Сборник тезисов участников II научно-практической конференции «Шаг в будущее» (стр. 4 )

Во время торможения сохраняется энергия, которую можно использовать. Что невозможно в автомобилях с бензиновыми двигателями.

Какие перспективы у электрокаров?

Mitsubishi Motors с 2009 году производит электромобили на базе Colt с литий-ионными аккумуляторами. Сегодняшние прототипы имеют величину пробега 150 км. Разрабатываются аккумуляторные батареи с минимальным временем зарядки (около 15 минут), с использованием наноматериалов. В 2005 году компания Altairnano заявила о создании материала для электродов аккумуляторов, а в 2006 заключила соглашение о создании электромобиля с Boshart Engineering. Автомобильные аккумуляторы заряжаются 10-15 мин.

На Олимпийских Играх 2008 года в Пекине использовались автобусы на воздушно-цинковых аккумуляторах.

В августе 2006 года министр экономики Японии утвердил план развития электромобилей, гибридных автомобилей аккумуляторов. С 2010 году в Японии начинается массовое производство двухместных электромобилей с пробегом 80 км на одной зарядке, а производство гибридных автомобилей увеличится.

Toyota работает над новым поколением известных гибридов Prius. В новой модели водитель сможет включить режим "только электромобиль", и проехать до 15 км. Также Ford выпускает модель Mercury Mariner - с пробегом в электрическом режиме 40 км, и Citroen - модель C-Metisse – с пробегом 30 км. Тойота в будущем планирует устанавливать устройства для подзарядки аккумуляторов на бензозаправках.

Недостатки

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт США говорит, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня серийная разработка — Hybrid Synergy Drive

Хоть и в меньшей степени, чем электромобили, гибридные автомобили подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал.

Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить на установке менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно сильным крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими.

Орловский Антон, группа 3ТОР71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Закономерности влияния температуры воздуха и интенсивности эксплуатации на расход топлива автомобилями

Автомобильный транспорт - один из основных потребителей топлива. Затраты на топливо составляют значительную долю в себестоимости автомобильных перевозок. Кроме того, от качества топлива и его наличия зависит надежность работы транспортной системы.

В условиях Севера и Сибири значительная доля автомобилей работает в отрыве от постоянных баз. В этих условиях часто на первый план выходит не снижение себестоимости использования автомобилей, а их бесперебойная работа, так как потери от простоев основного производства из-за отсутствия специальной техники несоизмеримо выше. Другой случай, когда обеспечение бесперебойной работы в ущерб себестоимости выходит на первый план, - использование автомобилей в чрезвычайных ситуациях. Для того чтобы обеспечивать бесперебойное снабжение автомобилей топливом необходимо знать закономерности процесса его потребления и управлять запасами с учетом факторов, влияющих на интенсивность процесса.

Анализ направлений выполненных работ в области улучшения топливной экономичности автомобилей показывает, что один из путей решения проблемы – управление расходом топлива в эксплуатации. При этом важнейшее условие эффективного функционирования системы управления – наличие объективных нормативов.

На топливную экономичность автомобиля существенно влияет большое число факторов, причем некоторые из них варьируют в широких пределах. Влияние наиболее значимых факторов достаточно исследовано и учтено в системе нормирования. В то же время необходимо отметить, что во многих случаях это отражено только в предельных значениях корректирующих коэффициентов.

Один из самых значимых факторов - температура окружающего воздуха. Учитывая, что большая часть территории России находится в зонах умеренного, холодного, очень холодного климата, нужно отметить необходимость учета это фактора при планировании и нормировании. В настоящее время разработаны и используются дифференцированные зимние надбавки для автомобилей транспортного назначения, учитывающие влияние этого фактора на расход топлива.

Целью данной работы является установление закономерностей влияния сезонных условий на процесс потребления топлива автомобилями, для управления его запасами с учетом сезонных условий.

Объект исследований – процесс формирования расхода топлива автомобилями с учетом сезонной вариации интенсивности и условий эксплуатации.

Предмет исследований – закономерности влияния температуры воздуха и интенсивности эксплуатации на расход топлива автомобилями.

Анализ нормативно-технических, а также научной и учебной литературы позволил сделать следующие выводы.

1. Классификация условий эксплуатации – необходимый этап системного подхода к исследованию закономерностей, их влияния на показатели качества автомобилей.

2. Разработанные ранее классификации существенно отличаются. В разных источниках одни и те же факторы часто имеют различные названия.

3. Для дальнейшего анализа факторы необходимо классифицировать.

Наиболее известна классификация, приведенная в «Положении …» [2]. В соответствии с ней условия эксплуатации складываются из категории условий эксплуатации (определяется сочетанием типа дорожного покрытия, рельефа местности и условий движения), организации работы подвижного состава, природно-климатических условий, количества автомобилей, обслуживаемых и ремонтируемых в АТП, количества технологически совместимых групп автомобилей. Необходимо отметить, что эта классификация носит укрупненный характер, что связано с компромиссом между точностью и простотой практического использования.

Предложенная ниже классификация факторов не претендует на абсолютную полноту, а служит только для обеспечения удобства анализа. Перечень основных факторов, влияющих на реализуемое качество автомобилей, сформирован на основе анализа указанных выше литературных источников.

