ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗОВ
Біосинтез білків відбувається у цитоплазмі клітини на спеціальних органелах — рибосомах. Кожна рибосома має велику і малу субодиниці, які відіграють важливу роль на різних етапах біосинтезу білків.
Біосинтез білків
Біосинтез білка проходить у 4 етапи. І етап. Транскрипція — передача інформації про структуру білка з молекули ДНК на ІРНК. Особливий фермент РНК-полімераза, просуваючись по молекулі ДНК, за принципом комплементарності підбирає нуклеотиди і з’єднує їх в один ланцюг. Ділянка ДНК (ген або група генів) є матрицею для відповідної іРНК. На початку кожної групи генів є своєрідний посадочний майданчик для ферменту РНК-полімерази — промотор. Тільки приєднавшись до неї, РНК-полімераза здатна почати синтез іРНК. У кінці групи генів РНК-полімераза зустрічає стоп-сигнал — термінатор (у вигляді певної послідовності нуклеотидів), який сигналізує про припинення процесу транскрипції. Синтезовані молекули іРНК переходять із ядра в цитоплазму, а ДНК відновлює свою структуру. II етап. Активація амінокислот. Цей процес відбувається в цитоплазмі. Активовані молекули амінокислот з’єднуються з відповідними молекулами транспортних РНК. У молекулі тРНК є дві важливі ділянки: акцепторна ділянка, до якої прикріплюється відповідна амінокислота, антикодон — триплет нуклеотидів, який комплементарний кодону ІРНК даної амінокислоти. Активовані амінокислоти, сполучені з тРНК, надходять до рибосом. III етап. Трансляція — синтез поліпептидних ланцюгів. Відбувається так: молекула іРНК рухається між двома субодиницями рибосом, і до неї послідовно приєднуються молекули тРНК з амінокислотами. При цьому за принципом комплементарності кодони ІРНК вступають у зв’язок з антикодонами тРНК. Послідовність розташування амінокислот при цьому визначається порядком чергування триплетів у молекулі ІРНК. Про завершення синтезу поліпептидного ланцюга сигналізує термінуючий кодон іРНК (УАА, УАГ, УГА). Процес синтезу молекули білка потребує великих витрат енергії. На сполучення кожної амінокислоти з тРНК витрачається енергія двох молекул АТФ. Крім того, енергія ще двох молекул АТФ потрібна для пересування рибосоми по ІРНК. Синтез одного білка триває від 20 до 560 секунд. Але ця швидкість буде підвищена, якщо синтез поліпептидного ланцюга відбудеться на полірибосомальному комплексі (полісомі) — скупченні рибосом (до 80 й більше), коли вони об’єднані однією ІРНК в групу. IV етап. Утворення вторинної і третинної структур білкової молекули. Цей етап здійснюється в цитоплазмі шляхом скручування, згортання поліпептидного ланцюга. Потім до нього приєднуються різні органічні молекули — вуглеводи, жирні кислоти тощо.
Етапи біосинтезу білка
Цей процес проходить в ЕПС та комплексі Гольджі і називається посттрансляційними модифікаціями. Синтез білків у клітині відбувається в інтерфазі.
Структури та речовини, що беруть участь у біосинтезі
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗОВ Насосное оборудование Классификация и основные показатели работы насосов Насосы - гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей по трубопроводам под определенным напором в виде энергии давления. В процессе преобразования механической энергии приводного двигателя в механическую энергию движущейся жидкости насосы поднимают жидкость на определенную высоту, перемещают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в пределах любой замкнутой системы. Насос включается в систему трубопроводов (рисунок 1), соединяющих приемный резервуар А, откуда забирается жидкость, с напорным резервуаром В, куда она подается. Если давление на жидкость в обоих резервуарах одинаково и равно атмосферному, то насос создает избыточное давление в напорном патрубке и разрежение во всасывающем патрубке. Насосы являются одним из наиболее распространенных видов машин (в настоящее время область их применения широка и разнообразна), причем их конструктивное оформление чрезвычайно разнообразно, поэтому классификация насосов по их назначению весьма сложная. Общая классификация устройств для перемещения жидкости может быть осуществлена по типу подведенной к ним энергии, при этом насосы разделяются на следующие группы: - насосы, в рабочие органы которых извне подводится механическая энергия (поршневые, ротационные и винтовые, центробежные и пропеллерные). Общим свойством насосов этой группы является возможность работы в качестве гидравлических двигателей; - насосы, для которых источником энергии служит жидкость, которая подводится с известным давлением (эжекторы, элеваторы, тараны); - насосы, для которых источником энергии служит сжатая пара, газ и воздух, получаемые в отдельной установке (насос Гемфри, эрлифт, паровой инжектор, пульсометр и монтежю). Одной из наиболее полных является классификация, основанная на различиях в принципе действия (рисунок 2). С этой точки зрения все существующие в настоящее время насосы могут быть разделены на два вида: динамические и объемные. Такая классификация охватывает все типы насосов, которые нашли свое применение для транспортировки жидких нефтепродуктов.
