Кафедра ТВТ - ISSNtwt.mpei.ac.ru/ochkov/E-V-ORC.pdf · 2015-06-24 · логий БР и ЗЯТЦ на современном этапе. 2. Анализ системных

№3(95),2015

ЭнергосбережениеиВодоподготовка

Содержание 1

ГлавныйредакторЕ.М.МАРЧЕНКО

РЕДАКЦИОННАЯКОЛЛЕГИЯ

В.С.АГАБАБОВР.А.АМЕРХАНОВА.В.АНДРЮШИНЮ.В.БАЛАБАН‐ИРМЕНИНВ.Д.БУРОВБ.Х.ГАЙТОВЛ.Г.ВАСИНАМ.Х.‐Г.ИБРАГИМОВВ.И.КОРМИЛИЦЫНВ.В.КУЛИЧИХИНБ.М.ЛАРИНВ.И.ЛЕЛЕКОВС.И.МАГИДМ.Е.МАРЧЕНКОЕ.Е.НОВГОРОДСКИЙА.Б.ПЕРМЯКОВВ.И.РАЧКОВА.С.СЕДЛОВВ.П.СПИРИДОНОВБ.Г.ТУВАЛЬБАЕВЛ.А.ХОМЕНОКВ.И.ШАРАПОВЕ.Б.ЮРЧЕВСКИЙ

Учредитель:ООО«ЭНИВ»

Издаетсявинтересахинасредстваподписчиков.

ЖурналзарегистрированГосударственнымКомитетомРоссийскойФедерациипопечати.

Свидетельство№016042от30апреля1997г.

СвидетельствооперерегистрацииПИ№ФС77‐44018от01марта2011г.

Подписныеиндексы

42815‐Объединенныйкаталог«ПрессаРоссии»

20142‐Каталог«Роспечать»

Почтовыйадресредакции:107241,г.Москва,а/я35,ООО«ЭНИВ»

Телефон(495)504‐7503

E‐mail:[email protected]

[email protected]

www.enivpress.jimdo.com

Подписановпечать16.06.2015

Тираж1200экз.

ОтпечатановтипографииOnebook.ru

ООО«СамПолиграфист»г.Москва,Протопоповскийпер.,6

Свободнаяцена

ISSN1992‐4658

НАУЧНО‐ТЕХНИЧЕСКИЙЖУРНАЛ

Издаетсяс1997года

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ВОДОПОДГОТОВКА

№3(95)2015,июнь

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕПЛОВЫЕЭЛЕКТРИЧЕСКИЕСТАНЦИИ,ИХЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕСИСТЕМЫИАГРЕГАТЫ……….. 3

КаграманянВ.С.,ОрловА.И.Квопросуобэтапахформированиязамкнутогоядерноготоплив‐ногоцикласбыстрымиреакторами....................................................................................................................................... 3

МальхановВ.П.,МальхановО.В.,СлесаревС.А.,ХедьеХ.А.,АббасиР.А.,АбдулахиХорасганиА.Х.,МохаммадиТодешкиХ.А. Опытно‐промышленныеиспытания энергосберегающего тур‐бодетандерногокомплексамощностью16000кВт.......................................................................................................

11

ВОДОПОДГОТОВКАИВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕОБОРУДОВАНИЕ………………………………………... 14

Балабан‐ИрменинЮ.В.Применениеантинакипиноввэнергетикенизкихпараметров……………... 14

ПРОМЫШЛЕННАЯТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА……………………………………………………………………………………….. 23

ГерцевА.Ю.,ИвановВ.Ю.Системааппаратно‐программныхсредствавтоматизацииидиспет‐черизациитехнологическихпроцессов................................................................................................................................ 23

Слесаренко В.В., Гульков А.Н., Слесаренко И.В. Особенности эксплуатации вакуумных сол‐нечныхколлектороввсистемахтеплоснабжения......................................................................................................... 26

