Автоматизированную систему диагностики воды для производства бумаги придумали в Перми
Разработка позволяет улучшить качество бумаги и сократить убытки
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) впервые в России создали автоматизированную систему диагностики воды целлюлозно-бумажной промышленности. В отличие от существующих решений, она работает в реальном времени, поэтому предотвращает ухудшение качества бумаги и позволяет предприятиям сокращать убытки, сообщает пресс-служба вуза.
Исследователи разработали математическую модель, которая позволяет свести все показатели, включая температуру, кислотность и уровень загрязнений, к одному значению и показывает, насколько состояние воды отклоняется от нормы.
«Для проверки модели мы использовали данные из известных экспериментальных исследований, где на реальном предприятии были замерены ключевые параметры жидкости с разной периодичностью. Далее мы подставили эти сведения в свою модель, с ее помощью определили общее состояние воды и сопоставили результат с тем, что в действительности происходило в экспериментах. В ходе сравнения оказалось, что наши расчеты совпадают с изменениями, которые были зафиксированы на производстве. Чем больше результаты модели отклонялись от нормы, тем сильнее ухудшались свойства бумаги», — пояснила старший преподаватель кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ Ольга Билоус.
Также ученые спроектировали систему управления для целлюлозно-бумажного производства, которая позволит в реальном времени отслеживать состояние оборотной воды и подавать сигнал при первых признаках ухудшения. Сначала в цехе устанавливаются датчики, которые постоянно измеряют температуру, кислотность и электропроводность. Потом все данные с них поступают в небольшой промышленный компьютер, который с помощью созданной модели обрабатывает информацию и вычисляет общий показатель состояния воды.
Система работает в несколько раз быстрее, чем лабораторные анализы, и позволяет выявлять отклонения не тогда, когда бумага уже потеряла прочность, а на этапе возникновения благоприятных для бактерий условий. Кроме того, она полностью автоматизирована и способна отслеживать необходимые параметры без участия человека.
В результате за счет своевременного обнаружения проблем система поможет сократить объемы испорченной воды, уменьшить количество бракованной бумаги и картона, а также снизить расход химических реагентов на очистку.
В зависимости от масштабов предприятия предложенное решение позволит сэкономить от сотен тысяч до миллионов рублей ежегодно. Это напрямую снижает себестоимость продукции, в которую сегодня закладываются огромные издержки на переработку брака, очистку и замену воды.