Физический завод , механический завод или промышленный завод (а в контексте часто просто завод ) относится к необходимой инфраструктуре, используемой при эксплуатации и обслуживании данного объекта. Эксплуатация этих объектов или отдела организации, который это делает, называется «работой завода» или управлением объектом . Промышленное предприятие не следует путать с «производственным предприятием» в смысле « фабрика ». Это целостный взгляд на архитектуру, дизайн, оборудование и другие периферийные системы, связанные с предприятием, необходимые для его эксплуатации или обслуживания.
Конструкция и оборудование атомных электростанций по большей части оставались на прежнем уровне в течение последних 30 лет. [1] Существует три типа механизмов охлаждения реакторов: легководные реакторы , жидкометаллические реакторы и высокотемпературные реакторы с газовым охлаждением . [2] Хотя по большей части оборудование осталось прежним, в существующие реакторы были внесены некоторые минимальные модификации, повышающие безопасность и эффективность. [3] Все эти реакторы также претерпели существенные изменения в конструкции. Однако они остаются теоретическими и нереализованными. [4]
Оборудование атомной электростанции можно разделить на две категории: первичные системы и балансовые системы. [5] Первичные системы — это оборудование, задействованное в производстве и обеспечении безопасности атомной энергетики . [6] Реактор имеет специальное оборудование, такое как корпуса реактора, обычно окружающие активную зону для защиты, и активную зону реактора , в которой удерживаются топливные стержни . В его состав также входит оборудование охлаждения реактора, состоящее из контуров жидкостного охлаждения и циркуляционного теплоносителя . Эти контуры обычно представляют собой отдельные системы, каждая из которых имеет по крайней мере один насос. [7] Другое оборудование включает парогенераторы и компенсаторы давления , которые обеспечивают необходимое регулирование давления на установке. [8] Защитное оборудование включает в себя физическую конструкцию, построенную вокруг реактора для защиты окружающей среды от отказа реактора. [9] Наконец, первичные системы также включают в себя оборудование аварийного охлаждения активной зоны и оборудование защиты реактора . [10]
Системы баланса электростанции — это оборудование, обычно используемое на электростанциях при производстве и распределении электроэнергии. [11] Они используют турбины , генераторы , конденсаторы , оборудование питательной воды, вспомогательное оборудование, противопожарное оборудование, оборудование аварийного электроснабжения и хранилища отработанного топлива . [12]
В радиовещании термин « передатчик» относится к части физического оборудования, связанной с передатчиком , его органами управления и входами, каналу «студия/передатчик» (если радиостудия находится за пределами объекта), [13] радиоантенне и обтекателям . , линия подачи и система осушки / азота , радиовещательная башня и здание , освещение башни, генератор и кондиционирование воздуха. Они часто контролируются системой автоматической передачи , которая сообщает об условиях посредством телеметрии ( связь передатчик/студия ). [ нужна цитата ]
Экономические ограничения, такие как капитальные и эксплуатационные расходы, приводят к тому, что пассивные оптические сети становятся основной оптоволоконной моделью, используемой для подключения пользователей к оптоволоконной установке. [14] Центральный офисный концентратор использует передающее оборудование, позволяющее отправлять сигналы от одного до 32 пользователей на линию. [14] Основная оптоволоконная магистраль сети PON называется терминалом оптической линии . [15] Эксплуатационные требования, такие как техническое обслуживание, эффективность совместного использования оборудования, совместное использование фактического волокна и потенциальная потребность в будущем расширении, - все это определяет, какой конкретный вариант PON используется. [14] Оптоволоконный разветвитель — это оборудование, используемое, когда несколько пользователей должны быть подключены к одной и той же оптоволоконной магистрали. [14] EPON — это вариант PON, который может поддерживать 704 соединения в одной линии. [15] Оптоволоконные сети, основанные на магистральной сети PON, имеют несколько вариантов подключения отдельных лиц к своей сети, например оптоволокно до «бордюра, здания или дома». [16] Это оборудование использует разные длины волн для одновременной отправки и получения данных без помех [15]
Базовые станции являются ключевым компонентом инфраструктуры мобильной связи. Они подключают конечного пользователя к основной сети. [17] Они имеют физические барьеры, защищающие переходное оборудование, и размещаются на мачтах или на крышах/сторонах зданий. Место его расположения определяется требуемым местным радиочастотным покрытием. [18] Эти базовые станции используют различные типы антенн, установленные либо на зданиях, либо на ландшафте, для передачи сигналов туда и обратно. [19] Направленные антенны используются для направления сигналов в разных направлениях, тогда как антенны радиосвязи прямой видимости обеспечить связь между базовыми станциями. [19]
Базовые станции бывают трех типов: макро-, микро- и пикосотовые подстанции. [18] Макросоты являются наиболее широко используемой базовой станцией, использующей всенаправленные антенны или тарелки радиосвязи. Микроклетки более специализированы; они расширяют и обеспечивают дополнительное покрытие в тех областях, где макросоты не могут этого сделать. [20] Обычно они размещаются на уличных фонарях и обычно не требуют тарелок радиосвязи. Это связано с тем, что они физически соединены между собой оптоволоконными кабелями. [17] Пикосотовые станции имеют еще большую специфичность: они обеспечивают дополнительное покрытие только внутри здания, когда покрытие плохое. Обычно их размещают на крыше или стене каждого здания. [17]
Опреснительные установки отвечают за удаление соли из источников воды, чтобы она стала пригодной для потребления человеком. [21] Обратный осмос , многоступенчатая вспышка и многоступенчатая дистилляция — это три основных типа используемого оборудования и процессов, которые отличают опреснительные установки. [21] Тепловые технологии, такие как MSF и MED, наиболее широко используются на Ближнем Востоке, поскольку они имеют ограниченный доступ к пресной воде, но имеют доступ к избыточной энергии. [21]
В установках обратного осмоса используются «полупроницаемые мембранные полимеры», которые позволяют воде беспрепятственно проходить через нее, блокируя при этом молекулы, непригодные для питья. [22] На установках обратного осмоса обычно используются водозаборные трубы, которые позволяют отбирать воду у ее источника. Затем эту воду доставляют в центры предварительной очистки, где частицы из воды удаляются с помощью химикатов, добавляемых для предотвращения повреждения воды. Насосы HR- и бустерные насосы используются для создания давления и перекачивания воды на разной высоте объекта, которая затем передается в модуль обратного осмоса. Это оборудование, в зависимости от технических характеристик, эффективно фильтрует из воды от 98 до 99,5 % солей. Отходы, которые отделяются с помощью модулей предварительной очистки и обратного осмоса, подаются в модуль рекуперации энергии, а любые излишки откачиваются обратно через сливную трубу. Контрольное оборудование используется для мониторинга этого процесса и обеспечения его бесперебойной работы. Когда вода отделяется, она затем доставляется в дом через распределительную сеть для потребления. [23] Системы предварительной очистки оснащены оборудованием для фильтрации на входе, таким как передние отсеки и экраны . [24] Заборное оборудование может различаться по конструкции; Водозаборные сооружения открытого океана размещаются либо на берегу, либо вдали от берега. Морские водозаборы перекачивают воду по бетонным каналам в фильтрующие камеры для передачи непосредственно в центры предварительной очистки с помощью водозаборных насосов, где будут добавляться химикаты. Затем его растворяют и отделяют от твердых веществ с помощью флотационного устройства, которое прокачивают через полупроницаемую мембрану. [25]
Электродиализ конкурирует с системами обратного осмоса и используется в промышленности с 1960-х годов. [26] Он использует катоды и аноды на нескольких этапах для фильтрации ионных соединений в концентрированную форму, оставляя более чистую и безопасную питьевую воду. Эта технология требует более высоких затрат энергии, поэтому, в отличие от обратного осмоса, она в основном используется для солоноватой воды , которая имеет более низкое содержание солей, чем морская вода . [27]
Оборудование для термической дистилляции широко используется на Ближнем Востоке; Как и в случае с обратным осмосом, он имеет оборудование для забора воды и предварительной очистки, хотя в MSF добавляются различные химические вещества, такие как антигерметики и антикоррозийные вещества. Нагревательное оборудование используется на разных этапах при разных уровнях давления, пока оно не достигнет нагревателя рассола. Нагреватель рассола — это то, что обеспечивает пар на этих различных этапах для изменения температуры кипения воды. [28]