РотовП.В., Сивухин А.А., РотоваМ.А. О регулировании нагрузки горячего водоснабжения воткрытыхсистемахтеплоснабжения..................................................................................................................................... 32

ИССЛЕДОВАНИЯ,ПРОЕКТИРОВАНИЕ,РАСЧЕТЫ………………………………………………………………………… 38

Хаустов С.А., Заворин А.С., Савченко Е.К. Анализ конструктивной схемы камеры горения суправляемымпереходомвреализацииаэродинамикиотпроточнойдореверсивной........................... 38

ОчковВ.Ф.,КатеневГ.М.,ЗнаменскийВ.Е.,ЛьвоваА.М.АнализиспользованияорганическогоциклаРенкинаприутилизациитеплавыхлопныхгазовмини‐ТЭЦ................................................................... 45

ШараповВ.И.Орезультативноститехническоготворчествавэнергетике.................................................. 50

ЛагуткинМ.Г.,МихальченковаА.Н., БутринМ.М.Влияниеконструктивныхирежимныхпа‐раметровработывихревогоаппаратанавеличинукоэффициентаэжекции................................................ 55

Грехов В.П., Клюшин А.Е.Моделирование режимов управления позиционных механизмов сучетоммоментасухоготрениявкинематическойцепи............................................................................................ 60

ПРОБЛЕМЫЭКОЛОГИИ………………………………………………………………………………………………………………….. 63

Иваницкий М.С. Выбросы диоксида углерода в атмосферу при эксплуатации пылеугольныхкотловТЭС............................................................................................................................................................................................. 63

ПРОБЛЕМЫИМНЕНИЯ.ПРИГЛАШАЕМКДИСКУССИИ………………………………………………………………. 68

ШульгаР.Н.Характеристикиэнергоинформационногопространствадляприродныхиэлектро‐энергетическихобъектов............................................................................................................................................................. 68

ИНФОРМАЦИЯ………………………………………………………………………………………………………………………………… 76

СТРАНИЦАГЛАВНОГОРЕДАКТОРА………………………………………………………………………………………………. 78

ЛИТЕРАТУРНАЯСТРАНИЦА…………………………………………………………………………………………………………... 80

EnergysavingandWatertreatment

No.3(95),2015

2 Contents

Editor‐in‐chiefE.M.MARChENKO

EDITORIALBOARD

V.S.AGABABOVR.A.AMERKhANOV

A.V.ANDRYuShINYu.V.BALABAN‐IRMENINV.D.BUROVB.Kh.GAITOVL.G.VASINAM.Kh.‐G.IBRAGIMOV

V.I.KORMILITsYNV.V.KULIChIKhINB.M.LARINV.I.LELEKOVS.I.MAGID

M.E.MARChENKOE.E.NOVGORODSKIIA.B.PERMYaKOVV.I.RAChKOVA.S.SEDLOVV.P.SPIRIDONOV

B.G.TUVAL''BAEVL.A.KhOMENOKV.I.ShARAPOVE.B.YuRChEVSKII

Founder:LLC«ENIV»

Themagazineisissuedininterestsandonmoneyoffollowers.

ThemagazineisregisteredStateCommittee

TheRussianFederationonthepress.CertificateNo.016042ofApril30,1997.

Certificateonare‐registrationofPINo.FS77‐44018ofMarch01,2011.

Subscriptionindexes

42815‐Unitedcatalogue"PressofRussia"

20142‐Catalogue"Rospechat"

PostaddressofEditorialBoard:107241,Moscow,

P.O.Box35,OOO"ENIV"