Все факторы можно разбить на две группы. Факторы первой из них определяют потенциальное качество автомобилей и включают конструкцию, материалы и технологию изготовления. Факторы, входящие во вторую группу, изменяют потенциальное качество в процессе эксплуатации, то есть определяют реализуемое качество автомобилей.

Анализируя закономерности изменения условий эксплуатации можно разделить их на три компоненты: закономерности изменения средних значений показателей факторов; закономерности циклических (сезонных) изменений; закономерности случайных изменений.

На основании этого можно сделать следующие выводы:

·  на изменение качества автомобилей влияет большое число факторов условий эксплуатации;

·  многие факторы связаны между собой;

·  в общем случае закономерности изменения условий эксплуатации складываются из трех компонент: закономерности изменения средних значений показателей факторов; закономерности циклических (сезонных) изменений; закономерности случайных изменений.

Закономерности сезонных изменений интенсивности эксплуатации, полученные разными авторами, существенно отличаются.

Для решения важной научно-практической задачи по разработке научной и методической основы обеспечения бесперебойной и экономичной работы автомобилей на основе изучения процесса расходования топлива и совершенствования методик управления запасами топлива и нормирования его расхода с учетом сезонных условий, установлено, что удельный расход топлива автомобилями определяется в основном температурой воздуха и интенсивностью эксплуатации. Выявлены факторы, определяющие параметры процесса управления запасами топлива для автомобилей.

Анализ литературных источников, показывает, что, во-первых, для автомобилей разных моделей изменение температуры воздуха в различной степени влияет на интенсивность процесса расходования топлива, во-вторых, это различие наблюдается и среди разных автомобилей одной модели.

Хаджи-Марат Виктор, группа 3ТОР71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Внедрение в массы двигателя стирлинга

Проблемы интерпретации -

Двигатель Стирлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

В настоящее время ГСМ является дорогим удовольствием и бьёт по карману не только автолюбителей, но и предприятия.

Для того чтобы уменьшить потребляемость ГСМ предлагаю внедрить двигатель Стирлинга в массовое производство.

Существую как плюсы так и минусы.

Минусы: маленькая теплопроводность, большие габариты, материалоёмкость.

Рекомендации по комплексу исследований -

Это можно исправить применением композитных материалов.

Применение новых теплообменников с большей теплопроводностью для повышения КПД.

Для быстрого изменения мощности двигателя используются методы, отличные от тех, которые применялись в двигателях внутреннего сгорания: буферная ёмкость изменяемого объёма, изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем. В последнем случае реакция двигателя на управляющее действие водителя является практически мгновенной.

Использования вместо цилиндра-поршневой группы винто-лопостной механизм.

Выводы:

1.При внедрении двигателя Стирлинга обеспечивается экономическая целесообразность и экологическая безопасность за что сейчас борются все авто производители мира.

2.Широкий аспект применения в различных отраслях.

3.В разы увеличенный ресурс по сравнения с ДВС.

4 Возможность использования новых технологий для разработки гибридных и прочих экомобилей.

Шахмаров Гудрат, группа 3ТОР71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Замена моторного масла в двигателе по фактическому состоянию

Проблемы интерпретации –

Сегодня потребитель моторных масел имеет возможность выбирать нужный ему продукт из большего числа отечественных и импортных марок. Чему отдать предпочтение, чем руководствоваться?

Для ответа на поставленный вопрос нужно прежде всего сформулировать критерии, по которым осуществляется выбор. Главные из них три:

- состав парка, для которых выбирается масло;

- условия эксплуатации (климатические, качество и вид применяемого топлива, состояние дорог);

- соотношение между ценой масла и уровнем его эксплуатационных свойств.

Со временем моторные масла теряют свои свойства и качества, в связи с условиями дорог, природно-климатическими условиями, согласно существующему положению замена масел происходит при ТО-2. Считаю, что это положение не позволяет снижать затраты на эксплуатационные материалы, в том числе на моторные масла.

Рекомендации по комплексу исследований -

Для снижения материальных затрат и увеличения пробега автомобилей рекомендую использовать современные рекомендации, использовать лабораторию OSA для эксплуатационных анализов масел. Выводы:

1.  При помощи лаборатории можно добиться своевременного замена масел по фактическому их состоянию, это приведет к значительному увеличению пробега автомобилей, и меньшему использованию эксплуатационных материалов, улучшит экономические показатели.

2.  Снизит затраты на капитальный ремонт двигателя.

3.  Повысит экологическую безопасность автомобиля.

4.  С помощью лаборатории можно повысить качество диагностики двигателя.

5.  Повисит эффективность использования автомобиля.

6.  Существующая структура автопредприятий города позволяет рекомендовать этот метод на крупные предприятия, которые для повышения эффективности лаборатории должны широко рекламировать прогрессивный способ замены масел и привлекать автотранспорт с небольших организаций.

Секция «Специальных нефтяных дисциплин»

Юнин Сергей, группа 3БС81

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Сравнение работы вибросит фирмы «Swaco» и св 1л.

