WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«ФГБОУ ВПО «Госуниверсите т – УНПК» Орловский региональный центр энергосбережения ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ XXI ВЕК 15 март – 30 июня 2014 г., г. Орл E N E R G Y AN D ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФГБОУ ВПО «Госуниверсите т – УНПК»

Орловский региональный центр энергосбережения

ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

XXI ВЕК

15 март – 30 июня 2014 г., г. Орл

E N E R G Y AN D R E S O U R S E S S AV I N G

XXI CENTURY

15t h March – 30t h June 2014, Or yol

л

Орл 2014

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРАВИТЕЛЬСТВО ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

АКАДЕМИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ НАУК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АДМИНИСТРАЦИЯ г. ОРЛА ПАДЕРБОРНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (г. Падерборн) ФГБОУ ВПО «ГОСУНИВЕРСИТЕТ - УНПК» (г. Орл) ФГБОУ ВПО «АлтГТУ им. И.И. ПОЛЗУНОВА» (г. Барнаул)

ГУ «ОРЛОВСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ»

ОАО «ОРЁЛОБЛЭНЕРГО»

НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР «ОРЁЛНАНО»

КАФЕДРА «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ»

(«Госуниверситет – УНПК, г. Орл)

ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ –

XXI ВЕК Материалы XII международной научно-практической интернет-конференции 15 марта – 30 июня 2014 г., г. Орл Орл 2014 УДК: 620.92 (063) ББК 31.15Я 431 Э65 Энерго- и ресурсосбережение – XXI век.: материалы XII международной научно-практической интернет-конференции, 15 марта – 30 июня 2014 г., г. Орл / Под редакцией д-ра техн. наук



, проф. О.В. Пилипенко, д-ра техн. наук, проф. А.Н. Качанова, д-ра техн. наук, проф. Ю.С. Степанова. – Орл: Госуниверситет-УНПК, 2014. – 187 с.

ISBN 978-5-93932-761-9 В сборник материалов двенадцатой международной научно-практической интернетконференции «Энерго- и ресурсосбережение – XXI век» включены труды ученых и специалистов России, стран ближнего и дальнего зарубежья в авторской редакции с аннотациями на русском и иностранном языках.

Материалы, представленные участниками, с учтом выбранного ими научного направления были размещены в следующих секциях на сервере ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» (www.gu-unpk.ru) c 15 марта по 30 июня 2014 года:

1. Стратегия энергосбережения в ЖКХ.

2. Проблемы энергоресурсосбережения и безопасной эксплуатации зданий, сооружений и городских территорий.

3. Энергоэффективность систем электроснабжения и направления их развития.

4. Энергосберегающие электротехнологические процессы и установки.

5. Энергосберегающие машиностроительные технологии и оборудование.

6. Энерго- и ресурсосбережение в агропромышленном комплексе.

7. Управление энерго- и ресурсосбережением на промышленных предприятиях.

8. Наносистемы, наноматериалы и нанотехнологии.

9. Интеллектуальные технологии и автоматизированные системы управления в задачах повышения энергоэффективности.

Материалы конференции адресованы учным и специалистам, работающим в области энерго- и ресурсосбережения, а так же могут быть полезны студентам и соискателям ученых степеней.

Материалы конференции подготовлены ГУ «Орловский региональный центр Энергосбережения» и кафедрой «Электрооборудование и энергосбережение»

ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»

УДК: 620.92 (063) ББК 31.15Я 431 Э65

–  –  –





МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРАВИТЕЛЬСТВО ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

АКАДЕМИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ НАУК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АДМИНИСТРАЦИЯ г. ОРЛА ПАДЕРБОРНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (г. Падерборн) ФГБОУ ВПО «ГОСУНИВЕРСИТЕТ - УНПК» (г. Орл) ФГБОУ ВПО «АлтГТУ им. И.И. ПОЛЗУНОВА» (г. Барнаул)

ГУ «ОРЛОВСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ»

ОАО «ОРЁЛОБЛЭНЕРГО»

НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР «ОРЁЛНАНО»

КАФЕДРА «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ»

(«Госуниверситет – УНПК, г. Орл)

–  –  –

ПРОГРАММНЫЙ КОМИТЕТ

1. Злобин Николай Васильевич - председатель программного комитета, заместитель Губернатора и Председателя Правительства Орловской области.

2. Демидович Виктор Болеславович, д-р техн. наук, профессор кафедры электротехнологической и преобразовательной техники ЛЭТИ им. В.И. Ульянова, академик– секретарь научно-отраслевого отделения №6 АЭН РФ.

3. Иньков Юрий Моисеевич - заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, профессор, академик АЭН РФ, главный ученый секретарь АЭН РФ.

4. Клименко Сергей Анатольевич - д-р техн. наук, профессор, зам директора по НР Института сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля Национальной академии наук Украины.

5. Степанов Юрий Сергеевич – зам. председателя программного комитета, заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, профессор, лауреат премий Президента и Правительства РФ, директор НОЦ нанотехнологий Госуниверситет – УНПК.

6. Хейфиц Михаил Львович - д-р техн. наук, профессор, заместитель академика – секретаря Отделения физико-технических наук Национальной академии наук Белоруссии.

7. Dahlsveen Trond (Норвегия) - М. Sc., президент Energy Saving International AS

8. Jii Koen (Чехия) - Prof., Dr.-Ing., Westbomische Universitat Plze, Elek-trotechnische Fakultt

9. Li Qingling (Китай) - Prof., Dipl.-Ing., Qingdao University of Chemical Technology, Department of Mechanical Engineering

10. Andrzej Buchacz (Польша), Doc. Sc., Eng, Prof. PhD Silesian University of Technology, Institute of Engineering Processes Automation and Integrated Manufacturing Systems, Gliwice, POLAND.

11. Pahl Manfred H. (Германия) - Prof., Dr.-Ing. Dr. h.c., Institute of Energy and Process Engineering Mechanical and Environmental Process.

12. Sawicki Antoni (Польша) - Prof., Dr., Politechnika Czstochows, Samodzielny Zaklad Elektrotechnologii

13. Schulze Dietmar (Германия) - Prof., Dr. habil., Technische Universitat IImenau, Fachgebiet Elektrotermische Energiewandlung.

14. Коренков Дмитрий Андреевич - технический секретарь программного комитета, аспирант каф. ЭиЭ ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК».

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

1. Пилипенко Ольга Васильевна – председатель оргкомитета, д-р техн. наук, профессор, ректор ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК».

2. Вакулко Анатолий Георгиевич – канд. техн. наук, доцент, лауреат Государственной премии РФ, директор НТИЦ ЭТТ, Национальный исследовательский университет «МЭИ».

3. Гамазин Станислав Иванович – д-р техн. наук, профессор каф. «Электроснабжения промышленных предприятий» ФГБОУ ВПО НИУ «МЭИ».

4. Голенков Вячеслав Александрович – д-р техн. наук, профессор, лауреат Государственных премий РФ, президент ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», директор ГУ «Орловский региональный центр энергосбережения».

5. Зенютич Евгений Аркадьевич – канд. техн. наук, доцент, лауреат Премии Правительства РФ, директор НИИ энергоэффективных технологий ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева».

6. Качанов Александр Николаевич - зам. председателя организационного комитета, д-р техн.

наук, профессор, академик АЭН РФ, зав. кафедрой «Электрооборудование и энергосбережение»

ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК».

7. Кувалдин Александр Борисович – заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, профессор, академик АЭН РФ, ФГБОУ ВПО НИУ «МЭИ».

8. Радченко Сергей Юрьевич – д-р техн. наук, профессор, проректор по научной работе ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК».

9. Тимохин Вячеслав Александрович – Главный инженер ОАО «Орелоблэнерго», доктор электротехники, заслуженный энергетик РФ.

10. Карнаухова Любовь Николаевна – технический секретарь оргкомитета, ведущий инженер ГУ «Орловский региональный центр энергосбережения».

PROGRAM COMMITTEE

1. Zlobin Nikolai Vasilyevich – Chairman of the ProgramCommittee, Deputy Governor and Deputy Chairman of Orel Regional Administration.

2. Demidovich Viktor Boleslavovich – Full Professor, Department of Power Engineering andTransformative Technology, St. PitersburgElectrotechnical University n.a. V.I. Ulyanov (LETI), Academician-Secretary ofthe Scientific andIndustry Department Nr.6 of the Russian Federation Academy of Electrotechnical Sciences.

3. Inkov Yurii Moiseevich – Honored Worker of Science, Full Professor, Academician of the Russian Federation Academy of Electrotechnical Sciences, Chief Scientific Secretaryof AETS of the Russian Federation.

4. Klimenko Sergey Anatolievich – Full Professor, Deputy Director for Scientific Research at the Institute for Superhard Material sn.a. V.N. Bakul, Ukraine National Academy of Science.

5. Stepanov Yuri Sergeevich – Deputy Chairman of the ProgramCommittee, Honored Worker of Science, Full Professor, President and Government Prize-winnerof the Russian Federation, Director of the State University ESPC.

Research Educational Center of Nanotechnologies, Kheifits Michael L’vovich – Full Professor, Deputy Academician-Secretary of the Department of Technical Sciences, National Academy of Sciences of Belarus.

7. Dahlsveen Trond (Norway) – M.Sc., President of theEnergy Saving International AS.

8. Jii Koen (Czech Republic) – Prof., Dr.-Ing., University of West Bohemia in Plze, Elektrotechnical Faculty.

9. Li Qingling (China) – Prof., Dipl.-Ing., Qingdao University of Chemical Technology, Department of Mechanical Engineering.

10. Andrzej Buchacz (Poland) – Doc. Sc., Eng, Prof. PhD Silesian University of Technology, Institute of Engineering Processes Automation and Integrated Manufacturing Systems, Gliwice.

11. Pahl Manfred H. (Germany) – Prof., Dr.-Ing. Dr.h.c, Institute of Energy and Process Engineering Mechanical and Environmental Process.

12. Sawicki Antoni (Poland) – Prof., Dr., Politechnika Czstochows, Samodzielny Zaklad Elektrotechnologii.

13. Schulze Dietmar (Germany) – Prof., Dr. habil., Technical University IImenau, Department of Elektrothermal Energy transformation.

14. Korenkov Dmitri Andreevich – Technical Secretary of the Program Committee, Postgraduate student at the Department "Electrical Equipment and Energy -Saving", "State University -ESPC".

ORGANIZING COMMITTEE

1. Pilipenko Olga Vasilievna – Chairman of the Organizing Committee, Full Professor, Rector of "State University - Education Science Production Complex" (Orel).

2. Vakulko Anatoly Georgievich – Ph. D., Associate Professor, StatePrize-winner of RF, Director STRCETT, National Research University "MEI".

3. Gamazin Stanislav Ivanovich – Full Professor of the Department "The Electricity Supply inIndustry", National Research University "MEI".

4. Golenkov Vyacheslav Alexandrovich – Full Professor, State Prize-winner in Science and Engineering of RF, President of State University – Education Science Production Complex, Director of SI Orel Regional Center of Energy-saving.

5. Zenyutich Evgeny Arkadievich – Ph.D., Associate Professor, Russian Government Prize-winner, Director of the Research Institute of Energy Efficient Technologies, "Nizhny Novgorod StateTechnical Universityn.a.R.E.Alekseev".

6. Kachanov Alexander Nikolaevich – Deputy Chairman of the Organizing Committee, Full Professor, Academician of the Russian Federation Academy of Electrotechnical Sciences, Head of Department "Electrical Equipment and Energy -Saving" at the "State University -ESPC".

7. Kuvaldin Alexander Borisovich – Honored Worker of Science, Full Professor, Academician of the Russian Federation Academy of Electrotechnical Sciences, National Research University "MEI".

8. Radchenko Sergey Yurievich – Full Professor, Vice-Rector for Scientific Research of "State University -ESPC".

9. Timokhin Vyacheslav Alexandrovich – Chief Engineer of JSC "Oreloblenergo" Doctorof Electrical Engineering, Honored Power Engineering Specialist.

10. Karnaukhova Lubov Nikolaevna – Technical Secretaryof the Organizing Committee, the Chief Engineer at the SI Orel Regional Center of Energy-saving, State University–ESPC.

PROGRAMMAUSSCHU

Vorsitzende des Programmsausschuess, Stellvertreter des

1. Zlobin Nikolaj Wasilijewitsch Gouverneurs und Regierungsvorsitzendes des Orjoler Gebiets.

2. Demidowitsch Wiktor Boleslawowitsch - Dr.-Ing., Prof. des Lehrstuhls fr Elektrotechnologien und Umwandlungstechnik an der Sankt-Petersburger staatlichen elektrotechnischen Universitt (LETI), Akademiemitglied und Sekretr der wissenschaftlichen Abteilung Nr. 6 der AEW RF.

3. Inkow Jurij Moisejewitsch - Verdienter Wissenschaftler der RF, Dr.-Ing., Prof., Akademiemitglied der AEW RF, der wissenschaftliche Sekretr der AEW RF.

4. Klimenko Sergej Anatolijewitsch - Dr.-Ing., Prof., stellvertretender Direktor fr wissenschaftliche Arbeit am Institut fr berharte Stoffe der Nationalwissenschaftsakademie der Ukraine.

5. Stepanow Jury Sergejewitsch – stellvertretender Vorsitzende des Programmausschuess, verdienter Gelehrte der Wissenschaft der RF, Dr.-Ing., Prof., President- und Regierungspreistrger der RF, Direktor des Wissenschafts- und Bildunszentrums fr Nanotechnologien (Staatliche Universitt – Ausbildungs-Forschungsund Betriebskomplex, Orjol).

6. Hejphitz Michail Lwowitsch – Dr.-Ing., Prof., stellvertretender Akademiemitglied und Sekretr der Abteilung fr physikalisch-technische Wissenschaften der Nationalwissenschaftsakademie Weirulands.

