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

Таблица 2

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	10…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

Для решения проблемы биологического обрастания гидроагрегатов ООО «НПП «ДЖЕНЕРУС» предлагает Вашему вниманию устройства ультразвуковые серии GENERUS (рис.4) рассчитанные на непрерывный режим работы. Данное оборудование защищено патентами:

• патент на полезную модель № 145687;
• патент на изобретение № 2548965.

Устройства ультразвуковые серии GENERUS разрабатываются и изготовляются 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.

Устройства серии GENERUS не входят в перечень продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия в Системе ГОСТ-Р в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации №435 от 04.05.2012г. и №596 от 04.05.2012г., во исполнение пункта 3 Постановления Правительства Российской Федерации №982 от 01.12.2009г. «Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждения соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии». Устройство предназначено для работы в следующих климатических условиях:

а) при воздействии температуры окружающего воздуха в диапазоне от минус 4 до плюс 40ºС.

б) при воздействии относительной влажности воздуха:

— 80% при температуре 40ºС;

— 98% при температуре 25ºС.

в) высоты над уровнем моря не более 2000 м.

Срок службы – 12 лет. В комплект поставки входит:

— Генератор — 1 шт.;

— Преобразователь магнитострикционный — 2 (4) шт.;

— Кабельная сеть — 3 (5) шт.;

— Руководство по эксплуатации и паспорт изделия — 1 шт.

Структура условного обозначения устройства

ультразвукового серии GENERUS

GENERUS – XYZ:

X — количество подключаемых преобразователей (магнитострикторов);

Y — номер модификации конструкции шкафа генератора;

Z — номер модификации платы печатной GENERUS.

 

Примечание

Устройство на экспорт поставляется с эксплуатационной документацией в количестве, указанном в заказе, на русском или английском языке.

Сравнение магнитострикционных материалов

для ультразвуковых преобразователей

Устройства ультразвуковые серии GENERUS могут работать как на магнитострикционную нагрузку выполненную из альфера (дифераль) рис.5, 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.

Таблица 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

Сварка магнитострикционных преобразователей (рис.5) на различные гидроагрегаты может происходить без остановки технологического процесса и не влияет на работу другого промышленного оборудования.
Размещение преобразователей на гидроагрегатах определяется в каждом конкретном случае индивидуально с выездом наших специалистов, а также с учётом конструкции, защищаемой площади и количества моллюсков.

Выполнение сварного соединения (рис.6) — наиболее ответственная операция при монтаже ультразвуковых установок. От его качества зависит передача механической энергии преобразователя к защищаемой поверхности и эффективность работы всей ультразвуковой установки, а также безопасность эксплуатации гидроагрегатов. Для выполнения сварочных работ допускаются только аттестованные сварщики в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков», и имеющие соответствующее удостоверение.

Преобразователь устанавливается торцом волновода перпендикулярно к защищаемой поверхности с наружной стороны (рис.6 а). Сварочное соединение выполняется ручной электродуговой сваркой с использованием электродов марки УОНИ 13/45, УОНИ 13/55 диаметром 3мм. После выполнения сварки производится зачистка шва и околошовной зоны, а затем визуальный контроль. Недопустимыми дефектами являются трещины, раковины, непровары, свищи, скопления включений, наплывы и брызги металла. Не допускается утонение диаметра волновода, включая зону сварного шва (рис.6 б).

Обрастание водозаборов, водоводов, сетчатых фильтров и других элементов гидроагрегата, является вредным процессом, который сопровождается ухудшением параметров работы, повышением расхода энергии, усиленным из-носом механизмов и, соответственно, увеличением эксплуатационных расходов. Обрастание может вызвать затруднения с подачей воды по трубопроводам, оно разрушающе действует на защитные покрытия, усиливая коррозию конструкционных материалов. Поэтому очень важно решать проблему обрастания, так как она может привести к опасности разрушения изоляционного материала, и в конечном итоге к остановке гидроагрегата.
Серьезной проблемой при эксплуатации гидросооружений является обрастание элементов гидроагрегата моллюском – тигровая мидия – дрейссена (dreissena polymorpha) (рис.1). Особенно остро эта проблема проявляет себя на гидроэлектростанциях с проточной системой охлаждения обмоток статора генератора.

Попадание моллюсков в водоводы системы охлаждения может привести к таким нежелательным последствиям, как внеплановый останов и ремонт агрегата. Размер личинки дрейссены составляет десятки микрон, что позволяет моллюску беспрепятственно проникать в системы охлаждения через сетки фильтров. Высокая численность личинок и комфортная среда обитания способствует быстрой колонизации поверхностей. Развиваясь внутри систем охлаждения, дрейссена значительно сужает диаметры трубопроводов, вплоть до их полного блокирования (рис.2, рис. 2.1.).

