Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Розрядних-ІМПУЛЬСНІ ТЕХНОЛОГІЇ І АПАРАТИ

Московське підприємство «Ріта» створено 18.09.1991г.

Основна діяльність: проектування та влаштування пальових фундаментів будівель I рівня відповідальності висотою понад 100 м в складних грунтових умовах, пам'ятників архітектури, кріплення котлованів глибиною до 20м грунтовими анкерами, глибинне компенсаційне ущільнення грунту підстав, розробка і виготовлення генераторів імпульсів струму.

За 17 років виготовлено близько 100 тисяч паль-РІТ і анкерів-РІТ За 17 років виготовлено близько 100 тисяч паль-РІТ і анкерів-РІТ. За участю підприємств «Ріта» побудовано більше 700 об'єктів, в тому числі підстави з паль-РІТ для 9 будинків висотою до 40 поверхів, підсилення фундаментів палями будівлі Старого Гостиного двору, де було виконано 10200 паль-РІТ, палі під першу в Росії санно- бобслейную трасу, 832 палі-РІТ для посилення підстави в процесі надбудови додаткових семи поверхів.

Група проектно-будівельних підприємств «Ріта» має власну промбазу, оснащену бурової технікою вагою від 100кг до 75т, здатної працювати як в підвалах, так і на відкритому майданчику для влаштування паль-РІТ діаметром до 400мм і довжиною до 35м, несучою здатністю до 200т / палю і грунтових анкерів на 300т, автоматизованими перебазіруемимі бетонозмішувальні заводами, генераторами імпульсів струму (ГІТ-60) з запасається енергією 60кДж.

Розрядно-імпульсні Технології - технології, засновані на використанні ефектів вибухового перетворення електричної енергії в інші її види в момент Розряду Імпульсу Тока високої напруги.

Загальновизнана термінологія в області РІТ до теперішнього часу не сформувалася, тому, часто використовуючи «гру» слів видають давно відоме за найновішу технологію.

Найбільш відомим прикладом використання РІТ може служити система запалювання горючої суміші в двигунах внутрішнього згоряння за допомогою іскри, яка виникає між електродами свічки запалювання. Різниця потенціалів на електродах свічки для запалювання іскри досягає 10-30кВ, а проходить в момент пробою струм становить кілька міліампер.

У разрядно-імпульсних технологіях, де переважно використовується механічна енергія, для підвищення ефективності її отримання електроди розміщують в рідкій (конденсованої) середовищі, в якій відбувається розряд імпульсу струму.

РІТ-технологія в дії

РІТ відноситься до області імпульсної електротехніки.

У момент пробою міжелектродного (розрядного) проміжку утворюється канал розряду, де за десятитисячні частки секунди перетворюються десятки, а іноді сотні кілоджоулів електричної енергії. Такі енергії взяти зі звичайної енергомережі без шкоди для інших споживачів електроенергії неможливо. Тому було створено спеціальне обладнання: генератори імпульсів струму (ДІП) і генератори імпульсів напруг (ГІН), що дозволяють протягом деякого часу без будь-якої шкоди для енергомережі накопичувати необхідну для електричного розряду енергію.

При енергії, що запасається розряду 200 ... 250 кДж її зазвичай накопичують в конденсаторних батареях в формі електричних полів.

При енергії, що запасається більше 250 кДж технічно виправданими стають індуктивні накопичувачі, що накопичують енергію в формі магнітних полів.

В останні десятиліття активно просувається робота над створенням електромагнітних перетворювачів (синхронні генератори, уніполярні ударні генератори, компресійні генератори), які можуть виявитися ефективними джерелами імпульсної енергії для ГИТ, де не потрібні високі напруги, а потрібні великі струми, наприклад, імпульсні зварювальні апарати і т .п. Для пробою розрядного проміжку необхідно в міжелектродному проміжку створити відповідну, досить високу щільність енергії 1013 ... 1014 Дж / м3. В результаті пробою за 10-4 ... 10-5 секунди в канал розряду надходить основна частина запасеної енергії, яка виділяється швидше, ніж передається рідини, що оточує канал розряду. Тиск в каналі розряду в цей момент може досягати 108 ... 109 Па, а температура 104 ... 105 ° К. У той же час, при електричному розряді практично не нагрівається навколишнє середовище, тому що процес відбувається в адіабатичному режимі. Наприклад, в електродах сферичної форми температура падає обернено пропорційно четвертого ступеня відстані від центру сфери, тому, область прогріву на десяті частки градуса становить 2 ... 3 радіуса електрода.

За перші 10 ... 20 мкс канал розряду розширюється на кілька міліметрів, а породжена розрядом ударна хвиля за цей час встигає пройти в рідини перші сантиметри. Конденсована среда, отримавши потужний імпульс механічної енергії, переміщається від центру каналу розряду на всі боки. У цей період гідродинамічний протягом рідини може здійснювати корисну роботу (дроблення, деформацію, штампування, ущільнення, запрессовку труб, очищення труб, раскольматацію свердловин і т.д.).

На місці каналу розряду утворюється швидко розширюється порожнину, тиск в якій також швидко, у міру розширення порожнини, знижується до гідростатичного тиску рідини і нижче. Потім порожнину схлопивается. При схлопуванні порожнини формується додатковий імпульс тиску. Весь простір навколо електродної системи, включаючи розрядний проміжок між електродами, заповнюється рідиною і електродний система готова до чергового розряду.

До цього часу закінчується процес накопичення енергії в гіті, і все технологічне обладнання готове до чергового розряду імпульсного струму.

Процес розряду і супроводжуючі його ефекти мають яскраво виражений нелінійний характер, тому при однаково запасеної в накопичувачах енергії W = U2хC / 2, ефективність впливу на навколишнє середовище істотно відрізняється, де U - напруга (В); С - ємність конденсаторних батарей (Ф).

РІТ-технологія в будівництві

У будівництві РІТ застосовують найчастіше для глибинного ущільнення грунтів підстав, виготовлення буронабивних паль і грунтових анкерів, цементації стін, фундаментів і зони контакту «фундамент-грунт», компенсаційного ущільнення грунту.

Тут в якості конденсованого середовища використовують цементний розчин, бетонну суміш, бурові розчини або навіть звичайну воду. При впливі на бетонну суміш серії розрядів імпульсного струму поліпшуються споживчі властивості отриманого бетону: підвищується міцність, щільність, водонепроникність, сульфатостойкость, збільшується стійкість бетону до дії агресивних середовищ і т.д.

Використання РІТ дозволяє створювати надійні геотехнічні конструкції безпосередньо під старими будівлями. Незважаючи на високий тиск і температури в каналі розряду, їх вплив обмежений локальної зоною, тому не наводяться в рух великі маси грунту. Частотний спектр швидкостей зсуву частинок грунту, створений електричним розрядом, практично «чути» для існуючих будівель.

Німецькі експерти дану технологію виготовлення паль назвали щадить технологією.

Основне обладнання, необхідне для здійснення розрядів імпульсного струму, включає:

1) Генератор імпульсів струмів (ГІТ).

Вбудований в ГИТ трансформатор підвищує робоча напруга електромережі, наявне на будівельному майданчику до 10кВ. Далі змінний струм в блоці діодів перетвориться в постійний, який накопичується в конденсаторних батареях.

При використанні всієї ємності батарей можна подавати імпульс струму до електродів. Для цієї мети в ГИТ вбудований високовольтний комутатор.

2) Електродна система, занурювана в цементний розчин, бетонну суміш, воду та ін. Рідкі середовища, в яких здійснюється розряд.

Електродна система повинна витримувати багато разів повторюються впливу високих тисків і температур в момент електровибуху.

3) Електролінія (коаксіальний кабель) з'єднує ГИТ з електродної системою.

Керуючи енергією імпульсних розрядів і їх кількістю, можна формувати необхідні камуфлетного розширення в палях, здійснювати глибинне ущільнення грунту, створювати інші геотехнічні конструкції.

При здійсненні імпульсного розряду в конденсованих середовищах (рідинах, емульсіях, суспензіях, пульпах і т.п.) струм між електродами протікає по плазмовому каналу, провідність якого порівнянна з провідністю металевих провідників. Момент пробою чітко фіксується падінням напруги і стрибком струму до 30 ... 50 кА в розрядному проміжку.

Час пробою істотно залежить від напруги, геометрії електродів, провідності середовища в міжелектродному проміжку і ряду інших чинників. З ростом електропровідності середовища до деякої граничної величини зростає швидкість пробою, після чого різко падає.