7. Dahlsveen Trond (Norway) – М. Sc., President of Energy Saving International AS.

8. Jii Koen (Czech Republic) – Prof., Dr.-Ing., Westbhmische Universitt Plze, Elektrotechnische Fakultt.

9. Li Qingling (China) - Prof., Dipl.- Ing., Qingdao University of Chemical Technology, Department of Mechanical Engineering.

Andrzej Buchacz (Poland) – Doc. Sc., Eng, Prof. PhD Silesian University of Technology, 10.

Institute of Engineering Processes of Automation and Integrated Manufacturing Systems, Gliwice.

Pahl Manfred H. (Deutschland) - Prof., Dr.-Ing. Dr. h.c., Universitt Paderborn, Fachgebiet 11.

Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik.

Sawicki Antoni (Poland) - Prof., Dr., Politechnika Czstochows, Samodzielny Zaklad 12.

Elektrotechnologii.

Schulze Dietmar (Deutschland) - Prof., Dr. habil., Technische Universitt IImenau, Fachgebiet 13.

Elektrotermische Energiewandlung.

14. Korenkow Dmitrij Andrejewitsch - technischer Sekretr des Programmausschues, Aspirant des Lehrstuhls fr die Elektroausrstung und Energieaufbewahrung (FGBOU WPO „Staatliche Universitt – Ausbildungs-Forschungs- und Betriebskomplex, Orjol).

ORGANISATIONSAUSSCHU

1. Pilipenko Olga Wasilijewna - Vorsitzende des Organisationsausschues, Dr.-Ing., Prof., Rektorin der Staatlichen Universitt – Ausbildungs-Forschungs- und Betriebskomplex (Orjol).

2. Wakulko Anatolij Georgiewitsch – Kandidat der technischen Wissenschaften, Dozent, Staatspreistrger der RF, Direktor des Wissenschaftlich-technisches Innovationszentrum fr Energiesparende Technologien und Technik, Nationale Forschungsuniversitt „MEI.

3. Gamasin Stanislaw Iwanowitsch - Dr.-Ing., Prof. des Lehrstuhls fr Stromversorgung der Industriebetriebe der Nationalen Forschungsuniversitt „MEI.

4. Golenkow Wjatscheslaw Alexandrowitsch - Dr.-Ing., Prof., Staatspreistrger der RF, Prsident der Staatlichen Universitt – Ausbildungs-Forschungs- und Betriebskomplex (Orjol), Direktor der staatlichen Institution (SI) „Orjoler Energieaufbewahrungszentrum.

5. Zenjutitsch Ewgenij Arkadijewitsch - Kandidat der technischen Wissenschaften, Dozent, Preistrger der Regierung RF, Direktor des Forschungsinstitutes fr energiesparende Technologien an der Nishnij Nowgorod Staatlichen Technischen Universitt n.a. R.E. Aleksejew.

6. Katschanow Alexander Nikolajewitsch – stellvertretender Vorsitzende des Organisationsausschues, Dr.-Ing., Prof., Akademiemitglied der AEW RF, Leiter des Lehrstuhls fr die Elektroausrstung und Energieaufbewahrung (Staatliche Universitt – Ausbildungs-Forschungs- und Betriebskomplex, Orjol).

7. Kuwaldin Alexander Borisowitsch - Verdienter Wissenschaftler der RF, Dr.-Ing., Prof., Akademiemitglied der AEW RF, Nationale Forschungsuniversitt „MEI.

8. Radtschenko Sergej Jurijewitsch - Dr.-Ing., Prof., Prorektor fr Forschungsarbeit an der Staatlichen Universitt – Ausbildungs-Forschungs- und Betriebskomplex (Orjol).

9. Timochin Wjatscheslaw Alexandrowitsch – Chefingenieur der OAG „Orjoloblenergo, Dr. fr Elektrotechnik, verdienter Energetiker der RF.

10. Karnaukhova Ljubov Nikolajewna - technische Sekretrin des Organisationsausschues, Ingenieurin der SI „Orjoler Regionalenergieaufbewahrungszentrum.

НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

1. Стратегия энергосбережения в ЖКХ.

2. Проблемы энергоресурсосбережения и безопасной эксплуатации зданий, сооружений и городских территорий.

3. Энергоэффективность систем электроснабжения и направления их развития.

4. Энергосберегающие электротехнологические процессы и установки.

5. Энергосберегающие машиностроительные технологии и оборудование.

6. Энерго- и ресурсосбережение в агропромышленном комплексе.

7. Управление энерго- и ресурсосбережением на промышленных предприятиях.

8. Наносистемы, наноматериалы и нанотехнологии.

9. Интеллектуальные технологии и автоматизированные системы управления в задачах повышения энергоэффективности.

SCIENTIFIC LINES

1. Energy saving strategy in housing services and utilities.

2. Problems in energy- and resource saving and safety operation of house buildings, constructions and city area.

3. Energy effectiveness of power supply systems and lines of their development.

4. Energy saving electro-technological processes and equipment.

5. Energy saving machine building technologies and equipment.

6. Energy- and resource saving in agricultural complex.

7. Energy and resource saving control in industry.

8. Nanosystems, nanomaterials and nanotechnologies.

9. Intellectual technologies and automated management systems – effective energy and resource saving facilities.

FORSCHUNGSRICHTUNGEN

1. Strategie der Energieaufbewahrung in der Wohnungskommunalwirtschaft.

2. Probleme der Energie- und Ressourcenaufbewahrung und der sicheren Nutzung der Bauten und der Stadtzone.

3.Energoeffektivitt der Stromversorgungssysteme und Richtungen ihrer Entwicklung

4.Energieaufbewahrende elektrotechnologische Prozesse und Anlagen.

5. Energieaufbewahrende Maschinenbautechnologien und Ausrstung

6. Energie- und Ressourcenaufbewahrung in der Landwirtschaft

7.Verwaltung von Energie- und Ressourcenaufbewahrung auf den Industrieunternehmen

8. Nanosysteme, Nanostoffe und Nanotechnologien.

9. Intellektuelle Technologien und die automatisierten Steuersysteme in den Aufgaben der Energiewirksamkeitserhhung.

СЕКЦИЯ №1. СТРАТЕГИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЖКХ

Руководители:

Верижников Михаил Павлович, заместитель председателя Орловского городского Совета народных депутатов;

Шумарин Валерий Федорович, доктор электротехники, исполнительный директор Орловского регионального отделения АЭН Российской Федерации.

________________________________________________________________

УДК 621.184 : 001.891.5

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ АКУСТИЧЕСКОЙ

ФОРСУНКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ И

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОТЛА

–  –  –

В статье приведены результаты экспериментальных исследований, направленных на выявление влияния параметров работы акустической форсунки на изменение звукового давления и величины температуры уходящих дымовых газов на выходе из котла. Полученные результаты использованы для оптимизации режима работы акустической форсунки как генератора акустических колебаний.

Ключевые слова: параметры работы акустической форсунки, звуковое давление, температура уходящих газов, изотермический стенд.

The results of experiments to identify the influence of parameters of acoustic jets to change the sound pressure and the amount of change in temperature flue gases leaving the boiler. The results allowed to specify rules work you acoustic nozzle as a generator of acoustic oscillations.

Keyword: parameters of work of an acoustic nozzle, sound pressure, temperature of leaving gases, the isothermal stand.

Для изучения влияния параметров работы акустической форсунки на формирование акустической энергии и энергоэффективность работы котла были проведены экспериментальные исследования на изотермическом стенде [1] и на опытно-промышленной установке [2, 4], изготовленной на базе котла типа ДЕ-16-14 ГМ.

Основная задача исследования – выявление оптимальных характеристик работы акустической форсунки на основе акустических характеристик – направленности излучения и величины звукового давления.

Для определения акустических характеристик в измерительный комплекс экспериментальной установки была включена механическая часть, представляющая собой подвижное шарнирное устройство с закрепленным на нем микрофоном. Устройство позволило перемещать микрофон по дуге от 15 до 150 угловых градусов с его фиксацией через каждые 10 угловых градусов [2].

В качестве анализирующего устройства для определения звукового давления использовался шумомер-анализатор спектра «Октава-110А» (рис. 1), производства г. Москва. Диапазон измерения 22139 дБ, уровень от 31,5 до 16000 Гц и от 25 Гц до 20000 Гц. Погрешность при измерении звукового давления составляла ± 0,7 дБ. Результаты проведенных исследований на изотермическом стенде по определению влияния параметров работы акустической форсунки на формирование акустической энергии приведены на рисунке 2б. Кривые, представленные на этом графике иллюстрируют изменение звукового давления (Рзв.) с учетом расстояния от излучателя до точки измерения (R) и давления генерирующей среды на входе в генератор (акустическая форсунка).

Рисунок 1 – Экспериментальная установка для исследования акустических характеристик акустического генератора 1 – акустическая форсунка; 2 – расходомер для измерения расхода воздуха; 3 – расходомер для измерения расхода жидкости; 4 – манометр; 5 – штатив; 6 – термометры; 7 – конденсаторный микрофон; 8 – осциллограф; 9 – частотомер; 10 – анализатор спектра; 11 - шумомер

–  –  –

Рисунок 2 – Изменение температуры уходящих дымовых газов (а), Изменение величины звукового давления (б) в зависимости от давления распыливающего агента Представленные кривые (1, 2 и 3), полученные при давлении генерирующей среды (сжатого воздуха) от, 0,1 мПа до 0,3 мПа, имеют одинаковый характер изменения.

Из графика следует, что величина звукового давления зависит от расстояния и убывает по мере удаления от генератора (акустической форсунки) при этом можно выделить три характерные зоны:

- при изменении давления от 0,1 до 0,25 мПа имеет место пологое увеличение давления;

- при давлении от 0,25 мПа до 0,3 мПа происходит быстрый рост звукового давления;

- при дальнейшем увеличении давления генерирующей среды, имеет место плавное увеличение звукового давления. Так при расстоянии 100 мм звуковое давление равно 115 дБ, при 200 мм – до 110 дБ, при 600 мм – до 107 дБ.

Следует также отметить, что чем дальше исследуемая точка от генератора колебаний, тем более круто растущей становится рассматриваемая зависимость: кривая 3 – с 97 дБ до 108 дБ, кривая 2 с 102 дБ до 112 дБ;

Для оценки энергоэффективности были проведены исследования на опытнопромышленной установке на базе котла типа ДЕ-16-14 ГМ. В качестве критерия оценки использовано значение температуры дымовых газов на выходе из котла. Коэффициент избытка воздуха на выходе из котла при проведении серии опытов был постоянным [3].

На рисунке 2а приведены результаты, полученные при изменении величины температуры уходящих дымовых газов в зависимости от параметров распыливающего агента и параметров жидкости подаваемой в акустический многосопловый распылитель-генератор акустических колебаний.

На первом этапе при подаче только воды идт снижение температуры отходящих дымовых газов с 320 оС до 318 оС при давлении воды 0,5 ати, 314 оС при давлении воды 2,0 ати, и 310 оС и 309 оС соответственно при давлении воды 2,5 ати и 3,0 ати. Дальнейшее увеличение давления распыливающего агента до 0,5 ати ведет к увеличению температуры от 1 оС (кривая 1) до 3 оС (кривая 5). Дальнейшее увеличение давления распыливающего агента ведет к уменьшению температуры уходящих дымовых газов и при давлении 2,0 3,0 ати, данное изменение носит одинаковый характер у кривых 3, 4, 5 с давлением жидкой фазы соответственно 2,0, 2,5 и 3 ати. Дальнейшее увеличение давления распыливающего агента вызывает рост температуры уходящих дымовых газов. Сопоставляя результаты с кривыми изменения звукового давления (рис. 2б) можно оптимизировать технологические параметры работы системы впрыска влаги в зону горения при воздействии колебаний.

Выводы:

Сопоставление кривых, приведенных на графиках (рис. 2а и рис.

2б) позволило выявить наиболее эффективные диапазоны параметров работы акустического генератора, а именно:

- давление распыливающего агента на входе в форсунку должно быть в пределах 2,5 – 3 ати;

- при указанных параметрах работы акустического генератора (акустической форсунки) наблюдается максимальное снижение температуры уходящих дымовых газов на выходе из котла – до 10 оС при наибольших значениях звукового давления;

- изменение звукового давления в зависимости от величины распыливающего агента носит нелинейный характер. Резкий рост звукового давления наблюдается при величине давления распыливающего агента в диапазоне от 0,2 до 0,3 МПа.

Список литературы

1. Худокормов, Н.Н. Использование активаторов горения для повышения эффективности работы котлов малой и средней мощности [Текст] / Н.Н. Худокормов, А.Н. Качанов // Энергои ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов VIII –ой Международной научно-практической интернет-конференции. – Орл: «Издательский дом «Орлик» и К», 2010. – С. 19-23.

2. Худокормов, Н.Н. Концепция комплексного подхода к решению проблемы повышения экологической и энергетической безопасности на основе использования энергосберегающих альтернативных топлив при производстве тепловой энергии [Текст] / Н.Н. Худокормов, Б.М.

Кривоногов, А.В. Теньков // Энерго-и ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов V–ой Международной научно-практической интернет-конференции. – Орл: «Издательский дом «Орлик»

и К», 2007. – С. 65-71.

3. Равич, М.Б. Эффективность использования топлива [Текст] / М.Б. Равич. – Изд-во «Наука», 1977. – с 344: ил.

4. Худокормов, Н.Н. К вопросу о новом способе повышения эффективности и качества сжигания топлива [Текст] / Н.Н. Худокормов, Б.М. Кривоногов, А.В. Тиньков, А.Н. Качанов // Энерго- и ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов V–ой Международной научнопрактической интернет-конференции. – Орл: «Издательский дом «Орлик» и К», 2007. – С. 60-64.

Качанов Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, зав. каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», e-mail: kan@ostu.ru.

Коренков Дмитрий Андреевич, аспирант каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК».

Худокормов Николай Николаевич, вед. специалист ЗАО «РЭС», г. Курск.

УДК 627.1.03

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ В Г.ОРЛЕ

–  –  –

Повышение энергоэффективности и внедрение энергосберегающих технологий в настоящее время является одним из важнейших направлений перевода экономики на путь интенсивного развития и рационального природопользования. Таким образом, основными направлениями экономии энергоресурсов являются: совершенствование технологических процессов, совершенствование оборудования, снижение прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, структурные изменения в технологии производства, структурные изменения в производимой продукции, улучшения качества топлива и энергии, организационнотехнические мероприятия. Проведения таких мероприятий вызывается не только острой необходимостью экономии энергетических ресурсов, но и важностью учета вопросов охраны окружающей среды при решении энергетических проблем.

Ключевые слова: энергоэффективность, отопление, энергоресурсы, энергосбережение The last time there are a lot of critical opinions about central heat supplying. The main defects are – the big losses of warm in tubes, deteriorations quality of heat supplying, because of absent on temperature graphic and necessaries pressures. The main directions in increasing reliability of system is correct using of heat carrying agent and quality of works, doing on all periods – since period of marking project till technical supervision.

Key words: Energy efficiency, heating technology, energy resources, energy saving Для повышения энергоэффективности при модернизации систем теплоснабжения, необходимо внедрять разработку научных основ технических решений и опытноконструкторской документации с использованием комплексного автоматического регулирование параметров теплоносителя в здании, и адекватную этим задачам конструкцию системы отопления, обеспечивающих точность и стабильность комфортных условий и экономичный расход тепла.

В целом в настоящее время здания стареют гораздо более быстрыми темпами, чем темпы строительства новых жилых зданий и проведения капитального ремонта, модернизации, реконструкции и сноса ветхого и аварийного жилья. Особо важная проблема – это обновление жилых зданий построенных по типовым проектам в период 60х годов. Особенно много нареканий жителей возникает в крупнопанельных домах с ненадежной гидро- и теплоизоляцией крыш и наружных стен и окон, которые приводит к протечкам и промерзаниям. Весьма остро стоит для большинства российских зданий избыточная инфильтрация из-за плохого состояния деревянных оконных и дверных блоков и особенно в местах общего пользования. В большинстве зданий система отопления является зависимой, то есть теплоноситель, подаваемый из системы районного теплоснабжения, поступает непосредственно к радиаторам, расположенным в квартирах, что не позволяет установку оборудования для системы отопления, позволяющего автоматически регулировать потребление тепла в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры воздуха в квартирах, освещенности фасадов и ветровой нагрузки. Неустойчивый гидравлический режим теплопотребления.

Информационные технологии открывают новые возможности при решении вопросов энергосбережения, связанные, прежде всего с использованием современной компьютерной техники и средств сбора и передачи данных. Внедрение программ и программных комплексов для тепло - и электроснабжающих организаций на предприятиях городов убедительно показывают, что энергосберегающим эффектом обладает компьютеризация расчетов с потребителями энергии. В значительной степени это связано с дисциплинирующим фактором, сопровождающим взаимоотношения поставщика и потребителя, возникающим в процессе компьютеризации учета. Внедрения новых ресурсосберегающих технологий, приборов учета и регулирования расхода энергоресурсов и воды, средств автоматизации систем жизнеобеспечения, замены устаревшего оборудования на энергосберегающее, а также комплексное автоматическое регулирование параметров теплоносителя в ИТП и в здании, с установкой балансировочных и запорных вентилей в ИТП, на разливах и стояках с расчетной настройкой и регулировкой установленного оборудования.

При модернизации систем в звене распределения между потребителями жилого дома внедрение технологии полностью автоматизированного количественно-качественного регулирования в индивидуальных тепловых пунктах, обеспечит качество и количество тепловой энергии в точном соответствии с погодными условиями, без непотопов осенью и перетопов весной и использование для насосов частотно-регулируемого электропривода.

Использование таких технологий должно быть закреплено нормативными требованиями для нового строительства и постепенной замены при реконструкции существующих зданий.

Необходимо законодательно закрепить экономический механизм, заинтересованности коммунальных и эксплутационных служб различных форм собственности и потребителей во внедрении такой технологии, в том числе путем льготного кредитования и налогообложения и экономического стимулирования.

На выбор стратегии реконструкции зданий большое внимание оказывают инженерное оборудование. Их технические параметры, физический износ, мощность и пропускная способность, предопределяют реконструкцию или полную модернизацию объектов с полной или частичной заменой сетей. Основная сложность проведения реконструктивных мероприятий заключается в значительной изношенности сетей и сооружений инженерных систем в городах и населенных пунктах, а также отставание мощностей и пропускной способности от потребностей.

Реконструкция возможна после обследования конструкций зданий и всех инженерных коммуникаций. Вместе с тем и сама система инженерного обеспечения нуждается в развитии и совершенствовании.

Необходимость в реконструкции возникает в следующих случаях:

- при проведении ремонтно- восстановительных работ на сетях или сооружениях с применением новых материалов, энергосберегающих технологий и нового оборудования;

- при изменении характера предоставляемых услуг населению;

- при изменении функционального состава застройки территории и, как следствие новых требований к инженерному обеспечению;

- при строительстве объектов или сооружений, а также реконструкции имеющихся с изменением объемов или требуемого качества инженерного обеспечения.

При обследовании инженерных коммуникаций необходимо, чтобы заказчики предоставляли достаточную исходную информацию по существующим сетям теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и канализации, электроснабжения, связи и радио, электрическим сетям, наружному электроосвещению, силовому оборудованию.

Для этого необходимо получить новые технические условия на соответствующие инженерные коммуникации.

Путем анализа и расчета устанавливается технический уровень здания, для которого необходим капитальный ремонт с модернизацией:

- качество функционирования, состоящее из способности поддержания заданных параметров теплоносителей, надежности, безопасности, экологической безопасности, удобства пользования, а в последнее время и ограничение по расходу энергоресурсов;

- ресурсоемкость в сфере демонтажа и монтажа, эксплуатации.

После технического обследования основные рекомендации для модернизации должны включать следующие направления:

применение более энергоэкономичных технических решений на основе последних достижений науки и техники;

повышения тепловой защиты зданий;

организация технологических процессов, в которых энергопотребляющее и энергопреоброзующее оборудование эксплуатируется в оптимальных режимах;

снижение постоянных составляющих энергозатрат, не связанных непосредственно с производством продукции и услуг;

обеспечение качественных ремонтов и обслуживания энергопотребляющего оборудования и систем, поддержание его в исправном состоянии;

обеспечение перехода на энергосберегающие и экологически чистые технологии.

Для модернизации индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) целесообразны следующие варианты:

установка инжекторных насосов с переменным диаметром сопла, что обеспечивает возможность оперативной ручной настройки параметров теплоносителя в системе отопления;

установка теплообменника отопления и системы автоматического управления параметрами теплоносителя в системе отопления в зависимости от температуры наружного воздуха;

установка теплообменника горячего водоснабжения и системы автоматического поддержания температуры горячей воды.

Для улучшения работы существующих тепловых сетей в г.

Орле необходимо провести следующие мероприятия:

энергоаудит систем теплоснабжения;

диагностику источников теплоты;

диагностику наружных строительных ограждений и систем отопления абонентов;

диагностику состояния труб и изоляции магистральных и распределительных сетей со сбором данных для математического моделирования сети;

расчет на математической модели гидравлического режима сети;

разработку проекта производства работ по реконструкции тепловых сетей с учетом антикоррозийной защиты;

проведение ремонтных и наладочных работ с увязкой гидравлических систем;

инвентаризацию и амортизацию тепловых сетей с созданием базы данных оборудования, технологических узлов, сопутствующих элементов сети.

Список литературы

1. Богуславский, Л.Д. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирование воздуха [Текст]: справочное пособие / Л.Д. Богуславский, В.И. Ливчак, В.П.

Титов и др.; под ред. Л.Д. Богуславского, В.И. Ливчака. – М.: Стройиздат, 1990. – 620 с.

2. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети. – Введ. 2003-09-01. - М.: ГПЦПП, 2004. – 38 с.

Музалевская Галина Николаевна, Госуниверситет-УНПК, доцент кафедры «ГСиХ».

Музалевский Александр Александрович, студент АСИ Госуниверситет-УНПК; тел.:

8(0862)778419, 8(910)2665337; e-mail: myz99@mail.ru.

УДК 338.2+697.1

АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛА РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНОГО БЛОКА В СФЕРЕ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

–  –  –

В статье рассматриваются вопросы социальной составляющей теплоснабжения. Использовались социологические методы исследования, произведена оценка текущей ситуации и выявлен вектор развития социального блока систем теплоснабжения.

Ключевые слова: учет, теплоснабжение, социальный блок, социологическое исследование, энергосбережение.

The article considers the questions of the social component of a heat supply. There are the sociological methods used in the article. The current situation has been assessed by the sociological survey. At conclusion was identified the vector of potential development of the social part of the heat supply systems.

Key words: metering, heat supply, energy saving, social sector, sociological survey.

Теплоснабжение является стратегически важной отраслью национальной экономики, в связи с чем ей следует уделять повышенное внимание. Весь процесс теплоснабжения можно представить в виде схемы: производитель энергии - транспортировка - потребитель энергии. Сложно переоценить степень социальной значимости отрасли, тепло в условиях климата наших широтах является необходимым условием для комфортного существования и даже для сохранения жизни. У каждого участника процесса теплоснабжения свои интересы, если производитель энергии заинтересован прежде всего в получении прибыли от своей деятельности, т.е. поставить больше энергии по более высокой цене, сократив при этом себестоимость продукции; то потребитель энергии заинтересован в получении тепла по наименьшей цене наилучшего качества. В современных условиях со стороны государства уделяется значительное внимание данной отрасли, происходит это в связи с накопившимся количеством проблем, интенсивный рост тарифов, не соответствующий росту тарифов уровень качества тепла, колоссальные тепловые потери, низкий КПД систем теплоснабжения и многие другие. Частные компании, берущие в аренду производственные мощности, не заинтересованы в инвестиционных вливаниях, что сказывается на потребителе тепловой энергии. Государственные инициативы зачастую оторваны от реальной ситуации на рынке теплоснабжения, в связи с чем потребитель не получает реального эффекта от программ. Как следствие повышения тарифных ставок и несопоставимого изменения качества тепловой энергии возникает социальная напряженность населения, растет количество неплательщиков, что, в свою очередь, невыгодно для производителей и не позволяет инвестировать средства в модернизацию и ремонт основных фондов системы.

–  –  –

Пичугин Игорь Леонидович, ассистент кафедры Экономической теории НИУ ВПО МГСУ, Москва, Ярославское шоссе 26; тел.: 8(985)1856199; e-mail: ilpichugin@yandex.ru.

УДК: 621.3

ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

–  –  –

В работе приведен способ оценки энергоэффективности городского хозяйства с помощью программного комплекса, который позволяет для вновь строящихся и реконструирующихся зданий и предприятий производить: расчет потерь напряжения силовых, осветительных, нагревательных и сварочных установок, расчет токов короткого замыкания. Основные задачи - повышение (оценка) энергоэффективности городского хозяйства и электробезопасности жителей и работников ЖКХ.

Ключевые слова: энергоэффективность, электробезопасность, городское хозяйство.

The energy efficiency assessment of municipal economy is conducted in this work, by means of program complex, that permits to make: short circuit calculation, voltage drop calculation of power, lighting, heating and welding equipment for new and reconstructed buildings and enterprises. The main tasks are: increase (assessment) of municipal economy energy efficiency and electrical safety of inhabitants as well as of housing and communal services workers.

Keywords: energy efficiency, electrical safety, municipal economy.

Одним из приоритетных направлений социального и экономического развития городов является повышение уровня комфортности проживания жителей, который обеспечивается бесперебойной работой систем жизнеобеспечения городского хозяйства:

транспорта, систем тепло-, газо-, водо- и электроснабжения жилищного фонда, наружного освещения улиц и магистралей города.

Основным условием функционирования систем жизнеобеспечения городского хозяйства является их надежное, электробезопасное, энергоэффективное и бесперебойное электроснабжение.

В связи с ростом электротравматизма в жилых зданиях и производственных помещениях с 621 чел./год в 1952 г. в СССР до 4557 чел./год в 1996 г. в России проблема электробезопасности является актуальной и требует скорейшего решения [1].

Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» определяет необходимость экономии ресурсов в стране.

Программный комплекс позволяет для вновь строящихся и реконструируемых зданий и предприятий, а также при энергоаудите производить:

- Расчет потерь напряжения [2] (рис. 1) силовых, осветительных, нагревательных и сварочных установок (потери на любом участке и/или суммарные потери на всем протяжении линии от источника до потребителя), которые могут иметь разветвленную структуру, что свойственно жилищным, торговым и производственным строениям. Это позволяет не только спроектировать качественное освещение, а качество освещения напрямую влияет на здоровье человека, но и снизить потери энергетических ресурсов при их передаче. Поэтому расчет потерь напрямую связан с понятием энергоэффективности;

- Расчет токов короткого замыкания [3] (рис. 1, однофазного дугового и трехфазного металлического – ОДКЗ и ТМКЗ). Данный расчет позволит нам:

1. Оценить время автоматического отключения питания аппаратами защиты - это показатель, относящийся к электробезопасности людей (персонала, жителей и т.п.) при косвенном прикосновении к токоведущим частям электроустановок согласно ПУЭ (7 издание).

2. От токов КЗ отстраиваются аппараты защиты, для обеспечения селективного отключения аварийного участка. Отказ одного элемента не должен приводить к прекращению работоспособности всей системы, что может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, дисбаланс сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Следовательно, расчет токов КЗ является неотъемлемой частью при оценке электробезопасности и надежности системы электроснабжения.

Основные задачи

- повышение (оценка) энергоэффективности городского хозяйства и электробезопасности жителей, работников и т.п. Объект исследования – системы электроснабжения объектов и малых предприятий городов Российской Федерации (ЖКХ, магазины, рынки и т.д.).

Методика расчета, заложенная в программу, основана на следующих документах:

«Правила устройства электроустановок» (ПУЭ), издания 6 и 7; ГОСТ 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией»; ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ»; ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения», Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Рисунок 1 – Главное окно программы

Полученные результаты:

- повышение эффективности использования энергетических ресурсов в жилищном фонде, в системах коммунальной инфраструктуры, за счет сокращение потерь энергетических ресурсов при их передаче;

- сокращение расходов бюджетов на обеспечение энергетическими ресурсами государственных учреждений, муниципальных учреждений, органов государственной власти, органов местного самоуправления, а также расходов бюджетов на предоставление субсидий организациям коммунального комплекса на приобретение топлива, субсидий гражданам на внесение платы за коммунальные услуги с учетом изменений объема использования энергетических ресурсов;

- повышение уровня электробезопасности, за счет защиты от прикосновения к токоведущим частям электроустановок.

Программа предназначена для широкого применения различными организациями:

- проектирование вновь строящихся объектов городского хозяйства;

- реконструкция старых сооружений;

- проведение энергоаудита, в том числе проведение энергоаудита специальными малыми предприятиями при ВУЗах.

Разработанный программный комплекс «Расчет потерь напряжения в распределительных сетях до 1 кВ» был отмечен дипломом третьей степени по итогам Конкурса Юго-Восточного административного округа города Москвы на лучшую студенческую инновационную работу в 2010 году по направлению «Городское хозяйство».

Список литературы

1. Саженкова, Н.В. Разработка методики проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ на этапе проектирования систем электроснабжения Н.В. [Текст] : дис. … канд. техн. наук / Наталья Викторовна Саженкова. – Москва:

МЭИ, 2006.

2. Справочник по расчету проводов и кабелей [Текст] : 3-е издание, переработанное и дополнено. – М.: «ЭНЕРГИЯ», 1969.

3. Беляев, А.В. Выбор аппаратуры защит и кабелей в сетях 0,4 кВ [Текст] / А.В. Беляев. – Ленинград, «ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ», 1988.

4. Руководство по устройству электроустановок [Текст]: Schneider Electric, 2010.

Наталья Викторовна Саженкова, канд. техн. наук, доцент кафедры ЭПП «НИУ «МЭИ»; адрес:

111397, г. Москва, Зелный проспект, д.26, кв. 41; тел.: 8 (916) 144-1685; e-mail:

ragoutkina@yandex.ru.

Владислав Вячеславович Усов, аспирант ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ»; 140030, Московская обл., г. Раменское, ул. Гурьева, д. 1, корп. «Г», кв. 112; тел.: 8 (910) 4418601; e-mail: threatman@pochta.ru.

СЕКЦИЯ №2. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ,

СООРУЖЕНИЙ И ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ

Руководители:

Турков Андрей Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры СКиМ, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», г. Орл.

____________________________________________________________________

УДК 697.34(0.75)

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ

СЕТЕВЫХ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК КОТЕЛЬНЫХ

–  –  –

В основу модели положены четыре уравнения: уравнение теплового потока, отдаваемого паром и его конденсатом в обеих ступенях установки, уравнение теплового потока, отдаваемого паром во второй ступени установки и уравнения тепловых потоков, воспринимаемых нагреваемой водой как во второй, так и в первой ступенях установки. Решение модели позволяет определить расход пара (конденсата), температуру нагреваемой воды на входе во вторую ступень установки и тепловые мощности ступеней установки.

Ключевые слова: котельная, водоподогревательная установка, сетевая (нагреваемая) вода, насыщенный пар, конденсат, расход, температура, энтальпия, тепловой поток, уравнение теплового потока, математическая модель.

The model is based on four equations: equation of heat-flow rejected by steam and its condensate at both stages of the unit; equation of heat-flow rejected by steam at the second stage of the unit and equations of heat-flows perceived by the heated water at the first and the second stages of the unit. Model solution allows determining of steam flow rate (condensate), temperature of water at input into the second unit stage and heating capacities of unit stages.

Key-words: boiler station, water heating unit, network heated water, saturated steam, condensate, flow rate, temperature, enthalpy, heat flow, heat-flow equation, mathematical model.

Как известно, сетевые водоподогревательные установки (ВПУ), размещаемые в котельных, выполняются обычно двухступенчатыми. В этих установках в качестве второй (верхней) ступени находят применение паровые водоподогреватели, а в качестве первой (нижней) ступени используются водяные водоподогреватели (охладители конденсата).

Соответственно, в верхнюю ступень сетевой ВПУ в качестве греющего теплоносителя поступает насыщенный пар низкого давления, а в нижнюю – его конденсат.

Содержанием данного исследования является разработка и решение математической модели теплового режима двухступенчатых сетевых ВПУ котельных. Величины, полученные в результате решения модели, находят применение в качестве исходных данных в тепловом расчете этих установок.

Исходные предпосылки, обеспечивающие разработку модели, обозначены в рамках анализа существующей методики теплового расчета сетевых ВПУ [1 - 4].

Согласно [3, 4], температура 2 k1 греющего теплоносителя (конденсата) на выходе из охладителей конденсата (из первой ступени ВПУ) определяется по выражению:

2k1 1d1 5...10,0 C, (1) где 1d 1 – температура нагреваемой (обратной сетевой) воды на входе в первую ступень ВПУ.

Из-за наличия теплообмена между пленкой конденсата и наружной поверхностью трубок паровых водоподогревателей температура k 2 конденсата понижается и становится несколько меньше температуры t s насыщения. Учет понижения температуры k 2 конденсата приводит к некоторому росту мощности Qd 2 верхней ступени (паровых водоподогревателей) сетевой ВПУ.

Соответственно, температура 2 k 2 (1k1 ) конденсата на выходе из паровых водоподогревателей (на входе в охладители конденсата) предварительно определяется следующим образом:

2k 2 ts tk 2, (2) где t s - температура насыщения, соответствующая давлению ps насыщенного пара, поступающего в паровые водоподогреватели, С ;

tk 2 - температурная поправка, учитывающая понижение температуры пленки конденсата на наружной поверхности трубок водоподогревателя ; как показывают расчеты, предварительно может быть принято: tk 2 (10...20)0 C.

Одна из особенностей теплового расчета двухступенчатых сетевых ВПУ – это необходимость распределения их тепловой мощности по их ступеням. Отмеченная задача решается в результате решения математической модели теплового режима установок.

Данная модель представляет собой следующую систему уравнений:

Qd Dп is i2k1 Dп Gk ; (3) Qd 2 Dп is i2k 2 ; (4) Qd 2 c Gd 2d 2 1d 2 ; (5) Qd1 c Gd 2 d1 1d1, (6) где Qd - тепловой поток, отданный конденсирующимся паром и его конденсатом, соответственно, в первой и во второй ступенях ВПУ, Вт; Qd2 - тепловой поток, отданный конденсирующимся паром и воспринятый нагреваемой (сетевой) водой во второй ступени ВПУ, Вт; Qd1 - тепловой поток, воспринятый нагреваемой (сетевой) водой в первой ступени ВПУ, Вт; Dп, Gk - расходы пара и конденсата, соответственно, через верхнюю (вторую) и нижнюю (первую) ступени ВПУ, кг/с; Gd - расход сетевой воды, циркулирующей через ВПУ, кг/с; с – удельная теплоемкость воды, Дж/(кг оС); is, i2 k 2 - энтальпии, соответственно, насыщенного пара при его температуре t s (давлении ps ) насыщения и конденсата при его температуре 2 k 2, Дж/кг; 2 k 2 - тоже, что и по выражению (2); i2 k1 - энтальпия конденсата при его температуре 2 k1, Дж/кг; 2 k1 - тоже, что и по выражению (1); 1d 2, 2d 2 - температуры нагреваемой (сетевой) воды, соответственно, на входе и выходе из верхней (второй) ступени сетевой ВПУ, оС; 1d 1 - тоже, что и в выражении (1); 2 d 1 - температура нагреваемой (сетевой) воды на выходе из нижней (первой) ступени ВПУ, оС.

Решением уравнения (3) является расход Dп насыщенного пара, поступающего в верхнюю (вторую) ступень сетевой ВПУ (расход Gk конденсата через е первую ступень).

По уравнению (4) находится тепловая мощность Qd 2 верхней (второй) ступени сетевой ВПУ.

В результате решения уравнения (5) находится температура 1d 2 ( 2 d 1 ) нагреваемой (сетевой) воды на входе в верхнюю (вторую) ступень (на выходе из нижней (первой) ступени) сетевой ВПУ.

Уравнение (6) служит для определения тепловой мощности Qd 1 нижней (первой) ступени сетевой ВПУ.

Список литературы

1. Сафонов, А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям [Текст]: Учебное пособие для вузов / А.П. Сафонов. – 3-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 232 с.

2. Соловьев, Ю.П. Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий [Текст] / Ю.П. Соловьев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978. – 192 с.

3. Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети [Текст]: Учебник для вузов / Е.Я. Соколов. – 8-е изд., стереот. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 472 с.

4. Козин В.Е. Теплоснабжение [Текст]: Учебное пособие для студентов вузов / В.Е. Козин, Т.А. Левина, А.П. Марков и др. – М.: Высш. школа, 1980. – 408 с.

Горшенин Владимир Петрович, канд. техн. наук, с.н.с., доцент кафедры «Городское строительство и хозяйство» ФГБОУ ВПО «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс», г. Орл; тел.: 8(4862) 432630; 8(960)6434741.

УДК 697.34(0.75)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫХ

УСТАНОВОК ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

–  –  –

В основу модели положены семь уравнений. Первые три уравнения - это уравнения тепловых потоков, воспринимаемых нагреваемой водой в целом в ВПУ ГВС, а также по отдельности в ее двух ступенях.

Остальные четыре уравнения – это уравнения тепловых потоков, отдаваемых греющей водой в целом в тепловом пункте и по отдельности в теплообменниках ГВС и отопления. Решение модели позволяет определить расходы нагреваемой и греющей воды, тепловые мощности ступеней ВПУ ГВС, температуры греющей воды на выходе из второй ступени ВПУ ГВС, системы отопления, первой ступени ВПУ ГВС.

Ключевые слова: тепловой пункт, водоподогревательная установка, нагреваемая вода, греющая (сетевая) вода, расход, температура, тепловой поток, уравнение теплового потока, математическая модель.

The model is based on seven equations. The first three equations are the equations of heat flows perceived by the heated water in whole in Water Warming Plant (WWP) of Hot Water Supply (HWS), and also separately at its stages. The rest four equations are the equations of heat flows rejected by water in whole at heat supply station and separately in heat exchange unit of Hot Water Supply and heating. Model solution allows determining of heated and heating water rate, heating capacities of the stages of WWP of HWS, heating water temperature at output at the second stage of WWP of HWS, heating system, the first stage of WWP of HWS.

Key-words: heat supply station, water heating unit, heated water, heating (network) water, flow rate, heat flow, heat-flow equation, mathematical model.

Содержанием данного исследования является совершенствование математической модели теплового режима последовательных двухступенчатых водоподогревательных установок (ВПУ) горячего водоснабжения (ГВС) систем централизованного теплоснабжения (СЦТ). Величины, полученные в результате решения модели, находят применение в качестве исходных данных в тепловом расчете этих установок.

Исходные предпосылки, обеспечивающие разработку модели, обозначены в рамках анализа существующих методик теплового расчета ВПУ ГВС. Согласно [1, 2], при выполнении теплового расчета ВПУ ГВС в качестве расчетного значения температуры наружного воздуха принимается ее значение в точке излома температурного графика (ни ) или в начале (конце) отопительного периода (нн ), если излом графика отсутствует.

В этом случае значение температуры 12и греющей (сетевой) воды на входе во вторую (верхнюю) ступень ВПУ ГВС принимается следующим образом:

12 =1п или 12 =1, где 1п, 1 – температуры прямой сетевой воды в точке излома, соответственно, повышенного и отопительно-бытового температурного графиков (при н =н ), °С.

Значение расчетного теплового потока на горячее водоснабжение в тепловых расчетах ВПУ ГВС принимается в зависимости от такого фактора как наличие в СЦТ баковаккумуляторов горячей воды. При наличии отмеченных баков в качестве расчетного принимается средний тепловой поток, а при их отсутствии – максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение [1, 2].

Одна из исходных предпосылок, принятых при разработке модели состоит в том, что основу теплового расчета последовательных ВПУ ГВС составляют традиционные уравнения теплового баланса и теплопередачи. Отмеченная предпосылка принята с учетом исследований, выполненных в [3, 4]. При этом, например, в [2] в основу теплового расчета всех видов ВПУ ГВС вместо уравнения теплопередачи положено их уравнение характеристики.

Математическая модель теплового режима двухступенчатых последовательных ВПУ

ГВС может быть представлена как система следующих уравнений:

= ; (1) 1 = 1 ; (2) 2 = 1 ; (3) + = 12 21 ; (4) 2 = 12 22 ; (5) = 1о 2о ; (6) 1 = 11 21, (7) где – расчетный тепловой поток на горячее водоснабжение; 1 и 2 – расчетные тепловые потоки, воспринимаемые нагреваемой водой и отдаваемые греющей (сетевой) водой, соответственно, в первой и во второй ступенях ВПУ; - тепловой поток на отопление в точке излома отопительно-бытового температурного графика (при н =н ); удельная теплоемкость воды; - расчетный расход нагреваемой воды; расчетный расход сетевой (греющей) воды на тепловой пункт;, 1,, - расчетные температуры нагреваемой воды, соответственно, на входе и на выходе из первой ступени ВПУ, на выходе из ее второй ступени, °С; 12, 22 – расчетные температуры греющей (сетевой) воды, соответственно, на входе и выходе из второй (верхней) ступени ВПУ, °С; 1о, 2о температуры греющей (сетевой) воды, соответственно, на входе и выходе из системы водяного отопления; 11, 21 – расчетные температуры греющей (сетевой) воды, соответственно, на входе и выходе из первой (нижней) ступени ВПУ, °С.