Phone+7‐495‐504‐7503

E‐mail:[email protected]@energija.ruwww.energija.ru

www.enivpress.jimdo.com

Signed16.06.2015

The1200copies

ItisprintedinPrintinghousesOnebook.ru

LLC«SamPoligrafist»6Protopopovskiiper.,Moscow

ISSN1992‐4658

SCIENTIFIC‐TECHNICALMAGAZINE

Publishedsince1997

ENERGYSAVING AND WATERTREATMENT

No.3(95)2015,June

CONTENTS

STEAMPOWERPLANTS,THEIRPOWERSYSTEMSANDUNITS………………………………………........................ 3

KagramanyanV.S.,OrlovA.I.Onthestagesofformationclosednuclearfuelcyclewithfastreactors...... 3

MalkhanovV.P.,MalkhanovO.V., Slesarev S.A.,HediehH.A.,AbbasiR.A.,AbdolahiKhorasganiA.H.,MohammadiTodeshkiH.A.Trial‐commercialtestsoftheenergy‐savingturbine‐expanderunit.... 11

WATERTREATMENTANDWATERTREATMENTEQUIPMENT………………………………………......................... 14

Balaban‐IrmeninYu.V.Applicationofdescalersinpowerplantsoflowparameters………………………....... 14

INDUSTRIALHEATPOWERSYSTEMS……………………………………………………………………………………………….. 23

GertsevA.Yu.,IvanovV.Yu.Hardwareandsoftwaresystemforautomationanddispatchingcontroloftechnologicalprocesses..................................................................................................................................................................... 23

SlesarenkoV.V.,Gul’kovA.N.,SlesarenkoI.V.Featuresofoperationofvacuumsolarcollectorsintheheatingsystem....................................................................................................................................................................................... 26

RotovP.V.,SivukhinA.A.,RotovaM.A.Aboutregulationofloadingofhotwatersupplyinopenheatsupplysystem......................................................................................................................................................................................... 32

RESEARCH,DESIGN,CALCULATIONS……………………………………………………………………………………………….. 38

Khaustov S.A., Zavorin A.S., Savchenko E.K. Analysis of the structural layout of the combustionchamberwithacontrolledtransitiontotheimplementationoftheaerodynamicsfromthethroughflowtoreverse.................................................................................................................................................................................................

38

OchkovV.F.,KatenevG.M.,ZnamenskiiV.E.,L’vovaA.M.TheanalysisofuseoforganiccycleRankinatutilizationofheatofexhaustgasesofmini‐CHP................................................................................................................ 45

SharapovV.I.Abouttheimpactoftechnicalcreativityintheenergysector…………………………………………. 50

LagutkinM.G.,Mikhal’chenkovaA.N.,ButrinM.M.Influenceofdesignandoperationalparametersofthevortexapparatusonthecoefficientofejection............................................................................................................... 55

GrekhovV.P.,KlyushinA.E.Modelingmodemanagementpositionalmechanismwithaccountof themomentofdryfrictioninkinematicchain................................................................................................................................ 60

ENVIRONMENTALISSUES………………………………………………………………………………………………………………… 63

IvanitskiiM.S.Emissions of carbon dioxide into the atmosphere during the operation of coal‐firedboilersofthermalpowerplants..................................................................................................................................................... 63

PROBLEMSANDOPINIONS.WELCOMETOTHEDISCUSSION………………………………………………………….. 67

Shul’gaR.N.Characteristicsofenergyinformativespacefornaturalandelectroenergyobjects…………….. 67

INFORMATION………………………………………………………………………………………………................................................. 76

PAGEOFEDITOR‐IN‐CHIEF………………………………………………………………………….................................................... 78

LITERARYPAGE…………………………………………………………………………………………………………................................ 80

№3(95),2015


Тепловыеэлектрическиестанции,ихэнергетическиесистемыиагрегаты 3

ТЕПЛОВЫЕЭЛЕКТРИЧЕСКИЕСТАНЦИИ,ИХЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕСИСТЕМЫИАГРЕГАТЫ КВОПРОСУОБЭТАПАХФОРМИРОВАНИЯЗАМКНУТОГОЯДЕРНОГОТОПЛИВНОГОЦИКЛАСБЫСТРЫМИРЕАКТОРАМИВ.С.КАГРАМАНЯН,к.т.н.,советникГенеральногодиректораА.И.ОРЛОВ,к.ф.‐м.н.,помощникГенеральногодиректора

