Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Необходимость обеспечения служебного назначения внутренней поверхности труб 10
1.1. Обоснование необходимости обработки внутренней поверхности труб 10
1.2. Анализ существующих технологий и методов обработки внутренней поверхности труб 16
1.3. Инструмент, применяемый для механической обработки внутренней поверхности труб 26
1.4. Теоретические основы совершенствования существующей технологии механической обработки 29
1.4.1. Основные теории в области обработки и контактного взаимодействия материалов 29
1.4.2. Критерии разрушения материалов 36
1.5. Цели и задачи исследований 39
Выводы 40
ГЛАВА 2. Разработка теоретических основ для совершенствования технологии обработки внутренней поверхности труб 41
2.1. Необходимость разработки математической модели процесса взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью 41
2.1.1. Особенности взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью 41
2.1.2. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления упруго-хрупких отложений 42
2.1.3. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления отложений малой толщины 45
2.1.4. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления пластично-хрупких отложений 50
2.1.5. Определение параметров режима обработки в процессе удаления окалины 53
2.1.6. Определение параметров режима обработки в процессе формирования необходимой шероховатости поверхности 55
2.2. Определение граничных значений технологических параметров обработки 57
2.2.1. Расчёт минимальной частоты вращения инструмента с учётом массогабаритных характеристик 58
2.2.2. Определение максимальной частоты вращения инструмента 60
2.2.3. Определение допустимой скорости подачи 61
2.3. Исследование влияния поверхностно-активных веществ в зоне обработки на процесс удаления дефектного слоя отложений 63
2.4. Определение технико-экономических показателей процесса обработки .66
2.4.1. Расчёт производительности обработки при очистке от накипи и отложений 66
2.4.2. Расчёт мощности привода-главного движения 70
2.5. Определение усилия подачи 72
Выводы 74
ГЛАВА 3. Методика проведения экспериментальных исследований 75
3.1. Основные положения экспериментальных исследований 75
3.2. Описание экспериментального оборудования, средств контроля 77
3.3. Подготовка экспериментальных образцов 84
3.4. Методика измерения выходных параметров обработки 90
3.4.1. Определение воспроизводимости опытов 90
3.4.2. Поисковые эксперименты 93
3.5. План многофакторного эксперимента для исследования технико-экономических показателей процесса обработки 97
3.5.1. Рандомизация опытов 101
3.5.2. Оценка значимости коэффициентов уравнения регрессии и проверка его адекватности 101
Выводы 102
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования инструмента инерционно-ударного действия 103
4.1. Экспериментальные исследования влияния варьируемых факторов на целевые функции технологического процесса обработки 103
4.2. Определение рационального значения конструктивного параметра рабочего элемента инструмента 116
4.3. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований 117
Выводы 120
ГЛАВА 5. Практическое применение результатов исследований и их эффективность 121
5.1. Инженерная методика расчёта технологических режимов обработки на примере очистки труб от отложений 121
5.2.Технологический регламент проведения мероприятий по механической обработке внутренней поверхности труб 126
5.3. Расчёт экономической эффективности усовершенствованной технологии и оборудования 127
Выводы 132
Основные результаты работы и выводы 133
Список использованных источников 135
Приложения 149
- Инструмент, применяемый для механической обработки внутренней поверхности труб
- Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления упруго-хрупких отложений
- Исследование влияния поверхностно-активных веществ в зоне обработки на процесс удаления дефектного слоя отложений
- Экспериментальные исследования влияния варьируемых факторов на целевые функции технологического процесса обработки
Введение к работе
Актуальность работы. Ухудшение качества внутренней поверхности труб, вызванное образованием дефектных слоев накипи, отложений и других технологических загрязнений, приводит к снижению рабочих показателей энергоустановок, систем технологических трубопроводов нефтяной, газовой и химической промышленности, а также систем отопления и водоснабжения.