Значение температуры 21 (2 ) греющей воды после первой (нижней) ступени ВПУ ГВС (на выходе из теплового пункта) принимается как технически целесообразное значение.

Решением уравнения (1) является расчетный расход нагреваемой воды.

С помощью уравнений (2) и (3) находятся тепловые потоки 1 и 2, передаваемые от греющей к нагреваемой воде, соответственно, в первой (нижней) и во второй (верхней) ступенях ВПУ ГВС (их тепловые мощности).

Решением уравнения (4) является расчетный расход сетевой воды через тепловой пункт.

Уравнение (5) решается относительно температуры 22 (1о ) греющей (сетевой) воды на выходе из второй (верхней) ступени ВПУ ГВС (на входе в теплообменное устройство систем водяного отопления).

Из уравнения (6) находится температура 2о (11 ) греющей (сетевой) воды на выходе из систем водяного отопления (на входе в первую ступень ВПУ).

Из уравнения (7) находится температура 21 (2 ) греющей (сетевой) воды на выходе из первой (нижней) ступени ВПУ ГВС (на выходе из теплового пункта) и в результате чего проверяется правильность предыдущих вычислений.

В инженерной практике температура 1 нагреваемой воды после первой (нижней) ступени ВПУ в точке излома отопительно-бытового температурного графика вычисляется обычно с использованием соотношения [2]:

1 = 11 1, (8) где 11 – тоже, что и в уравнении (7); 11 = 2 ; 2 – температура обратной сетевой воды в точке излома отопительно-бытового температурного графика, °С; 1 – недогрев нагреваемой воды после первой (нижней) ступени ВПУ до температуры 11 сетевой (греющей) воды, поступающей в эту ступень после систем водяного отопления и второй (верхней) ступени ВПУ, °С; технически целесообразное значение величины 1 составляет [2]: 1 =(5…10) °С.

Следует отметить, что температуру 1, входящую в уравнения (2) и (3), с использованием выражения (8) в рамках решаемой задачи определить не представляется возможным. Это связано с тем, что температура 11 (2о ) в уравнении (6) является неизвестной величиной.

Как отмечено в [4], при 1 =2 : 1 = 0,5 +. В этом случае значение температуры 1 в среднем получается, как показывают расчеты, несколько меньше, чем ее значение по выражению (8).

В конечном счете, расчетное значение температуры 1 определяется следующим образом:

1 = 0,5 + + 1, (9) где, - тоже, что и в уравнении (1); 1 – температурная надбавка, °С.

В выражении (9) предварительно принимается, что: 1 =3…7 °С и затем, если не выполняется соотношение (8), значение величины 1 уточняется.

Список литературы

1. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов [Текст].

2. Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети [Текст]: учебник для вузов / Е.Я. Соколов. – 8-е изд., стереот. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 472 с.

3. Горшенин, В.П. Анализ методов решения задачи центрального качественного регулирования отпуска теплоты в водяных системах централизованного теплоснабжения [Текст] / В.П. Горшенин // Строительство и реконструкция, 2011. - №5. – С. 8 – 14.

4. Горшенин, В.П. Новый подход к решению задачи центрального регулирования совмещенной нагрузки отопления и горячего водоснабжения в водяных системах централизованного теплоснабжения [Текст] / В.П. Горшенин // Строительство и реконструкция, 2012. – №5. - С. 39 – 49.

Горшенин Владимир Петрович, канд. техн. наук, с.н.с., доцент кафедры «Городское строительство и хозяйство» ФГБОУ ВПО «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс», г. Орл; тел. 8(4862)432630; 8(960)6434741.

УДК: 621.31.002.5

АНАЛИЗ ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЗДАНИЙ

–  –  –

В статье приведены результаты анализа видов техногенной опасности электроустановок зданий в качестве методологической основы для создания комплексных систем обеспечения безопасности.

Ключевые слова: электроустановка, опасность, безопасность, электропоражение, пожар, короткое замыкание, перегрузка, электромагнитное излучение, система безопасности.

ANALYSIS OF TECHNOGENIC DANGERS

ELECTRICAL INSTALLATIONS OF BUILDINGS

–  –  –

Электроустановки зданий являются одним из самых распространенных источников техногенной опасности. С этими техническими устройствами человек взаимодействует ежедневно в различных сферах своей жизнедеятельности.

Опасность таких электроустановок имеет несколько видов, каждый из которых характеризуется собственными физическими процессами и особенностями физиологического воздействия на человека. Некоторые виды опасности в теоретическом и прикладном аспектах рассматриваются в рамках отдельных научных и инженерных дисциплин, таких как «Электробезопасность» и «Пожаробезопасность». При этом уделяется внимание и вопросам построения систем защиты человека.

Наличие нескольких разновидностей опасности электроустановок предопределяет необходимость их комплексного рассмотрения.

Полный спектр известных в настоящее время опасностей представлен в рамках дисциплин «Безопасность жизнедеятельности» и «Ноксология». Однако в этих дисциплинах не рассматривается совокупность видов опасности для определенных технических устройств. В связи с этим возникает необходимость в формировании интегрирующего научного направления (научной дисциплины) «Комплексная безопасность электроустановок зданий».

Целесообразность формирования такого направления обусловлена: 1) большим количеством источников техногенной опасности и интенсивным взаимодействием людей с этими источниками, 2) необходимостью рассмотрения одновременно всех видов опасности электроустановок (как для специалистов, так и для широких слоев населения), 3) появлением относительно нового аспекта опасности электроустановок, обусловленного влиянием на человека электромагнитных полей промышленной частоты, генерируемых электроустановками, 4) сходством первопричин различных опасностей электроустановок, 5) использованием единых технических решений для предотвращения опасностей электроустановок.

Междисциплинарное научное и инженерное направление «Комплексная безопасность электроустановок зданий» должно иметь две части, включающих анализ техногенной опасности электроустановок и разработку технических систем, обеспечивающих комплексную безопасность рассматриваемых электроустановок.

При проведении анализа техногенной опасности электроустановок необходимо, прежде всего, опираться на научные положения, содержащиеся в теории безопасности и научной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» [1].

Особого внимания требует вопрос определения понятий «опасность»

и «безопасность». Как указано в специальном терминологическом исследовании [2], эти базовые понятия до настоящего времени окончательно не определены.

Важным результатом этого исследования является положение о том, что безопасность представляет собой системную характеристику взаимодействия двух специальным образом взаимодействующих объектов. Изучение опасности электроустановок зданий целесообразно осуществлять именно на этой основе с учетом специфики процессов предметной области. При описании опасности электроустановок системную «концепцию двух объектов» целесообразно расширить до «концепции трех объектов», введя в рассмотрение дополнительный объект, функцией которого является защита одного объекта от воздействий другого объекта (объекта опасности от источника опасности). Введение третьего объекта позволяет продуктивно использовать «сопряженный» термин «безопасность» и описывать на его основе «понятийное поле» систем обеспечения безопасности.

Важным вопросом разрабатываемого междисциплинарного направления является описание источников опасности. Очевидно, что в роли таких источников выступают электроустановки зданий. Вместе с тем существует большое количество вариантов выделения электроустановок, находящихся в пределах помещения. Нами предлагается конструктивно-функциональное описание источника опасности, базирующееся на понятии «сгруппированная электроустановка». Такая электроустановка включает всю систему электроснабжения помещения и все находящиеся в нем электроприемники.

После описания источника опасности в помещении необходимо выявить перечень объектов (объектов опасности), по отношению к которым электроустановки играют роль источников опасности. При таком выявлении одновременно можно осуществлять и выделение видов опасности электроустановок.

В перечень указанных объектов, прежде всего, входит человек. На него электроустановкой может быть оказано несколько различных видов воздействий. Одно из них определяется возможностью протекания тока через тело человека. В результате такого воздействия может возникнуть электрический удар и электрический шок, которые могут привести к смертельному электропоражению [3]. Рассмотренное воздействие определяет первый вид опасности электроустановок зданий.

Вторым возможным видом является воздействие на человека электромагнитного поля, создаваемого электроустановкой [4]. В общем случае на человека могут оказывать влияние как электрическая, так и магнитная составляющие поля. Поля, создаваемые электроустановками, могут иметь различную частоту. Таким образом, электроустановки являются источником второго вида опасности - электромагнитной.

К одной из разновидностей опасности электроустановок, выделенной в [5], относится материальный ущерб, вызываемый пожаром из-за различных «электротехнических» причин.

Такими причинами обычно являются аварийные режимы – короткие замыкания и перегрузки. Эти режимы создают условия для возникновения источников зажигания, вызывающих пожар.

Уничтожение объектов в зоне пожара, приводит к тому, что собственнику объекта наносится прямой или косвенный материальный ущерб. Таким образом, в качестве объекта опасности рассматриваются некоторые объекты, оказывающиеся в зоне пожара. При этом оценивается только экономический аспект от их повреждения. Рассмотренные явления определяют третий вид опасности электроустановок зданий.

Вместе с тем возможно возникновение пожара, объектами которого являются сами электроустановки или их части. Так, например, возможно загорание изоляции на участке электропроводки. Повреждение электроустановки по указанной причине также приводит к прямому или косвенному материальному ущербу ее собственника. Будем в связи с этим выделять четвертый вид опасности электроустановок, связанный с возможностью их «самоповреждения» вследствие пожара.

На практике возможны ситуации, когда пожар по электрическим причинам, возникший в помещении, вызывает воздействие пожароопасных факторов на людей, оказавшихся в рассматриваемом помещении. В этом случае нужно говорить об опосредованном опасном воздействии электроустановок на организм человека, осуществляемом через явление пожара. Объектом опасности в данном случае опять становится человек. Процесс опасного воздействия электроустановки на человека становится многостадийным. Будем связывать с рассмотренным явлением пятый вид опасности.

В сельскохозяйственных помещениях может быть выделен вид еще один опасности, обусловленный снижением продуктивности или гибели животных вследствие неисправности электроустановок.

Таким образом, нами выделены шесть видов техногенной опасности электроустановок зданий. Этот перечень предопределяет функции, которыми должны обладать комплексные систем защиты таких электроустановок.

Научные исследования по созданию многофункциональных систем защиты электроустановок с различными наборами защитных функций в течение нескольких десятилетий ведутся в Алтайском государственном техническом университете им. И.И.

Ползунова [6]. Представленный материал определяет направление формирования новой научной дисциплины, позволяющей строить полнофункциональные системы защиты.

Список литературы

1. Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды [Текст] :

учебник / С. В. Белов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во Юрайт, 2011. – 680 с.

2. Гражданкин, А. И. Опасность и безопасность [Текст] / А.И. Гражданкин // Безопасность труда в промышленности. – 2002. – № 9. – С. 41-43.

3. Маньков, В.Д. Обеспечение безопасности при работе с ПЭВМ [Текст] : Практическое руководство / В.Д. Маньков. – СПб.: Политехника, 2004. – 277 с.

4. Карякин, Р.Н. Основы электромагнитной совместимости [Текст] : учебник для вузов / Р.Н.

Карякин, Л.В. Куликова, О.К. Никольский, А.А. Сошников, Н.Т. Герцен, Т.В. Еремина, А.А. Зайцев;

под ред. Р.Н. Карякина. – Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. – Изд. 2-е, перераб.- Барнаул: ОАО «Алтайский дом печати», 2009. – 470 с.

5. ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.– Введен. 2000-01-01. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.ervist.ru/info/normbase/gost12304798.pdf.

6. Никольский, О.К. Комплексная система обеспечения безопасности электроустановок сельских населенных пунктов. Методические и практические рекомендации [Текст] / О.К.

Никольский, А.А. Сошников, О.Н. Дробязко, Т.В. Еремина, С.А. Сошников, Ю.С. Лукьянов, С.Н.

Серов, Б.С. Компанеец, С.Ф. Нефедов, О.В. Полухин; под ред. А.А. Сошникова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2011. – 112 с.

Дробязко Олег Николаевич, д-р техн. наук, профессор кафедры «Электрификация производства и быта», Алтайский государственный технический университет им. И.И.

Ползунова; Почтовый адрес:

656064, г. Барнаул, ул. Павловский тракт, д.62, кв. 75; е-mail: drolnik@List.ru; тел.: 8 (385-2) 36-71-29.

Сошников Александр Андреевич, д-р технических наук, профессор кафедры «Электрификация производства и быта», Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова;

Почтовый адрес:

- 656002, г. Барнаул, Проезд 9 мая, д. 9, кв. 29; е-mail: elnis@inbox.ru; тел.: 8 (385-2) 36-71-29.

УДК 621.184 : 001.891.5

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА ПРИ

ПРИМЕНЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ СНИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ

АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

–  –  –

В статье приведены результаты исследования по применению технологий интегрально-комплексного подхода в котле типа КВГМ 100 при работе на природном газе. Доказана энергетическая и экологическая эффективность применения предложенной технологии интегрально-комплексного подхода на котле типа КВГМ 100.

The article presents the results of a study on the application of integrated technology-integrated approach in the boiler KVGM 100 for natural gas. Proved energy and environmental effectiveness of the proposed technologyintegrated comprehensive approach to the boiler KVGM 100.

Проведенный анализ существующих конструкций котлов малой и средней мощности позволил четко определить наиболее рациональные схемы применение технологий интегрально-комплексного подхода, в основе которых лежит применение акустических колебаний [1, 2].

Применительно для котла типа КВГМ 100 данные технологии основываются на использовании многозонного сжигания совместно с впрыском влаги в пространство горящего факела в зоне действия акустических колебаний.

Организация многозонного сжигания в котле осуществлялась перераспределением воздуха на горелочные устройства за счет изменения положения их шиберов с пульта оператора.

Водогрейный котел типа КВГМ 100 был переобрудован под опытно-промышленную установку и оснащн всеми необходимыми точками пробоотбора. В качестве топлива использовался природный газ.