АО«ГосударственныйнаучныйцентрРоссийскойФедерации–Физико‐энергетическийинститутимениА.И.Лейпунского»,249033,Калужскаяобл.,г.Обнинск,пл.Бондаренко,1

Аннотация. Наибольшего успеха в освоении быстрых реакторов достигла Россия. Более 30 лет успешноэксплуатируетсянасегодняединственныйвмиреопытно‐промышленныйбыстрыйнатриевыйреакторБН‐600. В2015 годупланируетсяввестив стройещёодинопытно‐промышленныйреакторБН‐800 длярешенияпрактическойзадачипоутилизациивысвобождаемыхизлишковоружейногоплутонияввидесмешанногоокси‐дногоуран‐плутониевого(МОКС)топлива.Однаконеобходимопризнать,чтодостигнутыерезультатыдалекиотконечныхэкономическихцелей– созданиякоммерческипривлекательныхАЭСсБРииндустриальнойтоп‐ливной инфраструктурой, предоставляющей этим реакторам коммерческие услуги по переработке отрабо‐тавшегоядерноготоплива(ОЯТ),рефабрикациисвежеготопливаиобращениюсвысокоактивнымиотходами(ВАО).Внастоящейработепоставленыдвезадачи:1)проанализироватькакуюрольсыгралиразличныевнут‐ренниеивнешниедляЯЭфакторывпричинахнезавершенностипредыдущихпрограммразвитияБРиЗЯТЦ,2)на основе результатов анализа выработать предложения, способствующие повышению результативностиразвитиятехнологийБРиЗЯТЦнановомэтапе.Вкачествевнутреннихфактороввработерассматривают‐сяидеологические(выборцелейразвитияисистемныхтребованийктехнологиям),итехнологические(выборбазовыхтехнологийБРиЗЯТЦдляразвития).Вкачествевнешних–макроэкономическиеусловияразвитияЯЭ.Вработепроанализированарольразличныхфактороввпричинахнезавершенностипредыдущихпрограммраз‐витияБРиЗЯТЦ,ипоказано,чтоосновнаяпричинанетехнологическаяинеидеологическая,амакроэкономиче‐скогохарактера.НеблагоприятныедляЯЭмакроэкономическиетенденции(минимизациятемповроста,энер‐гонасышение, перестройка) в 80‐90‐е годы привели к потере экономического и государственного интереса косвоениютехнологийБРиЗЯТЦвовсехстранах,имевшихпрограммыпоихосвоениюдлясозданиякрупномас‐штабнойЯЭ.

Ключевыеслова:атомныеэлектрическиестанции,ядернаяэнергетика,ядерноетопливо,быстрыереак‐

торы,оружейныйплутоний.

1.Введение.Поставленная перед ядерной отраслью

задача по освоению технологий БР и ЗЯТЦчрезвычайносложнаиимеетболее,чем60‐летниюмировуюне совсемуспешнуюисто‐рию[1‐3].В50‐80‐егодыпрошлогостолетиягосударственные программы по созданиютехнологийБРиЗЯТЦбылипрактическивовсех крупных индустриальных странах, нониоднаизэтихпрограммнебыладоведенадокоммерческогорезультата.

Сучетомвышесказанногопредставляетсяактуальной и весьма важной задача поосмыслению причин неудач предыдущихпрограмм, и учета уроков в составлении иреализации программы по освоению техно‐

логийБРиЗЯТЦнасовременномэтапе.2.Анализсистемныхпроблемвосвоении

технологийБРиЗЯТЦвпредыдущиеперио‐ды.

