Trompeta »Inovațiile rezistă șocului hidraulic

Mai mult de jumătate din conductele din lume sunt uzate, fenomenul de impact hidraulic le scurtează instantaneu viața și duce la accidente. Inovația rusă care a venit din proiectul de rachete sovietic ajută la rezolvarea problemei ...







Trompeta »Inovațiile rezistă șocului hidraulic

Cauza accidentului de la Manhattan și mulți experți similari consideră că șocul hidraulic. Impactul hidraulic se numește fenomenul lui Nikolai Zhukovsky. Marele nostru mecanic a fost cel care, la sfârșitul secolului trecut, a descoperit și descris pentru prima dată fenomenul șocului hidrostatic în conducte, examinând cauzele numeroaselor accidente pe principala rețea de apă din Moscova. La instrucțiunile omului de știință, la stația de pompare Alekseevskaya, a fost construită o rețea experimentală de țevi de apă de diferite diametre, care ar putea fi proiectate pentru a lucra în diverse regimuri tehnologice. La acest teren de testare, Zhukovsky și-a făcut concluziile și a calculat formulele, care au intrat imediat în toate manualele referitoare la hidraulică și instalații sanitare. Prin definiție, șocul hidraulic, care provoacă majoritatea cazurilor de urgență, este un "salt de presiune în orice sistem plin cu lichid, cauzat de o schimbare extrem de rapidă a debitului acestui fluid într-un timp foarte scurt". O schimbare rapidă a vitezei se datorează cel mai adesea doar unei închideri incorecte a supapei sau a supapei atunci când stânga, de exemplu, fără energie electrică, unitatea de pompare este oprită, pe care o avem peste tot. Dacă un flux de lichid care se deplasează într-o conductă este oprit imediat, atunci înainte de punctul de oprire, energia cinetică a coloanei în mișcare a lichidului pentru o perioadă scurtă de timp se va transforma într-o presiune crescută brusc. Iar această nouă stare, cu presiune mărită înmulțită, se extinde pe toată conducta cu o viteză uriașă (de până la 1200 de metri pe secundă) de-a lungul principiului valurilor în direcțiile înainte și înapoi. Se poate face și trecerea repetată repetată a frontului undei. La fel se întâmplă, apropo, în corpul uman, cu o întrerupere bruscă a fluxului sanguin, provocând crize hipertensive și hemoragii cerebrale. În vechea conductă, o astfel de hemoragie devine o descoperire de urgență.

Acum, pentru a proteja nenumăratele sisteme de conducte, șocul hidraulic este atenuat de diverse dispozitive - amortizoare de membrană și așa mai departe. Dar toate aceste dispozitive au dezavantaje semnificative, principala dintre care explică, fără a intra în detalii, expertul "Ecowev" Pavel Lisitsky. În primul rând, multe dintre ele sunt declanșate de senzori, adică volatili. În al doilea rând, timpul de reacție al acestor amortizoare la șocul hidraulic este de o jumătate de secundă sau mai mult, adică timpul pentru care undă de șoc se deplasează la un kilometru. Și există o altă soluție - stabilizatorul presiunii "Ekoweiva". Este de câteva ori mai ieftin, iar lucrările sale nu duc la pierderea fluidului de lucru, nu creează o rezistivitate hidraulică suplimentară și funcționează doar în 0,005 secunde.

Stabilizarea val Tehnologia crescut Zhukovskogo de teorie și câștigătorii concursului utilizate în prezent pentru determinarea punctelor slabe ale conductelor și stabilizatori de calcul a presiunii, găsit prima aplicație în inginerie de rachete. În 1942, testele de zbor ale rachetei V-2 Verner von Braun au fost lansate în Germania cu un motor puternic de propulsie lichidă al inginerului talentat german Walter Thiel. Incurajati de potențial intervalul de zbor al acestor rachete, Hitler în 1944 și-a stabilit sarcina sa de specialiști - să se stabilească, pe baza „V-2“, cu o producție de motoare rachetă în două trepte de rachete balistice cu o serie de zbor transatlantic, capabile de ardere Washington și New York. Dar proiectul lui Hitler sa nascut un pic prea devreme: chiar dacă am ajuns apoi sub represiunea trupelor de rachete și au fost în măsură să livreze o taxă pe pământ american, ar fi făcut-o cu o răspândire de sute sau chiar mii de kilometri. Una dintre principalele provocări tehnologice a fost de a aprovizionării inegale de combustibil lichid într-un motor cu reacție. Fără acest lucru, racheta nu a stabiliza axa longitudinală a grija unui anumit traiectorie în spațiu pentru o duzină de kilometri înseamnă că „sarcina utilă“ ar putea cădea dintr-un anumit punct de pe sute de kilometri. În Uniunea Sovietică, această problemă a fost rezolvată în 50-60-e în Korolyevskiy KB. Mai târziu, un grup de oameni de știință sovietici au lucrat la un proiect de îmbunătățire a sistemului de asigurare a orientării și stabilizării vehiculelor spațiale, reducând consumul de combustibil în funcționarea impulsurilor sistemelor de propulsie.







Trompeta »Inovațiile rezistă șocului hidraulic

Stabilizatorii presiunii din "Ecoveyva" salvează conducta de șocuri hidraulice

Fotografie prin amabilitatea Ecowave Technologies

Conducta nu a fost afectată

Este interesant faptul că Vadim Kulikov se poate întâlni cu Nizamov. Ei sunt concetățeni care locuiau în același district al lui Bashkortostan. Kulikov a fost student la MVTU numit după Bauman și mai târziu a aflat că mai mulți pereți din el au lucrat ca profesor Khavas Nizamov, care a învățat o vreme la Institutul de Cercetare al Ingineriei Electrice Bauman. Una dintre lucrările de curs a lui Kulikov a fost numită "capete criogenice de homing" și, de asemenea, a fost asociată cu vibrații. La momentul scrierii sale, Kulikov sa familiarizat cu lucrările anilor 1960 și 1970 privind stabilizarea transversală a rachetelor. Că aceasta este lucrarea lui Nizamov și a colegilor săi, a devenit clar mai târziu, iar apoi au fost documente științifice anonime dezvoltate în Korolevka.