Применение технологии механической обработки внутренней поверхности труб с использованием инструмента инерционно-ударного действия позволяет повысить эффективность работы энергоустановок и трубопроводных систем. Механическая обработка обладает множеством преимуществ по сравнению с остальными, а именно - простотой, мобильностью, высокой эффективностью, безопасностью, сравнительно низкой себестоимостью, минимальным повреждением обрабатываемой поверхности трубы. Разработкой и использованием оборудования и инструмента в данной области заняты многие отечественные и зарубежные фирмы. Однако, несмотря на все преимущества, эффективность применения данной технологии и оборудования зачастую снижена из-за использования нерациональных технологических режимов обработки, а также отсутствия способа оценки её технико-экономических показателей. Всё это, в конечном счёте, приводит к снижению производительности обработки, увеличению её себестоимости, преждевременному износу применяемого оборудования, а также недопустимому повреждению труб.
Вследствие вышесказанного, актуальным вопросом становится проведение патентно-лицензионных, теоретических, экспериментальных исследований, результаты которых могут быть использованы для совершенствования существующей технологии обработки дефектов внутренней поверхности труб, что в конечном итоге позволит повысить её производительность, снизить себестоимость и гарантировано обеспечить качество изделий.
Цель работы: совершенствование технологии механической обработки внутренней поверхности труб с целью повышения её производительности, снижения себестоимости и обеспечения качества внутренней поверхности соответствующего служебному назначению труб, за счёт разработки методики расчёта рациональных технологических режимов обработки, а также разработки более эффективного обрабатывающего инструмента.
Задачи исследований:
1. Провести анализ существующих технологий и методов обработки внутренней поверхности труб.
2. Провести анализ существующих теоретических положений в области
механической обработки и контактного взаимодействия материалов для
выявления основных связей в рабочем процессе взаимодействия
инструмента с обрабатываемой поверхностью.
Разработать математическую модель взаимодействия рабочего элемента инструмента (шарошки) с обрабатываемой поверхностью с целью выявления механических и физических связей в технологическом процессе обработки.
Получить аналитические зависимости для расчёта основных технико-экономических показателей обработки.
Исследовать влияние варьируемых факторов на основные технико-экономические показатели процесса обработки с использованием инструмента инерционно-ударного действия.
Разработать методику расчёта рациональных технологических режимов обработки внутренней поверхности труб с использованием инструмента инерционно-ударного действия.
Разработать патентно-защищенную конструкцию эффективного обрабатывающего инструмента инерционно-ударного действия.
Научная новизна:
1. Разработана математическая модель взаимодействия рабочего
элемента инструмента с обрабатываемой поверхностью.
2. На основании разработанной математической модели получены
аналитические зависимости для расчёта минимально необходимых и
максимально допустимых значений технологических параметров режима
обработки.
3. Получены аналитические зависимости для расчёта технико-
экономических показателей обработки.
4. Получены результаты экспериментальных исследований в виде
уравнений регрессии, описывающие изменение основных
технико-экономических показателей процесса обработки внутренней
поверхности труб от варьируемых параметров, подтверждающие
адекватность разработанных теоретических положений.
5. Предложена методика и алгоритм расчёта рациональных
технологических режимов обработки внутренней поверхности труб
инструментом инерционно-ударного действия.
6. Разработана патентно-защищенная конструкция обрабатывающего
инструмента инерционно-ударного действия.
Практическая ценность работы:
1. Разработана методика назначения рациональных технологических режимов обработки, учитывающая материал трубы, конструктивные параметры обрабатывающего инструмента и требуемые параметры качества
обработанной поверхности, позволяющая повысить производительность обработки и снизить её энергоёмкость.
2. Получены аналитическое зависимости для определения мощности
обработки и осевого усилия, которые могут быть использованы в
практических расчетах при выборе типа двигателя и промежуточного
элемента.
3. Разработана и запатентована новая конструкция инструмента
инерционно-ударного действия с синхронно-раскрьшающимися рабочими
элементами, позволяющая повысить эффективность механической
обработки внутренней поверхности труб.
Автор защищает:
1. Математическую модель взаимодействия рабочего элемента
инструмента с обрабатываемой поверхностью.
2. Аналитические зависимости для расчёта минимально необходимых и
максимально допустимых значений технологических параметров режима
обработки.
