№ 107(3), Март, 2015
Дата выпуска: 31.03.2015
Архив журнала: Статей 114, 263 kb
-
Модульный цех – перспектива для фермера
Краткое описаниеВ 2014 г. граждане России ощутили всю силу введения ответных санкций. С февраля 2014 г. был ограничен ввоз в Россию свинины из Европейского союза, а с августа – мяса птицы из ЕС и США. Эти действия обусловили недостаток мясного сырья и скачок цен на мясную продукцию в ряде регионов России. Однако большинство предпринимателей считают возможным полное замещение импортного мясного сырья отечественным. Правительство Российской Федерации готово инвестировать проекты по замещению импортной продукции. На условиях кредитования с размером кредитной ставки в 25 % строительство малых и средних предприятий будет проблематичным. Строительство даже небольшого перерабатывающего предприятия занимает большое количество времени и сил. В связи с этим одним из перспективных способов решения проблемы является использование модульных цехов малой и средней мощности. Такие цеха позволяют перерабатывать мясное и рыбное сырье в небольших объемах. В сравнении с капитальным строительством установка модульного цеха требует только определенных площадей, подвода электроэнергии, воды и отвода сточных вод. В работе рассмотрены модульные цеха с описанием оборудования и конструктивных особенностей. Приведены достоинства и недостатки предлагаемых модульных цехов. Сформулированы рекомендации по использованию готовых предприятий
-
Краткое описание
Наиболее важными физическими свойствами, характеризующими вещество, являются плотность и давление насыщенных паров (ДНП). Это параметры необходимые при разработке новых технологических процессов в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, проектировании трубопроводов, насосного оборудования, топливной аппаратуры и т.д. Существующие методы расчёта плотности вблизи и на линиях насыщения несовершенны, а нахождение аналитической зависимости ДНП нефтепродуктов от всех определяющих параметров связано с большими трудностями. Целью настоящей работы является экспериментальное исследование и разработка методов расчёта плотности (удельного объёма) вблизи и на линиях насыщения, а также давления насыщенных паров бензиновых прямогонных фракций, полученных из нефтей трёх месторождений: Мангышлакского, Троицко-Анастасьевского и Западно-Сибирского. Выбор объектов исследования обусловлен необходимостью создания методов расчёта плотности и ДНП нефтепродуктов, полученных из нефтей различного группового углеводородного состава. Область параметров состояния в настоящей работе по температуре (20÷320°C) и давлению (0,03÷30 МПа) обеспечивает возможность исследования бензиновых фракций до сверхкритических областей. Измерение плотности и ДНП нефтяных фракций осуществлено с помощью специально созданной для этой цели экспериментальной установки
-
Краткое описание
В статье приводится описание методики тарировочных и рабочих измерений, планирование эксперимента и обработки экспериментальных данных, охарактеризованы объекты исследования и дается иллюстративный материал результатов исследования P-t зависимости бензиновых нефтяных фракций. Охарактеризованы результаты обобщения плотности (удельного объема) исследованных образцов в жидкости и на линии насыщения и ДНП в двухфазной области. В работе показано, что существующие методы расчета основаны преимущественно на результатах изучения плотности и ДНП индивидуальных углеводородов и весьма ограниченных экспериментальных данных о нефтепродуктах. Выявлена необходимость создания, на основе надежных экспериментальных данных, методов расчета, обеспечивающих более высокую точность, обоснован выбор направлений для исследования плотности и ДНП нефтепродуктов. Современная технология переработки нефти и использования нефтепродуктов требует создания более совершенных установок для исследования ДНП веществ и получения экспериментальных данных с большей точностью. Обобщенная аналитическая зависимость ДНП нефтепродуктов от всех определяющих параметров пока не получена. Поэтому экспериментальное определение этого давления должно быть основой расчета того или иного аппарата, поскольку расчеты нефтепродуктов по формулам и номограммам получаются со значительной погрешностью
-
Оценка несущей способности раскосов и подкосов ферм покрытия теплиц типа 6D
Краткое описаниеПредставлена методика оценки несущей способности раскосов и подкосов ферм покрытия теплиц. Углубленный анализ вопроса несущей способности появился в свете массового возведения теплиц, особенно в Южном Федеральном округе, конструктив которых закупается в странах Ближнего Востока. Однако простой перенос конструкций теплиц изготовленных в зарубежных странах, на территорию РФ не рационален. Конструкции теплиц в большинстве своем не выдерживают эксплуатации даже в одну зиму, когда бывают и значительные снежные нагрузки, и ветровые. Необходимость внесения ясности в сложившуюся ситуацию становилась все очевиднее. Проведенный последовательный статический, динамический и сейсмический анализы, выполненные по действующим на территории РФ нормативным документам и по нормам поставщика, в привязке к реальным сечениям несущих конструктивных элементов, позволил выявить нижеприведенные проценты использования рассматриваемых элементов конструкций. Опорные раскосы ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования – 999 %; по второму предельному состоянию процент использования – 999 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования – 999 %; по второму предельному состоянию процент использования – 999 %; Растянутые раскосы ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования – 64,2%; по второму предельному состоянию процент использования – 721,8 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования – 25,8 %; по второму предельному состоянию процент использования – 721,8%. Анализ представленного позволяет констатировать, что при загружении опорных, растянутых и центральных раскосов ферм покрытия теплиц, сочетаниями нагрузок характерных для места расположения теплицы вида 6D, их несущая способность, а значит и сооружения в целом не обеспечивается