Și chiar prima afacere serioasă realizată de Vadim Kulikov este direct legată de calculele hidrodinamice și de proiectarea sistemelor de conducte. În 1988, un student, desigur, a 3-a din Moscova Școlii Tehnice Bauman superior, fascinat de calculatoare, programare și sistematizare a proceselor hidro-complexe, a fost invitat la un grup de dezvoltatori de sisteme CAD pentru asociere producția de petrol „Langepasneftegas“ din Siberia de Vest. A fost necesar să se calculeze sistemul global arhitectura: pozarea conductelor de proiectare, se calculează sarcinile dinamice necesare grupuri de putere de pompare, caracteristicile stațiilor de epurare a alege tuburi gauge. A trebuit să înțeleg structurile multifazice, cum ar fi petrolul.

Proiectul a fost implementat foarte repede - în aproape trei luni sistemul de calcul a fost construit complet. Clienții au primit un rezultat uimitor. Ceea ce fusese făcut de departamentul de construcție capitală sau de întregul institut de mai mulți ani a fost calculat în funcție de programul Bauman în doar câteva ore. "Am primit," spune Kulikov, "bani imens pentru acele vremuri: 10 la sută din prima pentru efectul economic și au fost aproximativ 300.000 de ruble".

Este clar că, cu o astfel de experienta hands-on, în dinamica fluidelor și de afaceri Kulikov nu a putut evalua perspectivele proiectului val de stabilizare Nizamova deja în ceea ce privește dezvoltarea comercială. Nu este un accident de proiect „Ekoveyv Tehnologie“ de „urgență de protecție a conductelor și a echipamentelor“, a fost sprijinit de Consiliul de experți al concurenței Inovare rus, pentru a înțelege care sunt perspectivele plină de această tehnologie. „Ekoveyv“ a fost acordat în categoria „povestea de succes“ pentru implementarea și dezvoltarea cu succes a început Nizamova si colegii sai de presiune tehnologia sa stabilizat, deși compania tocmai a intrat în auto-suficiența și a veniturilor - și toate acestea sunt reinvestite în dezvoltarea de noi. In firma Kulikova a creat noi algoritmi și stabilizatori puternici pentru sistemele de conducte: dacă diametrul țevii protejat anterior a fost de 150 mm, CD-ul este acum calculat pe diametrul tubulaturii de 1200 mm. În plus, microstabilizatoarele au fost proiectate pentru a fi instalate în fața contoarelor casei (primăria din Ekaterinburg a comandat deja peste 1.200 astfel de CD-uri).

Potrivit calculului dezvoltatorilor înșiși, SD "Ekoweiva" extind durata de viață a conductelor de două sau de trei ori, reducând rata accidentului cu cinci până la șapte ori. În același timp, costul inovării nu depășește 1% din costul sistemului protejat. Ca urmare, chiar și o repartizare parțială folosind tehnologia găurilor vizibile în sistemul de conducte va prelungi durata de viață a acestuia cu încă opt-zece ani. Pentru conductele rusești, acesta este exact timpul care poate fi folosit pentru o treptată modernizare, economisind cinci ani până la 200 de miliarde de ruble, care sunt cheltuite pentru eliminarea accidentelor.

Este posibil să se facă față șocului hidraulic? Este posibil, dacă construim, de exemplu, un nou sistem de conducte. Dar acest lucru este nerealist. În fiecare an, spune Vadim Kulikov, are loc o îmbătrânire finală de 3% a țevilor, în timp ce acesta este înlocuit - în cazul în care mai bine, în cazul în care mai rău - mai puțin de 2% din dărăpănate. Nu o singură economie din lume va înlocui o înlocuire completă a sistemului de conducte.

Că tehnologia de stabilizare a valurilor funcționează, mulți consumatori știu deja, de doi ani stabilizatori de presiune sunt instalate la 60 de întreprinderi, spune Konstantin Kacher și citează sistemul de încălzire Kaliningrad ca un exemplu. Acesta a fost indicat în mod clar stingerea stabilizatorii de presiune a două ciocan de apă puternic, fiecare dintre acestea fiind comparabil cu faptul că a reușit să instaleze stabilizatorilor de încălzire bine pauză principal, pentru care compania de utilități să plătească o amendă de 11 milioane de ruble. Inginer sef Kalinin a crezut că DM în picioare pe linia de petrol, a condus la o creștere a coeficientului de utilizare a unității de putere instalată, care pe parcursul anului este generat în continuare energie electrică la 4 milioane de euro. Înainte de a instala SD, conducta a fost ruptă de două sau trei ori pe an.

Cel mai evident caz a avut loc la centrala electrică din Marea Baltică din orașul estva din Narva. Există, din diverse motive, întreruperi în rețeaua de alimentare cu apă. Impactul hidraulic a fost de o asemenea putere încât taurii de beton pe care a fost localizat conducta au fost rupți - și conducta SD protejată nu a fost afectată. Este clar că un astfel de "marketing vizual" a dat rezultatul - mai mulți stabilizatori au comandat unitatea suedeză a companiei ruse Ecowave Nordic AB. Acum, reprezentarea americană a companiei Ecowave America de Nord, situată în Florida, așteaptă ca mai multe proiecte să instaleze SD-ul în SUA - unul dintre ele va fi instalat în New York.







Trimiteți-le prietenilor: