Кафедра «Машины и аппараты химических производств»
Пройдя обучение на кафедре машин и аппаратов химических производств, я не только получил твердые теоретические знания по многим инженерным дисциплинам, но и приобрел навыки по проведению экспериментов на различных установках химического оборудования. На протяжении всего учебного процесса, меня окружали замечательные преподаватели — профессионалы своего дела, которые научили смотреть на многие вещи с инженерной точки зрения.
История кафедры
Кафедра «Машины и аппараты химических производств» (МАХП) была создана в 1964 г. в составе химико-технологического факультета Донецкого политехнического института, но подготовка инженеров-механиков коксохимических заводов происходила на кафедре «Процессы и аппараты химических производств» химико-технологического факультета еще с 1928 г.
Первым заведующим кафедрой был доцент Игорь Лазаревич Непомнящий (1964–1972) — известный конструктор коксохимического оборудования, основатель отечественной школы конструирования коксовых машин, автор многих монографий в этой отрасли. Он был среди первых выпускников механиков-коксохимиков в 1934 г. После него заведующими кафедрой были доценты Анатолий Викторович Чамов (1972–1984), Леонид Федорович Лукьянченко (1984–1992), Святослав Петрович Веретельник (1993–2010) и д. т. н. Александр Сергеевич Парфенюк (2010–2014). С сентября 2014 года кафедру вновь возглавляет доцент Святослав Петрович Веретельник [1].
Первыми преподавателями кафедры были доценты Е. Р. Кузнецов, А. В. Чамов, И. П. Слюсарь, В. С. Ткачев, М. А. Остапенко, ассистенты Н. Н. Филатов, В. С. Еремеев, Ю. Г. Евтушенко. В основу творческой жизни кафедры МАХП, вместе с подготовкой инженеров-механиков, были заложены научно-исследовательская работа и подготовка кандидатов технических наук. За несколько лет после основания кафедры были созданы уникальные экспериментальные установки для непрерывного коксования угля на Авдеевском коксохимическом заводе. Пика развития кафедра достигла в 1980–1990-х гг. На этот период выпадает приход молодого поколения преподавателей. После окончания института на кафедре начали работать В. Н. Мовчанюк, С. П. Веретельник, А. В. Киричук, Е. Д. Костина, И. В. Кутняшенко, А .А. Топоров [1].
До 2009 года кафедра находилась в составе химико-технологического факультета, однако с 2009 до 2015 входила в структуру Факультета инженерной механики и машиностроения. В связи с открытием нового учебного направления «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», кафедра вернулась в состав ФЭХТ в октябре 2015 г.
Игорь Лазаревич Непомнящий
Игорь Лазаревич Непомнящий родился в Мариуполе в многодетной семье рабочего в 1910 году. В четыре года осиротел и был определен в приют. После окончания школы и реального училища в 1929 году поступил в горно-металлургический институт г. Юзовка, который окончил с отличием в 1934 году, получив диплом инженера–механика по специальности «Оборудование коксохимических заводов»в числе первых выпускников механиков-коксохимиков. За отличную учебу и блестящую защиту дипломного проекта был награжден ректором института именными часами. После окончания института Игорь Лазаревич был направлен на строящийся Мариупольский коксохимический завод, где работал начальником участка пуско-монтажных работ и начальником производственного отдела [2].
В 1937 был назначен главным инженером Славянского завода «Главмашмет» (сегодня «Славтяжмаш») после пуска 1-й коксовой батареи. В 1941, в начале войны, возглавил эвакуацию завода в г. Сталинск под Новосибирском. На Урале в тяжелейших условиях, под открытым небом завод приступил к изготовлению коксовых машин, которые направлялись на строящиеся коксохимические заводы Урала. В 1943 году Непомнящий был направлен в США, где возглавил группу советских специалистов по приемке оборудования, которое в качестве помощи направлялось на коксохимические заводы СССР. Высокая профессиональная подготовка, знание английского языка, творческий подход к делу, дипломатичность в контакте с людьми позволили ему успешно справиться с заданием.
