Применение трехмерной модели при проектировании технологической нитки производства травяной целлюлозы Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 66.011

И. Н. Галимуллин, Н. П. Григорьева, В. М. Мурзин,

О. К. Нугманов

ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НИТКИ ПРОИЗВОДСТВА ТРАВЯНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Ключевые слова: САПР, 3D проектирование, технологическая нитка, получение травяной целлюлозы,

трехмерная модель.

В работы был адаптирован и освоен трехмерный метод проектирования при помощи программы CAdWorx к технологической нитке получения целлюлозы. Разработана интеллектуальная технологическая схема с КИП и ЗРА. Создана трехмерная модель проекта, которая максимально приближена к реальности, обладает наглядностью и позволяет совмещать горизонтальное и вертикальное расположение объектов в соответствие с технологическим регламентом.

Key words: CAD system, 3D projecting, technology, production of herbaceous cellulose, 3D model.

3-D projecting method was adapted and applied using CAdWorx program for the technology of herbaceous cellulose production. The intellectual process scheme with control instrumentation and valves was developed. 3D model of the project was produced. It is illustrative, it approximates the real conditions at the utmost and it allows combining of the vertical and horizontal arrangement of the objects in accordance with the process procedure.

Введение

Современная нефтяная и нефтехимическая промышленность развивается под постоянным внедрением новых передовых IT-технологий, которые позволяют качественно улучшать её. Внедрение таких технологий заставляет нас перенимать и адаптировать все новые и сложные программные продукты. Это напрямую касается и систем

автоматизированного проектирования высокого уровня. Системы автоматизированного проектирования (САПР) - это человеко-машинные системы, использующие современные математические методы, средства электронно-вычислительной техники и связи, а также новые организационные принципы проектирования для понятий и простоты реализации наиболее эффективного проектного решения. В частности 3D моделирование это качественно новый метод выполнения проектных работ который позволяет повысить их качество, снизить материальные затраты, сократить сроки и ликвидировать число издержек при проектирование. В настоящее время технология трехмерного проектирования применяется и успешно реализуется в Казанском государственном технологическом университете (КГТУ).

Целью настоящей работы являлось применение данного метода проектирования к разработанной в «НИИнефтепромхим» технологии получения травяной целлюлозы, которая позволяет перерабатывать солому травянистых растений (например, лен, рапс, люцерна, донник и т. д.) в целлюлозу, она в отличие от традиционных способов получения целлюлозы обладает рядом технических, экологических и социальных преимуществ [1].

Экспериментальная часть

Моделирование технологической нитки осущестляетсся с помощью программного обеспечения CADWorx (разработчик Intergraph, США), содержащие в себе следующие программы:

- Equipment - программа для создания трехмерных изображений оборудования;

- P&ID - программа по разработке технологических схем с КИП и ЗРА (контрольно-измерительные приборы и запорно-регулирующая арматура;

- Plant - программа для обвязки технологического оборудования трубопроводами;

- Steel - программа для выполнения чертежей металлоконструкций;

- Datasheets - программа управления базами данных, программа генерации отчетов и др. [2].

Обсуждение результатов

В начале в соответствие с представленной технологической ниткой при помощи программы Р&ГО, выполнили монтажную технологическую схему с КИП и ЗРА. Для этого с графической базы данных выбрали необходимые нам компоненты основного и дополнительного технологического оборудования, которое предварительно было нами нарисовано и внесено в библиотеку базы данных. Расположили их на схеме и обвязали основными и вспомогательными потоками, приборами КИП и ЗРА. Каждый графический элемент наполнили интеллектуальной информацией (габаритные размеры, материал, штуцеры и т.д.). Технологическая схема представлена на (рис. 1).

Далее в программе Equipment создали трехмерные модели оборудования, соблюдая все её геометрические размеры, каждую модель заполнили информацией (диаметр, толщина, материал и т.д.) импортировали их в библиотеку базы данных, которые хранятся там и в последующем при необходимости внести в неё изменения (рис.2).

МІІммІїиИКИІГІІяІЦЦ м ш*

Рис. 2 - Трехмерная модель оборудования (дозатор)

81

Стандартными инструментами АШоСАО произвели разметку площадки будущей установки, отрисовывали фундаменты и оптимально расположили оборудование по схеме в соответствие со спецификой проектируемого производства и основываясь на требованиях

заказчика (рис.З).

Рис. 3 - Расположение оборудования по площадке

С помощью программы Steel обвязали оборудование металлоконструкциями (рис.

4), и в программе Plant трубопроводами, КИП и ЗРА (рис. 5).

Рис. 4 - Установка металлоконструкций на площадке

;•»*« іціищ

ІііщигіМмраас. )зс*і«п4 Ііш.-пгт* Кммагуашіа*/&умв; <Іхіара:>і

■■■■і..». ІД ЛІл—Г "

Рис. 5 - Обвязка оборудования трубопроводами, КИП и ЗРА

Рис. 6 - Трехмерная модель технологической нитки производства целлюлозы

Выводы

В результате успешной адаптации технологии 3Б проектирования при помощи программного обеспечения CADWorx, мы получили трехмерную модель технологической нитки производства целлюлозы (рис 6). Полученная модель проекта максимально приближена к реальности, обладает наглядностью, позволяет совмещать горизонтальное и вертикальное расположение объектов в соответствие с технологическим регламентом, а также быстро определять расстояния между ними и автоматически изменять размеры в процессе

модификации. Высокая скорость и качество выполняемых проектных работ не только ускоряет процесс проектирования, но и дает возможность моментально реагировать на меняющиеся технологические параметры процесса и производить необходимые изменения в проекте.

Литература

1. Григорьева, Н.П. Технология получения целлюлозы из травянистых растений и ее свойства / Н.П. Григорьева, О.К. Нугманов, Д.С. Нусинович, В.Ф. Сопин, Н.А. Лебедев // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. -№3. - С. 165-169.

2. Галимуллин, И.Н. Разработка технологии 3Б проектирования установок нефтехимической промышленности / И.Н. Галимуллин, Р.З. Фахрутдинов, В.М. Мурзин // Сб. тезисов всерос. науч. студ. конф. «Нефть и газ-2009» РГУ им. Губкина. - М., 2008.

© И. Н. Галимуллин - магистр КГТУ, krekit@bk.ru; Н. П. Григорьева - зав. научно-поисковым сектором технического отдела ОАО "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии" (ОАО «НИИнефтепромхим»), petrowna06@rambler.ru; В. М. Мурзин - канд. техн. наук, доц. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ; О. К. Нугманов - канд. хим. наук, ст. науч. сотр., зав. техническим отделом ОАО "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии" (ОАО «НИИнефтепромхим»), nugmanovok@rambler.ru.