ТРИЗ для «чайников» – 4. Микростандарты. Лев Певзнер
на Норильском ГОКе. Там мы столкнулись со следующей задачей:
В специальном реакторе (реактор – это горизонтально установленная бочка диаметром около 4-х метров, длиной около 12 метров, с толщиной стальных стенок 12 мм, внутри которых выложен слой свинца – 10 мм и огнеупорный кирпич) происходил процесс перевода серы из пульпы колчеданов в чистую серу. То есть пульпу под давлением 10—15 атм. при температуре 130—140 С перемешивали, добавляя кислород. Как происходил процесс точно не помню, но задача была примитивно простой. Температуру поддерживали 4 ТЭНа (трубы длиной 4 метра и диаметром 70 мм), которые вводили через торцы реактора сбоку, через специальные стальные гильзы полуметровой длины, внутренний диаметр которых был на 2 мм больше диаметра ТЭНа (рис. 8). И все было бы ничего, если бы не регулярное обслуживание, при котором необходимо было вынимать ТЭНы. Пространство между гильзой и ТЭНом за время работы реактора заполнялось гипсом (выделяемым из раствора пульпы), намертво соединяя ТЭН с реактором. Каждый раз был большой риск повреждения реактора при извлечении ТЭНов. Усилия были слишком велики.
Рис.8. Схема входа ТЭНа в реактор.
Решение: на ТЭН спирально наворачивается тонкая стальная проволока, полностью закрывающая зону контакта ТЭНа и гильзы. В то время, когда необходимо извлечь ТЭНы мы тянем за выступающий конец проволоки, вытягивая проволоку на всей длине. Так разрушается загипсованное соединение между гильзой и ТЭНом, и ТЭН легко извлекается.
1.5. Зонтичные структуры
В фильме «Укрощение огня» показывается, как Главный Конструктор двигателей зашел в тупик. Простое линейное увеличение мощности двигателя не позволяло создать требуемой тяги, чтобы запустить ракету, а параллельное соединение нескольких двигателей в пакет недопустимо усложняло управление ракетой. И тогда Главный Конструктор предложил объединить стандартные двигатели в несколько пакетов. Так родилась ракета «Восток».
Ракетоноситель (первая ступень) корабля «Восток» – полисистема 5-ти групп двигателей из полисистем по 4 двигателя в каждой группе.
Рис. 9. Ракета-носитель «Восток». Пакеты двигателей.
МКС: Если недопустимо увеличение единичной мощности системы
и недопустимо параллельное объединение в полисистему необходимого количества систем для достижения необходимой мощности,
то решением может быть переходом к зонтичной структуре позволяет снизить этот нежелательный эффект.
Зонтичные структуры представляет из себя объединение в полисистему нескольких групп полисистем, каждая из которых состоит в свою очередь из полисистемы.
В природе этот микростандарт демонстрируют растения семейства зонтичных, например укроп.
Рис. 10. Укроп
За счет чего достигается эффект?
1. Эффективность развертывания в полисистему обеспечивается за счет:
– повышения серийности производства