По информации на сайте www.usgs.gov, в США наибольшая плотность дрейссены (700000 шт./м2) была зафиксирована в системе охлаждения электростанции в штате Мичиган. Диаметр трубопровода при этом был сокращен дрейссеной на 2/3 сечения. Наибольшую опасность дрейссена представляет для конденсаторов пара, поскольку ее размер достаточно велик для того чтобы внезапно оторвавшийся от трубопровода моллюск мгновенно заблокировал канал охлаждения, что приведет к локальному перегреву конденсатора. Последствия подобных внезапных блокирований каналов охлаждения непредсказуемы. В период 2003-2007 гг. из-за засорения дрейссеной остановы гидроагрегатов зафиксированы 91 раз (рис.3). Максимальное количество остановов наблюдается в период июнь – август. Из-за остановов, связанных с засорением дрейссеной, располагаемая мощность снижается на 15-20 МВт в год. Для устранения последствий засорения ежегодно тратится 1-1,5 млн. рублей. Кроме всего прочего наличие на поверхностях обрастания моллюска dreissena polymorpha увеличивает скорость биокоррозии. Масштаб затрат, в какие суммы ежегодно выливается борьба с дрейссеной, впечатляет. По оценкам экспертов конгресса США дополнительные затраты на техническое обслуживание для удаления дрейссены составили в 1993-1999 годы более 3 миллиардов долларов. В среднем на защиту от биообрастаний 1 гидроэлектростанции в США ежегодно расходуется 376000 долларов, а для атомной станции – 822000 долларов.

На сегодняшний день существует много способов борьбы с биологическими обрастаниями. Среди химических способов наибольшее распространение имеет применение химических реагентов для промывки трубопроводов и противообрастающие покрытия. Существенными недостатками химических способов являются сложность осуществления, частота обработки, необходимость строго соблюдения техники безопасности и норм ПДК. Поскольку применение обеззараживающих веществ и химических реагентов в системах, построенных по открытой схеме, крайне ограничено вследствие большого объема обрабатываемой воды и жестких ограничений по уровню ПДК, практически все системы охлаждения работают без какой-либо защиты. Физические способы предотвращения обрастания дрейссеной представляются перспективными вследствие их безреагентности и безопасности для окружающей среды. К ним относятся ультразвуковой, воздействие постоянным и переменным электрическим током, катодная защита, электрогидравлическое воздействие, термический способ. В частности известно, что при ультразвуковом методе защиты и очистки от обрастания при интенсивности колебаний около 1-2 Вт/см2 в течение нескольких минут отмечается почти полное уничтожение бокоплавов, мидий и брюхоногих моллюсков. Результаты длительных испытаний судовых установок ультразвуковой защиты днища корабля также подтвердили эффективность этого метода.
Однако применять физические способы предотвращения обрастания нерентабельно вследствие низкой производительности, сложности эксплуатации и большого расхода электроэнергии. В частности это было связано с использованием старых советских ультразвуковых генераторов построенных на тиристорах и имеющих ряд схемотехнических недостатков, а в следствии этого они имели большой расход электроэнергии, высокую стоимость и низкую акустическую мощность. Ситуация изменилась с появлением мощных высокочастотных транзисторов, современных схемотехнических решений, новых магнитострикционных излучателей и способов их возбуждения и пьезоэлектрических керамических материалов, на основе которых стало возможным создание малогабаритных, надежных, простых в эксплуатации и дешевых ультразвуковых генераторов и излучателей. Компания ООО «ДЖЕНЕРУС» предлагает Вашему вниманию ультразвуковой метод защиты и очистки от биообрастания различных гидроагрегатов. Данный метод основан на возбуждении защищаемой поверхности высокочастотными колебаниями, которые угнетающе действует на дрейссену, что предотвращает ее рост, дальнейшее образование новых колоний и уменьшению уже образовавшейся колонии. Для этих целей нашей компанией разработан новый импульсный ультразвуковой генератор серии GENERUS, который по своим тактико-техническим характеристикам превосходит все имеющиеся на российском рынке аналогичные импульсные ультразвуковые установки. Применение ультразвукового метода исключает загрязнение окружающей среды. Капитальные вложения, связанные с приобретением, монтажом и наладкой устройств серии GENERUS, окупаются в течение нескольких месяцев их работы.