CC BY
2
эффективности производства и его оптимизации целесообразно также предусмотреть то, чтобы в предложенном варианте модернизации переход из режима в режим осуществлялся без полной остановки машины. Главным препятствием в этом является вероятность гидроудара при активации клапанов в движущемся потоке по действующей схеме. Однако используя методы, описанные в предыдущей статье эту проблему можно решить. В предложенном варианте модернизации при активации клапанов вероятность критического гидроудара минимальна.
УДК 621.25-225
Лемешко М.А., к.т.н.
доцент кафедра СиТБ Лапин К.И.
инженер, студент магистратуры
кафедра ТС ИСОиП ДГТУ филиал в г. Шахты Россия, Рост. Обл., г. Шахты ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УДАРЫ В УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПРОИЗВОДСТВА НА МОЛОКОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ЗАВОДЕ
Аннотация:
В статье рассмотрен вопрос гидравлических ударов в гидролиниях молзавода. С учетом существующей системы трубопроводов и системы автоматического управления всех производственных процессов выполнен поиск решения проблемы гидроударов без изменений существующих трубопроводов и аппаратуры управления. Приведены краткие теоретические рассуждения, необходимые для выбора рационального метода решения проблемы гидроударов.
Ключевые слова: гидравлические удары, система управления, система трубопровода, выбор метода
Lemeshko M.A., Ph. D., associate Professor
associate Professor Lapin K.I., engineer undergraduate ISOiB (branch) of DSTU in Shakhty Russia, s. Shakhty, Rostov R. THE HYDRAULIC SHOCKS TO CONTROL THE PRODUCTION PROCESSES IN MILK PROCESSING PLANT
Abstract: The article deals with the issue of hydraulic shocks in the hydraulic lines of the mill. Taking into account the existing system ofpipelines and automatic control system of all production processes, the search for a solution to the problem of water hammer without significant changes to existing pipelines and
control equipment was performed. The short theoretical arguments necessary for the choice of a rational method for solving the problem of water hammer are given.
Keywords: hydraulic shocks, control system, pipeline system, method selection
Как известно, гидроудар - это процесс, обусловленный инерционностью движения жидкости при внезапном, перекрытии сечения канала по которому жидкость перемещалась.
При управлении процессом перемещения молочной продукции, ввиду относительно частных циклических открытиях и закрытиях проходных сечений трубопроводной системы при перемещении воды или молока, или молочной продукции, проявление гидроударов происходит эпизодически. Поэтому, если система управления при автоматическом регулировании включения, отключения клапанов линий трубопровода не предусматривает специальный режим их замедленного открытия или закрытия необходимо решать задачи уменьшения явлений гидроударов.
Похожая проблема должна решаться на участках трубопровода, где технологический процесс регулируется оператором. В молочном производстве весьма протяженная система трубопроводов, и поэтому часто изучаются различные способы предотвратить гидроудары, например, путем плавного изменения проходного сечения клапанов или дросселей. однако часто, клапана типа заслонки срабатывает мгновенно после подачи сигнала от контроллера. Одним их характерных примеров возникновения гидравлического удара является пример трубопровода с относительно постоянным напором. При этом жидкость по трубопроводу течет в установившимся режиме до момента, когда по сигналу с датчик предусмотрена практически мгновенное закрытие заслонки. Например при дозировке объема жидкости [1].
Явление гидроудара известно относительно давно, изучение физики гидравлического удара началось почти сразу после появления трубопроводов, работающих под давлением. После выявления природы гидравлических ударов, начались разработка различных способов и устройств для защиты трубопровода от гидроударов, модернизировавшиеся и совершенствующиеся вместе с продвижением научно-технического прогресса. Но есть системы, в которых по тем или иным причинам невозможно применение таких устройств. Примером может послужить пищевые трубопроводы, в частности на молочной переработке. Как показывает практика, гидравлические удары на подобных объектах редко приводят к разрыву трубопроводов, это объясняется обязательным применением нержавеющей стали для продуктовых труб. Но есть и другие факторы [2]. Удары приводят у вибрации, ударным нагрузкам, в результате нарушаются уплотнительные прокладки и элементы узлов соединения труб между собой, в частночти, от вибраций ослабляются винтовые соединения.
