобразователей 2 4
Потребляемая мощность, кВА 0,065 0,100
Рабочий диапазон частот генератора, кГц 16…30 кГц с дискретностью настройки 10 Гц
Габариты генератора, мм 400×300×150 400×300×150
Габариты преобразователя, мм:
из сплава «Пермендюр» 293×58×58 293×58×58
из сплава «Дифераль» 347×62×57 347×62×57
Масса преобразователя, кг:  

 

из сплава «Пермендюр» 1,9 1,9
из сплава «Дифераль» 3,5 3,5
Масса генератора, кг 10 10
Степень защиты

генератора/преобразователя

IP51/IP41

Устройства ультразвуковые серии GENERUS

Для ускорения процессов крашения на различном красильном оборудование ООО «ДЖЕНЕРУС» предлагает Вашему вниманию устройства ультразвуковые серии GENERUS (рис.3) рассчитанные на непрерывный режим работы.
Данное оборудование защищено следующими патентами:
1) патент на полезную модель № 145687;
2) патент на изобретение № 2548965;
3) свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015618238.
Наше оборудование разрабатывается и изготовляется на современной элементной базе и в соответствии с ТУ 3444-001-37306142-2013. При разработке устройств ультразвуковых GENERUS были использованы самые передовые схемотехнические решения, что повышает его надежность, уменьшает энергопотребление и увеличивает выходную мощность.

Устройство ультразвуковое GENERUS-200
Рис. 3 Устройство ультразвуковое GENERUS-200

Установка устройства на красильном объекте не требует согласования с организациями, проектирующими объекты.

Структура условного обозначения устройства
ультразвукового GENERUS
GENERUSXYZ:
X — количество подключаемых преобразователей (магнитострикторов);
Y — номер модификации конструкции шкафа генератора:
Z — номер модификации платы печатной GENERUS.

Фотографии установленных генераторов на объектах текстильной промышленности России

Устройство ультразвуковое GENERUS-400 в красильном цехе
Рис. 4 Устройство ультразвуковое GENERUS-400 в красильном цехе

Преобразователи ПМД-02 на промывочном баке
Рис. 5 Преобразователи ПМД-02 на промывочном баке

Преобразователи ПМД-02 на красильном баке
Рис. 6 Преобразователи ПМД-02 на красильном баке

Сравнение магнитострикционных материалов для ультразвуковых преобразователей

Устройства ультразвуковые серии GENERUS могут работать как на магнитострикционную нагрузку выполненную из альфера (дифераль) рис.7, так и на магнитострикционную нагрузку выполненную из пермендюра (кобальт), а также из никеля, что показывает универсальность прибора GENERUS. Сравнительные характеристики сплавов представлены в таблице 1.

Технические характеристики Пермендюр Дифераль
Магнитострикционная

постоянная 107 Н/кв.м. Т

2,2 1,15
Индукция насыщения 10-1Т 24 12
Магнитострикция

насыщения 10-6

+70 +40
Температура Кюри °С 980 600
Предел магнитострикционного

напряжения 105 Н/кв.м

80 34

 

Излучатели ультразвука
Рис. 7 Излучатели ультразвука

Сварка магнитострикционных преобразователей (рис.7) на различное красильное или прядильное оборудование происходит без остановки технологического процесса и не влияет на работу красильного или прядильного оборудования.