И. Л. Непомнящий
В 1947 году Игорь Лазаревич вернулся на родину и работал помощником министра черной металлургии. По его инициативе в Славянске было организовано конструкторское бюро «Коксохиммаш» Гипрококса. На должности главного инженера этого КБ в полной мере раскрылся его талант ученого. конструктора и изобретателя. В проект каждой новой коксовой машины закладывались новые идеи, научные и конструкторские решения, получившие всеобщее признание коксохимической общественности. Некоторые из них [2]:
- впервые на коксовых машинах были применены металлоконструкции коробчатого сечения;
- совместно с А. В. Чамовым внедрено оригинальное двересъемное устройство коксовыталкивателя, позволившее механизировать трудоемкую операцию по чистке дверей и рам коксовых печей;
- разработано и внедрено на всех коксохимических заводах СССР устройство для съема и установки крышек загрузочных люков.
Уволился из КБ в 1960 году в связи с переходом на работу в Донецкий индустриальный институт. В 1964 году по инициативе Непомнящего на химико-технологическом факультете была создана кафедра машины и аппараты химических производств, которую Игорь Лазаревич возглавил и руководил ей до 1972 года. Игорь Лазаревич Непомнящий — автор четырех книг по коксовому оборудованию, автор многих изобретений и научных работ. Высокая оценка работы И. Л. Непомнящего нашла отражение в многочисленных правительственных наградах, грамотах и дипломах [3].
Научно-методическая работа
Важным направлением научной работы кафедры можно считать разработку физико-технических основ надежности коксохимического оборудования. За этим направлением защищено более десятка докторских и кандидатских диссертаций, разработана и внедрена система технического обслуживания и ремонта коксовых машин на основе показателей надежности; защищены многочисленными авторскими свидетельствами и внедрены со значительным экономическим эффектом на коксохимических заводах конструкции новых агрегатов и машин, разработаны технология и оборудование для переработки углеродосодержащих материалов в камерных печах.
Книга преподавателей кафедры В. С. Ткачева и М. А. Остапенко «Оборудование коксохимических заводов» является учебным пособием не только для студентов-механиков, но и для студентов других специальностей [1].
Состав кафедры МАХП, 2016
Верхний ряд (слева направо): Логвиненко Д. А., Голубев А. В., Пелевин Ю. С., Волков С. А.
Нижний ряд: Ильченко Д. В., Веретельник С. П., Остапенко М. А., Сидоренко О. Н.
Авторским коллективом под руководством А. И. Сибилева при участии М. П. Зборщика, А. С. Парфенюка и С. П. Веретельника впервые в мировой практике разработаны, построены и проверены многолетней эксплуатацией коксовые батареи из крупногабаритных бетонных блоков. В 1991 году эта разработка получила высокую оценку страны и признана перспективной для дальнейшего использования в коксохимической и огнеупорной промышленности, а А. С. Парфенюк и С. П. Веретельник стали лауреатами премии Совета Министров СССР [1].
Сотрудничество и выпускники
Кафедра много лет поддерживает тесные договорные творческие связи с Московским государственным машиностроительным университетом (МАМИ). В разные годы в МАМИ защитили кандидатские диссертации шесть преподавателей кафедры МАХП ДонНТУ. 1 июня 2002 года ректору МАМИ Генералову М. Б. на ученом совете университета вручен диплом почетного доктора ДонНТУ. Доктор технических наук, профессор, академик Российской инженерной академии Генералов Михаил Борисович — известный ученый в области механики сыпучих и консолидированных сред и производства специальных материалов [4].
Особая гордость кафедры — ее выпускники. Около 2000 выпускников успешно работают в различных отраслях промышленности, на заводах и в научных организациях Украины, стран СНГ и дальнего зарубежья. Среди них: директор Авдеевского коксохимического завода, заслуженый металлург Украины, доктор технических наук Г. А. Власов; лауреат Государственной премии СССР Н. С. Хазах; руководители и ответственные работники промышленных предприятий и организаций А. И. Коломийченко, В. З. Кравченко, В. И. Пшеничный, Е. И. Караченцев, А. Н. Нестеров, В. Б. Бутков, В. Р. Попов, С. Ф. Козлов, А. Г. Мельниченко, А. С. Гайдаенко, Е. А. Евстифеев, С. И. Антонюк, О. В. Дроботущенко, А. А. Изотов, А. Г. Бадло и многие другие [1].