-
Расчет несущей способности верхних и нижних поясов ферм покрытия теплиц типа 6D
Краткое описаниеРассмотрена методика, на конкретном примере теплиц типа 6D, расчета несущей способности верхних и нижних поясов ферм покрытия. Насущная необходимость углубленного анализа вопроса несущей способности появилась в свете довольно массового возведения теплиц, конструктив которых закупается в странах Ближнего Востока. Однако, простой перенос конструкций теплиц изготовленных в странах Ближнего Востока, на территорию Российской Федерации не завершается успехом. Данные конструкции теплиц не выдерживают в одних случаях, со слов службы эксплуатации, снеговых нагрузок, в других случаях, ветровых нагрузок, а в третьем случае, конструктив может разрушаться без видимых причин. Проведенный последовательный статический, динамический и сейсмический анализ, выполненный по действующим на территории РФ нормативным документам и по нормам поставщика, в привязке к реальным сечениям несущих конструктивных элементов, позволил выявить нижеприведенные проценты использования рассматриваемых элементов конструкций. Нижний пояс ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования – 395 %; по второму предельному состоянию процент использования – 999 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования – 339,3 %; по второму предельному состоянию процент использования – 999 %. Верхний пояс ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования – 495,2%; по второму предельному состоянию процент использования – 361,4 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования – 150,8 %; по второму предельному состоянию процент использования – 146,2%. Анализ представленного позволяет констатировать, что при загружении верхних и нижних поясов ферм покрытия теплиц, сочетаниями нагрузок характерными для места расположения теплицы типа 6D, их несущая способность, а значит и сооружения в целом, не обеспечивается
-
Краткое описание
Разработана тепловая физико-математическая модель процесса лазерной наплавки TiNi на сталь, позволяющая осуществлять мониторинг формирования структуры и свойств поверхностного слоя. Описание модели включает этапы: предположения и упрощения; анализ энергетического баланса; численное моделирование тепловых процессов; оценку распределения поля температур; экспериментальную проверку полученных решений. Композиция сталь-сплав TiNi рассматривалась в виде двухслойного материала с различающимися теплофизическими характеристиками. Энергетический баланс системы описан уравнением теплопроводности в трехмерной постановке. Учитывались основные каналы затрат энергии излучения: на поглощение поверхностью изделия, потери вследствие отражения поверхностью, энергию, поглощаемую покрытием и не дошедшую до материала основы. Для решения дифференциального уравнения теплопроводности использовался метод интегральных преобразований Фурье. При оценке распределения температур рассматривалась одномерная задача при воздействии точечным источником с гауссовским распределением в импульсном режиме. С помощью расчета на ЭВМ с использованием пакета MathCAD построены графики изменения температуры на разной глубине слоя TiNi и стальной основы. Полученные результаты позволили выработать рекомендации по оптимизации технологических параметров лазерной наплавки TiNi. Выполненное моделирование тепловых процессов значительно сокращает затраты времени и ресурсов на разработку технологии, позволяет прогнозировать качество поверхностного слоя на этапе разработки технологии и способствует принятию эффективных технических и технологических решений
-
Классификация автономных источников электроэнергии
Краткое описаниеВ статье приводится описание основных видов источников электроэнергии, их достоинства и недостатки. В настоящее время автономные источники электроэнергии на статических пре-образователях являются наиболее универсаль-ными. Несмотря на то, что электронные устрой-ства способны обеспечить достаточно надёжное электроснабжение с потребителями различной мощности и характера нагрузки, однако их плохая приспособленность к высоко-динамическим нагрузкам. Поэтому электромашинные преобразователи остаются основным источником электроэнергии, как наиболее устойчивые к перегрузкам. Так даже в транспортных автономных источниках, для которых массогабаритные показатели наиболее критичны, используются электромашинные преобразователи. В статье приведены типовые схемы электромашинных преобразователей с синхронными и асинхронными генераторами, их преимущества и недостатки по отношению к статическим пре-образователям. А так же приведены методы повышения их эффективности, например работа на повышенной частоте. Для источников, выполненных на статических преобразователях, наиболее перспективно использование схем с промежуточным звеном повышенной частоты, что, в свою очередь, позволяет снизить массогабаритные показатели. Как правило, статические преобразователи имеют плохое качество выходного напряжения, поэтому для повыше-ния его качества используют различные выход-ные электрические фильтры. Наибольшую эф-фективность имеют управляемые фильтры, в составе которых используются электронные элементы