3. Аналитические выражения для расчёта технико-экономических
показателей обработки.
Результаты экспериментальных исследований в виде уравнений регрессии, описывающих изменение технико-экономических показателей процесса обработки труб.
Методику и алгоритм расчёта технологических параметров режима обработки внутренней поверхности труб инструментом инерционно-ударного действия.
Патентно-защищенную конструкцию обрабатывающего инструмента инерционно-ударного действия.
Реализация работы. Осуществлено применение результатов исследования в условиях ООО ПП «Сатурн-Сервис» и 000 «Теплоэнергосервис», позволившее повысить производительность обработки на 25% и снизить удельный расход электроэнергии на 26%.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:VIII Международная научно-практическая конференция «Материалы и технологии XXI века» ( Пенза, 2010); III Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные проблемы развития механики и совершенствования оборудования» (Губкин, 2010); II Международная молодёжная научная конференция «Молодежь и XXI век» (Курск, 2010).
Публикации: По результатам работы опубликовано семь печатных работ, в том числе три в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на полезную модель.
Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержащего основные выводы и результаты. Работа включает 161 страницу, в том числе 148 страниц основного текста, 17 таблиц, 46 рисунков, список литературы из 131 наименования и 3 приложения.
Инструмент, применяемый для механической обработки внутренней поверхности труб
Среди физических методов наибольшей эффективностью отличается ультразвуковой. Этот способ применяют для очистки латунных трубок подогревателей горячего водоснабжения и отопления с прямыми и U-образными трубками от карбонатных отложений толщиной до 2,5 мм без отключения подогревателей и их разборки на период очистки. Ультразвуковые аппараты разрушают накипь и железистые отложения в трубках под воздействием ультразвуковых волн, генерируемых магнитострикционными преобразователями.
Ультразвуковой способ является единственным из безреагентных, пригодным для очистки трубок также с наружной стороны, в частности для отопительных подогревателей, которые особенно подвержены образованию отложений при частичной подпитке вторичного отопительного контура сырой водопроводной водой. Химическая непрерывная очистка реализуется в способе подкисления воды для предотвращения накипеобразования, тогда, очевидно,.будут частично удаляться и имеющие место отложения. К химическим способам очистки выпарных аппаратов относятся кислотный, содово-кислотный, бессодовый, щелочной, фосфатный, коллоидно-химический. Наибольшее распространение получил содово-кислотный способ, заключающийся в последовательном кипячении в аппаратах кальцинированной (или каустической) соды и соляной кислоты. Оптимальным вариантом очистки поверхности нагрева выпарных аппаратов является кипячение в них раствора соды в течение 10-12 ч и кислоты в течение 3-4 ч. Широко применяется механический способ непрерывной очистки конденсаторных трубок — система шариковой очистки. По сравнению с физической или химической очистками, способ непрерывного удаления отложений с помощью резиновых шариков имеет большие преимущества. Опыт применения установок непрерывной очистки труб конденсаторов резиновыми шариками в отечественной и зарубежной энергетике показывает, что возможно поддержание коэффициента теплопередачи на достаточно высоком уровне — 3500 Вт/(м2- К).
Способ заключается в продавливании эластичных шариков из пористого материала через трубки конденсатора. В выходном трубопроводе шарики выводятся из потока охлаждающей воды ситовым устройством и затем вновь поступают в поток охлаждающей воды. Очищающие шарики имеют различные размеры (но всегда больше диаметра трубок), пористость, удельный вес и состояние поверхности (в том числе с корундовыми поясками и корундовым покрытием). Благодаря этому они устраняют не только грязь, но и твердые отложения на поверхности трубок.
