КейсыСегодня кейсов в Базе - 66

ТС (техническая система) для передачи горячего раствора из одного герметично закрытого аппарата в другой, расположенный на том же уровне включает аппарат-реактор, горячий ядовитый раствор, трубу-сифон для передачи раствора, трубу подачи в первый аппарат сжатого воздуха, трубы подачи разных реактивов, регулировочные вентили на каждой трубе, рубашку у реактора для нагрева или охлаждения раствора, трубы подачи в рубашку холодной воды или сжатого пара.

 

НЭ (нежелательный эффект)-1:

После передачи из одного аппарата во второй в первом остается давление воздуха более 2 бар (перед началом передачи раствора давление было 5 бар). Для приема новой порции реактивов и последующего нагревания их смеси этот сильно загрязненный воздух надо удалить, но его невозможно очистить до санитарных норм.

 

СУ:

Очистить до санитарных норм для сброса в окружающую среду или для сбора в специальном аппарате для загрязненного воздуха.

 

НЭ-2:

Такая очистка стоит очень дорого, а неполностью очищенный воздух нельзя подавать в компрессор повышения давления до 5 бар.

 

triz_case_rastvor_1

 

ТП (техническое противоречие) -1:

Если передавать горячий раствор ядовитых веществ из одного аппарата в соседний давлением сжатого воздуха (5 бар), то легко и хорошо производится такая передача раствора, но воздух остаточного давления (2 бар) нужно удалить из первого аппарата для проведения следующих операций и очистка такого очень загрязненного воздуха является сложной и очень дорогой.

 

ТП-2:

Если передавать этот раствор не давлением сжатого воздуха (например, с помощью насоса), то потребуется очищать в 2-3 раза меньший объем загрязненного воздуха, но насосов для таких агрессивных сред практически нет.

 

 

 

triz_case_rastvor_2

 

Когда нет сжатого воздуха, хорошо, что он не загрязнен, но нет передачи раствора.

 

Главное ТП:

 

ТП-1: (т.к. другие способы передачи такого раствора не осуществимы).

 

МЗ:Даны: сжатый газ и горячий раствор. Сжатый газ хорошо передает раствор из одного аппарата в другой, но раствор слишком сильно загрязняет этот газ.

 

Необходимо: хорошо (просто и полностью) передавать давлением газа из сосуда в другой сосуд горячий раствор вредных веществ и не загрязнять остаточный газ парами и брызгами этого раствора.

 

Часть 2: Ресурсы ТС, НС и ВС

Инструмент: сжатый газ имеет частицы газа и пары, аэрозоли вредного раствора, имеет также давление (до 5 бар) и повышенную температуру (до 100°С).

Изделие: горячий раствор вредных веществ содержит воду, кислоту и другие вредности, имеет нормальное давление и высокую температуру (около 100°С).

 

НС:

Аппарат герметичен и в крышке имеет множество труб с вентилями для подачи воды, кислоты и других реактивов, сжатого воздуха, удаления остаточного воздуха, трубой-сифоном передачи раствора в другой сосуд; для нагрева раствора в “рубашку” аппарата подают сжатый водяной пар (5 бар и 200°С) или для охлаждения холодную воду. В конусном дне аппарата имеется труба с вентилем для выдачи и сброса ила.

 

Вне ТС:

элементы здания цеха, окружающий воздух, который должен быть защищен от минимальных выбросов веществ из герметичного аппарата. Системы газоочистки сбросных газов из технологических аппаратов. Давление и температура нормальные (1 бар и около 20°С).

 

Часть 3: ИКР и ФП

 

ИКР-1:

Х-элемент выдавливает горячий вредный раствор через трубу-сифон в соседний сосуд в нужный момент времени и предохраняет от выдачи загрязненных газов и паров из герметичного аппарата в окружающую среду после передачи раствора.

 

ИКР-1у:

Сжатый “воздух” САМ выдавливает горячий раствор в соседний сосуд в нужный момент и предохраняет от выдачи из аппарата загрязненных газов и паров.

Макро-ФП:

чтобы выдавливать раствор, нужен воздух давлением 5 бар, чтобы предотвратить выход из сосуда загрязненного воздуха, его давление должно быть не более 1 бар.

 

Микро-ФП:

чтобы выдавливать раствор давлением 5 бар, частицы воздуха должны быть раздельны, чтобы не выходить из аппарата, частицы воздуха должны быть сцеплены.

 

ИКР-2:

частицы “воздуха” САМИ разделены, чтобы обеспечить давление 5 бар, и САМИ сцепляются друг с другом, чтобы не выходить из аппарата.

 

Часть 4: Разрешение ФП

 

Разделение во времени: при t >= 90°C подается “газ”- вещество с несцепленными частицами, а потом после завершения передачи раствора получают вещество из сцепленных частиц. Это возможно физически путем сжижения, конденсации “газа” или пара, наиболее подходящим веществом “газа” по физическим свойствам является сжатый водяной пар (5 бар, 200°С), который является готовым ресурсом из надсистемы: он позволит передать горячий раствор, а после завершения передачи (подав в рубашку реактора холодную воду) избыточный пар с давлением 2 бар легко сконденсировать и получить внутри аппарата-реактора вакуум с давлением менее 0,01 бар. При этом произойдет конденсация загрязненных паров и осаждение вредных аэрозолей, для приема следующей порции обрабатываемых растворов в данный аппарат вообще не потребуется открывать линию сдувки избыточного газа.

 

Такое решение нашел в 1973 году инженер-технолог К. Зарипов.

  

***

  

Разбор взят из “Сборника химических задач по ТРИЗ” В.А. Михайлов ©, 2004 г.

Для кого:  Инженер,Предприниматель

Тип решаемой задачи:  Химия,Экология,Техника,Бизнес

Приобретаемые навыки:  решение задачи

Добавить в блокнотБлижайшие мероприятия
(Голосов: 0, Рейтинг: 0)



Добавить комментарий:

Для кого:  Инженер,Предприниматель

Тип решаемой задачи:  Химия,Экология,Техника,Бизнес

Приобретаемые навыки:  решение задачи

Добавить в блокнотБлижайшие мероприятия
(Голосов: 0, Рейтинг: 0)



Добавить комментарий: