5. Энерго- и ресурсосбережение

Контролируемый объект является частью энергетической систем ТЭЦ и используется для подвода воды или пара под высоким давлением. Основным дополнительным требованием, обеспечивающим надежную эксплуатацию современного или старого котельного агрегата, является обеспечение необходимого водного режима. Более жесткие требования к качеству питательной воды для современных жаротрубных котлов объясняются большими удельными тепловыми потоками в жаровой трубе и поворотной камере по сравнению со старыми конструкциями жаротрубных котлов и современных водотрубных котлов. Несоблюдение к водного режима ведет к образованию накипи, уменьшению проходного сечения трубопроводов, тем самым увеличивая затраты на топливо и на электроэнергию, требуемую для приводов насосов. 

В настоящее время на источниках тепловой энергии используются следующие виды водоподготовки:

- стандартные методы химической обработки воды с использованием катионитных фильтров и механических песчаных фильтров; - использование мембранной очистки (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос);

- комплексонатная подготовка воды с использованием различных химических реагентов (комплексонатов), связывающих соли жесткости, железа, кремния, а также растворенный кислород и углекислоту;

- электромагнитная импульсная обработка воды различных типов для предотвращения образования и удаления накипи на поверхностях нагрева котла;

- ультразвуковая очистка поверхностей нагрева от накипи

- другие методы.

Особенный интерес представляют схемы безреагентной подготовки подпиточной воды, основанные на мембранной технологии. При использовании обратноосмотической мембраны кроме умягчения воды осуществляется практически полное обессоливание воды. Для паровых котлов это особенно актуально, так как при этом можно отказаться от непрерывной и периодической продувки, что на 5 % увеличивает экономичность котла и на столько же снижает расход подпиточной воды. Недостатком мембранной технологии является только высокая стоимость мембран. Стоимость одной мембраны производительностью 1 т/ч находится на уровне 5 тыс. долларов США. Исходя из этого, данный способ очистки воды целесообразно использовать только для паровых котлов крупных промышленных котельных. Окупаемость такой установки при замене существующей двухступенчатой схемы Na-катионирования составляет примерно 1,5 года. Для водогрейных котельных окупаемость обратноосмотических установок находится на уровне 5 лет.

Для модульных котельных небольшой мощности с котлами до 100 кВт целесообразно использовать комплексонатную обработку подпиточной воды. Здесь в подпиточную воду автоматически подаются определенные химические реагенты, которые связывают соли жесткости и не дают им отлагаться на поверхностях нагрева котла. Данные установки отличаются небольшой стоимостью и простотой в эксплуатации, однако они не всегда обеспечивают необходимое требование к качеству котловой воды. При этом необходимо учитывать низкую стоимость самих котлов, поэтому нецелесообразно для таких дешевых котлов использовать дорогостоящие водоподготовительные установки.

Для жаротрубных котлов, подпитка которых осуществляется из промышленного или питьевого водопровода, где вода уже очищена от механических и коллоидных примесей, целесообразно использовать стандартную водо-подготовительную установку с механическим фильтром и одноступенчатым Na-катионитным фильтром.

Ультразвуковая очистка поверхностей нагрева котлов очень эффективна и находит широкое применение на паровых котлах типа ДЕ или ДКВР. Она позволяет не только эффективно очищать котловые трубы и стенки барабанов и коллекторов от накипи, но и предотвращать интенсивное накипеобразование на этих поверхностях нагрева. Постоянная работа ультразвуковых аппаратов на старых паровых котлах позволяет, за счет очистки поверхностей нагрева, повысить экономичность их работы на 5 - 6 %

При проектировании котельных различного типа необходимо на основе технико-экономического анализа решать вопросы выбора соответствующей схемы водоподготовки, учитывая состав исходной воды, конструкцию котла и стоимость устанавливаемого оборудования.

Заключение

В современных условиях наиболее пригодным для контроля сплошности заданного изделия является магнитографический метод контроля. Он обеспечивает высокую чувствительность к наиболее опасным дефектам, высокую производительность, малую подверженность действию мешающих факторов, безопасность для обслуживающего персонала.

При выборе оптимальной схемы намагничивания контролируемого объекта важное значение имеет направление преимущественного расположения дефектов. При контроле гибов труб на наличие протяженных дефектов контролируемую зону следует намагничивать в направлении поперечном предполагаемому развитию дефекта. При этом выявляемость дефектов станет наилучшей.

При расчете оптимального режима намагничивания была определена индукция в контролируемом сечении В_опт = 1,67 Тл.

Конструктивные параметры сердечника электромагнита выбраны конструктивно и исходя из рекомендаций литературы. Расстояние между полюсами электромагнита выбираем L = 80 мм, высоту намагничивающего устройства h = 100 мм, а длину с = 150 мм.

При определении электрических параметров электромагнита диаметр провода выбираем равным 2 мм, число витков катушки 570.

Разработана конструкция намагничивающего устройства, позволяющая намагничивать контролируемую поверхность гиба трубы.

Список литературы

1. ГОСТ 24450-80. Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения. – М. Издательство стандартов, 1980. – 10 с.

2. Ергучев, Л.А. Магнитные методы и средства неразрушающего контроля деталей подвижного состава: пособие / Л.А. Ергучев. – Гомель: УО «БелГУТ», 2005. –90 с.

3. Неразрушающий контроль: Практ. Пособие Т2/ Под ред. В. В. Сухорукова. М: Высш. шк., 1991. – 283 с.; ил.

4. Фалькевич, А.С. Магнитографический контроль сварных соединений / А. С. Фалькевич, М. Х. Хусанов. - М.: Машиностроение, 1966. – 176 с., ил.

5. Новиков, В.А. Особенности формирования магнитостатического поля шва на поверхности стыкового сварного соединения / Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. – № 6, 1998, с. 53-60.

6. Новиков, В.А. Выбор режима намагничивания при контроле стыковых сварных соединений магнитографическим методом/ Техническая диагностика и неразрушающий контроль. – 1992.- № 2.

7. А.с. 102537 СССР, МПК² 42к 46/03. Способ магнитного контроля /Х.С. Маховер, Ю.В. Усенко (СССР) – №451649; заявл. 10.07.52; опубл. 12.05.56. Бюл. №2 – 4 с.

8. А.с. 174415 СССР, МПК² 42к 46/03. Способ магнитографической дефектоскопии / Н.С. Акулов, В.С. Козлов – №922753/25-28; заявл. 26.09.1964; опубл. 27.08.1956. Бюл. №17 – 4 с.: ил.

9. Пат. 2086973 РФ, МКИ⁶ G 01 N 27/85. Способ магнитографического контроля стыковых сварных швов двумя лентами /С.П. Михайлов – №93026317; заявл. 03.06.96; опубл. 10.08.97. Бюл. №12.–8с.:ил.

10. А.с. 371499 СССР, МКИ² G 01 N 27/85. Регистратор магнитных полей для магнитографии /В.С. Козлов, А.М. Гордон, О.А. Жолнерович – №1711096/25-28; заявл. 02.11.1971; опубл. 22.02.1973. Бюл. №12 – 4 с.: ил.

11. Жолнерович, О.А. О выборе магнитных лент для магнитографической /О.А. Жолнерович, А.Д. Хаит. //Дефектоскопия. – 1980. – №1 – С.104-106.

12. Вроблевский, А.А. Физические основы магнитной звукозаписи /А.А. Вроблевский, В.Г. Корольков, Я.А. Мазо, И.И. Медникова, В.А. Самосский. – М: «Энергия», 1970 –368 с.

13. Фалькевич, А.С. Магнитографический контроль сварных соединений /А.С. Фалькевич, М.Х. Хусанов. – М.: Машиностроение, 1966. –176 с.

14. Козлов, В.С. Магнитографический метод контроля качества сварных швов. /В.С. Козлов. //«Промышленность Белоруссии». – 1962. – №11. – С. 30-36.