Технология гидромеханической обработки труб теплообменных аппаратов с применением абразивной присадки даёт возможность проводить очистку теплообменников от отложений и обрастаний, не отключая их и без применения ручного труда. Непрерывные методы очистки позволяют проводить регулярную чистку агрегатов без их остановки, но они малоэффективны при больших засорах и при-полностью забитых трубах. Несмотря на большую трудоемкость периодической очистки, все вышеописанные способы ее не исключают, поэтому она продолжает совершенствоваться. При этом физические и механические способы относят к абразивным, основанным на механическом истирании отложений для превращения их в легко удаляемые неслипающиеся мелкие частицы. Абразивные способы применяются главным образом для удаления твердых нерастворимых отложений. Химическая технология обработки внутренней поверхности труб реализуется в применении химических способов или методов промывки, при которых отложения разрыхляются, частично растворяются и удаляются в диспергированном состоянии. При этом способ должен обеспечивать полное, равномерное удаление отложений и минимальную потерю металла трубок от коррозии и обесцинкования. В частности, практически на всех котельных широкое применение для очистки поверхностей нагрева получил метод кислотной химической очистки ингибированной соляной кислотой с последующим щелочением. Но при этом необходимо учитывать, что соляная кислота хорошо и быстро растворяет только карбонатные отложения. Если в отложениях присутствуют сульфатные и силикатные соли, которые фактически не растворимы соляной кислотой, то для проведения химочистки в соляную кислоту необходимо добавлять фтористые соединения (NH4F, NaF, HF). Хорошее качество очистки твердых отложений достигается при продолжительности процесса 24-150 ч. В последние годы в очистке паровых котлов малой мощности и водогрейных котлов широко применяется химический способ очистки накипи (фосфатная выварка) с последующей промывкой и ручной доочисткой. Недостатками применения данной технологии являются: - необходимость остановки оборудования, сбора специальных промывочных схем с трубопроводами, арматурой, насосами и емкостями; - расход дорогостоящих реагентов и воды для промывок и последующих отмывок поверхностей нагрева; - невозможность эффективной очистки оборудования из-за неравномерного распределения накипи по поверхности нагрева, как следствие — неполное удаление накипи; - необходимость пассивации металлических поверхностей после химической обработки; - износ металла вследствие коррозионных процессов после трех-четырех химических обработок; - образование большого объема сточных вод, зачастую содержащих токсичные вещества; - с первого же дня эксплуатации оборудования после химической очистки накипь начинает образовываться снова.
Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления упруго-хрупких отложений
Постоянное расстояние между дисками обеспечивается дистанционной втулкой 4, жёстко связанной с подвижными дисками 3 сварным соединением. На периферии торцевой поверхности каждого из дисков 2 и 3 установлены серьги 5, выполненные двухзвенными, и каждое звено закреплено в соответствующем пазу на неподвижном диске 2 и подвижном диске 3. В сквозных отверстиях серёг 5 размещены оси, на которых установлены очистные элементы б. Несоосность инструмента и трубы компенсируется с помощью муфты 7.
В процессе вращения инструмента очистные элементы 6 под действием сил инерции раскрываются в радиальном направлении, тянут за собой серьги 5, закрепленные на неподвижных дисках 2. Благодаря- тому, что несущая ось каждого рабочего элемента с обеих сторон имеет по серьге 5, закрепленной на соответствующем подвижном диске 3, происходит одновременное и симметричное раскрытие всех очистных элементов б.
Регистрация величины потребляемой мощности, установка, контроль и регулирование частоты вращения привода главного движения осуществлялось с помощью преобразователя частоты (рис. 3.6) , фирмы DELTA серии VFD-037E мощностью 3,7 кВт, позволяющего регулировать частоту выходящего тока на интервале от 0 до 50 Гц с допустимым отклонением 5%. Преобразователь позволяет выводить регистрируемую информацию на экран ПК.
Устройство регистрации усилия подачи (рис. 3.7) состоит из электронных весов, фирмы ООО «МЕРА-ТСП» серии ST-15CH имеющими максимальную допустимую нагрузку 150 кг, дискретность 0,1 кг, выполненных в металлическом корпусе, также с возможностью вывода регистрируемого усилия подачи на экран ПК. Для жесткой фиксации очищаемого образца в устройстве на верхней пластине металлического корпуса с помощью болтового соединения жестко закреплён токарный патрон токарно-винторезного станка 16К20.
В связи со сложностями в обеспечении эксперимента натуральными трубами с отложениями, наши исследования проводились на аналогах отложений, имеющих физико-механические характеристики, сравнимые со свойствами реальных отложений, обладающих высокими прочностными характеристиками.
Известен ряд работ [38, 64, 105], в которых отражена проблема образования накипи и отложений в трубах паровых и водогрейных котлов. В работе [88] проведено исследование основных физико-механических характеристик главным образом, влияющих на процесс удаления отложений, образующихся при эксплуатации паровых котлов. Результаты исследования представлены в табл. 3.1.
Было установлено, что основные физико-механические характеристики, влияющие на процесс механического удаления отложений - это прочность на одноосное сжатие и адгезия, которые зависят не только от химического состава, солевых и органических отложений, но и от других факторов, в частности, режима работы оборудования, зоны образования осадка, формы кристаллов и Практика проведения очистки труб показывает [64, 88], что адгезия отложений к поверхности труб является важным фактором, требующим учёта. До конца механизм этого явления не ясен, однако, можно предположить, что на адгезию отложений внутренней поверхности труб влияют состояние поверхности труб (абсолютная шероховатость металла, степень и технология очистки труб при их повторном использовании), а также образование продуктов коррозии. На прочность же солей определенное влияние оказывает и наличие примесей. Для изготовления образцов труб и имитации дефектного слоя в них был применён раствор на основе турецкого формовочного гипса KARTONPIYER (табл. 3.2). С целью уточнения характеристик гипса проводились поверочные исследования прочности на сжатие. Для определения прочности на одноосное сжатие изготавливалось три образца размерами 40 х 40 х 160 мм (рис. 3.8, а), при водотвёрдом отношении (В/Т) 0,5. По истечению семи суток над образцами проводились испытания на изгиб, а затем шесть полученных половинок балочек подвергали испытанию на сжатие. Измерение прочности образцов проводилось на гидравлическом прессе ПГМ-100МГ4. При проведении испытаний скорость возрастания нагрузки была, равной 1,0 МПа/с. Предел, прочности на сжатие вычислялся как среднее арифметическое результатов шести испытаний без наибольшего и наименьшего результатов. Предел прочности на сжатие составил асж =14 МПа. Для проведения испытаний на измерение прочности адгезии искусственных отложений нами были изготовлены,образцы (рис. 3.8, б). Для улучшения адгезионных характеристик перед нанесением гипсового раствора на металлические пластины искусственно наносилась шероховатость с последующей обработкой 3%-м раствором соляной кислоты. На участок пластины размером 40 х 40 мм, наносился раствортипса толщиной 3-4 мм при В/Т, равном 0,5.
Исследование влияния поверхностно-активных веществ в зоне обработки на процесс удаления дефектного слоя отложений
Анализ влияния параметра Ъ (рис. 4.4, б, г, ё) на целевую функцию Рх показал, что в пределах значений частоты 1293-2707 об/мин с ростом параметра Ъ осевое усилие в среднем увеличивается на 21-37% . Так, при частоте вращения 1500 об/мин увеличение Ъ от 30 до 50 мм приводит к» увеличению осевого усилия, с. 14 до 17 НІ а при п— 2700 с 52 до 76 Hi Зависимость осевого усилияшодачи от параметра Ъ близка к линейной., а.от-и слабо выраженной; квадратичной что обусловлено величиной коэффициентов при Д, и142 в уравнении (4.6).