В динамических насосах жидкость движется под силовым воздействием в камере постоянного объема, которая соединена с подводными и отводными устройствами. В зависимости от вида силового воздействия на жидкость динамические насосы в свою очередь, делятся на лопастные насосы и насосы трения. Объемные насосы работают по принципу вытеснения жидкости из камеры за счет уменьшения ее объема. Периодическое изменение объема камеры происходит за счет возвратно-поступательного или вращательного движения рабочего органа насоса. Попеременное заполнения камеры жидкостью для перемещения и ее опорожнение обеспечиваются клапанными устройствами входного и выходного патрубков насоса. Выполняя одну или несколько функций, насосы в любом случае входят в состав оборудования насосной станции, принципиальная схема изображена на рисунке 3. Насосная установка - агрегат, комплектующие оборудование которого смонтировано по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса. Двигатель 1, подключен к электрической сети, приводит в движение рабочий орган насоса 2. Жидкость поступает в насос через всасывающий трубопровод 3 под давлением рн. В насосе жидкости передается энергия, и в напорном трубопроводе 4 давление рк больше начального. Насосная установка имеет следующие элементы: - Гидробак (гидроёмкость); - Гидролинии (магистрали, трубопроводы); - Контрольно-измерительные приборы (манометры, расходомеры, электроизмерительные приборы); - Пускорегулирующее оборудование (вентили, задвижки, устройства электрооборудования); - Противопожарное оборудование; - Вспомогательное оборудование (тали, кран-балки). Состав сооружений, тип и количество основного и вспомогательного оборудования насосной установки определяется исходя из назначения насосной установки.
Рисунок 3 – Принципиальная схема насосной установки
Рисунок 4 - Технологическая схема насосной установки: 1 - сооружение (помещение) для насосной установки; 2 - расходная емкость; 3 – фильтр; 4 - обратный клапан; 5 - всасывающая магистраль, 6, 7, 14, 17 – вентили; 8 - магистраль для заливки насосов; 9 - насос; 10 – электродвигатель; 11, 12 – манометры; 13 - напорная магистраль; 15 – расходомер; 16 - приемная емкость; 18 - пульт управления насосной установкой; 19 - противопожарное оборудование; 20 - вспомогательное оборудование; 21 - сливная магистраль
Большое разнообразие показателей и характеристик насосов и насосных установок временем приводит к осложнениям и неоднозначности при их применении. Поэтому целесообразно рассмотреть основные показатели, характеризующие работу насосов и установок: технологические, эргономические, надёжностные. Все насосное оборудование имеет номенклатурные показатели, характеризующие основные особенности их работы и область применения. В каталогах производителей и технической литературе приводятся основные характеристики насосов и графики, описывающие параметры функционирования, однако при выборе оборудования сложно однозначно опираться на них. Обычно различают номинальные показатели, при которых насос (установка) должны эксплуатироваться, и оптимальные, соответствующие максимальному экономическому эффекту от использования насоса (установки). Под оптимальным режимом чаще всего понимают работу в режиме максимального КПД. Во многих случаях номинальный и оптимальный режим работы насосов и установок не совпадают. Это объясняется необходимостью в реальных (производственных) условиях обеспечить такой показатель работы установки, который не совпадает на рабочих характеристиках насоса (установки) с режимом максимального КПД. К технологическим показателям насосов (установок) относят: - Подачу Q, напор Н, мощность N; - Вид и параметры энергетического питания привода; - Характеристики транспортируемой среды, потребляемых сред (плотность, температура, наличие или отсутствие в жидкости твердых или газообразных примесей); - Кавитационные (антикавитационные) свойства; - Характеристики самовсасывания; - Коэффициенты полезного действия (КПД); - Масса, габаритные размеры насоса или установки. Подача насоса (установки) - количество жидкости, которая перекачивается насосом (установкой) в единицу времени. Различают объемную подачу, массовую подачу и весовую подачу. В характеристиках насосов обычно принято применять объемную подачу, т.