Анализ дымовых газов выполнялся на газоанализаторе типа ТЕСТО. Отбор пробы дымовых газов и замер температуры производился на выходе из котла перед дымососом из первого и второго газоходов.

Тепловая мощность котла в период проведения испытаний изменялась от 60 Гкал/час до 100 Гкал/час (69,77 МВт до 116,28 МВт).

КПД котла подсчитывали по прямому и обратному тепловым балансам по методике М.Б Равича [3].

В качестве отправных режимов, при которых были проведены балансовые испытания котла, были выбраны следующие значения тепловой мощности котла: 60 Гкал/час (69,77 МВт), 63 Гкал/час (73,26 МВт), 73 Гкал/час (84,88 МВт), 84 Гкал/час (97,67 МВт), 100 Гкал/час (116,28 МВт).

Перерывы между контрольными замерами для выполнения теплового баланса котла составляли (Авдеева): при изменении теплового режима – не менее 3-х часов, при изменении воздушного режима – не менее 30 мин.

Перед началом проведения испытаний котел отработал трое суток.

В начале была выполнена «фотография» котла, целью которой было определить базовые точки замера состава дымовых газов и параметров для подсчета теплового баланса котла на каждом выбранном тепловом режиме. Концентрация N0х приводилась к коэффициенту избытка воздуха = 1.

Математическая обработка полученных данных позволила получить зависимости изменения концентрации окислов азота в зависимости от применяемого метода снижения выбросов оксидов азота и изменение КПД. Ограничением при проведении испытаний принималось концентрация С0 = 0 – 1 ppm.

В качестве турбулизатора использовалась акустическая форсунка, в основе конструкции которой использован генератор Гартмана. В качестве работающей среды использовался сухой насыщенный пар.

Испытания котла проводились в объеме балансовых испытаний с обязательным измерением выбросов вредных веществ.

Изменение концентрации оксидов азота имеет ярко выраженную нелинейную зависимость (рис.1). Так при 63 % тепловой нагрузке максимальное значение оксидов азота, приведенное к коэффициенту избытка воздуха 1, составляет 200 мг/м 3. Перераспределение воздуха позволяет снизить концентрацию оксидов азота до 165 мг/м 3, впрыск влаги в зону горения позволяет снизить выбросы оксидов азота до 145 мг/м 3. При комбинированном воздействии впрыска влаги в зоне действия акустических колебаний и перераспределения воздуха по грелочным устройствам достигается снижение выбросов оксидов азота до 95 мг/м3. Применение комбинированного метода позволяет повысить КПД котла на 2,9 %.

Дальнейшее увеличение тепловой мощности котла влечет за собой увеличение концентрации оксидов азота, причем тенденция снижения выбросов сохраняется. При максимальной тепловой мощности котла концентрации оксидов азота в начальной стадии составляет 240 мг/м3, в режиме перераспределения воздуха – 208 мг/м3, впрыск влаги – 180 мг/м3, при комбинированном воздействии на факел – 110 мг/м3.

Таблица 1 – Изменение окислов азота и КПД котла в зависимости от применяемого метода Значение величин Наименование величин Тепловая мощность котла, Гкал /час 62,7 72,9 83,8 99,8 Исходная концентрация окислов азота, мг/м3 199 208 221 239 Концентрация окислов азота, мг/м3 (ступенчатое сжигание) Концентрация окислов азота, мг/м3 (впрыск влаги в зону горения при воздействии 151 155 166 181 акустических колебаний) Концентрация окислов азота, мг/м3 (впрыск влаги в зону горения при воздействии 93,1 94,2 101,9 109,9 акустических колебаний + ступенчатое сжигание) Процент снижения окислов азота, % 53,2 54,7 53,9 54 Увеличение КПД, % + 2,9 +2,8 +2,5 2,2 КПД при увеличении тепловой мощности котла изменяется следующим образом: при 63 % происходит увеличение КПД по сравнению с базовым вариантом на 3 %, при 73 % увеличение составляет 2,8 %, при 84 % увеличение КПД составляет 2,5 %, при 100 % нагрузке - 2,4 %.

На рис. 1 показаны графики изменения концентрации окислов азота при применении различных методов понижения выбросов окислов азота. Кривая 1 соответствует изменению динамики концентрации окислов азота в исходном состоянии работы котла в зависимости от тепловой мощности котла. Кривая 2 соответствует изменению динамики концентрации окислов азота в режимах ступенчатого сжигания природного газа при работе котла в зависимости от тепловой мощности котла. Кривая 3 соответствует изменению динамики концентрации окислов азота в режимах впрыска влаги в зону горения в зоне действия акустических колебаний

–  –  –

Список литературы

1. Худокормов, Н.Н. Использование активаторов горения для повышения эффективности работы котлов малой и средней мощности [Текст] / Н.Н. Худокормов, А.Н. Качанов // Сб. Энергои ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов VIII Международной научно-практической интернет-конференции. – Орл: Издательский дом «ОРЛИКиК», 2010. – С. 159-163.

2. Худокормов, Н.Н. К вопросу о новом способе повышения эффективности и качества сжигания топлива [Текст] // Н.Н. Худокормов, Б.М. Кривоногов, А.В. Тиньков, А.Н. Качанов // Сб.

Энерго- и ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов V Международной научно-практической интернет-конференции. Орл: Издательский дом «ОРЛИКиК», 2007. – С. 65-71.

3. Равич, М.Б. Эффективность использования топлива [Текст] / М.Б. Равич. – Изд-во «Наука», 1977. – 344 с.: ил.

Качанов Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, зав. каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», e-mail: kan@ostu.ru.

Коренков Дмитрий Андреевич, аспирант каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК».

Худокормов Николай Николаевич, вед. специалист ЗАО «РЭС», г. Курск.

Пал Манфред, доктор наук, профессор кафедры «Механическая перерабатывающая техника», университет «Падерборн».

УДК 621.184 : 001.891.5

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНО-КОМПЛЕКСНОЙ

ТЕХНОЛОГИИ НА КОТЛЕ ТИПА ДЕ-16-14 ГМ ПРИ СЖИГАНИИ

ПРИРОДНОГО ГАЗА

–  –  –

В статье приведены результаты исследования применения интегрально-комплексной технологии в основе которой лежит впрыск влаги в область горения в зоне действия акустических колебаний. Показаны результаты увеличения КПД котельной установки и снижения выбросов окислов азота. Приведены данные влияния частоты колебаний на величину снижения выбросов окислов азота.

Тhe article presents the results of a study of application of integrated-complex technology which is based on injection of moisture in the area of combustion in range of the acoustic oscillations. Shows the results of the increase in the efficiency of the boiler plant and reduce emissions of nitrogen oxides. Are given data on the effect of the oscillation frequency on the value of reducing emissions of nitrogen oxides.

Применение интегрально-комплексных технологий для котлов типа ДЕ основывается на технологии впрыска влаги в область горения газового топлива в зоне действия акустических колебаний [1, 2].

В задачу исследований, которые были проведены на котле типа ДЕ, входило:

- выявление эффективности воздействия впрыска влаги в область горения в зоне действия акустических колебаний;

- выявление максимально возможного содержания влаги без снижения КПД котла;

- определение частоты акустических колебаний, воздействующих на область горения, влияющей на процент снижения выбросов окислов азота.

Для решения указанных выше исследовательских задач была смонтирована опытнопромышленная установка на базе парового котла типа ДЕ 16-14 ГМ. В качестве генератора акустических колебаний использована акустическая форсунка, в основе конструкции которой был использован стержневой генератор акустических колебаний Гартмана.

Акустическая форсунка была установлена на базу штатной форсунки в горелочном устройстве ГМ 7. Котел был оборудован всеми необходимыми приборами для проведения балансовых испытаний котла. Испытания котла проводились в объеме балансовых испытаний. На рис.1 приведены результаты испытаний, из которых видно четкое снижение выбросов оксидов азота. График изменения КПД показан на рис.2.

Анализ графиков (рис.1) показал, что при максимальной паропроизводительности в пересчете на нормальный пар в базовом режиме выброс составляет 660 мг/сек, в режиме работы интегрально-комплексного метода – 260 мг/сек.

Тенденция изменения массового выброса оксидов азота имеет линейную характеристику и описывается линейным уравнением для базового режима:

M N0x = - 60 + 45 Дк, (1) при работе интегрально-комплексного метода:

M N0x = - 89,1429 + 21,2857 Дк. (2) Процент уменьшения выбросов окислов азота меняется от 80% при 37,5% нагрузки до 60,61 % при 100 % нагрузке котла.

Рисунок 1 – Снижение выбросов окислов азота в базовом режиме и режиме подавления выбросов оксидов азота (Котел типа ДЕ-16-14 ГМ) В числовом выражении данные показатели имеют следующие значения: при нагрузке котла 6 т/час (37,5 %) массовый выброс оксидов азота в базовом режиме составляет 200 мг/сек против 40 мг/сек при работе технологии интергально-комплексного метода. При дальнейшем увеличении нагрузки на котле происходит рост массового выброса оксидов азота как в базовом режиме так и в режимах работы установки интегрально-комплексного метода. Тенденция снижения выбросов окислов азота сохраняется.

Анализ графиков на рис. 2 позволяет сделать выводы об эффективности применяемого метода интегрально-комплексного подхода. Графики изменения КПД котла в зависимость от тепловой мощности котла в базовом режиме и в режиме работы интегрально-комплексного метода показаны на рис. 2. Кривая 1 соответствует КПД котла в базовом режиме, кривая 2 соответствует режиму работе котла при использовании интегрально-комплексного подхода. В среднем наблюдается четкое увеличение КПД котла от 0,4 % при режимной нагрузке 50 % от тепловой мощности до 2,4 % при 100 % нагрузке котла. Увеличение КПД носит нелинейный характер, и по мере увеличения тепловой мощности котла процент изменения КПД в сторону увеличения при работе котла по методу интегрально-комплексного подхода увеличивается по сравнению с его работой в базовом режиме.

Для выявления максимально возможного процента снижения выбросов оксидов азота были проведены серии опытов по определению степени влияния величины водотопливного соотношения на процент снижения выбросов оксидов азота при применении акустических колебаний. Основная задача при проведении данных опытов – определить максимально возможное водотопливное соотношение при котором КПД котла не снижается. Результаты проведенных исследований приведены на рис.3.

Зависимость процентного снижения выбросов оксидов азота в зависимости от величины водотопливного соотношения имеет нелинейный Паропроизводительность котла характер и описывается квадратным уравнением (рис.

3):

Рисунок 2 – Изменение кпд котла в зависимости от % N0x = 55,607 – 75,1833 X + 1134,4444 X 2 (3) тепловой мощности При значении водотопливного соотношения 0,1 1- КПД котла в базовом режиме;

снижение выбросов оксидов азота составляет 58 %.

2- КПД котла при работе котла Дальнейшее увеличение водотопливного соотношения по методу интегральновлечет за собой увеличение процента снижения выбросов комплексному подходу оксидов азота и при значении 0,19 процент снижения выбросов оксидов азота составляет 83 %. Данная точка является критической с точки зрения изменения КПД котла. При данном значении величины водотопливного соотношения увеличение КПД котла равно 0. Дальнейшее увеличение водотопливного соотношения приводит к снижению КПД котла.

Для выявления максимальной величины подачи влаги в область горения в зоне действия акустических колебаний были проведены серии опытов, в которых было определено максимальное значение водяных паров, при котором процент увеличения КПД котла равен 0. Дальнейшее увеличение влаги приводит к снижению КПД котла и появлению химического недожега (рис. 4).

Максимальное количество влаги, которое впрыскивалось в газовый факел соответствовало 19 %, причем во всех тепловых режимах.

Зависимость имеет параболический вид и описывается уравнением:

Gв = 13,3133 + 0,1517Gг + 2,909510-5 Gг2. (4)

Рисунок 3 – Влияние величины Рисунок 4 – Влияние расхода топлива на водотопливного соотношения на величину количество влаги впрыскиваемой в газовый процентного снижения выбросов N0х, %, без факел снижения КПД котла Для минимизации выбросов окислов азота необходимо уточнить частоту колебаний, воздействующих на факел, при применении системы впрыска влаги в область горения топлива.

Частота колебаний генератора регулировалась путем изменения размеров деталей и соотношения между элементами акустического генератора. Собранные акустические генераторы проверялись на холодном стенде, а затем – на реально действующем котле с определением выбросов оксидов азота. Методика приведена в литературе [3].

Из анализа кривой на рис. 5 следует, что наибольший эффект снижения выбросов оксидов азота достигается при воздействии колебаний на подготовку топливно-воздушной смеси и в дальнейшем при воздействии на факел сжигаемого топлива при частоте колебаний в диапазоне 12-13 кГц.

Выводы:

Проведенные исследования позволили определить следующие параметры технологии интегральнокомплексного подхода:

- процент уменьшения выбросов окислов азота меняется от 80% при 37,5% нагрузке до 60 % при 100 % нагрузке котла до 60,61 %;

- в среднем наблюдается четкое увеличение КПД котла от 0,4 % при режимной нагрузке 50 % от тепловой мощности до 2,4 % при 100 % нагрузке Рисунок 5 – Изменение характера подавления котла, увеличение КПД носит выбросов оксидов азота в зависимости от нелинейный характер;

величины частоты накладываемых колебаний

- при значении водотопливного соотношения 0,1 снижение выбросов оксидов азота составляет 58 %, дальнейшее увеличение водотопливного соотношения влечет за собой увеличение процента снижения выбросов оксидов азота. При значении водотопливного соотношения 0,19 процент снижения выбросов оксидов азота составляет 83 %. Данная точка является критической, так дальнейшее увеличение водотопливного соотношения ведет к снижению КПД котла;

- наибольший эффект снижения окислов азота при сжигании газового топлива наблюдается при частоте накладываемых колебаний в диапазоне 12-13 кГц.