Влияние параметра\В\н на;целевук»функцию представлено на рис. 4.4, в, д; е, из. графиков видно; что увеличение диаметра: очищаемой! трубы с 76 до 88 мм приводит к увеличению осевого усилия: на 31%. Зависимость осевого1 усилия подачи внутреннего диаметра очищаемой трубы при остальных фиксированных параметрах является линейной; Уравнения; приведенные в? разд; 4Л, позволяют произвести: поиск наиболее рациональных значений входных варьируемых факторов: Рациональные значения; варьируемых: факторов должны соответствовать, максимальной; производительности и одновременно с этим обеспечивать минимальное энергопотребление. При? изменении? факторов, приводящих к увеличению производительности, наблюдается рост потребляемой- мощности, однако характер их возрастания различен, поэтому в качестве критерия рационализации былапринята величина удельного расхода электроэнергии q. Минимизация функции q производилась в зависимости от параметров Ь, щ SMи.DB- При этом учитывалось, что параметры п, SMK DB„ определяют производительность обработки, которая является главным фактором, и, следовательно, если п, S,,, Дн— тах, то О— тах. В ходе проведения поиска рационального значения конструктивного параметра Ъ при различных значениях частоты вращения, скорости подачи и внутренних диаметров труб, было установлено, что величина =45 мм соответствует минимальному значению удельного расхода электроэнергии при различных сочетаниях остальных варьируемых факторов, следовательно, работа инструмента при данной величине конструктивного параметра1 Ъ будет наиболее эффективна. Так, например, при максимальных значениях варьируемых факторов п, SM, DBH, величина Ъ = 33 мм обеспечивает удельную энергоёмкость обработки #=18,1 Вт-ч/кг, при Ъ — 40, #=16,3 Вт-ч/кг, при Ъ = 45, q - 15 Вт-ч/кг. В процессе теоретического и экспериментального исследований нами были получены зависимости для оценки технико-экономических показателей процесса очистки: производительности О, мощности главного привода N, удельной энергоёмкости q, и осевого усилия Рх. Дальнейшим этапом исследования- является сопоставление экспериментальных и расчётных данных путём их сравнения. В качестве целевых функций, предназначенных для сравнения, нами были выбраны потребляемая мощность Nnp, производительность обработки Q и осевое усилие Рх, так как данные функции отражают качественную сторону процесса обработки, и имеют возможность быть выраженными в аналитическом виде. За критерий соответствия расчетных значений экспериментальным было принято значение расхождения между расчетной величиной и величиной целевой функции, определённой из уравнения регрессии. Под соответствием следует понимать равенство между значениями целевой, функции, вычисленными по аналитическим выражениям, и регрессионным зависимостям при относительной ошибке, не превышающей q% в случае, когда за истинное значение принимается экспериментальное. Таким образом, критерий соответствия целевой функции можно выразить в виде относительной ошибки и согласно неравенству эта величина не должна превышать где F3(-7rJ - абсолютное расхождение между экспериментальным и расчетным значением выходного параметра для каждой точки плана эксперимента, Уэ. — экспериментальное значение соответствующей целевой функции, принятое за истинное (среднее). Наибольшее отклонение для производительности обработки находится-в пределах 14%, для мощности, развиваемой главным приводом в пределах 11%, для осевого усилия отклонение не превышает 12%. Значение относительного расхождения 14% является допустимой величиной в наших условиях проведения исследований, поскольку на него влияет множество факторов: точность измерения значений целевых функций; точность при определении физико-механических свойств отложений, выбор значения в качестве истинного для определения относительного расхождения. Анализ величин» отклонений" между целевыми функциями , полученными в результате обработки результатов эксперимента и теоретических исследований (рис. 4.5), показал удовлетворительную степень расхождения, что подтверждает адекватность полученных нами, аналитических зависимостей технико-экономических показателей обработки исследуемому процессу. Достоверность полученной- математической модели взаимодействия, рабочего элемента инструмента с поверхностью трубы определялась в ходе проведения пробных обработок с последующей оценкой состояния внутренней поверхности трубы в следующих режимах: при неполном удалении отложений (рис.4.6, а), в режиме полного удаления дефектного слоя при максимально допустимой частоте вращения инструмента (рис.4.6, б), при формировании шероховатости поверхности (рис.4.6, в).
Экспериментальные исследования влияния варьируемых факторов на целевые функции технологического процесса обработки
В современных условиях развития экономики накоплен обширный опыт в области планирования и анализа инвестиций. Используя» общепринятые для всех развитых стран методики: планирования и критерии оценкиэффективности инвестиционных проектов; инвесторы и предприниматели могут найти взаимопонимание. К таковым, можно-отнести: методики, оценки эффективности инвестиционных проектов, таких авторитетных международных организаций как: UNIDO; Мировой банк или Европейский банк реконструкции; и развития. Общим для; них является, то, что = все они базируются на классических принципах. инвестиционного1 анализа, построенных на основе метода анализа.