е. объем жидкости, полезно используется потребителем, при давлении, которое измеряется на выходе из насоса. Напором насоса называют разницу удельных механических энергий жидкости на выходе из насоса и на входе в него. Различают объемный, массовый и весовой напоры. Весовой напор имеет смысл в условиях определенного и постоянного поля гравитации. Он увеличивается с уменьшением ускорения свободного падения, а в условиях невесомости становится равным бесконечности. На практике очень часто для высоконапорных насосов скоростным напором и энергией положения пренебрегают вследствие их малости по сравнению со статическим давлением. Полная мощность насоса N расходуется на приведение его в действие. Она подводится извне в виде энергии приводного двигателя или с расходом рабочей жидкости, которая подается в струйном аппарате под определенным напором. Коэффициент полезного действия (КПД) насоса - отношение полезной гидравлической мощности к полной мощности, подводимой. Различают гидравлический, объемный, внутренний, механический и полный КПД. К показателям кавитации относят сверхкавитационный напор (кавитационный запас) - избыток удельной энергии жидкости над удельной энергией (упругостью) ее насыщенных паров. Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну. Для различных стадий развития кавитации различают следующие сверхкавитационные напоры: - Преобладающий - значение сверхкавитационного напора, при котором в насосе не проявляется никаких признаков кавитации; - Эрозионный (парогазовый) - значение сверхкавитационного напора, при котором проявляется эрозионное влияние жидкости на проточную часть насоса; начало эрозии оказывается методом лаковых покрытий или путем анализа виброзвуковых характеристик; - Параметрический - значение сверхкавитационного напора, при котором появляются устойчивые кавитационные каверны; при испытаниях насосов рекомендуется принимать величину, при которой напор насоса уменьшается на 2% по сравнению с безкавитационной работой при неизменной (заданной) подачи; - Предельный - наименьшее значение сверхкавитационного напора, при котором еще сохраняется кинематическое сходство (сходство течений) в модельном и испытуемом (натурном) насосах. Перечисленные кавитационные показатели объективны, однако для насосов важно знать необходимый сверхкавитационный напор. Этот параметр должен быть обеспечен в процессе эксплуатации для того, чтобы насос работал без существенного снижения напора и КПД или чтобы была ограничена приемлемыми пределами скорость кавитационной эрозии деталей насоса или какие-то другие показатели. К показателям самовсасывания принадлежат номинальная высота самовсасывания и минимальное время самовсасывания. Номинальная высота самовсасывания - расстояние по вертикали от свободной поверхности жидкости до верхней точки области возникновения кавитационных явлений, при которой насос обеспечивает самовсасывание жидкости определенного вида и дальнейшую нормальную работу при температуре 20 ° С и атмосферном давлении (0,1013 МПа). Подача воздуха при номинальной высоте самовсасывания - объемный расход (подача) воздуха, приведенный к давлению на входе в насос при отсутствии противодавления на выходе из насоса, атмосферном давлении 0,1013 МПа и температуре воздуха 20 ° С. Показатель применяется только для насосов с стабильной во времени характеристикой самовсасывания. Изменение подачи воздуха при самовсасывания во времени (нестабильность характеристики) определяется в основном нагревом жидкости, что характерно для рециркуляционных систем самовсасывания. Минимальное время самовсасывания - время, в течение которого насос, работающий при номинальной высоте самовсасывания и отсутствия противодавления на выходе и имеет подводящий трубопровод заданных диаметра и длины, осуществляет самовсасывания. Допустимая продолжительность самовсасывания - время, в течение которого допускается работа самовсасывающего насоса при номинальной высоте в режиме самовсасывания. При отсутствии режимных ограничений время обычно принимается равным времени работы подача воздуха уменьется на 25% (например, вследствие нагревания жидкости для рециркуляционных установок и насосов). К эргономическим показателям насосов и установок относятся следующие: - Внешняя утечка - расход жидкости, вытекающей из насоса во внешнюю среду (например, через сальники) при номинальном режиме и определенном (заданном) давления на входе; - Уровень звукового давления - общий уровень звукового давления в дБ при пороговом значении, которое измеряется на расстоянии 1 м от внешнего контура насоса (установки) в заданных точках при номинальном режиме работы насоса (установки); - Уровень вибрации - общий уровень вибрации в дБ относительно эффективного (среднеквадратичного) значением колебательной скорости или ускорения, измеренное на опорной поверхности насоса (установки) в направлении, перпендикулярном к ней, в точках, где вибрация максимальна. Для некоторых насосов (установок) применяют ряд специальных параметрических показателей - таких как допустимая продолжительность работы при нулевой подаче (при закрытой напорной задвижке) и т. п. При выборе показателей надежности (наработка на отказ, ресурс, вероятность безотказной работы и т. п.) необходимо установить эксплуатационные допуски на рабочие параметры, так как чем больше допуск, тем выше надежность насоса.
|
Рисунок 2 – Классификация насосов