15. Козлов, В.С. Неразрушающие методы контроля качества сварки городских трубопроводов /В.С. Козлов. //«Строительство трубопроводов». – 1965. – №6. – С.46-52.

16. А.с. 179841 СССР, МПК² 42к 46/03. Устройство для импульсного намагничивания /В.С. Козлов. – №862946; заявл. 25.10.1963; опубл. 28.11.1966. Бюл. №6 – 4 с.: ил.

17. А.с. 241783 СССР, МКИ² G 01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /Ю.Б. Фещенко – № 1095688/25-28; заявл. 02.08.1966; опубл. 18.04.1969. Бюл. №14 – 4 с.: ил.

18. А.с. 333458 СССР, МКИ² G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /Ю.Б. Фещенко, А.Д. Игнатенко, А.К. Брайченко, Ф.М. Шутылев, И.В. Комиссаров – №1317804/25-28; заявл. 31.03.1969; опубл. 21.03.1972. Бюл. №11. – 4с.

19. А.с. 1229671 СССР, МКИ⁴ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /А.М. Шарова, В.А. Новиков, М.В. Юдчиц – №3848463/25-28; заявл. 16.01.85; опубл. 07.05. 86. Бюл. №17. – 2 с.:ил.

20. А.с. 1589193 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /В. А. Новиков – №4489243/25-28; заявл. 03.10.88; опубл. 10.08.90. Бюл. №32. – 4 с.:ил.

21. А.с. 2002252 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля /В.А. Новиков, В.А. Романов (СССР).– № 5004364/28; заявл. 01.07.91; опубл. 30.10.93. Бюл.№39-40 – 8 с.: ил.

22. Козлов, В.С. Техника магнитографической дефектоскопии /В.С. Козлов.–Мн.: Вышэйшая школа, 1976.–280 с.:ил.

23. А.c. 564583 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля сварных соединений /А.М. Шарова, В.П. Куликов, В.А. Новиков – №2120655/28; заявл. 02.04.75; опубл. 05.07.77. Бюл. №25. – 4 с.:ил.

24. А.с. 1392485 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /В.А. Новиков, С.А. Новиков – №4139555/25-28; заявл. 18.08.86. Бюл. №16. – 2 с.:ил.

25. А.с. 1422126 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий /В.А. Новиков, А.А. Давыдков – №421568/25-28; заявл. 25.03.87; опубл. 07.09.88. Бюл. № 33. – 2 с.:ил.

26. А.с. 1534382 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий /В.А. Новиков, Е.А. Комарова – №4444411/25-28; заявл. 28.04.88; опубл. 07.01.90. Бюл. №1. – 4 с.:ил.

27. А.с. 1534380 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /В.А. Новиков, Л.В. Кублицкая, Т.М. Киселева (СССР).– №4414234/25–28; заявл. 25.04.88; опубл. 07.01.90. Бюл.№1.– 6 с.:ил.

28. А.с. 1633349 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля /В.А. Новиков (СССР).– №4617511/28; заявл. 08.12.88; опубл. 07.03.91. Бюл.№9.– 6 с.:ил.

29. А.с. 1546898 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ намагничивания при контроле ферромагнитных изделий /В.А. Новиков – №4435364/24-28; заявл. 03.06.88; опубл. 28.02.90. Бюл. №8. – 4 с.:ил.

30. А.с. 1567964 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитного контроля изделий /В.А. Новиков (СССР).– №4301747/24–21; заявл. 02.09.88; опубл. 30.05.90. Бюл.№20.– 6 с.:ил.

31. А.с. 1677601 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля / В.А. Новиков (СССР).–№ 4630527; заявл. 02.01.89; опубл. 15.09.91. Бюл.№34.– 8 с.:ил.

32. А.с. 2002249 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля ферромагнитных изделий /В.А. Романов, В.А. Новиков – №4921850/28; заявл. 26.03.91; опубл. 30.10.93. Бюл. №39-40. – 6 с.:ил.

33. А.c. 1797032 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /В.А. Романов, В.А. Новиков – №49229921/28; заявл. 16.04.91; опубл. 23.02.93. Бюл. №7. – 6 с.:ил.

