ТЕОРИЯ, ПРАКТИКА, ПЕРСПЕКТИВЫ.
Краткий обзор состояния вопроса
Электрогидроударная технология обработки кварца впервые была инициирована в 2001 г., в г. Алма-Ате доктором геолого-минералогических наук Аеровым Григорием Даниловичем (1935 – 2006 г.г.),учёным-новатором, педагогом, практиком.
ТЕОРИЯ
Обсуждаемая технология базируется на электрогидроизмельчителе (далее ЭГИ). ЭГИ – это электротехническое устройство, в котором реализована идея разрушения материала ударными волнами порождёнными высоковольтными (50 – 100 kv.) разрядами в воде. Разрушение происходит селективно, по неоднородностям (сростки, включения, пустоты). В разрушении кварца участвуют две основные составляющие: ударная волна и пьезоэффект. При разрушении ударной волной материал распадается на фрагменты с размерами стремящимися к ½ от длинны волны. При разрушении пьезоэффектом размеры фрагментов стремятся к резонансным. Из этого следует, что энергетически наиболее эффективным является режим при котором размеры фрагментов обоих составляющих совпадают. При длительности разряда 10мк.сек. размер фрагментов от ударной и пьезо составляющей будут около 5-8мм. Истирание, соударения, случайные разломы доизмельчают продукт, но их эффективность значительно ниже. Поэтому, производительность ЭГИ не линейно (по закону обратного квадрата (куба)) снижается с уменьшением фракции на выходе. Очевидно, что энергетическая эффективность ЭГИ может быть поддержана сокращением времени разряда. Но это требует снижения индуктивного сопротивления всей системы, что предполагает применение специальной схемотехники (короткие шины, большие зазоры) и соответствующей элементной базы (импульсные конденсаторы, разрядники под давлением). При таком построении потери сместятся в выделение джоулева тепла в цепи (пропорционально квадрату тока). Не устранимые потери энергии присутствуют так же при предпробойном перестроении (ионизации) воды (200дж. при зазоре 35мм.). Очевидно, что КПД разряда определяется превышением энергии разряда над энергией ионизации.
Электромагнитный импульс ЭГИ порождает наводки, излучения и утечки опасные для жизни и здоровья персонала, и вызывает неисправности и отказ электротехники и электроники. Это требует пристального внимания и принятия специальных мер на стадии проектирования ЭГИ.
Грязь и примеси высвобождаемые при вскрытии межзерновых швов и газовожидкие включения (далее ГЖВ) выносятся из ЭГИ потоком воды. При этом хим. состав кварцевой крошки (песка) на выходе из ЭГИ, зависит от хим. состава технологической воды, которая требует специальной подготовки. Водоподготовка может быть механической, электрохимической, мембранной (обратный осмос), либо комбинированной и определяется требованиями конкретной технологии. Следует также отметить, что увеличение электропроводности воды ведёт к утечкам заряда и как следствие к пропускам в череде разрядов и полной остановке ЭГИ. И тем не менее при всех относительных недостатках ЭГИ более чем в 10 раз энергоэкономичней, чем практикуемое оборудование, не требует расходных материалов, абсолютно экологически чист и не загрязняет, а отмывает кварц (прежде всего от ГЖВ).