В настоящее время в нефтедобывающей промышленности для очистки бурового раствора от шлама применяются вибросита различных марок и видов: как отечественного производства, так и зарубежного, таких фирм, как: «SWACO», «Derrik», .

В докладе, представленном на конференции, основной задачей является объяснение достоинств и недостатков бурового оборудования (в данном случае, вибросита), отличие и схожесть принципа работы, комплектующих деталей (кассет). А также анализ параметров привода буровых вибросит отечественных и зарубежных фирм изготовителей. Классификация вибросит по типу вибрации: круговая (устаревшая), эллиптическая несбалансированная (устаревшая), линейная (самая распространенная), сбалансированная эллиптическая (современная). При каких параметрах производительность вибросита может ухудшиться.

Вывод:

Отечественные фирмы-изготовители, равняясь на зарубежные, выпускают буровое оборудование (вибросита) практически не отличающиеся по качеству и работе от фирм «SWACO», «Derrik». Планка, заданная зарубежными фирмами довольна высока, но российские фирмы-изготовители «держат» ее на должном уровне.

Смирнова Анастасия, группа 3РЭ81

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Привод цепной скважинного штангового насоса

В настоящее время добыча нефти на Самотлорском месторождении связана с различными видами осложнений. Одним из основных осложнений при эксплуатации скважин является коррозия эксплуатационной колонны и как следствие ее негерметичность. В настоящее время существует несколько способов ликвидации негерметичности эксплуатационной колонны это ремонтно-изоляционные работы и ликвидация негерметичности эксплуатационной колонны дополнительными колоннами диаметром 102, 114, 120 мм.

Цель – доказать целесообразность использования в скважинах с диаметром эксплуатационной колонны 102, 114, 120 мм и высоким дебитом привод цепной скважинного штангового насоса. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1) изучить фонд добывающих скважин на примере одного цеха нефтяной компании и определить количество скважин с малым диаметром эксплуатационной колонны. 2) изучить способы эксплуатации таких скважин и принять альтернативное решение.

Распределение фонда добывающих скважин по диаметрам эксплуатационных колонн: 46% - 168мм, 42% - 146мм, 7,7% - 139мм, 0,8% - 178мм, 3,5% - 102-120мм. Анализируя полученные данные можно сделать вывод о необходимости определения наилучшего способа эксплуатации скважин с диаметром эксплуатационной колонны 102-120мм.

Эксплуатировать скважины с данными эксплуатационными колоннами можно электроцентробежным насосом серии ТА – 400, 550, 900, станком – качалкой и цепным приводом скважинного штангового насоса. Рассмотрим основные параметры работы по фонду скважин с диаметром эксплуатационной колонны 102-120мм за 2010г.: скважины, оборудованные ЭЦН серии ТА имели наработку на отказ 90-95 сут, дебит 87 м3/сут; скважины, оборудованные ШСНУ – наработка на отказ 375 сут, дебит 37м3/сут; скважины с цепным приводом скважинного штангового насоса – наработка на отказ 500 сут, дебит 80-100 м3/сут. Проанализировав полученные данные, предлагаю альтернативное решение – использование цепного привода скважинного штангового насоса.

В заключении можно сделать вывод:

1.  Привод цепной скважинного штангового насоса позволяет добывать жидкость до 100 м3/сут.

2.  Снижение количества циклов на 40-60% в год, что увеличивает срок эксплуатации штанг.

3.  Уменьшение расходов на электроэнергию на 20-50%.

4.  Простая в обслуживании механическая конструкция.

5.  Движущие механизмы, в отличии от станка – качалки, расположены внутри корпуса (что ограничивает свободный доступ к ним).

Коломоец Валерия, группа 3РЭ72

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Применение насосов эцн с пакетной сборкой оОО «Лемаз»

Проблемы эксплуатации скважин УЭЦН:

В последнее время наметилась устойчивая негативная тенденция к ухудшению условий эксплуатации скважин на месторождениях России вследствие вступления залежей с благоприятными геолого-промысловыми условиями в позднюю стадию добычи нефти из месторождений с трудноизвлекаемыми запасами.

Самотлорское нефтегазовое месторождение открыто в 1965 году и введено в разработку в 1969 году. Это месторождение является одним из крупнейших месторождений нефти и газа в мире.

В настоящее время Самотлорское месторождение вступило в наиболее ответственный период эксплуатации. Высокая обводненность, вынос механических примесей характеризует текущее состояние разработки месторождения. Наиболее распространенным способом добычи нефти (жидкости) на Самотлорском месторождении является эксплуатация скважин с применением установок электроцентробежных насосов (УЭЦН. Серийное погружное насосное оборудование для эксплуатации скважин зачастую просто не приспособлено к работе в таких условиях.

Насосы ЭЦН с пакетной сборкой, предназначенные для эксплуатации нефтяных скважин с повышенным содержанием в перекачиваемой среде механических примесей, были впервые разработаны в 2008 году в рамках концепции ASP (Адаптивные насосные системы), предусматривавшей создание насосов в широкой гамме исполнений, каждое из которых оптимизировано для конкретных условий эксплуатации по критерию «надежность/цена».

В концепции ASP было впервые заявлено о необходимости дифференциации добывающих скважин на соответствующие группы (степени) сложности эксплуатации по различным осложняющим факторам (кривизне ствола, наличию свободного газа, сероводорода, концентрации механических примесей и т. п.)