34. А.с. 2052802 СССР, МКИ⁵ G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов /В.А. Новиков, В.А. Романов – №5054487/28; заявл. 14.07.92; опубл. 20.01.96. Бюл. №2. – 6 с.:ил.

35. Пат. 2154818 RU, МКИ⁷ G01N 27/85. Способ магнитографического контроля ферромагнитных изделий /В.А. Новиков – №96111357; заявл. 03.06.96; опубл. 20.08.2000. Бюл.№23. – 8с.:ил.

36. Новиков, В. А. Экспериментальное исследование формирования сигнала, обусловленного дефектом при магнитографическом контроле объектов, намагничиваемых перемещаемым над контролируемой поверхностью постоянным магнитом /В. А. Новиков, А. В. Кушнер, А. В. Чернышевич, А. А. Ковальков //Прогрессивные технологии, технологические процессы и оборудование. Материалы междун. Научн.-техн. конф. – Могилев: МГТУ. – 2003.- с. 320-321.

37. Новиков, В. А. Особенности формирования сигнала, обусловленного дефектом при магнитографическом контроле объекта, намагничиваемого перемещаемым над контролируемой поверхностью магнитом /В. А. Новиков, А. В. Кушнер //Перспективные технологии, материалы и системы: Сб. научн. тр. – 2003. – С. 241-246.

38. Пат. 2160441, МКИ⁷ G01N27, G01N27/82, G01R33/24. Способ неразрушающего контроля ферромагнитных материалов /Б.А. Беляев, А.А. Лексиков, И.Я. Макиевский, С.Г. Овчинников – №98119132/28; заявл. 21.10.98; опубл. 10.12.2000. Бюл. №34 – 8 c.:ил.

39. А.с. 1612252, G01N 27/85. Способ магнитографического контроля и устройство для его осуществления /В.А. Новиков – №4422347/25-28; заявл. 10.05.88; опубл. 07.12.90. Бюл. №45 – 8 с.

40. JP3202556 B2 09113487 G01N27/85. Магнитографический дефектоскоп /Kamimura Takeo /Kamimura Takeo, Wakayama Seiichi; Koga Hiroshi; Matsukawa Kazuyoshi; Nishimura Shinichiro – №JP9113487 (A); заявл. 16.10.1995; опубл. 27.08.2001. – 5 с.

41. Фещенко, Ю.Б. О перспективах магнитографической дефектоскопии проката /Ю.Б. Фещенко //Дефектоскопия.– 1971. – №2. – С. 5-13.

42. Пат. 2010255 РФ, МКИ⁵ G01N 27/85 Способ магнитографического контроля сварных швов //Михайлов С. П., Щербинин В. Е. – №4866190/28; Заявл. 17.07.90; Опубл. 30.03.94, Бюл.№12.–8 с.:ил.

43. Пат. 2086973 РФ, МКИ⁶ G01N27/85. Способ магнитографического контроля стыковых сварных швов двумя лентами /С. П. Михайлов. – №93026317; Заявл. 07.05.93; Опубл. 10.08.97, Бюл. №22.–8 с.:ил.

44. Пат. 2154818 РФ, МКИ⁶ G01N 27/85. Способ магнитографического контроля ферромагнитных изделий /В. А. Новиков – №96111357; Заявл. 03.06.96; Опубл. 20.08.2000, Бюл.№23.–8 с.:ил.

45. Лазаренков, А.М. Охрана труда: учебник / А.М. Лазаренков, В.М. Калиниченко. – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. –464 с.

46. Организационно-экономическая часть дипломного проекта: метод.указания для студентов специальности 1-54 01 02 «Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» / Сост. А.П. Тренихин.– Могилев: БРУ, 2012. – 28 с.

47. Общемашиностроительные нормативы времени на работы по неразрушающим методам контроля: Постановление Государственного Комитета СССР по труду и социальным вопросам от 29.12.90 г. № 466 [электрон.ресурс] . – Режим доступа: bestravo.ru.

Белорусско-Российский университет, гр. МПК