При производстве деталей для машин, самолетов и вертолетов на каждом этапе обработки – от фрезерования и шлифования до нанесения защитных или упрочняющих покрытий – используют специальные моющие средства. Они нужны для отмывки масел и смазывающе-охлаждающих жидкостей на стальных изделиях. Для этого используют ЛВЖ (легковоспламеняющиеся жидкости), которые при возникновении небольшой искры могут стать источниками пожара и приводить к летальным исходам. В 2022 году в России произошло 2716 пожаров на производственных объектах, ущерб составил 541,95 млн руб., при этом погибло 199 человек. Ученые Пермского Политеха разработали заменитель ЛВЖ для промывки деталей на водной основе. Он снизит риски и повысит безопасность на производстве, станет альтернативой импортным моющим составам.
Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Авторы получили грант Министерства высшего образования и науки РФ в акселераторе «Большая разведка» и работают при поддержке НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование».
Помимо легкой воспламеняемости существует проблема доступа к импортным моющим составам для предприятий. Многие компании прекратили свою детальность на территории РФ.
Ученые ПНИПУ разработали заменитель ЛВЖ для промывки деталей. Он обладает всеми необходимыми свойствами: антикоррозионным действием, повышенной моющей способностью (до 41%) и, самое главное, невоспламеняемостью за счет водной основы. Средство поможет предприятиям снизить затраты на доставку импортных моющих составов и обеспечить безопасность. Формат готового продукта – порошок (струвит), раствор (амид) и паста.
Политехники провели лабораторные исследования по отмывке деталей моющим составом и доказали возможность применения средства. Также установили температурный и гидродинамический режимы отмывки промышленных масел и определили ингибитор (вещество, тормозящее химические реакции) для обеспечения коррозионной защиты отдельных видов сталей.
Одним из основных конкурентных преимуществ разработки является возможность использования отходов производства в качестве источника сырья. Для получения струвита – сорбента («поглотителя») масел и смазывающе-охлаждающих жидкостей – используют сточные воды, которые содержат аммонийный азот и фосфат ион. А для амидов жирных кислот, которые обладают высокой моющей способностью, отработанное растительное масло и животные жиры. Это позволит сократить объемы пищего отходов и при этом получить продукт в виде моющего средства комплексного действия.
– На текущий момент мы протестировали первый вариант моющего состава на предприятиях в сфере двигателестроения «ОДК-Пермские моторы» и «ОДК-СТАР». Он представлен в виде струвита, и с ним можно работать в сухом виде – нанести порошок и счистить кисточкой или тряпкой, не намачивая станок. На «ОДК-СТАР» испытания прошли успешно, но обе компании запросили полностью растворимую форму из-за особенностей моющих камер, поэтому мы подготовили и передали второй вариант состава. Он обладает мягким моющим действием и низкой пенообразующей способностью. В зависимости от технического оснащения заказчика мы готовим моющие средства с сорбирующими и эмульгирующими свойствами к маслам и смазочно-охлаждающим жидкостям, каждый из которых может найти применение в промышленности. Например, первый – автомастерские и автопредприятия, где нет подходящих моющих камер, второй – для ОДК с соответствующим оборудованием, – поделился кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Андрей Старостин.
Средство ученых Пермского Политеха для промывки уникально из-за свойств невоспламеняемости и повышенной моющей способности. Его использование предотвратит пожары и, следовательно, сократит количество жертв на предприятиях металлообработки. Применение продукта можно расширить на другие направления: пожаротушение, сокращение экологического ущерба от розлива нефтепродуктов, восстановление лесов. Также отечественное производство средства уменьшает затраты на импорт товаров из других стран и повышает технологический суверенитет нашей страны.
Появление высокотехнологичных производств, занимающихся переработкой пластиковой упаковки, — важный шаг на пути к формированию в стране эффективной экономики замкнутого цикла. Об этом «Энергии+» рассказал председатель Российского экологического общества Рашид Исмаилов, комментируя новость об открытии «Газпром нефтью» перерабатывающего комплекса в Гатчине Ленинградской области.
Экономика замкнутого цикла является частью нацпроекта «Экология», одна из целей которого — возвращать вторичное сырье в жизнь, вместо того чтобы отправлять его на полигоны. Это растущий тренд. Пластиковая упаковка — один из основных загрязнителей, поэтому ее вторичное использование крайне необходимо. Главное в этой работе — наличие соответствующих мощностей, современных высокотехнологичных производств.
— Рашид Исмаилов. Председатель Российского экологического общества.
Завод в Гатчине займется выпуском вторичной гранулы из полимеров. Его мощность составит 8,6 тысячи тонн в год.
Однако одних лишь мощностей, по словам Рашида Исмаилова, недостаточно: для эффективной работы всей замкнутой экологической цепочки должен появиться устойчивый спрос на продукцию из переработанного пластика. Его, констатирует эксперт, пока недостаточно.
С образованием в период 2,8 - 2,5 млн. лет назад первобытного человеческого стада предлюди вступили в процесс становления полноценного человеческого общества [1], главной движущей силой которого являлось развитие производительных сил, в первую очередь - орудийной деятельности. Поэтому для того, чтобы понять ход возникновения общества, необходимо в первую очередь решить задачу по выявлению внутренней объективной логики развития этой самой орудийной деятельности.