Насосы ЭЦН с пакетной сборкой, представляют собой новую разновидность погружных многоступенчатых центробежных насосов, имеющих особый характер сопряжения ступеней в многоступенчатой сборке.

Принципиальное отличие пакетной схемы сборки ступеней от общеизвестных схем с плавающими и компрессионными ступенями - ее функциональная адаптивность, т. е. обеспечение условий для изменения способа передачи осевой нагрузки рабочих колес в процессе работы насоса - в зависимости от фактических режимов нагружения, параметров перекачиваемой среды и интенсивности износа опорных шайб рабочих колес.

Выводы.

Преимущества пакетной схемы:

- исключение износа дисков рабочих колёс и буртов направляющих аппаратов достигается при меньших сложностях для изготовления и сборки, чем в схеме со ступенями компрессионного типа;

- адаптивность, обеспечивающая последовательное использование ресурсов опорных шайб и групповых опор;

- снижение, по сравнению с насосами компрессионного типа, осевой нагрузки на пяту гидрозащиты;

- высокая ремонтопригодность, возможность установки пакетов в насосы с «плавающими» ступенями, в том числе с осевой опорой вала в секциях.

Исачкин Николай, группа 3РЭ72

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Новая технологическая оснастка для капитального и текущего ремонта нефтяных и газовых скважин «СибБурМаш»

Проблемы разработки и эксплуатации месторождений:

Современная техника разработки нефтегазовых месторождений и эксплуатации скважин не обеспечивает долговечности скважин и спущенного в нее оборудования в течение всего срока «жизни» месторождения. За время эксплуатации, как сама скважина, так и ее эксплуатационное оборудование неоднократно, хотя и с различной частотой, отказывают. Поэтому разработка нефтегазового месторождения постоянно сопровождается целым рядом операций, поддерживающих в работоспособном состоянии весь эксплуатационный фонд скважин.

Разработка и внедрение в практику ремонтных работ по ограничению водопритока в скважину, технических решений входят в настоящее время в перечень наиболее актуальных научно-технических задач.

«СибБурМаш» постоянно работает над созданием и производством нового оборудования.

Имплозийный металлошламоуловитель «БАРС» предназначен для: очистки забоя скважины от посторонних предметов, в том числе немагнитных, массой до 20 кг; очистки «головы» прихваченного инструмента после фрезерования.

Преимущества оборудования: возможность промывки и проработки ствола скважины в процессе спуска; срабатывание только по команде с поверхности; минимальное время подготовки» время ликвидации аварии не более 10 минут.

Клапан отсекатель устьевой позволяет оперативно перекрывать и герметизировать трубный канал лифтовой колонны в случае обрыва полированного штока штангового скважинного насоса при эксплуатации скважин. Клапан многофункциональный используется в компоновке с установкой электроцентробежного насоса (УЭЦН). Клапан предупреждает слив жидкости из колонны НКТ при аварийных остановках УЭЦН.

Клапан обратный предназначен для герметизации трубного канала скважинного инструмента при проведении ремонтных и аварийных работ нефтяных и газовых скважин.

Кулизин Александр, группа 3БС71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Опыт каротажных исследований компании халлибуртон в пласте «рябчик» самотлорского месторождения

Проблемы интерпретации -

В сложных низкопроницаемых коллекторах типа АВ1-1 индикация проницаемых пропластков с помощью ПС в большей степени зависит от вариаций солёности бурового раствора и технологии бурения.

Бурение горизонтальных скважин на полимерных растворах ещё более осложняет задачу точного описания характеристик пластов, при использовании стандартных методов каротажа.

Малая дифференциация сопротивлений бурового раствора и пластовой воды лишает основных инструментов прямого выделения коллекторов - ПС и профиль сопротивления призабойной зоны.

Наличие повсеместно большого количества полевых шпатов и сланцев (в среднем 25-30%) оказывает влияние на показания гамма-каротаж (ГК), нейтронного и плотностного каротажа.

Отсутствие ПС и малая дифференциация ГК лишают надёжного и точного инструмента по определению объёма глин, что в свою очередь ведёт к большим погрешностям определения нефтенасыщенности. Единственным надёжным индикатором глин остаётся нейтронный каротаж.

Идеальным решением проблемы в данном случае является использование ядерный магнитный каротаж (ЯМК).

При отсутствии записи ЯМК использование палетки нейтронного - плотностного каротажа может также помочь в решении проблемы, но требуются дополнительные данные.

Рекомендации по комплексу исследований -

На одной из скважин нового куста скважин проводить ЯМК

В случае отсутствия ЯМК в комплексе исследований - включить в комплекс исследований CSNG - прибор спектрального гамма - каротажа.

В горизонтальных скважинах при использовании полимерных растворов и следовательно небольшой глубиной проникновения раствора следует использовать DIL - прибор индукционного каротажа с меньшей глубинностью исследования.