-
Статический преобразователь, требования и конструктивные отличия
Краткое описаниеВ статье рассматриваются технические требования к статическим преобразователям. К основным показателям относятся: КПД и качество выходного напряжения. К основным эксплуатационным показателям относятся массо-габаритные показатели, надёжность, ремонтопригодность. Так же к основным параметрам статических преобразователей относятся выходная мощность, величина входного и выходного напряжения. Как правило, проектирование преобразователей – это единый конструктивный комплекс. Так же при проектировании учитывается и время наработки до первого отказа, время гарантированной работы отдельных элементов, входящих в состав статического преобразователя, определены по статистическим данным. Выход из строя отдельных элементов звеньев преобразователей возможны из-за внутренних (времени гарантированной работы) и внешних (коротких замыканий, перегрузок) факторов. В статье предлагаются способы уменьшения влияния внешних факторов, так например, используются высокоскоростные автоматические выключатели или многозвенные статические преобразователи, в которых звенья силовой цепи включены параллельно. Так же использование универсальных статических преобразователей позволяет повышать несколько параметров эффективности одновременно. В статье, так же предложена схема многозвенного преобразователя с переменной структурой, который позволяет без конструктивного изменения, в зависимости от входных и выходных условий или требований, формировать на выходе мощность требуемого уровня и качества
-
Краткое описание
Анализ моделей проведён с позиции определения для системы оптимального управления бурением базовой математической модели, по которой возможен расчёт оптимальных режимных параметров. Основным уравнением для управления процессом бурения скважин является математическая модель механической скорости проходки как функция от осевой нагрузки на долото, скорости вращения долота и расхода бурового раствора для очистки скважины от выбуренной породы. Основным параметром является осевая нагрузка на долото, графически зависимость скорости бурения от нагрузки имеет вид S - образной кривой Бингхэма, которая имеет выпуклый математический экстремум. В статье рассмотрены отечественные и зарубежные модели бурения, построены их графики по опытным данным проводки скважин. Модели являются степенными, т.е. отражают только линейный участок кривой Бингхэма, данные промыслового бурения хорошо аппроксимируются с начальным и линейным участками кривых. Таким образом, по ним можно производить только рациональное управление процессом, а оптимальный режим существует только на границе области определения функции. Для оптимального управления пригодна только модель А.А. Погарского, имеющая математический максимум и S-образную форму кривой. Все модели зависят от двух параметров управления – нагрузки на долото и скорости вращения долота и не учитывают третий по влиянию на скорость бурения параметр - расход бурового раствора. Потому модель Погарского была доработана включением в неё в явном виде расхода бурового раствора. Проверка модели с помощью регрессионного анализа опытных данных бурения из рапортов буровых мастеров показала её достоверность на 71-99%. Модель позволяет проводить оптимальное управление бурением по параметру "осевая нагрузка на долото"
-
Математическая модель скорости проходки для оптимального управления бурением скважин
Краткое описаниеИзвестные математические модели механической скорости проходки являются функциями двух основных параметров управления – осевой нагрузки на долото и скорости вращения долота. Третий параметр – расход бурового раствора, от которого зависит очистка скважины от выбуренной породы, содержится в явном или неявном виде только в модели А.А. Погарского. На буровой управление процессом проводки скважины выполняется регулированием только одного параметра – нагрузки на долото, при этом остальные параметры поддерживаются постоянными согласно проекту на бурение. Однако, практика бурения свидетельствует, что функция скорости бурения имеет экстремумы и для скорости вращения долота, и для расхода раствора. В работе выполнен регрессионный анализ экспериментальных данных бурения для получения математической модели механической скорости проходки как функции трёх параметров управления, при этом получены модели скорости бурения, зависящие отдельно от каждого из параметров при поддержании двух остальных постоянными. Построены графики приближающих функций с точками данных бурения из рапортов буровых мастеров. Описана методика адаптивного оптимального управления процессом с помощью полученной модели трёх переменных: по текущим данным бурения через заданный интервал времени с помощью метода наименьших квадратов постоянно пересчитываются коэффициенты модели бурения - тем самым модель постоянно подстраивается под условия на забое скважины. По адаптированной модели определяются оптимальные параметры управления бурением, они устанавливаются на буровом станке и производится разбуривание забоя в оптимальном режиме. При смене породы коэффициенты модели снова подстраиваются под забойные условия, определяются оптимальные для данной породы параметры управления и т.д. Поскольку модель постоянно адаптируется к забою, в качестве модели можно взять стандартный полином второй степени и пересчитывать его коэффициенты. Это позволит также определять новые виды моделей для управления процессом бурения