Эта задача значительно облегчается тем обстоятельством, что развитие каменной индустрии* в эпоху первобытного стада носило примерно одинаковый характер по всей территории расселения предков человека. Повсюду, где только прослеживаются памятники нижнепалеолитического времени, они рисуют сходную картину: везде процесс шёл от просто раскалывания камня к скалыванию нескольких отщепов от одного куска породы, далее - к увеличению правильности формы отщепов и ядрища, затем - к ещё большему приспособлению отщепов и ядрищ для дальнейшего использования путём их подправки, и, наконец, к переходу к трём-четырём стандартизированным формам орудий (ручное рубило, остроконечник, скребло). Стандартизированные же инструменты - это ископаемая концепция; в них воплощена идея, выходящая за пределы каждого отдельного случая создания орудия и каждого конкретного индивида, занятого созданием орудия. Одним словом, стандарт - это понятие социальное: воспроизвести образец - значит знать его, а это знание сохраняется, передается и развивается только в социуме, что говорит об определенных успехах предлюдей в этой области.
*Стоит учесть, что предки человека изготавливали и использовали и каменные, и деревянные инструменты, но проследить развитие деревянных орудий для нас оказывается невозможным, так как древесина практически не сохраняется на столь больших временных отрезках. Однако, это не является особенным препятствием для выявления логики эволюции орудийной деятельности, ведь именно совершенствование техники обработки камня, а не дерева, определяло развитие всех орудий труда.
Переход от простого раскалывания камня заключался в возникновении нового приема обработки камня, состоящего в отбивании от камня осколков. Первоначально предлюди пользовались им лишь в рамках импровизации: предчеловек не планировал, сколько отколов он сделает и что конкретно должно получиться в итоге, он просто хотел получить кусок камня, пригодный для использования в качестве орудия. Что оказывалось более пригодным для этого: осколки камня или сам оббитый камень, - определял случай, но чаще всего в ход шло и то, и другое. Следующий шаг в развитии деятельности по обработке камня состоял в дифференцировании и специализации различных техник: образовывались и разделялись между собой методы отбивки-оббивки, оббивки, отбивки, скалывания, двусторонней обработки, Леваллуа, ударной ретуши и т.д. Я не вижу особого смысла мучить читателя подробностями развития этих техник и переходов между ними.
Намного интереснее мысль Б.Ф. Поршнева о неразрывной связи каменной индустрии и освоения огня предчеловеком: ученый считал, что знакомство со способом получения огня произошло в процессе деятельности по изготовлению каменных орудий, ведь искры, возникающие при ударе камнем о камень, могли вызывать воспламенение горючих материалов, находящихся на стоянках предлюдей, что наши предки определённо замечали и усваивали здесь связь. [2]
Чем более совершенной становилась производственная деятельность, тем более возрастала её роль в жизни предлюдей, тем в большей степени они становились зависимыми от этой деятельности, и тем сильнее начинало требоваться её дальнейшее развитие. Завершение же эпохи становления общества 40 - 30 тыс. лет назад было ознаменовано грандиозным скачком в развитии материальной культуры [3]: если всё развитие техники обработки камня за предыдущие 2,5 млн. лет исчерпывалось переходом от просто расколотого камня к трем-четырем формам каменных орудий, еще не имевшим строго дифференцированного назначения, то уже с образованием общества возникла новая каменная технология, орудия стали специализированными, появились всевозможные скребки, резцы, тесла, проколки, ножи, пилки, острия, шилья, иглы, лопаточки, наконечники копий, дротиков и мотыг, составные орудия, гарпуны и т.д. Огромным достижением также стали орудия, специально созданные для изготовления других орудий. Этот резкий перелом служит прямым свидетельством завершения процесса формирования воли, личности, абстрактного, критического и творческого мышлений, человека современного вида и полноценных производства и общества.
Источники: [1] Older Vane. Первобытное человеческое стадо // КРЯК (03.07.2023), URL: https://vk.com/wall-213062587_5491 ; [2] Поршнев Б.Ф. О древнейшем способе добывания огня // СЭ, (1955), 1. и Поршнев Б.Ф. Новые данные о высекании огня // КСИЭ, М.: 1955, вып. 23; [3] Older Vane. Образование людского общества // КРЯК (18.04.2023), URL: https://vk.com/wall-213062587_3916 ; 4) Семенов Ю.И. «Как возникло человечество» (2002).