Різке зниження швидкості розвитку лидерной системи каналу пробою призводить до розрядів, які не завершуються пробоєм з утворенням ударної хвилі (розрядами стікання, кистьовим розрядами).

В результаті імпульсного електричного пробою виникає ударна хвиля, фронт якої поширюється в рідині з надзвуковою швидкістю. Середовище навколо каналу розряду зміщується зі швидкістю на порядок менший, а на місці каналу пробою утворюється парогазова порожнину. При беспробойном механізмі імпульсного розряду в результаті великого градієнта щільності струму в локальній області утворюється різко локалізована область нагріву середовища, що в підсумку призводить також до вище описаного ефекту, але з значними нагріванням всього об'єму середовища.

У будівництві за роки використання РІТ виготовлено близько 100 тисяч паль-РІТ і грунтових анкерів-РІТ. Процес їх виготовлення характеризується параметрами, порядок величин яких має наступні значення:

• накопичується енергія 10 ... 100 кДж;

• напруга на виході з генератора імпульсних струмів (ДІП) від 2 ... 3 до 15 кВ;

• максимальні значення струмів в імпульсах від 3 ... 5 до 40 ... 50 кА;

• температура в області розряду (3 ... 10) .103 ° К;

• тривалість іскрового розряду 10-5 ... 10-3 сек.

Палі-РІТ і анкери-РІТ відрізняються від паль і анкерів, виготовлених за традиційними технологіями, високою несучою здатністю по грунту і малої деформацією.

Правильно виготовлені палі-РІТ діаметром 250мм під навантаженням 100-130 тс. дають осадку не більше 10-12 мм, а палі-РІТ діаметром 320мм сприймають навантаження 260тс при осіданні 5 ... 7 мм (зі звіту лабораторії ФКС при випробуванні паль-РІТ на об'єкті за адресою ул.Профсоюзная, вл.64). Грунтовий анкер з коренем довжиною 5м витримує навантаження 60тс без істотних деформацій. Висока несуча здатність паль-РІТ і анкерів-РІТ досягається, завдяки створенню в заданих місцях камуфлетних розширень необхідного розміру за рахунок ущільнення грунту. РІТ, основою якої є електровзрив, поступаючись вибуху хімічних вибухових речовин (ВВ) по енергоємності та амплітудам ударних хвиль, володіє унікальною особливістю багаторазового повторення на заданій глибині. Параметри електровибуху легко регулюються.

Виключаються проблеми, пов'язані з ліквідацією вибухових речовин, що залишилися в свердловині в разі відмови. РІТ також відрізняється набагато більшою екологічною безпекою в зв'язку з меншою БРИЗАНТНА електровибуху в порівнянні з традиційними вибуховими речовинами.

При моделюванні підземних ядерних вибухів було виконано безліч камуфлетних вибухів хімічних ВВ різної потужності, на різній глибині закладення, в різних грунтах. При цьому була встановлена ​​чітка залежність радіуса получающейся камуфлетной порожнини і радіусу зони ущільнення навколишнього грунту від радіуса заряду вибухової речовини в тротиловому еквіваленті.

Принципова відмінність електровибуху від вибухів зарядів хімічних ВВ, полягає у відсутності у електровибуху геометричних розмірів заряду, тобто радіуса заряду і продуктів детонації. Ця обставина не дозволяло використовувати величезний досвід, отриманий при дослідженні зон ущільнення навколо камуфлетних вибухів ВВ в розрахунках розмірів зон ущільнення одержуваних при електровибуху.

В результаті досліджень, проведених співробітниками ПСП Ріта, вдалося відмовитися від радіуса заряду, а зону ущільнення навколо камуфлетной порожнини визначати в наведених радіусах умовної камуфлетной порожнини, що формується серією електровибуху. З огляду на, що формується камуфлетного порожнину одночасно заповнювалася бетонної сумішшю, визначення радіуса зони ущільнення грунту електровибуху в конкретній локальній зоні, зводилося до визначення обсягу бетонної суміші і обчисленню радіусу сфери.

121357, г. Москва,

вул. Верейський, д. 8, корп. 1

тел .: (495) 443 1884,

443 7560, 443 6157

e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. У вас повинен бути включений JavaScript для перегляду. " '+ Path +' \ '' + prefix + ':' + addy71167 + '\'> '+ addy_text71167 +' '; // ->

www.rita.com.ru