І Г Дейнека - Аналіз теоретичних основ про вивчення впливу агресивних середовищ на матеріали з полімерним покриттям - страница 24

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93 

Литература

1. Азоев Г.Л., Челенков А.П. Конкурентные преимущества фирмы. М.: ОАО "Типо­графия "НОВОСТИ", 2000. - 256 с.

2. Ансофф И. Стратегическое управление: Сокр. пер. с англ. / Науч. ред. и авт. предисл. Л.И. Евенко. - М.: Экономика, 1989. - 518 с.

3. Кротков А.М., Еленева Ю.Я. Конкурентоспособность предприятия: подходы к обеспе­чению, критерии, методы оценки // Маркетинг в России и за рубежом. - 2001. -№6(26). - С. 59-68.

4. Нестеренко И. Факторы, определяющие конкурентоустойчивость предприятия // Предпр-во, хоз-во и право. - 1997. - №12. - С. 39-42.

УДК 685.34.05

Дейниченко Г.В., Мазняк З.А.

ПРОБЛЕМИ СТІЧНИХ ВОД НА ПИВОВАРНИХ ЗАВОДАХ

Проведено аналіз методів очистки стічних вод на пивоварних заводах. Дана класифікація основних методів очистки стічних вод. Доведена перспективність комбінованого способу очистки стічних вод.

За останні десятиріччя пивоварна промисловість України набула іншої якос­ті та кількості. На ринку з'явились нові сорти пива, його кількість значно збільши­лась. Конкуренція між заводами-виробниками досягла критичного моменту. В та­ких умовах виживуть тільки ті підприємства, які здатні гідно конкурувати на ринку і відповідають умовам ISO 14001. А це означає, що пивоварні заводи змушені будуть перейти на більш екологічні методи виробництва. У протилежному випад­ку продукція таких заводів не може бути представлена на світовому ринку. В майбутньому це означає, що такий пивоварний завод не витримає конкуренції та збанкрутує. Тому питання очищення стічних вод повинно стояти досить жорстко.

Розроблені технології біологічної очистки стічних вод мають відповідати всім стандартам та законодавчим вимогам. Спеціалісти з очищення стічних вод пови­нні розробляти екологічно та економічно доцільні проекти. Існують декілька спо­собів очищення стічних вод пивоварних заводів:

1. Аеробний процес (стандартний).

2. Анаеробний процес (перспективний)

3. Анаеробно-аеробний (спеціальний).

Під час використання спеціального метода (анаеробно-аеробного) кількість надлишкового мулу знижується на 70...75% у порівнянні з традиційною аеробною очисткою. Крім того, використання анаеробно-аеробного методу дає змогу отри­мувати біогаз, який можна використовувати на підприємстві в якості палива.

Більшість пивзаводів України скидають стічні води у муніципальні очисні спорудження. Але такий метод позбавляння "небажаної води" не є дешевим. Для того, щоб якість стічної води відповідала вимогам водоканалів, а платежі за ви­киди були зменшені, потрібно будувати власні локальні спорудження з очистки стічних вод.

На сьогодні пивоварні заводи, в кращому випадку, обмежуються такими ме­тодами очистки: усереднення, нейтралізація та механічна очистка. Але у бага­тьох випадках така обробка не є достатньою. При збільшенні потужності підпри­ємства в результаті реконструкції, під час будови нових цехів обов'язково потріб­но будувати й локальні очисні споруди, бо вимоги природоохоронних органів є досить жорсткими до таких стічних вод. Причина такої жорсткості полягає в тому,що муніципальні очисні споруди (особливо в містах) не в змозі отримувати та пе­реробляти додатковий об'єм сильно забруднених стічних вод.

Одним з головних чинників, що впливають на рішення керівництва пивовар­них заводів будувати власні очисні спорудження, є постійна зростаюча плата за скидання стічної води до каналізаційної.

Існує декілька джерел отримання стічної води на таких стадіях виробництва пива: затирання солоду, бродіння, зберігання, фільтрація та розлив.

Для більш ефективного використання очисних споруд перед їх будуванням потрібно провести низку заходів із зменшення водоспоживання та водовідведен-ня, серед яких є навчання персоналу та удосконалення технології миття. Основ­ною метою таких заходів можна назвати зменшення об'ємів стічних вод з більш високою концентрацією забруднюючих речовин і більш високою температурою, що значно спрощує процес очищення та знижує вартість очисних споруд.

Склад стічних вод кожного пивоварного заводу своєрідний. Але все-таки є типові характеристики таких вод (табл. 1).

Таблиця 1

Параметри__Розмірність__Значення

ХПК

мг/л

2000...6000

БПК

мг/л

1200...3600

Зважені речовини

мг/л

200...1000

Температура

оС

18...40

рН

 

4,5...12

Нітрати

мг/л

25...80

Фосфор

мг/л

10...50

Концентрація ХПК в стічних водах пивоварних заводів коливається в межах 2000...6000 мг/л. Більша частина азоту - 25...80 мг/л отримується з органічного азоту (білок, дріжджі) і дуже мала частина - з аміаку та нітратів. Значення показ­ника рН також може коливатись в досить широких межах, але завжди залиша­ється лужним, особливо коли залпові викиди здійснюються після миття устатку­вання лужними та дезінфікуючими речовинами. В цей час рН стічних вод може бути більше 11.

