Вероятность применение системной оценки работоспособного состояния для повышения достоверности диагностики

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК: 676.1.022.1:688.743.55

ФБГОУ ВО Уральский государственный лесотехнический университет

Вероятность применение системной оценки работоспособного состояния для повышения достоверности диагностики

Степанова Е.Н.

E-mail: stepanova_usfeu@bk.ru

Аннотация

работоспособный циркуляция целлюлоза варочный

Работоспособное состояние системы циркуляции варочного раствора в устройствах варки целлюлозы контролируется параллельно технологами, энергетиками и механиками, каждая из этих служб применяет свои диагностируемые переменные. На изменение работоспособного состояния одновременно воздействуют технологические, энергетические факторы и факторы технического состояния оборудования системы. Оценка совместного влияния факторов на работоспособное состояние на предприятиях в настоящее время не разрабатывается. Каждая из служб работает автономно без учета оценочных критериев других служб. В данной работе рассмотрим достоверность идентификации подуровня работоспособного состояния "предотказно" при комплексной оценке по трем, двум, а так же по одной диагностируемой характеристике.

Ключевые слова: варка целлюлозы, диагностирование, оценка, работоспособное состояние, кластер.

Annotation

Likelihood of systematic assessment of an efficient condition of to enhance the credibility diagnosis.

Stepanova E.N.

Operating state of the circulation in the cooking liquor brewing units intact cellulosecontrolled parallel technology, energy and mechanics, each of these services applies its diagnosed variables. To change the operating condition at the same time the impact of technological, energy factors and the technical condition of equipment, of the system. Evaluation of the joint effect of factors on the healthy state enterprises is currently being developed. Each service operates autonomously without evaluation criterion-teria other services. In this paper, we consider the accuracy of the identification of sub-level capacity for work in state of " before giving up" in integrated assessment in three, two, as well as one-diagnose my response.

Keywords: pulping, diagnosis, evaluation, operating condition, the cluster.

Система циркуляции варочного раствора установки периодической варки целлюлозы (УПВЦ), (рис. 1) выполняет функцию нагревания сырья равномерного распределения варочного раствора по объему варочного котла и регулирования температурного режима работы.

Рисунок 1 - Схема циркуляции варочного раствора УПВЦ, где 1 - котел варочный, 1.1 - сито циркуляционное, 1.2 - коллектор, 2 - насос, 3 - теплообменник, 4 - трубопроводы системы циркуляции.

В режиме циркуляции варочный раствор проходит через сито 1.1 и заполняет кольцевое пространство между ситом и корпусом котла 1. Насосом 2 варочный раствор перемещается из кольцевого пространства в коллектор 1.2 и поступает в теплообменник 3. В теплообменнике варочный раствор подогревается и по трубопроводу 4 подается верхнюю и нижнюю части котла 1. Кратность циркуляции находится в пределах 6…12 раз в час. Объем свободно перемещаемого варочного раствора равен 0,6 объема варочного котла [2]. Циркуляционный насос работает на всех стадиях варки целлюлозы, включающих пропитку, подъем температуры и собственно варку. Однако основные проблемы работы насоса возникают на стадии варки.

За период варки древесного сырья, в виде технологической щепы варочный раствор претерпевает значительные изменения. Из древесины в варочный раствор (жидкая фракция 46…47%), под действием химикатов, температуры и давления, переходят: фрагментированный лигнин, волокна технической целлюлозы омыленные смолы и жиры (твердая фаза 47…52%), летучие соединения (газообразная фракция 3…4%). ?5?

Циркулирующий варочный раствор к концу периода варки превращается в суспензию. Циркулирующая суспензия состоит из жидких продуктов реакции варочного раствора с древесным сырьем, лигнина, волокон целлюлозы и не прореагировавшей при варке части варочного раствора. Наличие в циркулирующей суспензии лигнина, волокон технической целлюлозы и взвешенных веществ увеличивает ее вязкость, что сопровождается ростом нагрузки на насос. К тому же при циркуляции суспензии лигнина, целлюлозное волокно и другие продукты варки целлюлозы отлагаются на внутренних стенках трубопроводов системы циркуляции и теплообменника, что так же приводит к росту нагрузки привода и к снижению теплопередачи от греющего пара к суспензии в теплообменнике.

