Повышение эффективности контроля дымовых труб с помощью автономного аппарата

6 / 17

Повышение эффективности контроля дымовых труб с помощью автономного аппарата
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1 29
ности экспозиции τэксп. С учетом этого аналитическое выражение для суммар-
ного расхода энергии на работу излучателя принимает вид
   
 
2
изл ин эксп
1
100 tg
Э ,
exp 2 τ 2 sin 2
R Н
R h

   
   
(3)
где H — высота трубы.
С учетом реальных значений радиуса трубы и циклового шага угол 
не превышает 6…8. При малых углах       sin ; tg . Кроме того, при упо-
мянутом радиусе дымовой трубы коэффициент поглощения света газовой сре-
дой можно принять равным нулю (τ1 = 0), т. е. пренебречь непрозрачностью
дымовых газов, следовательно, выражение (3) примет следующий вид:
 
2 ин эксп
изл
25
Э . R Н
h
  
 (4)
Необходимо оценить величину необходимого наложения полос фотогра-
фирования для дымовой трубы средних размеров (высота 250 м, диаметр 16 м).
Коэффициент наложения равен
п.к
н
2 tg . h h R
k
h h
 
  (5)
Для дымовой трубы средних размеров с учетом предельного значения угла
наклона АА и параметров ( = 5; R = 8 м; h = 1,5 м) получим kн = 0,8, что значи-
тельно превышает коэффициент наложения, принятый в ряде работ [12, 15], из
чего следует, что углы обзора фотокамер в АА, как и расход энергоресурсов, в
реальности значительно больше, чем в указанных исследованиях.
Выражение (4) можно представить следующим образом:
 
ин эксп
изл
10
Э .
tg
R Н   


(6)
Для дымовой трубы высотой 250 м и диаметром 16 м теоретические затраты
электроэнергии на подсветку составляют около 600 кДж, из которых около 80 %
идет на предварительный разогрев спиралей накаливания. Эти безвозвратные
потери энергии можно исключить, если для подсветки вместо ламп накалива-
ния использовать светодиодные матрицы.
Совершенствование автономного аппарата. Модернизация АА сводится к
оснащению системы подсветки светодиодными матрицами и выполнению его в
виде гироскопической системы, закрепленной в карданном подвесе к тросу [14].
Применение светодиодов в циклическом режиме контроля функциони-
рующей дымовой трубы позволит в каждом цикле исключить потери энергии
на предварительный разогрев спирали до температуры ее накала, а исполь-
зование гироскопической системы — снизить потери энергии на повторный