Расчет водоподготовительных установок со ссылками на Интернет-функции ( Статья в журнале Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение, № 6, 2011, С. 34-36.)

Очков В.Ф. доктор техн. наук, профессор заслуженный работник ЕЭС России	Кафедра технологии воды и топлива Московского энергетического института (ТУ)
Кириллина А.В. к.т.н., зав. отделением	Всероссийский теплотехнический институт
Макушин А.А. инженер	Кафедра технологии воды и топлива Московского энергетического института (ТУ)

Данной статьей редакция продолжает цикл по программированному расчету процессов водоподготовки:

• Очков В.Ф. Программированный расчет известкования и коагуляции воды, №7, 2009
• Очков В.Ф., Мельников И.А. Программированный расчет углекислотного равновесия в воде, №8, 2009
• Очков В.Ф. Оптимизация модульных водоподготовительных установок, №9, 2009
• Очков В.Ф. Фронт фильтрования: математическая модель и визуализация, №10, 2009
• Очков В.Ф. Оптимизация «подарка теплотехников плохим химикам-водникам», №11, 2009
• Очков В.Ф., Чудова Ю.В. Обработка охлаждающей воды для предотвращения карбонатных и сульфатных отложений в оборотных системах охлаждения, №1, 2010
• Очков В.Ф., Чудова Ю.В. Анализ качества питательной воды и корректировка производительности для обратноосмотических мембран и нанофильтрационных установок, №2 и №4, 2010
• Очков В.Ф., Чудова Ю.В., Знаменский В.Е. Живые» диаграммы по свойствам ионитов, №5, 2010
• Очков В.Ф., Гавриленко С.С. Программированный выбор фильтров, №6, 2010
• Очков В.Ф., Хуснуллин А.Ш. Единицы жесткости воды и прочие концентрации, №6, 2010
• Очков В.Ф., Гавриленко С.С. Сетевой, открытый, интерактивный расчет «классической» схемы обессоливания, №8, 2010
• Очков В.Ф., Макушин А.А., Чжо Ко Ко «Живые» расчеты, функции и расчетные процедуры по свойствам ионитов, № 11, 2010

Изложена методика ведения водно-химических расчетов с ссылками на функциональные зависимости, хранящиеся на сайтах интернета.

Успех решения инженерно-технических задач, включая задач из области водоподготовки, в первую очередь зависит от константного и функционального обеспечения – от наличия и доступности констант и функций, связывающих те или иные параметры процессов водоподготовки. В докомпьютерную эру константы и функции, необходимые для расчетов процессов водоподготовки, брали из бумажных справочников, например, из [1]. В эру компьютеров, объединенных в локальные (корпоративные) или глобальные (Интернет) сети, такие данные специалисты, занимающиеся расчетами процессов, аппаратов и технологий водоподготовки, все чаще и чаще находят в Интернете.

С учетом этой тенденции, на кафедре Технологии воды и топлива Московского энергетического института вместе со специалистами Всероссийского теплотехнического института ведется работа по созданию сайта Интернета (www.vpu.ru/mas), на котором можно найти нужные константы и функции, необходимые для водно-химических расчетов. Разработана технология, позволяющая делать ссылки на функции, хранящиеся на сайте. Ниже будет описана эта технология на примере решения двух несложных задач водоподготовки в среде инженерного калькулятора Mathcаd.

На рис. 1 показан расчет концентрации водного раствора серной кислоты в зависимости от его температуры и плотности[1].

Рис. 1. Расчет концентрации серной кислоты

В расчет вводятся значения температуры (t:= 7°C) и плотности (ρ = 1,12 г/см³) раствора H₂SO₄. Далее делается ссылка на файл, хранящийся на вышеотмеченном сайте. После этого в расчете становится видимой функция с именем С_H2SO4water с двумя аргументами (ρ и t), возвращающая значение концентрации серной кислоты.

Имея такую функцию несложно решить и обратную задачу – по значению концентрации найти плотность раствора кислоты и рассчитать, например, объем бака для его хранения (типичная задача проектирования).

Вторая задача, на которой будет проиллюстрирована описываемая Интернет-технология – это задача по расчету рабочей обменной емкости ионита. В [2] был описан сайт Интернета, с помощью которого можно вести открытые интерактивные сетевые расчеты по методикам, предоставляемым фирмами-производителями ионитов. Пример такой «неживой» методики-описания показан на рис. 2

Рис. 2. Фирменное описание ручного расчета (оценки) рабочей обменной емкости катионита Амберлайт IR 120 Na

Функция пяти аргументов, возвращающая обменную емкость катионита Амберлайт IR 120 Na, также хранится на вышеотмеченном сайте. Чтобы провести соответствующий расчет достаточно опять же ввести и обработать исходные данные, сделать ссылку на соответствующую функцию, хранящуюся на удаленном сервере – см. рис. 3.

Рис. 3. Пример расчета рабочей обменной емкости ионита в среде инженерного калькулятора Mathcad

Технология ссылок на константы и функции, хранящиеся на удаленных серверах, имеет неоспоримые преимущества перед технологией скачивания нужных программ с дисков или из Интернета. При использовании ссылок легко и незаметно для пользователей решаются проблемы обновления программ, смены или модернизации компьютеров пользователей. Достаточно только, чтобы компьютеры пользователей были подключены к Интернету.

В настоящее время МЭИ совместно с ВТИ ведет работу по переизданию справочника химика-энергетика, но уже на новом информационно-издательском уровне. Планируется выпустить небольшую «бумажную» книгу, в которой будет описан объемный, непрерывно дополняющийся сайт Интернета с информацией, полезной для специалистов, занимающихся проектированием, наладкой и эксплуатацией водоподготовительного оборудования. Частичка этого сайта описана в данной статье.

Литература:

1. Справочник химика-энергетика. Под общ. редакцией С.М.Гурвича, в трех томах, М.: «Энергия», 1972
2. Очков В.Ф., Макушин А.А., Чжо Ко Ко «Живые» расчеты, функции и расчетные процедуры по свойствам ионитов // Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение, № 11, 2010 (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/Opt-Filtr/R-H.html)

---

[1] Такая задача нередко возникает у персонала, обслуживающего водоподготовительные установки, где серная кислота используется для регенерации катионита: при отсутствии концентратомера концентрацию кислоты можно оценить по плотности и температуре.