В процессе планирования и анализа инвестиционных проектов; в России необходимо использовать общепринятые в международной деловой практике методы, базирующиеся на. классическом анализе денежных потоков 124—126]: При этом должны учитываться- особенности формирования денежных потоков; являющиеся следствием воздействия факторов, характеризующих окружающую экономическую среду.
В- расчете экономической эффективности использования результатов диссертационного- исследования, в качестве базовых, приняты параметры технологии гидромеханической очистки, используемой для очистки насосно-компрессорных трубна предприятии ООО1И Г «Оатурн-сервис» (Белгород).
Рассматривая, результаты исследования разработанного инструмента в сравнении с базовым, установлено следующее: 1. Благодаря выбору рациональных режимов работы оборудования и разработке инструмента новой конструкции для удаления отложений, повысилась производительность и изменился технологический режим очистки. 2. Уменьшилась удельная энергоёмкость процесса очистки. 3. Уменьшилась остаточная удельная загрязнённость трубы после очистки по сравнению с базовым инструментом. В ходе проведения механической обработки использовались механизмы и агрегаты базовой установки с переоборудованием её путем укомплектования разработанным инструментом. Оценку эффективности применения разработанного инструмента проводили методом сравнения экспериментальных экономических параметров для базового (ШР 120.3, рис. 5.4) и разработанного инструмента (см. рис. 3.5). Рис. 5.4. Базовый Технико-экономические показатели работы инструментов представлены в табл. 5.2. Расчёт показателей эффективности предлагаемой разработки показывает, что внедрение новой техники и усовершенствованной технологии обработки является экономически выгодным и целесообразным. 132 Выводы 1. Разработаны методика и алгоритм расчёта рациональных технологических режимов обработки при удалении отложений, позволяющие обеспечить максимальную производительность, снизить потребляемую мощность и обеспечить необходимое качество обработки. 2. Разработан технологический регламент проведения мероприятий по механической обработке внутренней поверхности труб. 3. Расчёт показателей эффективности предлагаемой разработки показывает, что внедрение новой техники и технологии обработки является экономически выгодным и целесообразным. 1. На основании теоретических и экспериментальных исследований получено решение актуальной научно-технической задачи — усовершенствована технология обработки внутренней поверхности труб инструментом инерционно-ударного действия. 2. На основании математической модели взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью получены аналитические зависимости для определения граничных значений технологических параметров - п, 5М при обработке с целью удаления дефектных слоев отложений сравнительно большой-hla \ и малой толщины hla \, обладающих упруго-хрупкими и пластично-хрупкими-свойствами. 3. Получены, выражения для определения технологических параметров п и 5м при обработке внутренней поверхности труб с целью, удаления окалины и формировании заданной шероховатости поверхности. 4. Получены аналитические зависимости для расчёта производительности- и-мощности обработки. 5. Разработана и запатентована конструкция обрабатывающего инструмента инерционно-ударного действия, основанная на принципе синхронного раскрытия рабочих элементов, позволяющая повысить эффективность обработки за счёт обеспечения стабильного контакта рабочих элементов с обрабатываемой поверхностью. 6: Получены результаты экспериментальных исследований влияния варьируемых факторов на технико-экономические показатели процесса обработки с использованием инструмента инерционно-ударного действия, подтверждающие адекватность разработанных теоретических положений. 7. Разработаны методика и алгоритм расчёта рациональных технологических режимов обработки, позволяющие обеспечить требуемое качество обрабатываемой поверхности трубы, повысить производительность обработки на 25% и снизить удельное энергопотребление процесса на 26%. 8. Осуществлен расчёт показателей экономической эффективности процесса обработки с применением усовершенствованной технологии. 9. Технология обработки внутренней поверхности труб и разработанный инструмент внедрены в условиях ООО 1111 «Сатурн-Сервис», ООО «Теплоэнергосервис».