Технологія очистки стічних вод пивоварних заводів складається з таких ета­пів.

1. Попередня механічна очистка (під час якої здійснюється затримання сміт­тя на решітках, видалення піску та первинне відстоювання).

2. Попередня фізико-хімічна обробка.

3. Біологічна обробка.

Для визначення системи очистки стічної води потрібно зібрати низку вимог щодо води, яка скидається, та визначитися про можливість скидання стічної води до водоймища.

У тому випадку, коли стічна вода скидається до міської каналізації, потрібно ознайомитись із розцінками та вимогами, що висуваються муніципальними орга­нами до такої води. Як відомо, найжорсткіші вимоги до стічної води висуваються у разі їх скидання до рибогосподарських водоймищ. В таких випадках обирають таку схему очищення, яка передбачає використання двох методів - аеробного та анаеробного (анаеробно-аеробний). Така комбінація методів дає змогу отримати значно чистішу воду у порівнянні із традиційним методом особливо, якщо допов­нити наступною аеробною стадією доочистки.

Дивлячись на технологічні переваги використання такої комбінації методів очистки стічної води, варто зауважити, що такий метод є й вигідним з точки зору витрат на експлуатацію очисних споруд.

Як вже зазначалось вище, під час анаеробної частини очищення можна от­римувати значну кількість біогазу, що стає дуже привабливим для підприємства, особливо в той час, коли Україна має проблему з природним газом. Як показують дані таблиці 2, використання комбінованого методу дає змогу отримати енергію значно більшу, ніж за її витрату.

Таблиця 2

 

Аеробний про­цес, МДж/гл

Комбінований процес, МДж/гл

Зберігання енер­гії, МДж/гл

Виробництво енергії*

0,0

+ 13,8

+ 13,8

Споживання енергії*

-4,6

-1,5

2,8

Сумарний баланс

-4,6

+ 12,3

+ 16,6

*Для заводу із продуктивністю 1000000 гл, коефіцієнтом витрати води 7.

Ще одною перевагою використання комбінованого способу є те, що він по­требує менших землевідведень, що також є досить важливим фактором, яким не можна нехтувати (табл. 3).

Таблиця 3

 

Аеробний процес, м2/гл

Комбінований про­цес, м2/гл

Сумарний баланс

1000

800

Таким чином, використання комбінованого способу очищення стічної води пивоварної промисловості з подальшою аеробною доочисткою є досить ефекти­вним з точки зору зберігання енергії, зменшення кількості активного мулу та зме­ншення площі, необхідної для будування очисних споруд.

Література

1. Driessen W., L & Vereijken T. Novel anaerobic-aerobic process to meet strict effluent plant

design requirements // Ferment. - Vol 10, №4. - August 1997, U.K. - Pp. 243-250.

2. Frijters C., Vellinga S. Extensive removal in a new type of airlift reactor // Wat. Sci. Tech. -

Vol 41, №4-5. - IWA publishing, 2000. - Pp 469-476.

УДК 621.387

Дзюба В.Л., Корсунов К.А., Гаврыш В.С., Хаустова А.В.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАЗМОТРОНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

В статье приведены результаты компьютерного моделирования кон­струкции плазмотрона для обработки материалов с помощью компь­ютерной 3D САПР КОМПАС-30. Рис. 5, табл. 1, ист. 2.

Эффективность плазменных технологий в значительной степени определя­ется техническими и экономическими параметрами используемых генераторов низкотемпературной плазмы (плазмотронов), разработка которых представляетсобой достаточно трудную научно-техническую проблему. С одной стороны, это обусловлено сложной взаимосвязью электродинамических, газодинамических и тепловых процессов, протекающих в разрядном канале плазмотрона. С другой -сам плазмотрон состоит из деталей и узлов со сложными криволинейными со­прягаемыми поверхностями, внутри которых располагаются полости трактов во­дяного охлаждения и подачи плазмообразующего газа.

Поиски оптимальных вариантов конструкции плазмотрона для обработки материалов с учетом потребностей технологического процесса выявили необхо­димость применения информационно-управляющего вычислительного комплек­са как инструмента исследования. Такая система обеспечивает автоматизацию и обработку эксперимента в плане получения информации о тепловых, электри­ческих и эрозионных характеристиках плазмотрона, расходах рабочего газов, а также эффективности плазменного процесса [1,2]. Кроме того, система обеспе­чивает программное управление режимов работы плазмотрона, а также выдачу необходимой информации на средства её отображения для своевременной оценки промежуточных результатов и возможности внесения соответствующих изменений. В качестве ядра информационно-вычислительного комплекса ис­пользуется ПЭВМ. Математическое обеспечение основывается на базе диско­вой операционной системы (ОС) реального времени ФОДОС. Ввод системного монитора в оперативное запоминающее устройство осуществляется автомати­чески при включении питания. Для ввода информации в систему используется клавиатура, а вывод её пользователю может осуществляться на дисплей и на печать. ОС ФОДОС рассчитана на одного пользователя и предназначена для решения задач в реальном масштабе времени, а также для разработки про­грамм в интерактивном режиме.

Использование информационно-управляющего вычислительного комплекса позволило нам частично решать задачи автоматизированного проектирования плазмотронов для некоторых технологических процессов. При этом САПР плаз­мотронов включала в себя следующие основные пакеты программ:

- расчета электрических характеристик;

- выбора и расчета системы охлаждения узлов и деталей;

- расчета ресурса работы электродов;

- выбора и расчета источника питания;

- расчета расхода рабочего (и, при необходимости, защитного газа) и тем­пературы плазменной струи;

- расчета систем управления режимами работы плазмотронов с учетом осо­бенностей технологического процесса.

При моделировании конструкции плазмотрона для обработки материалов нами была использована компьютерная система КОМПАС-3D, разработанная АО «АСКОН», обладающая мощным функционалом для работы над проектами и поддерживающая все возможности трехмерного твердотельного моделирова­ния, ставшие стандартом для 3D САПР:

- булевы операции над типовыми формообразующими элементами;

- ассоциативное задание параметров элементов;

- построение вспомогательных прямых и плоскостей, эскизов, пространст­венных кривых;

- создание конструктивных элементов-фасок, скруглений, отверстий, ребер жесткости, тонкостенных оболочек;

- специальные возможности, облегчающие построение литейных форм -литейные уклоны, линии разъема, полости по форме детали;

- создание любых массивов формообразующих элементов и компонентов сборок;

- вставка в модель стандартных изделий из библиотеки, формирование пользовательских библиотек моделей;

- моделирование компонентов в контексте сборки, взаимное определение деталей в составе сборки;

- наложение сопряжений на компоненты сборки;

- обнаружение взаимопроникновения деталей;

- возможность гибкого редактирования деталей и сборок;

- переопределение параметров любого элемента на любом этапе проекти­рования, вызывающее перестроение всей модели.

В основу компьютерного моделирования конструкции плазмотрона для об­работки материалов положены данные, полученные при расчете геометрических и энергетических параметров плазмотрона, а также геометрии охлаждающих трактов и трактов подачи газа (табл. 1).

Таблица 1

Основные параметры плазмотрона для обработки материалов

Мощ­ность , кВт

Напря­жение дуги, В

Ток ду­ги, А

Расход рабочего газа,

х 10 -3 кг/с

Расход воды на охлаж­дение, кг/с

Тепло­вой КПД

Темпе­ратура струи, К

МЭВ, шт.

Ре­сурс рабо­ты, ч

Геометриче­ские размеры разрядного канала

d, м   j І, м

60|300   | 300 | 2,5

0,15    |   0,65   |   5000|1    |   50   |   0,06   | 0,1

Базовая конструкция плазмотрона для обработки материалов представляет собой однокамерный плазмотрон с газовихревой стабилизацией дуги. Основны­ми его деталями (рис. 1) являются водоохлаждаемые катодный 1 и анодный 5 узлы, разделенные межэлектродной вставкой 3 и изоляторами 2 и 4 с камерами подачи рабочего газа (воздуха) в разрядный канал. В качестве материала катода используется гафниевый или циркониевый стержень диаметром 310-3 м, за­прессованный в центральное отверстие катододержателя, межэлектродная вставка и анод изготовляются из меди. Герметичность разъемных соединений конструкций плазмотрона обеспечивается прокладками, обжимаемыми гайкой. Основные особенности данной конструкции плазмотрона для обработки мате­риалов - это наличие МЭВ и подача газа через прикатодную камеру. Однако в конструкции плазмотрона предусмотрена также подача рабочего газа и через анодную камеру, что позволяет увеличить рабочий диапазон мощности дуги.

1 2     3    4       5 6

Рис. 1. Конструктивная схема плазмотрона для обработки материала 1 - катод; 2, 4 - изоляторы с камерой подачи рабочего газа; 3 - межэлектродная вставка; 5 - гайка; 6 - узел анода

На рис. 2-5 приведены компьютерная трехмерная модель плазмотрона в системе КОМПАС-3Р, а также компьютерные сборки отдельных узлов плазмо­трона.

Рис. 2. Трехмерная модель плазмотрона в системе КОМПАС-ЗР

Рис. 3. Сборка катодного Рис. 4. Сборка узла Рис. 5. Сборка анодного

узла плазмотрона в системе межэлектродной узла плазмотрона в

КОМПаС-30 вставки плазмотрона в системе     системе КОМПаС-30

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93 


Похожие статьи

І Г Дейнека - Дослідження ступеня надійності кислотозахисних костюмів від волокнистого складу текстильних матеріалів

І Г Дейнека - Аналіз теоретичних основ про вивчення впливу агресивних середовищ на матеріали з полімерним покриттям