Список литературы

1. Худокормов, Н.Н. Использование активаторов горения для повышения эффективности работы котлов малой и средней мощности [Текст] / Н.Н.Худокормов, А.Н. Качанов // Сб. Энергои ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов VIII Международной научно-практической интернет-конференции. – Орл: Издательский дом «ОРЛИКиК», 2010. – С. 159-163.

2. Худокормов, Н.Н. К вопросу о новом способе повышения эффективности и качества сжигания топлива [Текст] // Н.Н. Худокормов, Б.М. Кривоногов, А.В. Тиньков, А.Н. Качанов // Сб.

Энерго- и ресурсосбережение XXI век. Сборник материалов V Международной научно-практической интернет-конференции. Орл: Издательский дом «ОРЛИКиК», 2007. – С. 65-71.

3. Шуркин, Е.Н. Исследование и разработка комбинированных горелок с акустическими излучателями [Текст] : Автореф. дис. … канд. техн. наук / Е.Н. Шуркин. – Москва, 1980. – 20 с.

Качанов Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, зав. каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», e-mail: kan@ostu.ru.

Коренков Дмитрий Андреевич, аспирант каф. «Электрооборудование и энергосбережение» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК».

Худокормов Николай Николаевич, вед. специалист ЗАО «РЭС», г. Курск.

Пал Манфред, доктор наук, профессор кафедры «Механическая перерабатывающая техника», университет «Падерборн».

УДК 537.8 : 631.17

РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

–  –  –

В статье рассмотрены вопросы реализации и оценки эффективности нового способа интегрированного контроля опасности электромагнитных излучений, а также определены перспективы его практического использования.

Ключевые слова: электромагнитная обстановка, источники электромагнитных излучений, компьютерное моделирование, интегрированный контроль электромагнитных излучений, картина опасности электромагнитных излучений.

In article questions of realization and an assessment of efficiency of a new way of the integrated control of danger of electromagnetic radiations are considered, and also prospects of its practical use are defined.

Keywords: electromagnetic situation, sources of electromagnetic radiations, the computer modeling, the integrated control of electromagnetic radiations, picture of danger of electromagnetic radiations.

Проблема обеспечения электромагнитной безопасности в современном мире приобретает все большую значимость из-за неблагоприятных последствий для здоровья людей, подверженных постоянному воздействию электромагнитных излучений (ЭМИ).

Источники ЭМИ получают все более широкое распространение, как в производственных, так и в бытовых условиях, поэтому возникает необходимость контроля уровней электромагнитных полей (ЭМП) [1].

Для решения поставленной проблемы в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова (АлтГТУ) разработан способ интегрированного контроля электромагнитных изучений, который может использоваться для оценки электромагнитной обстановки на объектах с несколькими источниками ЭМИ [2-3]. Состояние электромагнитной обстановки на контролируемом объекте оценивается пространственной картиной электромагнитной опасности, представляющей собой карту допустимого времени пребывания человека в различных зонах исследуемого пространства, получаемую в результате выявления наиболее опасных составляющих ЭМИ от различных источников в диапазоне исследуемых частот и последующего компьютерного моделирования электромагнитного поля.

Опасные составляющие электромагнитных излучений соответствуют наименьшему допустимому значению времени пребывания человека [3] в точках измерения напряженностей электрических, магнитных полей и плотности потока энергии (ППЭ) электромагнитных радиочастотных (РЧ) полей вблизи источников излучения на частотах, регламентированных действующими нормативными документами.

Для оценки эффективности предложенного способа в АлтГТУ создана экспериментальная лабораторная установка на базе микроволновой печи «Dialog» (мощностью 900 Вт и рабочей частотой 2450 МГц), имитирующая технологический процесс предпосевной обработки семян в СВЧ-поле.

Измерения уровней напряженности электрического поля и плотности потока энергии производились на расстояниях от 0,5 м до 2 м от передней стенки СВЧ-камеры на частотах:

50 Гц, 30 кГц, 3 МГц, 30 МГц, 50 МГц, 300 МГц и 2450 МГц с помощью приборов ПЗ-50, ПЗ-41. Результаты измерений приведены в таблице 1, где выделены значения, превышающие предельно-допустимый уровень (ПДУ).

По результатам исследований (таблица 1), напряженность электрического поля на расстоянии 0,5 м превышает ПДУ на частотах: 50 Гц, 0,03 МГц, 3 МГц, 30 МГц и 50 МГц, соответственно, в 36, 42, 33, 35 и 46 раз. ППЭ электромагнитного СВЧ-поля на расстоянии 0,5 м превышает ПДУ на частотах: 300 МГц, 2450 МГц, соответственно, в 46 и 48 раз.

Безопасные уровни переменного электрического и сверхвысокочастотного полей достигаются на расстоянии более 2 м.

Таблица 1 – Результаты измерений напряженности электрического поля и плотности потока энергии на расстояниях от 0,5 м до 2 м от передней стенки СВЧ-камеры Плотность потока Напряженность электрического поля, В/м энергии, Расстояние мкВт/см2 между измерительным Измерительные приборы / измерительные преобразователи преобразователем и ПЗ-50/ ПЗ-41/ ПЗ-41/ ПЗ-41/ ПЗ-41/ ПЗ-41/ ПЗ-41/ передней стенкой АП ЕЗ-50 АП-3 АП-3 АП-3 АП-3 АП-1 АП-1 СВЧ-камеры, Контролируемая частота м 50 Гц 0,03 МГц 3 МГц 30 МГц 50 МГц 300 МГц 2450 МГц более более 0,5 1054,24 349,22 138,41 464,21 483,61 1,0 177000 723,45 388,07 339,09 116,24 205,34 343,82 1,5 17510 645,51 337,15 232,75 80,55 86,42 73,58 2,0 15340 599,02 310,83 212,80 73,89 54,32 52,81 Предельно допустимый уровень

–  –  –

Список литературы 1.- Электромагнитная безопасность [Электронный ресурс] – Электрон. текстовые дан. – Электромагнитная безопасность: взгляд в будущее, 2009. – Режим доступа : http://www.beztrud.narod.

ru/statya/emb_bud.html, свободный. – Загл. с экрана.

2.- Пат. 2476894. Российская федерация МПК 7 G 01 R 29/08. Способ контроля электромагнитной безопасности [Текст] / Н.П. Воробьев, О.К. Никольский, А.А. Сошников, Е.В. Титов / патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им.

И.И. Ползунова» (АлтГТУ). – № 2011113569/28; заявл. 07.04.2011; опубл. 27.02.2013.

3. Сошников, А.А. Контроль электромагнитной обстановки на объектах с источниками электромагнитных излучений [Текст] / А.А. Сошников, Н.П. Воробьев, Е.В. Титов // Ползуновский вестник. – Барнаул, 2012. – № 4. – С.64 - 68.

4. Шмелев, В. Е. Femlab 2.3. // Центр компетенций MathWorks [Электронный ресурс] – Электрон. дан. – CПб., [2008]. – Режим доступа : http://matlab.exponenta.ru/femlab/ book1, свободный.

– Загл. с экрана.

Титов Евгений Владимирович, аспирант кафедры «Электрификация производства и быта»

Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова; 656038, г. Барнаул, пр.

Комсомольский, д. 71/2, к. 303; тел.: 8(923)6474787; е-mail: elnis@inbox.ru.

СЕКЦИЯ №3. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

И НАПРАВЛЕНИЯ ИХ РАЗВИТИЯ

Руководители:

Гамазин Станислав Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры ЭПП, НИУ «МЭИ», г. Москва;

Качанов Александр Николаевич, доктор технических наук, профессор, академик АЭН Российской Федерации, заведующий кафедрой ЭиЭ, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», г. Орл.

____________________________________________________________________

УДК 621.311.001.57

ОЦЕНКА УРОВНЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЙ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

–  –  –

Предложен подход, позволяющий оценить уровни надежности объединений электроэнергетических систем.

Ключевые слова: уровни надежности, электроэнергетические системы, объединения, расчеты надежности.

We propose an approach for assessing the reliability levels of interconnection of electric power systems.

Keywords: levels of reliability, power systems, interconnection, reliability calculations.

В качестве показателя надежности электроэнергетических систем (ЭЭС) в нашей стране используется интегральная вероятность бездефицитной работы (уровень надежности Н). При определении оптимального уровня надежности в ЭЭС с сильными связями (концентрированные ЭЭС) применяется формула H 1 з R (T y), где з R - удельные приведенные затраты в резервную мощность; y - удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии; T - расчетный период [1].

Для выбора оптимальных величин оперативных резервов активной мощности в объединении ЭЭС и пропускных способностей связей между ЭЭС (узлами) по условию взаиморезервирования в модели, основанной на минимизации целевой функции, в состав которой наряду с затратами на резерв мощности в узлах и увеличение пропускных способностей межсистемных связей входит и ущерб потребителей от перерывов электроснабжения, минимизируется целевая функция [2] n m F1 Зi ( Ri ) Зi ( Li ) У ( R1,..., Rn, L1,..., Lm ), (1) i 1 j 1

–  –  –

з L 2 зiR ).

j Таким образом, при одинаковых удельных приведенных затратах в резервную мощность в узлах для схемы соединений в виде дерева и без учета аварийности связей уровень надежности объединения в оптимальном варианте ориентировочно уменьшается по сравнению с уровнем надежности этого объединения, представленного в виде концентрированного узла, на величину, прямо пропорциональную половине суммы удельных приведенных затрат в связи. Также добавление любой одной связи, которая не создает контура, с удельными приведенными затратами з jL в рассматриваемую схему уменьшает уровень надежности объединения при оптимальных величинах резервной мощности и пропускных способностей связей на величину H об з jL (2 T y). По формуле (3) можно также определить уровень надежности объединения и в схеме с контурами, если не учитывать для каждого контура удельные приведенные затраты той из связей, входящей в контур, которая имеет наибольшее значение удельных приведенных затрат. Причем, чем больше удельные приведенные затраты не учитываемой связи отличаются от удельных приведенных затрат остальных связей, входящих в рассматриваемый контур, тем более точную оценку уровня надежности объединения можно получить.

При удельных затратах в связи намного меньших, чем удельные затраты в резервную мощность, можно считать, что связи внутри объединенных энергосистем (ОЭС) имеют такие пропускные способности, что ОЭС можно рассматривать как концентрированные узлы.

В настоящее время в связи со значительным ростом удельных затрат на увеличение пропускных способностей связей относительно удельных затрат в резервную мощность появляется необходимость рассматривать в расчетной схеме связи внутри ОЭС, поэтому количество рассматриваемых узлов в модели увеличивается в 4-10 раз. Даже, если рассматривать в качестве узлов концентрированные ОЭС, при современных соотношениях удельных затрат в связи и в резервную мощность при принятых уровнях надежности в ОЭС H i =0,996 ожидаемое число суток, в течение которых будет наблюдаться дефицит мощности в объединении будет более 25 суток в году или 250 суток в 10 лет. Если рассматривать схему с бо’льшим количеством узлов, то в оптимальном варианте ожидаемое количество суток, в течение которых будет наблюдаться дефицит в объединении, будет значительно больше. Для сравнения, в объединении PJM1 Объединение PJM это региональная передающая организация в США. Установленная мощность, которая находится в управлении PJM, по величине сопоставима с установленной мощностью ЕЭС России.

ожидаемое число суток, в течение которых будет наблюдаться дефицит мощности в объединении, не превышает одних суток в 10 лет.

Учитывая неопределенность информации в части величины удельного ущерба, а также необходимость принимать во внимание при расчетах надежности объединенной энергосистемы не только технико-экономические, но и социальные аспекты, желательно, по-видимому, определиться, какой уровень надежности в целом по объединению предпочтителен. То есть, нормирование уровня надежности вести не по узлам как прежде, а в целом по объединению.

А затем по модели (1) провести технико-экономические расчеты, с целью определения уровней надежности узлов, а также требуемых величин оперативных резервов активной мощности в узлах и пропускных способностей связей по условию взаиморезервирования.

При одинаковых величинах удельного ущерба во всех узлах и распределении дефицитов мощности между всеми узлами, потенциально принимающими дефицит, можно предложить следующий подход к решению вопроса адекватности ресурсов в объединении. Исходя из практики, социальных и политических условий задается требуемый уровень надежности всего Н объединения H об. Затем для любого выбранного значения удельного ущерба находятся требуемые величины оперативных резервов активной мощности в узлах и пропускных способностей связей по условию взаиморезервирования, и соответствующий этим величинам уровень надежности объединения ЭЭС ( H об ). Далее определяются эквивалентные удельные приведенные затраты в объединении по формуле зэкв ( 1 H об ) T y. По эквивалентным удельным приведенным затратам в объединении рассчитывается соответствующая требуемому уровню надежности объединения H об величина удельного ущерба ( yc ) по формуле yc зэкв (T (1 H об )) и в соответствии с этой величиной удельного ущерба Н определяются требуемые величины оперативных резервов мощности в узлах и пропускных способностей связей по условию взаиморезервирования между узлами. При этом уровни надежности узлов ( H iR ) при строгих неравенствах в условии (2) будут равны H iR 1 зiR (1 H об ) зэкв. Эта схема расчета надежности приемлема при оптимизации Н требуемых величин оперативного резерва активной мощности и пропускных способностей связей по целевой функции (1) для любой конфигурации связей, без учета и с учетом аварийности связей, при одинаковых и различающихся между собой значениях удельных приведенных затрат в резервную мощность в узлах.

Список литературы

1. Волков, Г.А. Оптимизация надежности электроэнергетических систем [Текст] - М.:

Наука, 1986. – 117 с.

2. Волков, Г.А. Модели для расчетов надежности в объединениях электроэнергетических систем в условиях рыночных отношений в электроэнергетике [Текст] / Г.А. Волков, М.С. Широкоступова // Современные проблемы надежности систем энергетики: модели, рыночные отношения, управление реконструкцией и развитием. - М.: Изд-во Нефть и газ, 2000. – C.45 - 56.