Обучение на кафедре
Кафедра «Машины и аппараты химических производств» размещается в 7 корпусе ДонНТУ, где базируются все кафедры Факультета экологии и химической технологии. Включает в себя две лекционных аудитории, в одной из которых присутствует интерактивная доска и панорамное изображение Авдеевского коксохимического завода, два компьютерных класса САПР, и три лаборатории.
В одной из лабораторий находится экспериментальная листогибочная машина для вальцевания обечаек корпусов химических аппаратов. Вальцовка или вальцевание — это технологическая операция, в процессе которой происходит деформирование листового материала по определенному направлению. Вальцевание осуществляется в специальных ковочных вальцах. Вальцы листогибочные или инструмент для вальцовки представляют собой машину, которая предназначена для гибки листов из стали. С помощью них очень легко и просто сделать деталь нужной формы. Для изготовления корпусов химических аппаратов на производстве огромной популярностью пользуются трехвалковые вальцы (фото 1). Они могут быть как ручными, так и иметь механический либо электрический привод. Лабораторная установка оснащена электроприводом, что значительно упрощает технологический процесс вальцовки. Валки расположены в виде треугольника: один сверху и два снизу.
Фото 1 — Трехвалковые вальцы листогибочные
Основными движениями в такой машине являются именно движения валиков, то есть прямое, а также обратное вращение специальных боковых валиков, подъем, плюс, опускание верхнего валика. По окончании прохождения металла через такие вальцы его поперечное сечение, в итоге, становится меньше, причем, длина увеличивается. Трехвалковые машины не позволяют согнуть кромки листа при вальцовке. На длине, несколько меньшей половины расстояния между боковыми валками, кромки остаются плоскими. Поэтому для получения правильной цилиндрической формы обечаек кромки предварительно подгибают. Операцию подгибки кромок обычно выполняют на гидравлическом прессе.
Также в лаборатории, возле листогибочных вальцов, находится гидравлический пресс с максимальным сжимающим усилием 15 т. Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Он гласит, что давление, оказываемое на жидкость в одном месте, равномерно передается по всему ее объему. Поэтому задача конструкции здесь — при помощи жидкости создать определенное давление на поршень, который, в свою очередь, создает давление на деталь, придавая ей форму. Типовой гидравлический пресс состоит из 3-х главных механизмов: двигательного (гидроагрегат), передаточного (гидравлическая жидкость) и исполнительного (гидроцилиндр). У лабораторного пресса (фото 2) двигательным механизмом служит маслостанция для закачки рабочей жидкости — масла. Исполнительным механизмом является цилиндр поршневого типа.
Фото 2 — Гидравлический пресс
Гидравлический пресс предназначен для выполнения широкого круга работ: запрессовки - выпрессовки, прошивки, калибровки, правки (рихтовки), листовой штамповки без глубокой вытяжки. По типу конструкции гидравлические прессы делят на горизонтальные и вертикальные. Лабораторная установка относится к вертикальному типу прессов, высотой около двух метров.
В рамках дисциплины «Основы робототехники», я ознакомился с принципом действия промышленного пневморобота. Промышленный робот СУ–202М (фото 3) предназначен для выполнения погрузочно-разгрузочных работ на технологическом оборудовании. Имеет две рабочих «руки», которые могут осуществлять захват и перемещение по окружности на заданный угол небольших предметов прямоугольной формы. Движения робот осуществляет за счет энергии сжатого воздуха от пневматических исполнительных механизмов, который подается компрессором через два промежуточных баллона.
Фото 3 — Промышленный робот СУ–202М
Контроль проводится через раскладное устройство управления. Устройство управления может работать в двух режимах: в режиме обучения (ручной режим) и в автоматическом режиме. В ручном режиме оператор производит перемещение захватного устройства манипулятора с помощью кнопок на панели управления отдельно по каждой степени подвижности. В автоматическом режиме отработка программы производится без вмешательства оператора.
Список источников
- История кафедры / Сайт кафедры «Машины и аппараты химических производств».
- История промышленности Славянска / Форум газеты «ПОИСК».
- Славянское конструкторское бюро коксохимического машиностроения. Этапы большого пути / Форум портала Славянского городского совета.
- Бюллетени Института международного сотрудничества — Июль–август 2002 / Информационный бюллетень ДонНТУ.