На клапанах и датчиках автоматизированной системы, как правило, используют обычные крепления болт-гайка, так как они не предусмотрены для работы в условиях вибраций. При проектировании производства, с целью минимизации занимаемых площадей и компактности размещения аппаратов трубопроводы обычно прокладывают плотно друг к другу.
При этом не учитывается вероятность вибраций, обусловленных гидроударами. Вследствие этого появление гидроударов в одной из линии трубопровода вызывает воздействие вибрации и на расположенные рядом другие линии трубопровода. Передача вибраций распространяется на вблизи установленное оборудование. Большая длина трубопроводов, плотность и скорость технологических процессов протекающих в автоматической системе перекачки жидкости по трубопроводам, вызывают не согласованность систем трубопроводов с регулирующими устройствами при управлении потоками перекачиваемой жидкости. Использование клапанов и кранов с ручным управлением, заложенных при проектировании системы трубопроводов вызывают сбои из-за ограничений возможностей операторов производства -человеческого фактора.
Соответственно между процессами происходят минимальные перерывы, отсутствует плавность сборки маршрута системы и, как следствие, регулярные гидравлические удары.
В ходе наблюдения за одной из таких автоматических клапанных систем на базе молокоперерабатывающего завода АО фирма «Агрокомплекс» было выявлено, что результатом гидравлических ударов могут быть потери молочного сырья в больших объемах, простой оборудования вследствие остановки молочных линий. При этом поиск неисправности иногда может потребовать немалое количество времени, так как вибрации и повреждения соединений могут вызывать нарушения не всегда прямого характера. В таких условиях решением проблемы может стать не исправление последствий гидравлических ударов, а их предотвращение с помощью дросселей и средств автоматики, небольших изменений в алгоритме технологического процесса. Гидравлический удар несложное по своей природе явление относительно простое для понимания человека, обладающего знаниями элементарных законов физики. Но в реальной системе трубопроводов высоко механизированного производства молокоперерабатывающего завода весьма большое количество регулирующей и переключающей аппаратуры. Например, число клапанов, различного назначения, составляет около 800 клапанов. Поэтому зачастую трудно оперативно выявить техническую причину удара.
Решением этой проблемы служат дроссели. Проанализировав каждый такой клапан, его место, нормальное положение его заслонки и функцию в системе, следует установить дроссели в нужном положении. При этом нужно учитывать, что в некоторых моментах нужно использовать, например, плавное закрытие, но резкое открытие, либо наоборот, поэтому следует использовать дроссели нужного направления. В некоторых случаях выходом
может стать задержка активации (деактивации) клапана, например, когда поток может остановить уже замедленный клапан, находящийся в том же контуре. Также некоторую опасность представляют кратковременные срабатывания клапанов или их сёдел для промывки. В подобном случае применяется уменьшение производительности насоса путем изменения скорости вращения двигателя с помощью преобразователя частоты. Тем самым происходит снижение скорости потока жидкости, что ослабляет гидравлический удар. В некоторых случаях насос лучше и вовсе остановить перед активацией клапанов. Еще была выявлена причина гидроудара, заключающаяся в запирании давления, нагнетаемого насосом, при прекращении работы контура, то есть резкой деактивации всех его клапанов. В подобном случае помогает кратковременное дренирование контура.
Как известно, неустановившееся течение жидкости в общем случае является достаточно сложным, то мы ограничимся здесь лишь основным частным случаем, с которым приходится сталкиваться в технике, -неустановившемся течением абсолютно несжимаемой жидкости в жесткой трубе постоянного сечения и в трубопроводе. Стенки труб при этом будем предполагать абсолютно жесткими.
Рисунок 1- К расчёту неустановившегося течения в трубе.
Возьмем трубу длиной / и диаметром й, произвольно расположенную в пространстве (рисунок 1), и обозначим нивелирные высоты начального (1-1) и конечного (2-2) ее сечений соответственно через 21 и 22 _.
Пусть в этой трубе движется жидкость с ускорением, которое в общем случае может быть переменным по времени и равным
(IV
а = — , (1)
Очевидно, что в данный момент времени скорость V и ускорение а являются одинаковыми для всех поперечных сечений трубы.
Потерями энергии на трение в первом приближении пренебрегать, а распределение скоростей по сечениям будем считать равномерным.