3. Чукреев, Ю.Я. Сравнение отечественных и зарубежных вероятностных показателей балансовой надежности электроэнергетических систем [Текст] / Ю.Я. Чукреев // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2012. – № 6. – С. 27–38.

Широкоступова Мария Степановна, научный сотрудник, ОАО «Энергетический институт им.

Г.М. Кржижановского»; е-mail: mariste123@gmail.com.

УДК 519.1+621.3

ИНТЕРВАЛЬНЫЙ СУПЕРПОЗИЦИОННЫЙ АНАЛИЗ КОНЕЧНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ

В ИССЛЕДОВАНИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

–  –  –

Представлены математические основы применения методов анализа конечных изменений, тесно связанного с интервальным анализом, к зависимостям суперпозиционной структуры. Рассмотрены простейшие примеры. Результаты могут быть перспективны в исследовании энергосистем.

Ключевые слова: анализ конечных изменений, интервальный анализ, суперпозиционные модели, исследование энергосистем.

Mathematical foundations are presented of application of finite fluctuations analysis methods, closely connected with interval analysis, to dependences of superposition structure. Simplest examples are considered. Results may be perspective in investigation of power systems.

Key words: finite fluctuations analysis, interval analysis, superposition models, investigation of power systems.

В работе [1] представлены основы применения методов анализа конечных изменений в исследовании чувствительности математических моделей энергосистем к изменениям входов и параметров. В основе этих методов, ориентированных на ситуации, когда изменения не малы, но конечны, лежит теорема Лагранжа из математического анализа [2], известная также как дифференциальная теорема о среднем значении и теорема о промежуточной точке. Промежуточная точка лежит в интервале изменения исследуемой величины. Этим определяется связь анализа конечных изменений с интервальным анализом [3]: именно на теореме о среднем основано систематически используемое в интервальном анализе MV-представление интервальных функций (от MV – mean value – среднее значение).

При исследовании энергосистем, как и многих других технических объектов и технологических процессов, математические модели различных зависимостей имеют суперпозиционную структуру, когда итоговая величина является сложной функцией от первичной, зависит от не через некоторую промежуточную величину. Систематическое исследование таких зависимостей проведено в работе [4] применительно к актуальной прикладной области – нейроструктурному моделированию; как указано в [5], такие модели могут служить перспективным математическим обеспечением автоматизированных систем управления энергосбережением (в [1] приведен простейший пример такой модели).

Цель данной работы – представить математические основы применения методов анализа конечных изменений к зависимостям суперпозиционной структуры.

Пусть зависимость моделируется функцией одного переменного y f (x).

В соответствии с теоремой о промежуточной точке е приращение у, отвечающее приращению аргумента х, представляется в виде y f ( x x)x, [0,1], (1) где промежуточная точка x x, вообще говоря не единственная, принадлежит интервалу [ x, x x]. Данная теорема не дат в общем случае способа отыскания промежуточной точки или, что равносильно, значений параметра [0,1] ; однако во многих частных случаях (простейшие примеры приведены ниже) эти значения могут быть найдены путм решения относительно, при заданных х и х, уравнения f ( x x)x f ( x x) f ( x). (2) Пусть z g ( y) – другая функция, пока не связанная с y f (x) ; подобно предыдущему z g ( y y)y, [0,1]. (3) Пусть теперь функции связаны суперпозицией z g ( f ( x)) h( x), так что z является сложной функцией от х; для не так же z h( x x)x, [0,1]. (4) Параметры,,, вообще говоря, различны, но определнным, устанавливаемым ниже образом, взаимосвязаны между собой.

В соответствии с цепным правилом дифференцирования сложной функции [2]

–  –  –

Список литературы

1. Блюмин, С.Л. Чувствительность математических моделей энергосистем к конечным изменениям входов и параметров [Текст] / С.Л. Блюмин, А.К. Погодаев, П.В. Сараев // Энергои ресурсосбережение XXI век: Материалы XI Междунар. науч.-прак. Интернет-конф. – Орл:

Госуниверситет-УНПК, 2013. – С. 86-89.

2. Ильин, В.А. Математический анализ [Текст] / В.А. Ильин, В.А. Садовничий, Б.Х. Сендов. – М.: Изд-во МГУ, 1987. – 662 с.

3. Шарый, С.П. Конечномерный интервальный анализ [Текст] / С.П. Шарый. – Новосибирск:

Изд-во XYZ, 2013. – 606 c.

4. Сараев, П.В. Суперпозиционное линейно-нелинейное нейроструктурное моделирование:

дис. … д-ра техн. наук [Текст] / П.В. Сараев. – Липецк. гос. техн. ун-т.– Липецк, 2013. – 280 с.

5. Блюмин, С.Л. Перспективное математическое обеспечение автоматизированных систем управления энергосбережением [Текст] / С.Л. Блюмин, А.К. Погодаев, П.В. Сараев // Энергои ресурсосбережение XXI век: Материалы IX Междунар. науч.-прак. Интернет-конф. – Орл: ООО ПФ «Картуш», 2011. – С. 262-265.

Блюмин Семен Львович, д-р физ.-мат. наук, проф. кафедры прикладной математики, Липецкий государственный технический университет; 398600, г. Липецк, ул. Московская, д.

30; тел.:

8(4742)307934; e -mail: slb@stu.lipetsk.ru.

Сараев Павел Викторович, д-р техн. наук, доц., зав.кафедрой автоматизированных систем управления, декан факультета автоматизации и информатики; Липецкий государственный технический университет; 398600, г. Липецк, ул. Московская, д.

30; тел.: 8(4742)328002; e-mail:

psaraev@yandex.ru.

УДК 621.31

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ НА МОЩНОСТЬ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ ФАЗ В

ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ

–  –  –

В статье оценивается и анализируется степень влияния амплитудной и фазовой несимметрий на формирование мощности в трехфазной системе.

Ключевые слова: электрическая мощность несимметрия токов, трехфазная система.

Estimate and analysis of degree for influence of amplitude and phase loads unbalances on power are considered for three-phase distribution system Key-words: electricity power,load unbalances, three-phase distribution system.

–  –  –

Список литературы

1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи [Текст]:

Учебник / Л.А.Бессонов. –10-е изд. –10-е изд. – М.: Гардарики, 2000. – 538 с.

2. Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины [Текст]: в 2 т. Том 2. / А.В. ИвановСмоленский. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 520 с.

Свидченко Сергей Юрьевич, канд. техн.

наук, доцент кафедры «Электрооборудование и энергосбережение» ФБГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК»; тел.: 8(4862)419830; e-mail:

electro@ostu.ru.

УДК 621.313

МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ДЛЯ МАЛЫХ РЕК

–  –  –

В статье рассмотрены некоторые вопросы освоения малых и самых малых рек для электроснабжения небольших потребителей.

Ключевые слова: энергия, генератор, турбина In article some questions of development of the small and smallest rivers for an electrical supply of small consumers are considered.

Keywords: energy, generator, turbine Микрогидроэлектростанции (МкГЭС) относятся к области малой гидроэнергетики.

Они находят применение в качестве стационарных или мобильных автономных установок для получения электрической энергии в непосредственной близости от маломощных потребителей: мелких хозяйств, мастерских, коттеджей, дачных поселков и т.д. В настоящее время их разработке и применению уделяется большое внимание за рубежом и в меньшей степени в России. Однако недостаточно уделяется внимание МкГЭС для малых и самых малых рек с низкой скоростью течения воды.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
Похожие работы:

«® RUBY XL HD Портативный HD видеоувеличитель Руководство пользователя 440619-001 Rev. D Freedom Scientific, Inc., 11800 31st Court North, St. Petersburg, Florida 33716-1805, USA, www.FreedomScientific.com. Copyright © 2011 Freedom Scientific, Inc. Все права защищены. RUBY® явля...»

«Проценко Михаил Юрьевич УДК 669.04:669.054.8 РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ДУГОВОГО ГЛУБИННОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ МАРГАНЦА ИЗ ШЛАКА СИЛИКОМАРГАНЦА В ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ РАСПЛАВЫ Специальность 05.16.02 – металлургия...»

«Программа научно-исследовательской работы 1. ВИД ПРАКТИКИ, СПОСОБ И ФОРМА ЕЁ ПРОВЕДЕНИЯ Вид практики производственная; Способ проведения – стационарная; Форма проведения – научно-исследовательская работа (в цехах машиностроительных производств, оснащенных современным технологическим оборудованием и приборами, в отделах гла...»

«Справка к конкурсным заданиям Открытого Чемпионата Казахстана по профессиональной флористике “Алтын Гул 2014” Общая тема всех "ArtВесна – твоя точка зрения" (Приветствуются интересные дизайнерск...»

«УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор АНО ДПО УМЦ "Компас" _А.А.Макаров ""_2015 г. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА "Обследование технического состояния зданий и сооружений, в том числе на особо опасных, технически сложных и уникальных об...»

«РЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ ВЫСШАя ПРОБА Bertelsmann Stiftung, Берлин Фото: Rainer Mader КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ, ПРОВЕРЕННЫЕ ВРЕМЕНЕМ. Oval Office, Гамбург Фото: Anke Mllerklein Никакое проектирование или строительство не может обойтись без главного: опыта. А эт...»

«Руководство по эксплуатации Весы торговые электронные Русский ВЕСЫ ТОРГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ M-ER 327-15.2, M-ER 327-30.5 M-ER 327Р-15.2, M-ER 327Р-30.5 www.mercury-equipment.ru Руководство пользователя Весы торговые электронные M-ER...»

«ISO 9001:2008 № 31100003QM08 Российская Федерация, 115280, ISO 14001:2004 № 2016/71605.1 OHSAS 18001 18001:2007 № 2016/71606.1 г. Москва, ул. Автозаводская, д. 14 ИНН 7725054856, КПП 772501001, ОГРН...»

«Пристрастий много – спорт один. За свою более чем 25-летнюю историю, компания ПОВЕРХНОСТЬ воплотила в жизнь много амбициозных проектов по популяризации спорта в странах СНГ. Спортивные каналы стали логическим шагом развития компании. Многолетний опыт трансляций спортивных событий, мощная техническая баз...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей "Центр детского (юношеского) технического творчества" городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан УТВЕРЖДАЮ РАССМОТРЕНО УТВЕРЖДАЮ Дире...»

«Интернет-журнал Строительство уникальных зданий и сооружений, 2013, №3 (8) Internet Journal Construction of Unique Buildings and Structures, 2013, №3 (8) Технологии дистанционного обучения в очном образовании при изучении курса "Математика"...»

«ООО OPOP Зашовська 750, 757 01 Валашске-Мезиржичи Тел.: 571 675 589, Факс: 571 611 225 ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ H425 / H420 / H416 EKO Содержание 1. Введение 2 2. Характеристики котла 2 3. Техническое описание 2 4. Технические параметры 6 5. Пер...»

«Содержание 1. Основные технические данные установки генераторной, комплектность.4 2. Основные меры предосторожности 2.1. Эксплуатация 2.2. Транспортировка 2.3. Хранение 2.4. За...»

«Вісник ЛНУ імені Тараса Шевченка № 9 (268), Ч. І, 2013 вербализации мифологически мотивированных стереотипов. Мифологический семиозис рассматривается с учетом действия механизмов фрактальности и аттракции. Последняя являет...»

«АЛОЯН ГЕВОРК КАМОЕВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ОРГАНИЗАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ В УСЛОВИЯХ СЕТЕВОЙ ЭКОНОМИКИ Специальность 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством (управление инновациями) Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук Научный руков...»

«ЛЕВИН ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ ЛОВИЧ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ СОСТОЯНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ Специальность 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы Диссертация на соискание ученой степени пени доктора технических...»

«Руководство по эксплуатации Электронагревателя пласт.корпус (18 кВт) с датчиком потока Pahlen (141605-01) СОДЕРЖАНИЕ 1. Описание и работа изделия 1 1.1. Назначение 1 1.2. Габаритные и присоединительные размеры 2 1.3. Технические характеристики 2 1.4. Состав изделия 3 1.5. Устройст...»

«Акция "Эрудит" Заказчиком, Организатором и медиа-партнером акции "Эрудит" (в дальнейшем – Акция) является ПрАО МТС Украина (включая ТМ VODAFONE) под товарным знаком МТС (в дальнейшем – МТС или Заказчик). Исполнитель (технический исполнитель и Исполнитель Акции) ПрАО "МТС Украина" (включая ТМ VODAFONE) является Общество с...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" III Всеросс...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Институ...»

«2 Металл Украины, СНГ, мира – http://ukrmet.dp.ua/ №20 (559) 16 30 ноября 2013 г. ISSN 1606-6294 КАК ОПУБЛИКОВАТЬ РЕКЛАМУ В ЖУРНАЛЕ “МЕТАЛЛ УКРАИНЫ” ПОЛНОЦВЕТНУЮ НА ОБЛОЖКЕ Стоимость ОДНОГО объявления, грн. НДС не о...»

«4 1 Общие сведения о подвижном составе Курс "Транспортные средства" является базовым для изучения других предметов специального цикла, обеспечивающих высококвалифицированную подготовку специали...»

«Ерохина Ольга Сергеевна Математическое моделирование движения криобота для исследования подледного пространства Специальность 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (технические науки) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный...»

«***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 2 (30), 2013 Н И Ж Н Е В О ЛЖ С К ОГ О А Г Р ОУ Н И В Е РС И Т ЕТ С К ОГ О К О М П Л Е К С А ИЗВЕСТИЯ НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА Наука и высшее профессиональное образование Направления: агрономия и...»

«RU ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТАНОВКЕ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И СЕРВИСНОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ Compact A 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 Compact A RU СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Инструкции для пользователя Панель управления ОПИСАНИЕ ПРИБОРА Особенности конструкции ТЕХНИЧЕСК...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт Физико-технический Направление подготовки 14.03....»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.