В вертикальных и наклонных скважинах включить в комплекс исследований MSFL - микрокаротаж сопротивлений

Выводы:

1 Рекомендуется придерживаться узкого коридора 3 -4 метра в верхней части собственно АВ1-1, в интервале, где коллекторские свойства пласта достигают наилучших значений. Нижняя часть АВ1-1 часто осложнена многочисленными тонкими пропластками с карбонатным цементом, что уменьшает горизонталльную проницаемость и практически исключает проницаемость вертикальную

2 Коллекторские свойства АВ1-1 на кустах 2309, 2301, 1825 приблизительно одинаковые, за исключением линзовидных пропластков высокопроницаемых чистых песчаников, встречающихся в интервале между Кошайскими глинами и собственно АВ1-1.

3 Участок между Кошайскими глинами и собственно АВ1-1 имеет неплохой потенциал, несмотря на обычно низкие значения Апс и рекомендуется проходить под большим углом, чтобы способствовать более полному отбору нефти из данного интервала.

4 Существует прямая зависимость длины эффективно проведённого горизонтального участка и объёма добычи. В данных условиях рекомендуется попробовать увеличить длину горизонтального участка.

Габдракипова Василя, группа 3ПНГ72

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

ЗАМЕДЛЕННОЕ КОКСОВАНИЕ. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА, СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ.

Назначение процесса замедленного коксования.

Среди термических процессов наиболее широкое распространение в нашей стране и за рубежом получил процесс замедленного коксования, который позволяет перерабатывать самые различные виды тяжелого нефтяного остатка с выработкой продуктов, находящих достаточно квалифицированное применение в различных отраслях народного хозяйства. Другие разновидности процессов коксования тяжелого нефтяного остатка – периодическое коксование в кубах и коксование в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса – нашли ограниченное применение.

Основное целевое назначение УЗК – производство крупнокускового нефтяного кокса. Наиболее массовым потребителями нефтяного кокса в мире и в нашей стране являются производства анодной массы и обожженных анодов для алюминиевой промышленности и графитированных электродов для электросталеплавления. Широкое применение находит нефтяной кокс при изготовлении конструкционных материалов, в производствах цветных металлов, кремния, абразивных (карбидных) материалов, в химической и электротехнической промышленностях, космонавтике, в ядерной энергетике и др.

Кроме кокса, на УЗК получают газы, бензиновую фракцию и коксовые (газойлевые) дистилляты. Газы коксования используют в качестве технологического топлива или направляют на ГФУ для извлечения пропан-бутановой фракции – ценного сырья для нефтехимического синтеза. Получающиеся в процессе коксования бензиновые фракции (5 – 16 % масс.) характеризуются невысокими октановыми числами (≈ 60 по м. м.) и низкой химической стабильностью (> 100 г I2/100г), повышенным содержанием серы (до 0,5% масс.) и требует дополнительного гидрогенизационного и каталитического облагораживания. Коксовые дистилляты могут быть использованы без или после гидрооблагораживания как компоненты дизельного, газотурбинного и судового топлив или в качестве сырья каталитического или гидрокрекинга, для производства малозольного электродного кокса, термогазойля и т. д.

Камеры 2 объединены в два блока, в каждом блоке по две параллельно работающих камеры. Сырье после подогрева в теплообменниках нагревается до температуры 350 – 380оС в змеевиках левой половины трубчатых печей 1 и поступает в нижнюю часть ректификационной колонны 3. Здесь сырье встречается с потоком паров из двух камер, работающих в режиме коксования. В результате контакта часть паров конденсируется, образуется смесь сырья с рециркулятом, называемая вторичным сырьем. В свою очередь легкие фракции сырья испаряются и поднимаются в верхнюю часть колонны. Вторичное сырье горячими насосами с низа колонны направляется в конвекционные трубы и правую часть радиантного (реакционного) змеевика печей, где нагревается до 490 – 510оС. Для предотвращения закоксовывания в трубы потолочного экрана подают перегретый водяной пар. Нагретое сырье через специальные четырехходовые краны 7 направляют в низ коксовых камер, постепенно их заполняя. При этом жидкая фаза коксуется, а выделившиеся пары с верха коксовых камер поступают в нижнюю часть ректификационной колонны, которая работает как конденсатор для смешения. Пары продуктов коксования после обработки потоком сырья поступают в верхнюю часть колонны, где происходит разделение. Парогазовый поток после охлаждения и частичной конденсации в емкости 5 направляют в газовый блок на разделение, а жидкую углеводородную часть возвращают на орошение колонны. Сбоку ректификационной колонны через стриппинг-секции 4 выводятся керосин, легкий и тяжелый газойли.

Вывод:

Ø  процесс замедленного коксования представляет собой замедленный крекинг нефтяных остатков, целевым продуктом которого является кокс. Нефтяной кокс содержит 87 – 93 % углерода и обладает рядом свойств, которые делают его ценным материалом, используемым во многих промышленности.

Ø  большая часть производимого нефтяного кокса идет на получение анодной массы, применяемой для выплавки алюминия. Нефтяной кокс является основным видом сырья для производства электродов. Электродная промышленность потребляет значительно меньше нефтяного кокса, чем алюминиевая, однако к качеству его предъявляются более повышенные требования.

Схема установки замедленного коксования.