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Практика показала, что простое замачивание работает не так эффективно, как хотелось бы, особенно если речь идет о чем-то серьезнее вчерашней гречки. К счастью, человечество придумало ученых и инженеров, которые придумали использовать ультразвук. Строго говоря, ультразвук это все что выше 20 кГц. Хотя лично я перестаю слышать примерно 17 кГц и выше, и со временем этот порог снижается. Но мы отвлеклись…
Так вот, ультразвук - это не только ультра, но и звук, то есть колебания среды. Умные люди (Рэлей) открыли акустические течения, а уже другие умные люди поняли как это использовать. Идея в том, что при падении ультразвуковой волны на препятствие начинаются микротечения из-за сложения отражений волны от препятствия (по умному, дифракция). Эти микротечения очень быстро заменяют раствор, контактирующий с препятствием, а если туда добавить моющих средств, то получаем улучшение мойки в несколько раз. И при этом не надо перемещать огромные массы воды или ставить насосы и фильтры (колесные пары поездов кстати тоже полоскают иногда).
К тому же, получается гонять раствор в таких местах, где иначе не подлезть (ювелирная мойка например). Это не единственный эффект, улучшающий помоечные способности, но мне он нравится больше остальных.
Но не стоит заигрываться с УЗ-техникой: если повысить мощность, можно разрушить все что вы положите в свою УЗ-ванну, или даже разрушить саму ванну. Но об этом мы поговорим в другой раз.
Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!
Привет! Меня зовут Александр. Я работаю в компании, которая занимается производством покрасочных камер. Недавно я задался вопросом: из чего вообще делают краски?
В процессе изучения этого вопроса, стал узнавать все больше и больше интересных для себя фактов. Например, вы знаете почему за тунику фиолетового цвета вас могли убить в Древнем Риме? Или что зелёная краска могла убить Наполеона? А что из-за красок художники влипали в долги?
Как создавались краски и чего это стоило - расскажу в этой небольшой статье. Буду рад, если вы прочитаете статью до конца и расскажете о своих впечатлениях или наблюдениях в комментариях!
Древние времена
Начнем наше путешествие в древности, где первые человекоподобные существа использовали природные материалы.
В основном первые краски изготавливались из железистого природного минералы охры
Чаще всего рисунки делались из таких материалов: древесный уголь (а также сажа), охра (своеобразная глина), известь (мел) и кровь животных.
Для тех, кто плохо представляет себе как выглядит охра
Все твёрдые вещества растирались вручную между двумя плоскими камнями. Далее непосредственно краску замешивали на животных жирах. Такие краски хорошо ложились на камень и долго не высыхали из-за особенности взаимодействия жира с воздухом. Получаемое покрытие, как уже было сказано ранее, было очень прочным и стойким к разрушительным воздействиям окружающей среды и времени. Поэтому многие рисунки, в комфортных условиях, сохранились и до сегодняшних дней.
Для наскальной росписи использовалась преимущественно жёлтая охра. Красноватые оттенки оставляли для ритуальных рисунков на телах умерших жителей племени.
По словам археологов 75% отпечатков на таких изображениях - женские
Чем больше развивались люди, тем больше становилась потребность запечатлеть и передать свои знания. Сначала для этого использовались стены пещер и скал, а также самые примитивные краски. Считается, что самым древним из обнаруженных наскальных рисунков уже более 17 тысяч лет! При этом живопись доисторических людей довольно хорошо сохранилась.
Древнейшим обнаруженным наскальным рисунком является изображение кенгуру, найденное в Австралии
Древний Египет
Шло время, и человечество открывало для себя новые виды и способы производства красок. Примерно пять тысяч лет назад появилась киноварь – ртутный минерал, придающей краске алый цвет. Наибольшую популярность киноварь завоевала у древних ассирийцев, китайцев, египтян, а также в древней Руси.
Киноварь до сих пор местами используют, например, в традиционной хохломской живописи
Египетские гробницы и пирамиды фараонов перенесли из времён расцвета египетской цивилизации удивительно красивый и чистый оттенок – ляпис-лазурь, натуральный ультрамарин. Даже спустя несколько тысяч лет рисунки не потеряли своей яркости и не потускнели.
Фигура льва. ок. 1981–1640 гг. до н.э.
Египетский синий (также известный как купроривайт), который считается первым синтетическим красителем, был создан около 2200 г. до н.э. Он был сделан из молотого известняка, смешанного с песком и медесодержащим минералом, таким как азурит или малахит, который затем нагревали до температуры от 1470 до 1650°F. В результате получалось непрозрачное голубое стекло, которое затем нужно было измельчить и смешать с загустителями, такими как яичный белок, чтобы создать долговечную краску или глазурь.
Пурпурная краска впервые стала использоваться египтянами. Для этого применялись особые улитки. Необходимый состав получали, смешивая секрецию улиток и стандартные компоненты красок. В свою очередь, известь способствовала производству краски белого цвета. Её преимущество заключалось в дешевизне и простоте изготовления.
Сперва требовалось наловить достаточное количество улиток. Ловили их на мясную приманку с помощью снастей, напоминавших верши. Из желез улиток выдавливали особый секрет: в течение двух недель из него приготавливали краситель, вываривая его на медленном огне в чане. Наконец, краситель был готов: он выглядел желтоватым, но ткани, окрашенные им, после сушки на солнце приобретали характерную пурпурную окраску. Цвет менялся под воздействием солнечных лучей.
Для получения одного фута красителя добывали около 60 тысяч улиток. Вот почему ткани такого цветы были предметом безумной роскоши.
По преданию, Александр Македонский нашел в Сузах, во дворце персидского царя, десять тонн пурпурных тканей, вытканных почти два столетия назад и ничуть не вылинявших с тех пор. Ткани эти были куплены за 130 талантов (один талант равнялся тогда примерно 34 килограммам золота).
Древний Рим
Для многих современных людей пурпурный цвет больше всего ассоциируется с яркой экстравагантностью. Для других это просто неопределенный цвет расположенный между броским красным и спокойным синим.
Но знаете ли вы то, что если бы вы жили в эпоху Римской Империи и носили одежду пурпурного цвета, то за это вас бы могли приговорить к смертной казни?
Во время грандиозного парада Триумфа, Триумфальный полководец носил тогу пикту пурпурного цвета и красил лицо в краску красного цвета - цвета бога войны Марса.
Почему?
Утварь, одежда и украшения синих и фиолетовых цветов в древнем Риме - символ невообразимого богатства. Очевидно, такое могли позволить себе только очень богатые люди. У бедняков из синего и фиолетового в тот момент - только синяки.
В какой-то момент дошло до того, что пурпур в Древнем Риме стал признаком власти и не мог принадлежать никому кроме Цезаря, либо людей, которым он лично позволил привилегию носить пурпур. За нарушение этого правила людей казнили либо тяжело наказывали. Однажды император Рима Калигула казнил царя Мавритании за то, что тот ходил в пурпурном плаще. Так, по мнению императора, он посягал на абсолютную власть.
Несмотря на сложившийся образ легионеров Римской Империи - никаких "цветовых" стандартов в легионе обычно не бывало. Цвета туник могли отличаться от солдата к солдату. Но чаще всего это был красный цвет.
Но о чём мы чаще всего вспоминаем при разговорах о Древнем Риме? О войнах. Поэтому поговорим о том, как цвета и краски применялись в военном ремесле.
Чаще всего Римские легионеры изображены облаченными в туники красных цветов. И действительно, по исследованиям, этот цвет назван преобладающим. Знаменитый красный цвет туник Римских легионеров делался из морских ракушек. Если краситель, сделанный из морских ракушек (murex) был плохого качества (сильно разбавлен или использованы различные добавки), то туника становилась рыжеватого или оранжевого цвета.
Цвета было принято делить на «мужские» и «женские». Наиболее подходящими для женщин считались различные оттенки коричневого, жёлтого, оранжевого и зелёного цветов; напротив, если мужчина одевался в оранжевое или зелёное, это давало основание окружающим зап
Стоимость качественного красителя была довольно высока (даже для римского легионера), и составляла не менее трёх аурей (золотых) за одну амфору. Поэтому красный цвет был характерен для преторианских когорт, охранявших императорский дворец в Риме, первых элитных когорт легионов, и естественно, офицерского состава.
Надо сказать, что с древнейших времён методы производства краски не претерпели значительных изменений. Твёрдые вещества также перетирают в порошок, правда, используя при этом специальные установки. Вместо натуральных жиров сейчас используют полимерные вещества. А вот для получения тёмных оттенков всё также применяют сажу, но уже очищенную современными способами.
Средневековье
Средневековье подарило миру масляные краски. Их преимуществом стали большая стойкость и надёжность, а также сравнительно малое время высыхания. Основой для таких красок служат натуральные растительные масла: ореховое, маковое, льняное и другие.
Во времена Средневековья люди научились накладывать масляные краски именно тонкими слоями. Получившаяся картина приобретала за счёт этого глубину и объем. Улучшилась и цветопередача.
Однако далеко не все мастера средневековой живописи создавали свои краски на основе растительных жиров. Кто-то замешивал красящие вещества на яичном белке, кто-то – на казеине, являющимся одной из производных молока.
Из-за уникальных особенностей производства разных красок не обошлось без исторических казусов. «Тайная вечеря», созданная знаменитым средневековым мастером Леонардо да Винчи, начала разрушаться ещё при жизни художника. Это произошло потому, что масляные краски на основе растительных жиров были смешаны с красками на основе разведённого в воде яичного белка. Химическая реакция, возникшая при этом, помешала надёжности покрытия и сохранности картины.
Синий и пурпурный остаются очень дорогими цветами. Поэтому в живописи и иконописи их используют, чтобы подчеркнуть богатство. Также его часто используют в иконописи при изображении святых.
Натуральные компоненты вкупе с ручным производством делали краски довольно дорогим материалом. Особенно это касалось натуральной ляпис-лазури. Минерал лазурит, используемый при изготовлении ультрамариновой краски, импортировали в Европу из стран Ближнего Востока. Минерал был очень редким и, соответственно, дорогим. Художники применяли ляпис-лазурь только тогда, когда заказчик произведения заранее оплачивал краски.
Лазурит, который также называли “ляпис-лазурь” в древнее время добывался только в Афганистане. Оттуда он поступал на рынки Китая, Египта, Греции, а позже - и Древнего Рима
Ультрамарин обычно использовался только для самых важных заказов, таких как синие одежды Девы Марии в «Богородице с младенцем» Жерара Давида со святыми женского пола. Предположительно, мастер барокко Ян Вермеер, написавший «Девушку с жемчужной сережкой», так любил этот цвет, что загнал свою семью в долги.
«Девушка с жемчужной сережкой». Иоганн Вермеер, около 1665 года
Интересный факт: историки искусства считают, что Микеланджело оставил свою картину «Положение во гроб» (1500–1501) незавершенной, потому что не мог позволить себе купить больше ультрамаринового синего.
Новые открытия
Ситуация начала меняться в начале 18 века. Немецкий химик по фамилии Дисбах занимался улучшение качества красной краски. Но однажды учёный получил вместо ожидаемого алого цвета краску оттенка, очень близкого к ультрамариновому. Это открытие можно считать революцией в производстве красок.
Новую краску назвали «берлинской лазурью». Её стоимость была в разы ниже, нежели у натуральной ультрамариновой краски. Неудивительно, что берлинская лазурь быстро завоевала популярность у художников того времени.
Век спустя во Франции появилась «кобальтовая синька» – краска, получившаяся ещё более чистой и яркой, чем берлинская лазурь. По внешним качествам кобальтовая синька оказалась ещё ближе к натуральной ляпис-лазури.
Теперь стал понимать, что синие одежды на картинах эпохи возрождения говорят либо о невероятном богатстве, либо о святости изображенного
Вершиной деятельности учёных и исследователей в этой области стало изобретение абсолютного аналога натуральному ультрамарину. Новая краска, которую получили во Франции почти четверть века спустя после кобальтовой синьки, получила название «французский ультрамарин». Теперь чистые синие цвета стали доступны всем художникам.
Однако существовало одно немаловажное обстоятельство, которое значительно понижало популярность искусственных красок. Компоненты, используемые в их составе, нередко были вредны или даже смертельно опасны для здоровья человека.
На самом деле версий смерти Наполеона огромное количество. Среди них также некачественный парфюм
Как было выяснено в 70-х годах 19-го века, особенно большую угрозу представляла изумрудно-зелёная краска. В её состав входили уксус, мышьяк и окись меди – действительно, страшная смесь. Существует легенда, что на самом деле бывший император Наполеон Бонапарт умер, отравившись парами мышьяка. Ведь стены в его доме, находящемся на острове Святой Елены, где Бонапарт пребывал в ссылке, были покрыты именно зелёной краской.
Переход к массовому производству
На заре развития лакокрасочной промышленности в продаже были и готовые к непосредственному использованию краски, и сырьё для их ручного изготовления, так как многие люди придерживались консервативных взглядов и делали краски «по-старинке». Но с развитием промышленности и новых технологий готовые краски постепенно вытеснили ручное производство.
С развитием лакокрасочной промышленности краски становились всё лучше и безопаснее для использования. Многие вредные вещества – например, мышьяк и свинец, входившие в состав киновари и красного сурика соответственно – были заменены на менее опасные синтетические компоненты.
Улучшались и другие свойства красок. Например, появились быстросохнущие краски. Это очень сильно повлияло на промышленность. К примеру - автомобилестроение. Раньше покраска автомобилей на заводе Генри Форда занимала от 30 до 40 дней! Это при том, что собирался автомобиль всего за 93 минуты. Но с появлением алкидной синтетической краски, сушильных камер и краскопультов этот процесс сократится до максимум пары дней.
Кстати, по этой причине все серийные автомобили до 1925 года были черными – использовалась система покраски, которая быстро сохла только при применении чёрного пигмента
В последнее время возвращается спрос на натуральные краски. Скорее всего, это связано с их экологичностью и безопасностью благодаря входящим в состав природным компонентам. Переход на экологически чистые технологии обусловлен общей экологической ситуацией на планете.
Приветствую друзья, по роду своей деятельности мне довольно часто приходится бывать на различных предприятиях и заводах. Поэтому в этой статье, я бы хотел поделиться с Вами их внутренним устройством и рассказать про процесс изготовления различных сладких напитков: Добрый, Rich и т.д. поскольку технология схожа на любом современном заводе.
Фото и видеосъемка на территории запрещена, поэтому для наглядности буду использовать фотографии из интернета.
Проходная и раздевалка
Размер завода варьируется, это может быть, как небольшое здание, так и огромный комплекс, более чем на 80 тысяч квадратных метров с несколькими линиями налива, складами, офисом и вспомогательными постройками.
Однако производство всегда будет включать одинаковые этапы, просто количество выпускаемых бутылок в час будет разным.
Как и на любом предприятии, прикладываем пропуск на пункте охраны и заходим на территорию.
Далее проходим в раздевалку. Там стоят специальные двойные шкафчики для одежды. Сначала необходимо снять всю уличную одежду и повесить её в первым шкаф, а затем закрываем его, моем руки и берём спец.одежду из второго (рабочего шкафчика).
Двойной шкаф для личной и рабочей одежды
Это нужно не только для обеспечения чистоты униформы, но и для предотвращения попадания различных частиц, пыли и микроорганизмов. Также для обеспечения пищевой безопасности необходимо надеть шапочку для волос и набородник.
Шапочка для волос и набородник для обеспечения пищевой безопасности
Вода
Самое главное в любом напитке - это вода. От её качества зависит всё: внешний вид, физико-химические свойства и вкус напитка. Поэтому к её подготовке подходят с особой тщательностью.
Станция водоподготовки
Вода поступает из скважины или местных источников и проходит множество степеней очистки: механические/угольные/картриджные фильтры, умягчители и дополнительную обработку ультрафиолетом для обеззараживания.
Схема очистки воды
Качество поступающей воды контролируется в реальном времени инженером-химиком. Он проверяет воду на мутность, количество хлора, щелочность, кислотность, pH, содержание солей и т.д.
Склад сахара и пищевых ингредиентов
Второй важнейший компонент напитка - это сахар и вспомогательные ингредиенты (эмульсии, витамин с, лимонная кислота и т.д.). Они каждый день в огромных количествах поступают на склад пищевых ингредиентов. Несмотря на то, что на продукцию есть все сертификаты и разрешения, инженер входного контроля дополнительно проверяет все показатели, особенно качество сахара.
Сахарный склад
Производство и выдув бутылок
Третий важнейший компонент продукции - это бутылка. Обычно на крупных заводах для экономии ресурсов и времени их выдувают прямо на месте из вот таких заготовок.
Заготовки для выдува бутылок
Заготовка разогревается в специальной печи и далее под давлением попадает в пресс форму, где принимает вид полноценной бутылки. Для разных объёмов бутылок (0.5, 1, 1.5 литра) используют разные заготовки и пресс формы.
Выдув бутылок
За качеством бутылок и колпачков тоже необходимо следить. Инженер входного контроля замеряет толщину стенок, изучает поверхность на наличие дефектов (царапин, трещин, наплывов пластика) и проводит различные тесты на разрыв под давлением, чтобы быть уверенным, что с продуктом ничего не случится даже при самой сильной тряске во время транспортировки.
Сироп
Итак, приступаем к изготовлению напитка. Для начала необходимо приготовить сироп. Инженер сиропного отделения заранее подготавливает необходимые ингредиенты согласно спецификации напитка. Далее инженер-химик проверяет сроки годности, партии и даёт отмашку на начало готовки.
Сиропное отделение
Все компоненты напитка вносят в огромные ёмкости (танки), немного разбавляют водой и перемешивают для того, чтобы получить концентрированный сироп.
Розлив напитка
Рецепт любой газировки очень прост: Вода + Сироп + Углекислый газ (CO2). Все компоненты у нас есть, осталось лишь их объединить.
Делается это с помощью специальной машины. Это настоящее чудо инженерной мысли. В ней происходит смешивание сиропа и воды, обогащение получившегося напитка углекислым газом, розлив по бутылкам и их укупорка колпачком.
Розлив напитка
Средняя скорость розлива на производстве составляет примерно 16-18 000 бутылок в час.
За работой машины следит оператор, а инженер-химик проверяет концентрацию газа и концентрацию сиропа в напитке. В зависимости от внешних факторов (температуры, концентрации исходного сиропа и т.д.) показатели разбавления водой и газирования могут регулироваться для того, чтобы выпускаемая продукция соответствовала всем стандартам, заявленным в спецификации.
Маркировка и упаковка
Далее заполненные напитком бутылки едут по конвейерной ленте в зону маркировки. На них наносится дата изготовления и срок годности, а также приклеивается этикетка.
Далее бутылки прямо на ленте обматываются специальной термоусадочной плёнкой и упаковываются. Готовая продукция поступает на склад и после карантинного периода (о нём расскажу ниже) может быть отправлена в магазины.
Конвейерная лента. Маркировка и упаковка
Микробиологический контроль
Для обеспечения пищевой безопасности произведённая продукция проверяется на наличие патогенных микроорганизмов (бактерий, плесени и т.д.).
Для этого прямо на территории завода есть своя лаборатория. Микробиолог отбирает образцы готовой продукции и делает посевы в Чашки Петри, а затем выдерживает их в термостате для того, чтобы определить наличие микроорганизмов.
Микробиологический контроль
Отсутствие колоний в чашках означает, что продукт безопасен, микробы в нём отсутствуют, а значит партию можно снимать с карантина и отправлять в магазины.
Спасибо друзья, если интересно, то в следующей статье могу рассказать про производство соков и молочной продукции.
Больше интересных материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
К нам попал мелкосерийный заказ, основа которого - композиционная биметаллическая плита (алюминий + сталь), и выяснилось, что единственный способ получить надёжное соединение этих двух металлов, отвечающее всем требованием заказчика - это, неизвестная мне ранее, сварка взрывом. Предприятий, освоивших эту технологию, оказалось всего несколько штук на всю Россию, и одни из пионеров этой технологии, компания Тимокс, находятся от нас всего в паре десятков километров, на легендарном БрАЗе.
Сварка взрывом - процесс получения соединений под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества.
Несмотря на мгновенное протекание сварки взрывом (продолжительность порядка 10~6 с) в области соударения успевают произойти процессы, необходимые для образования новых атомных связей и прочного соединения металлов.