Выделив из движущегося в трубе объема жидкости элементарный цилиндрический объем длиной и площадью основания (рисунок 1), составим уравнение его движения.
Проектируя силы давления и силу тяжести на направление касательной к оси трубы, (учитывая, что давление р есть функция не только ^ но и ^ проведя математические преобразования, получим
Р1-Р2
+ 21-22= -I , (2)
г 1 2 а
или
¿1+7 = ^2+7 +^ин , (3)
где кин = -I
9
В системах заполнения ёмкостей жидкостью гидроудар, как правило, возникает, когда ближайший к насосу обратный клапан расположен выше статического уровня воды более чем на 9 метров или имеет утечку, в то время как расположенный выше следующий обратный клапан держит давление.
При этом в стояке возникает частичное разрежение. При следующем пуске насоса вода, протекающая с очень большой скоростью, заполняет вакуум и соударяется в трубопроводе с закрытым обратным клапаном и столбом жидкости над ним, вызывая скачок давления и гидравлический удар. Такой гидравлический удар способен вызвать образование трещин в трубах, разрушить трубные соединения и повредить насос и/или электродвигатель.
Гидроудар может возникать в системах объёмного гидропривода, в которых используется золотниковый гидрораспределитель [3]. В момент перекрытия золотником одного из каналов, по которым нагнетается жидкость, этот канал на короткое время оказывается перекрытым, что влечёт за собой возникновение явлений, описанных выше [4]. Подобные выводы получены при исследованиях на специальном стенде [5].
Рассмотрим способы снижения гидроударов. Исходя из формулы Жуковского (определяющей увеличение давления при гидроударе) и величин, от которых зависит скорость распространения ударной волны, для ослабления силы этого явления или его полного предотвращения можно уменьшить скорость движения жидкости в трубопроводе, увеличив его диаметр. Для ослабления силы этого явления следует увеличивать время закрытия затвора. Установка демпфирующих устройств и др.
Использованные источники:
1. «Основы гидравлики и аэродинамики», Калицун В. И., Дроздов Е. В., Комаров А. С., Чижик К. И., «Стройиздат», 2002 г.
2. Водоснабжение и водоотведение: Энциклопедия / Сост.: В.В.Кобзарь, А.В.Кобзарь, под ред. А.Е.Попова. - К: Логос, 2002. - С.71.
3. Дровников А.Н., Лемешко М.А Структурная схема динамической модели "адаптивный буровой станок - забой". / Горный информационно -аналитический бюллетень. 2003. № 8. С. 147-149.
4. Лемешко М.А., Трифонов А.В. Исследование привода адаптивной машины "УБГ-1А" / Горный информационно-аналитический бюллетень
(научно-технический журнал). 2013. № 6. С. 202-207.
5. Лемешко М.А. Стенд для исследования адаптивного процесса бурения с не силомоментными обратными связями. / Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 4. С. 314-315
338
Логинова Т.А. студент 4 курса Погосян С.К. студент 4 курса РАНХиГС при Президенте РФ научный руководитель: Скудалова Т.В.,
доцент РФ, г. Москва
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ЛЕГАЛИЗАЦИИ (ОТМЫВАНИЮ) ДОХОДОВ, ПОЛУЧЕННЫХ
ПРЕСТУПНЫХ ПУТЁМ
Аннотация
В данной статье рассмотрено такое понятие как легализация (отмывание) доходов, полученных преступных путём, история появления и проблемы, с которыми сталкиваются страны, борясь с этим явлением. Особое внимание обращается на разнообразие созданных с целью борьбы с отмыванием доходов и финансированием терроризма организаций. В результате анализа авторы выявляют эффективные методы противодействия данному явлению. Выявлены новейшие методы, используемые преступниками с целью обмана.
Ключевые слова
Борьба, противодействие, доходы, легализация, оффшоры, "отмывание".
Loginova T.A.
4th year student of RANEPA Moscow, Russia Pogosyan S.K.
4th year student of RANEPA Moscow, Russia Scientific adviser: Skudalova T. V. Associate Professor, Candidate of Economic Sciences
Moscow, Russia
INTERNATIONAL EXPERIENCE IN THE FUNCTIONING OF
STATE MECHANISMS TO COUNTER THE LEGALIZATION (LAUNDERING) OF PROCEEDS FROM CRIME