1 – трубчатые печи; 2 – коксовые камеры; 3 – ректификационная колонна; 4 – стриппин-секция; 5 – емкость орошения; 6 – емкость; 7 – четырехходовой кран. Потоки: I - сырье; II - сухой газ; III - головка стабилизации; IV – стабильный бензин; V – керосин; VI - легкий газойль; VII - тяжелый газойль; VIII - водяной пар; IC - вода.

Секция «Специальных электротехнических дисциплин»

Подсекция «Автоматизации и общепрофессиональных электротехнических дисциплин»

Гафланов Рафик, группа 3АП82

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Анализ методов измерения расхода

Рассматривая приборы, служащие для измерения расхода, представляется классифицировать их по различным признакам. Представляется целесообразной такая классификация, которая отражала бы основные принципы работы наиболее распространенных типов приборов, положенные в основу измерения и отражающие физику протекающих при этом явлений.

Наибольшее распространение среди методов измерения расхода получил метод переменного перепада давлений (или дроссельный метод). Данный метод измерения применим для измерения расхода жидких и газообразных сред, протекающих по трубопроводу круглого сечения диаметром от 50 мм до 1000 мм при условии полного заполнения сечения измеряемой средой постоянной вязкости и плотности.

Ротаметр — прибор для определения объёмного расхода газа или жидкости в единицу времени. Недостатки:

·  Ротаметр должен располагаться вертикально.

·  Высота подъёма поплавка-индикатора зависит от плотности и, в общем случае, вязкости протекающего вещества.

·  Показания ротаметра обычно считываются оператором визуально, что усложняет использование ротаметров в автоматизированных системах.

·  Электромагнитные расходомеры. Достоинства:

·  Отсутствие гидродинамического сопротивления.

·  Отсутствие подвижных механических элементов.

·  Высокая точность

·  Недостатки:

·  Непригодны для измерения расхода газов, а также жидкостей с электропроводностью менее 10-3 – 10-5 сим/м (лёгких нефтепродуктов, спиртов и т. п.).

Вихревыми называются расходомеры, основанные на зависимости от расхода частоты колебаний давления, возникающих в потоке в процессе вихреобразования или колебания струи либо после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе, либо специального закручивания потока. Непригодны для измерений расхода при малых скоростях потока среды, для измерения расхода загрязненных и агрессивных сред.

В ультразвуковых счетчиках для расчётов расхода используется разница интервалов времени прохождения ультразвука вдоль и против потока, доплеровский эффект изменения длины волны сигнала в зависимости от направления и скорости распространения среды, время прохождения потока между двумя последовательно расположенными зондирующими каналами, вычисленная корреляционным методом и другие. Недостатком является чувствительность к содержанию твердых и газообразных включений.

Турбинные расходомеры – поток измеряемой среды, воздействует на наклонные лопасти тангенциальной (крыльчатые) или аксиальной турбинки, сообщает ей вращательное движение с угловой скоростью пропорциональной скорости потока. В турбинных преобразователях скорость вращения считывается магнитоиндукционным датчиком.

Достоинства:

·  Высокая точность (погрешность измерения турбинных расходомеров составляет 0,5-1,5%).

·  Быстродействие.

·  Широкий диапазон измерения.

·  Недостатки:

·  Изнашивание опор вращения турбин.

·  Турбинные расходомеры и счетчики не используются для учета веществ с механическими примесями, поскольку попадание в турбинку посторонних предметов может вывести их строя.

Кориолисовые расходомеры — приборы, использующие для измерения массового расхода жидкостей, газов эффект Кориолиса. Принцип измерения не зависит от температуры, давления, вязкости, проводимости и профиля расхода.

Выводы: анализ методов измерения расхода позволяет сделать вывод о преимуществах и недостатках различных методов измерения и целесообразности применения определенных методов для измерения расхода разных продуктов: жидкости, газа, сыпучих веществ.

Махмутов Азамат, группа 3АП82

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Выбор метода измерений расхода сырой нефти

В соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 8. «ГСИ. Измерение количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа», введенным в действие с 1 марта 2006 г., проведение измерений расходов жидкости, нефти и воды должно проводиться в массовых единицах, а газа – в объемных, приведенных к стандартным условиям.

АГЗУ «Спутник», применяемые в настоящие время для измерения дебита скважин на кустах нефтедобычи, могут измерять только объемный расход жидкости. А на УУН для измерения количества подготовленной нефти применяется метод скоростного напора (счетчики НОРД, МИГ).

Кроме того ГОСТ Р 8. регламентирует точность измерений количества сырой нефти:

«6.1 Пределы допускаемой относительной погрешности измерений:

а) массы сырой нефти: ±2,5 %;

б) массы сырой нефти без учета воды при содержании воды в сырой нефти (в объемных долях):

до 70 % - ±6 %;

от 70 % до 95 % - ±15 %;

свыше 95 % - предел допускаемой относительной погрешности устанавливают в МВИ (методика выполнения измерений), утвержденных и аттестованных в установленном порядке;

в) объема свободного нефтяного газа: ±5 %.»

Многие нефтедобывающие предприятия уже приступили к модернизации производства для реализации с требований ГОСТ Р 8..

Рассмотренные выше кориолисовые расходомеры лучше всего удовлетворяют данным требованиям.