Обычные водоочистные сооружения используются для извлечения, очистки и последующего распределения воды из уже пригодных для питья водоемов. Водоочистные сооружения требуют наличия большой сети оборудования для сбора, хранения и передачи воды на станцию для очистки. Воду из подземных источников обычно добывают через скважины и транспортируют на завод. [29] Типичное скважинное оборудование включает в себя трубы, насосы и укрытия. [30] Если этот подземный источник воды находится далеко от очистных сооружений, то для его транспортировки обычно используются акведуки . [31] Многие транспортные оборудования, такие как акведуки, трубы и туннели, используют поток открытого канала для обеспечения доставки воды. [32] При этом используются география и гравитация, позволяющие воде естественным образом перетекать из одного места в другое без необходимости использования дополнительных насосов. Для контроля расхода используется оборудование для измерения расхода , которое обеспечивает отсутствие проблем. [33] Водоразделы – это территории, куда поверхностные воды в каждой зоне будут течь естественным образом и где они обычно сохраняются после сбора. [34] Для стока ливневых вод используются естественные водоемы, а также системы фильтрации для хранения и транспортировки воды. Для неливневых стоков используется такое оборудование, как септики для очистки воды на месте или канализационные системы , в которых вода собирается и передается на водоочистные сооружения. [35]
Когда вода поступает на завод, она подвергается процессу предварительной очистки, при котором она проходит через сита, такие как пассивные сита или решетчатые сита, чтобы предотвратить попадание определенных видов мусора в оборудование, находящееся дальше по предприятию, которое может его повредить. [36] После этого смесь химикатов добавляется с помощью дозатора сухих химикатов или насосов-дозаторов раствора . Чтобы вода не стала непригодной для использования или не повредила оборудование, эти химикаты измеряются с помощью электромеханического устройства подачи химикатов, чтобы гарантировать поддержание правильного уровня химикатов в воде. [37] Устойчивые к коррозии материалы труб, такие как ПВХ , алюминий и нержавеющая сталь, используются для безопасной передачи воды из-за повышения кислотности в результате предварительной обработки. [38] Коагуляция обычно является следующим этапом, на котором соли , такие как сульфат железа, используются для дестабилизации органических веществ в смесительном резервуаре. Лопастные миксеры с регулируемой скоростью используются для определения наилучшей смеси солей для использования в конкретном водоеме, подлежащем очистке. [39] В бассейнах для флокуляции используется температура для конденсации небезопасных частиц. [40] Затем отстойники используются для проведения седиментации , при которой определенные твердые вещества удаляются под действием силы тяжести, так что они накапливаются на дне резервуара. Прямоугольные и центральные питающие бассейны используются для удаления осадка , поступающего в центры обработки осадка . Затем фильтрация отделяет более крупные материалы, которые остаются в источнике воды, используя напорную фильтрацию, диатомитовую фильтрацию и прямую фильтрацию. [41] Затем воду дезинфицируют , где она либо хранится, либо распределяется для использования. [42]
Заинтересованные стороны несут разные обязанности по техническому обслуживанию оборудования водоочистной станции. [43] Что касается распределения оборудования конечному потребителю, то ответственность за техническое обслуживание этого оборудования несут в основном владельцы предприятий. Роль инженеров больше сосредоточена на обслуживании оборудования, используемого для очистки воды . Государственные регулирующие органы несут ответственность за контроль качества водоснабжения и обеспечение его безопасности для питья. [44] Эти заинтересованные стороны несут активную ответственность за эти процессы и оборудование. Основная ответственность производителя осуществляется за пределами площадки, обеспечивая контроль качества функционирования оборудования перед его использованием. [45]
Установка HVAC обычно включает в себя кондиционирование воздуха (системы отопления и охлаждения, а также вентиляцию) и другие механические системы. Часто это также включает в себя обслуживание других систем, таких как водопровод и освещение. Сам объект может представлять собой офисное здание, школьный кампус, военную базу, жилой комплекс и т.п. Системы HVAC могут использоваться для транспортировки тепла в определенные области внутри данного объекта или здания. [46] Тепловые насосы используются для подачи тепла в определенном направлении. Конкретные используемые тепловые насосы различаются, включая, возможно, солнечные тепловые насосы и насосы из геотермальных источников. Другими распространенными компонентами являются теплообменник с оребренными трубками и вентиляторы; однако они ограничены и могут привести к потерям тепла. [46] Системы вентиляции HVAC в первую очередь удаляют находящиеся в воздухе частицы посредством принудительной циркуляции. [47]