Эти процессы можно регулировать путем изменения параметров соударения пластин и подбором соответствующих ВВ. Сваркой взрывом можно получать соединения из разнообразных металлов и сплавов, что является - одним из ее достоинств. Номенклатура металлов, сваренных взрывом, достаточно широка (около 100 сочетаний) и постоянно расширяется.
Сварка взрывом может быть использована для получения различных слоистых металлических композитов. Ученые объяснили, что этот метод не предполагает диффузии металлов. Вместо этого сохраняется четкая граница между слоями. Это происходит благодаря ускорению и последующему столкновению металлических пластин при взрыве. В месте столкновения создается высокое давление. Это заставляет металл вести себя так, как если бы он был жидкостью. В области удара можно наблюдать кумуляцию. Ученые считают, что соединение образуется в твердой фазе без плавления.
Сварка взрывом обеспечивает самую большую прочность соединения разнородных металлов среди возможных.
В качестве ВВ используются гранулированные аммониты, имеющие скорость детонации D=3000-4000 м/с.
В момент взрыва вдоль слоя ВВ распространяется плоская детонационная волна, при этом продукты взрыва сообщают находящемуся за фронтом детонации участку металла импульс, под действием которого элементарные объемы с ускорением движутся к поверхности неподвижной детали и со скоростью V соударяются с ней.
Соударение свариваемых металлов происходит под некоторым углом, вызывает давление в десятки тысяч атмосфер. В местах соприкосновения пластин происходит совместное деформирование поверхностных слоев. Деформирование имеет характер вязкого течения и способствует тесному сближению свариваемых поверхностей.
Сварка взрывом подразумевает проведение определенных подготовительных работ, к которым следует отнести следующие процессы:
предварительно подготавливают фундамент, на котором будет располагаться неподвижная заготовка;
элементы, которые нужно соединить друг с другом, так же готовятся особым способом;
сам взрывчатый элемент;
детонатор;
между заготовками придется соблюдать определенное расстояние и угол относительно друг друга.
Довольно долгий процесс подготовки компенсируется скоростью формирования сварного соединения, оно образуется в течение миллионных долей секунды, то есть практически мгновенно.
И вот, собственно, результат:
Посмотрите на фото светлый металл это алюминий, тëмный - сталь. До "сварки" шип-пазы были только на стали, а алюминий взрывом дифузировал в сталь. За мгновение между металлами сформировалась кумулятивная струя плазмы которая по пока не до конца изученным механизмам соединила их вместе :) магия 😉
Сталь+алюминий. Разрушить это соединение практически невозможно. Сварное соединение возникает вследствие образования металлических связей при совместном пластическом деформировании свариваемых поверхностей металла. Малая продолжительность сварки предотвращает возникновение диффузионных процессов. Эта особенность позволяет сваривать металлы, которые при обычных процессах сварки с расплавлением металлов образует хрупкие интерметаллические соединения, делающие швы непригодными к эксплуатации.
К сожалению, сам процесс показать не получится, во-первых, это закрытое производство, а, во вторых, и процесс сам закрытый, заготовка опускается в шахту, закрывается люком, покруче чем в Vault-Tec Corporation, БАХ!
Когда туристы в лесу у костра поют под гитару песню про севшую у любви батарейку, то используют тепловую энергию от сжигания дров напрямую — чтобы согреться. Такие посиделки могут наполнить туристов энергией человеческого общения, но вот аккумулятор смартфона от костра не зарядить и лампочку не включить. Чтобы получить электрическую энергию с помощью сжигания органического топлива, люди строят тепловые электростанции. Рассказываем, как они работают, и почему ТЭС, ГРЭС, КЭС, ТЭЦ только звучат как волшебные слова, но ими не являются.
Тепловые электростанции (ТЭС) работают на ископаемом топливе. Оно сгорает в топке, и энергия химических связей переходит в тепловую энергию продуктов сгорания — воды и углекислого газа. Тепло нагревает воду в паровом котле и превращает ее в горячий пар, который под огромным давлением устремляется в турбину. На ее лопатках тепловая энергия пара превращается в механическую. Пар остывает и расширяется, а турбина раскручивается и вращает ротор электрогенератора, который преобразует механическую энергию вращения в электрическую.
Пройдя линии электропередач и трансформаторные подстанции, электрическая энергия попадает в дома, школы, магазины и заводы. Описанная схема считается классической, а ТЭС, работающие по ней, называют конденсационными, или КЭС.
Схема классической теплоэлектростанции
Словно офисный клерк в пятницу, водяной пар в КЭС после тяжелой работы в турбине «расслабляется и отдыхает» в конденсаторе. Там он превращается в воду и отправляется обратно в котел, где «в понедельник», то есть в новом рабочем цикле, его снова подогреют продукты сгорания топлива. Конденсация пара облегчает перекачку воды между турбинами и котлом, так как требуемая мощность насоса для перекачки пропорциональна расходу перекачиваемой среды, то есть объему, протекающему через насос в единицу времени.
Объем воды намного меньше, чем у пара, и конденсация позволяет снизить затраты энергии на перекачку.