Преимуществом Кориолисовых расходомеров является полная независимость их показаний от вязкости измеряемой среды. Поэтому применяются они при измерении массового расхода сред с большим диапазоном изменения вязкости.

Вывод: Кориолисовый метод измерения расхода более других методов подходит для использования на установках добычи нефти и на узлах учета подготовленной нефти.

Москутов Ренат. группа 3АП71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОДГОТОВКИ НЕФТИ В ОТСТОЙНИКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ

Отстойник горизонтальный входит в состав установки предварительного сброса воды (УПСВ). УПСВ предназначены для дегазации нефти, отбора и очистки попутного газа, сброса пластовой воды под избыточным давлением. Установки представляют собой горизонтальные аппараты, снабженные технологическими штуцерами и штуцерами для КИПиА. Внутри аппарата расположены: устройство ввода, успокоительная перегородка, секция коалесценции, струнный каплеотбойник для очистки газа и секция сбора нефти. Для обеспечения качественного отделения воды от нефти необходимо поддерживать (регулировать) уровень раздела фаз вода-нефть на 50% от общего объема отстойника. На различных объектах Нижневартовского района система автоматического регулирования (САР) уровня в отстойнике реализована в двух вариантах. Первый вариант:. установлен датчик ДУУ2, сигнал с которого поступает на контроллер ГАММА-7. ГАММА-7 управляет электроприводным регулирующим клапаном. Второй вариант: установлен датчик ДУУ2, сигнал с которого поступает на контроллер ГАММА-7 преобразуется и передается на управляющий контроллер SLC-500, который управляет регулирующим клапаном. Эти варианты отличаются не только технически, но и законом регулирования, т. к. ГАММА-7 по техническим характеристикам может выполнять только П – регулирование, а SLC -500 поддерживает любой стандартный закон регулирования. Ряд специалистов считает, что оптимальным является ПИ-регулирование.

Цель данного исследования определить, при каком законе качественные показатели выше, и, следовательно, какой вариант автоматизации наиболее оптимален. Для этого необходимо построить математические модели двух систем. Исходные данные определены из технических характеристик УПСВ на ДНС-1 Ермаковского месторождения. Для определения математической модели объекта регулирования построена переходная характеристика (рисунок 1). Анализ графика показывает, что объект регулирования аппроксимируется последовательным соединением апериодического звена и звена запаздывания. Математическая модель объекта

(1)

Математическую модель автоматического регулятора определяем из закона регулирования.

Рисунок 1 – Переходная характеристика объекта регулирования

- П - закон регулирования

- ПИ – закон регулирования

Определены математические модели для двух вариантов САР

- САР с П - регулятором

- САР с ПИ-регулятором

Для двух вариантов систем построены графики переходного процесса в программе Machcad

а) б)

Рисунок 2 – Графики переходных процессов САР

а) – с П - законом регулирования; б) – с ПИ законом регулирования

анализ графиков показывает, что показатели качества выше в системе с П –регулятором, следовательно первый вариант системы регулирования уровня оптимален для данного объекта.

Попов Дмитрий, группа 3АП71

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Подсистема индикации и часов реального времени технологического контроллера

В данной работе был рассмотрен пример создания подсистем индикации и часов реального времени для технологического контроллера на базе микроконтроллера фирмы Atmel - АТ89С51, в качестве часов реального времени используется микросхема DS12C887 фирмы Dallas Semiconductors.

Упрощенная структура технологического контроллера приведена в приложении 1.

В качестве микроконтроллера был выбран МК фирмы Atmel - АТ89С51, оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ, совместим по системе команд и по выводам со стандартными приборами семейства MCS-51TM. Далее следует описание его достоинств и технических характеристик.

Были выбраны часы реального времени DS12C887. DS12С887 - завершенная подсистема, которая выполняет функции энергонезависимых часов, будильник, календарь столетия, программируемое прерывание, генератор прямоугольных импульсов и 113 байт энергонезависимого ОЗУ. Далее описаны состав принцип работы и технические характеристики данных часов реального времени.

Для индикации значения времени были использованы индикаторы АЛС324 и BT-N321.Индикаторы имеют семь сегментов и децимальную точку, излучающих свет при воздействии прямого тока. Различные комбинации элементов, обеспечиваемые внешней коммутацией, позволяют воспроизвести цифры от 0 до 9 и децимальную точку. Выпускаются в пластмассовом корпусе.

Для управления индикаторами используются регистры — последовательное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных слов (чисел) и выполнения преобразований над ними. 74АС273 – регистр, применяется в качестве буфера для часов и системы прерываний.

Часами реального времени (Real Time Clock — RTC) это схема

Основная функция — генерация кодов времени и календаря, для че­го микросхема имеет встроенный высокостабильный кварцевый ге­нератор, обеспечивающий, как пра­вило, точность ±1 минута за месяц, набор счетчиков и про­граммно доступные регистры, в ко­торые помещаются данные текуще­го времени и календаря.

Подсистема индикации необходима для предоставления цифровой информации контроллеру в режиме реального времени, а также, наглядной информации о текущем значении времени и календаря. Подсистема включает в себя 2 типа индикаторов АЛС324 и BT-N321 которые образуют 8 разрядное число. Цвет свечения индикаторов красный.