Для определения изменения свойств циркулирующего варочного раствора (суспензии) за период варки и влияния их на нагрузку насоса произведены комплексные экспериментальные исследования следующих переменных: содержания сухих веществ y1, вибрации насоса y2, силы тока электродвигателя насоса y3, концентрации ионов водорода y4, взвешенных веществ (волокон) y5, плотности y6, средние арифметические значения и дисперсии переменных приведены в таблица 1 [4].

Таблица 1 - Значения средних арифметических значений и дисперсий переменных yi циркулирующего варочного раствора и насоса в период варки целлюлозы

Производим морфологический анализ для выбора наиболее значимых переменных yi. Сравнительные характеристики переменных по данным морфологического анализа приведены в табл. 2. Функция h4, концентрация ионов водорода в варочном растворе не влияет на работоспособное состояние насоса. Поскольку функции y1,y5 и y6 характеризуют плотность варочного раствора, ограничимся функцией y1 которая имеет более высокую доверительную вероятность измерений. Для обоснования комплексной оценки работоспособного состояния насоса системы циркуляции на основе морфологического анализа, табл. 2, принимаем три наиболее информативные функции y1, y2, y3.

Таблица 2 - Морфологический анализ по выбору методов комплексного диагностирования работоспособного состояния в режиме эксплуатации

где: «+»- контролируемый параметр, «-»- неприменяемый параметр.

Из таблицы 2 морфологического анализа следует, что переменная y1-характеризует технологическую составляющую, y2 - техническую, а y3 - энергетическую составляющую работоспособного состояния насоса системы циркуляции.

Графики измерения переменных в процессе варки целлюлозы приведены на рисунках 2, 3, 4.

Из рисунков 2, 3, 4 видно, что переменные функции изменяются монотонно, следовательно, их можно применить для формирования дифференцированных оценок подуровней работоспособного состояния контролируемого насоса.

Комплексное диагностирование оценок работоспособного состояния способствует предотвращению отказов оборудования в режиме эксплуатации.

Рисунок 2. - График изменения содержания сухих веществ в варочном растворе в период варки целлюлозы, где 1- экспериментальный, 2- теоретический. y_1д,y_1п- допустимое и предотказное значение содержания сухих веществ соответственно.

Рисунок 3. - График изменения виброскорости насоса за период варки целлюлозы, где 1- экспериментальный , 2- теоретический. y_2д,y_2п- допустимое и предотказное значение виброскорости насоса соответственно.

Рисунок 4. - Изменения силы тока электродвигателя насоса за период варки целлюлозы, где 1- экспериментальный, 2- теоретический. y_3д,y_3п- допустимое и предотказное значение силы тока соответственно.

Список литературы

1. Азовцев Ю.А., Баркова Н.А., Доронин В.А. Диагностика и прогноз технического состояния оборудования целлюлозно-бумажной промышленности в рыночных условиях // Бумага, картон, целлюлоза. - 1999. - №5.

2. Вураско А. В., Вихарев С. Н., Сиваков В. П., Мешков А. Д. Исследование технологических характеристик полотна бумаги и вибрации оборудования для обеспечения качества продукции. Вестник КНИТУ, 2013. - №23. Т.16. - С. 248-251.

3. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика : Учеб. пособие для вузов/ В.Е. Гмурман. - 9-е изд., стер.- М.: Высш.шк.,2003.- 479с.

4. Сиваков В.П. Обоснование технического обслуживания оборудования целлюлознобумажного производства диагностированием. / В.П. Сиваков, В.И. Музыкантова, С.Н. Вихарев, С.А. Мишин// Лесн. журн. - 2009. - № 3. - С. 118-125. - (Изв. высш. учеб. заведений).

5. Ящура А.И. Система технического обслуживания и ремонта общепромышленного оборудования: Справочник. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006 с.

Размещено на Allbest.ru