В турбинах, наоборот, конденсации пара стремятся избегать, для чего на выходе из котла его дополнительно подогревают. Если этого не делать, образуются капли воды, которые могли бы ударяться о лопатки турбины с огромной скоростью и «подточить» даже суперсплавы, быстро разрушив турбину.
Паровые котлы можно «топить» чем угодно, но очистка топлива облегчает обслуживание и чистку оборудования, повышает надежность электростанции. Мазут — продукт нефтепереработки — очищают от серы, растворенных металлоорганических соединений и твердых примесей и подогревают до температуры текучести. Газ почти не нужно готовить — достаточно отделить от него сероводород. Уголь дробят, сушат и обжигают, а затем превращают в тонкую пыль, смешиваемую с воздухом.
Нефтеперерабатывающий завод — место, где сырую нефть превращают в бензин, керосин, мазут и другие продукты.
Если электростанция производит только электричество, ее можно разместить в любом удобном месте, — линии электропередач доставят энергию за сотни и тысячи километров. Самые крупные электростанции снабжают электричеством целые регионы — их называют государственными районными электростанциями, или ГРЭС. По сути, ГРЭС — это просто очень большая КЭС.
Первые тепловые электростанции в России и мире появились в конце XIX века, однако они значительно отличались от современных. Вместо турбин использовались поршни и цилиндры, а отработанный пар выпускался в атмосферу. Мощность и надежность этих установок намного уступали современным. Первая ТЭС в России появилась в 1883 году в Санкт-Петербурге и представляла собой паровой локомотив, соединенный с электрогенератором мощностью 35 киловатт. Теперь типичная ТЭС вырабатывает сотни, а ГРЭС — тысячи мегаватт. Самая крупная российская тепловая электростанция, Сургутская ГРЭС-2, работает на газе и генерирует 5660 мегаватт электрической мощности.
ПОЛЕЗНОЕ ТЕПЛО
На КЭС в электричество можно перевести до 30–40% энергии топлива. Увеличить этот показатель не позволяют законы термодинамики, а ограничения описывает теорема Карно. Но оставшиеся 60–70% можно использовать, — это тепловая энергия.
Теорема Карно определяет предельно достижимый КПД тепловой машины — установки, проводящей тепловую энергию в электрическую, механическую и другие виды. Предельный КПД зависит от температур рабочего тела на входе (Т1) и выходе (Т2) машины: КПДмакс = 1 – T2/T1. Чем больше отношение температур — тем выше предельный КПД. Но если нагреть пар выше 540 градусов Цельсия, начинается коррозия стальных паропроводов. Поэтому предельный КПД тепловой станции — примерно 62%. Реальный КПД (около 40%) составляет почти две трети от предельного, и это можно считать довольно высоким показателем в энергетической отрасли.
Передавать тепло потребителям помогают теплоэлектроцентрали, или ТЭЦ. Они отличаются от ТЭС тем, что водяной пар, отработав в турбине, направляется не в конденсатор и обратно в котел, а в теплообменник, и превращает холодную воду в кипяток. По магистральным трубопроводам горячая вода попадает в котельные и оттуда — в наши водопроводы и системы отопления.
Турбина тепловой электростанции на промышленном объекте
Общая эффективность использования энергии топлива — электрическая плюс тепловая — на ТЭЦ может достигать внушительных 70 и даже 85%. ТЭЦ — «городские жители»: законы физики не дают эффективно передавать тепло на те же расстояния, что и электричество. По этой же причине не строят атомные теплоэлектроцентрали: по дороге через санитарную зону шириной десятки километров горячая вода остынет.
Сократить потери тепла из трубы с горячей водой очень сложно. Ускорить поток воды в трубах нельзя — потребуется слишком высокое давление перекачки, качественно улучшить теплоизоляцию тоже не получится. Теплопроводность обычных материалов не может быть ниже теплопроводности воздуха в порах и между волокнами материала. Выйти за этот предел способны только экзотические и дорогие материалы и конструкции. Длина магистральных трубопроводов горячей воды обычно не превышает десятка километров.
НЕ КОТЛАМИ ЕДИНЫМИ
Турбину можно вращать и напрямую продуктами сгорания топлива, температура которых превышает тысячу градусов. Для этого строят газотурбинные электростанции, или ГТЭС. Они работают только на очищенном газе, сравнительно просты в конструкции и могут быть возведены менее, чем за год. Продукты сгорания, выходящие из турбины, нагревают воду в паровом котле парогазовой ТЭС, и пар вращает отдельную турбину, как в классической конденсационной электростанции. КПД такого «тандема» из газовой и паровой турбины может достигать 60%.
Газотурбинная электростанция Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения
Современная теплоэлектростанция сочетает в себе множество высоких технологий, но суть проста и универсальна: тепло топлива превращает воду в пар, пар вращает турбину, а турбина вращает электрогенератор, пар из турбины затем можно использовать для получения тепла. На долю ТЭС на ископаемом топливе приходится около 75% мировой выработки электроэнергии и две трети электроэнергии, вырабатываемой в России.
Оригинал статьи и другие материалы читайте на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/