Была расписана работа системы индикации и часов реального времени.

Схема микроконтроллера с подсистемами индикации и часов реального времени приведена в приложении 2.

Смуров Максим, группа 3РЭ82

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Роль электротехники в современном мире

Цель: исследовать какова роль «электротехники» в современном мире.

Задачи:

1.  Зарождение «Электротехники» как науки;

2.  Этапы развития;

3.  Преимущество электроэнергии ;

Гипотеза: предполагаю, что без развития электротехники не было бы сейчас такого технологического прогресса.

Исследование проводилось методом поиска информации в учебной литературе и в сети Интернет.

Думенко Андрей, группа 3АП81

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Исследование методов уменьшения погрешностей

Каждая из частных погрешностей в общем случае должна рассматриваться как случайный процесс с определенными характеристиками, которые и определяют эффективность применения разлитых способов уменьшение погрешностей измерительных приборов.

Цель: выбрать эффективный способ уменьшения погрешностей.

Задачи:

4.  Определить что является «погрешностью»;

5.  Определить причины возникновения погрешностей;

6.  Ознакомиться со способами уменьшения погрешностей;

7.  Сравнить способы, которые, на мой взгляд, более эффективны в уменьшении погрешности.

Гипотеза: предполагаю, что для уменьшения погрешности измерения необходимо использовать дополнительное оборудование.

Исследование проводилась методом поиска информации, способной помочь узнать способы и методы уменьшения погрешностей.

В ходе исследования использовались научная литература и справочники по метрологии и средствам измерений, а так же источники сети Интернет.

В результате проведённой работы по теме: «Исследование методов уменьшения погрешностей» были получены данные, опровергнувшие выдвинутую гипотезу о том, что для уменьшения погрешности измерения необходимо использовать дополнительное оборудование. Но это приводит к увеличению затрат времени для получения точных значений.

Сычёва Карина, группа 3АП81

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Влияние электромагнитных полей на человека

Цель: найти способы уменьшения воздействия электромагнитного излучения на организм человека.

Задачи:

8.  Определить как воздействуют электромагнитных полей на человека;

9.  Определить причины возникновения электромагнитного излучения;

10.  Ознакомиться со средствами защиты от электромагнитного излучения;

11.  Сравнить способы, которые, на мой взгляд, более эффективны в защите организма от электромагнитного излучения.

Гипотеза: предполагаю, что для уменьшения воздействия электромагнитных приборов на организм человека, нужно использовать индивидуальные средства защиты.

Исследование проводилось методом поиска информации, способной помочь узнать способы и методы уменьшения воздействия электромагнитного излучения.

В ходе исследования использовались научная литература и справочники по метрологии и средствам измерений, а так же источники сети Интернет.

В результате проведённой работы по теме: «Воздействие электромагнитных полей на человека » были получены данные, подтвердившие выдвинутую гипотезу о том, что для уменьшения воздействия электромагнитных приборов на организм человека, нужно использовать индивидуальные средства защиты.

Логинов Денис, группа 3МНЭ91

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

ВЛИЯНИЕ ЭМП НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга.

Влияние на нервную систему:

проблемы с памятью, сложность в понимании, бессонница, депрессия, постоянные головные боли, нарушения равновесия, дезориентация в пространстве, головокружение, мышечные боли, мышечная усталость, трудность в подъеме тяжести.

Влияние на сердечнососудистую систему:

наклонность к гипотонии, боли в области сердца и другие, ишемия, склонность к инсультам и инфарктам.

Влияние на репродуктивню систему:

Влиянию ЛЭП очень подвержена половая (репродуктивная) система (импотенция, снижение полового влечения, бесплодие).

При этом женский организм более чувствителен к электромагнитному излучению, поэтому оно так опасно для беременных или желающих забеременеть. Воздействие ЭМИ приводит к выкидышам (80%) и врожденным уродствам у детей.

Кроме того, страдают эндокринная и иммунная система.

В несколько раз повышается вероятность заболевания онкологическими болезням

Способы защиты от электромагнитного излучения:

При приобретении бытовой техники обращайте внимание на отметку о соответствии прибора требованиям «Международных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»;

Помните, что чем меньше мощность бытового прибора, тем меньше уровень его поля, то есть вредность;

Не включайте одновременно несколько источников магнитного поля;

Размещайте бытовую технику на расстоянии не менее 1,5 м от места, где постоянно находитесь: спите, отдыхаете или работаете.

Подсекция «Электрификации»

Баянбаев Арман, группа 3МНЭ72

Научный руководитель

ННТ – филиала Югорского государственного университета

Оценка эффективности применения частотно-регулируемого электропривода

До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности насосных станций (НС) является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение рабочее колесо насосного агрегата. При дросселировании энергия потока вещества, сдерживаемого задвижкой или клапаном, просто теряется, не совершая никакой полезной работы. Применение частотного преобразователя в составе насосного агрегата позволяет просто задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снижение потерь транспортируемого вещества.

При установке преобразователей частоты марки Altivar (ATV38) на насосный агрегат выяснилось, что экономический эффект достигается за счет: изменения режима эксплуатации электродвигателей; экономии потребляемой электроэнергии.