Известна точка зрения, что основнаяпричина неудач в реализации предыдущихпрограмм развития БР и ЗЯТЦ в нашейстране,даивмиревцеломсвязанавоснов‐номснеправильновыбраннымитехнологи‐ями для развития, а именно: натриевоготеплоносителя, оксидноготопливаи гидро‐металлургической технологии переработкиОЯТ [4‐6]. Горючесть натрия не позволяетснизить удельные капитальные затраты наАЭСдотребуемогоуровняирешитьэксплу‐атационные и безопасностные проблемы;


№3(95),2015

4 Тепловыеэлектрическиестанции,ихэнергетическиесистемыиагрегаты

недостаточновысокаяплотностьоксидноготопливанепозволяетобеспечитьповышен‐ный уровень ядерной безопасности; а гид‐рометаллургическая технология военногопроисхождения–опасна с точкизренияне‐распространения делящихся материалов,пригодныхдляизготовленияядерногоору‐жия.

Рассмотримсначаланасколькообоснова‐ны аргументы о принципиальной ошибке ввыборе технологий натриевого теплоноси‐теля, оксидного топлива, и гидрометаллур‐гическойтехнологиипереработкиОЯТвка‐чествебазовыхтехнологийдляразвития.

Отметим,чтовСССРв60‐80‐егодысуще‐ствовала программа последовательногоосвоенияикоммерциализациивсехэлемен‐тов базовой системы технологий. При этомосновное и опережающее внимание уделя‐лось демонстрации работоспособности ЯЭУ– ключевого элемента в общей связке БР иЗЯТЦ.УдельныезатратынаЯЭУвструктурестоимости всей системы составляют подав‐ляющуючастьболее70%.

Сегоднянаоснове34‐хлетнегоуспешно‐гоопытаэксплуатацииБН‐600можемсуве‐ренностью утверждать, что в нашей странезадача по демонстрации на опытно‐промышленном уровне безопасности и экс‐плуатационныхсвойствтехнологиинатрие‐вого теплоносителя успешно решена. Мыимеем единственныйвмире успешнорабо‐тающий опытно‐промышленный БН‐600 наБелоярскойАЭСсКИУМнауровнеАЭСссе‐рийными коммерческими тепловыми реак‐торами.Приэтом,удельныекапвложениянаБАЭС на уникальную опытно‐промышленнуюустановкуБН‐600оказалисьвсегона40%больше,чемудельныекапвло‐жения на коммерческие АЭС с серийнымиВВЭР,построенныевэтожевремя.Учётре‐зервов, заложенных в БН‐600, позволил врамках его габаритов создать проект болееэкономичного быстрого реактора БН‐800 сэлектрической мощностью 880 МВт(э). Се‐годня просматриваются перспективы даль‐нейшегосниженияудельнойвеличиныкап‐вложенийвЯЭУсреакторамитипаБН‐1200

вплоть до уровня, характерных для серий‐ныхЯЭУсВВЭР.

Что касается уровня безопасности ЯЭУ сБН, можно отметить, что строящийся сего‐дня БН‐800 удовлетворяет существующимтребованиям в области безопасности. Пер‐вая лицензия на строительство АЭС послеавариинаЧернобыльскойАЭСбылаполуче‐на именно на возобновление сооруженияБН‐800 на БАЭС. Новый концептуальныйпроектреактораБН‐1200, базирующейсянаиспользовании преимущественно пассив‐ных систем, также удовлетворяет всем со‐временнымтребованиямбезопасностивЯЭ.

Относительно выбора МОКС топлива,можно отметить, что в нашей стране рабо‐тоспособность этого типа топлива в табле‐точном исполнении продемонстрированапока ещё только на экспериментальномуровне.Врамкахрешениязадачипоутили‐зации избыточного оружейного плутония встроящемся БН‐800 планируется продемон‐стрироватьработоспособностьэтоготопли‐ва уже на опытно‐промышленном уровне.При этом следует отметить, что безопас‐ностьстроящегосяБН‐800также,какираз‐работанного концептуального проекта БН‐1200,обоснованавусловияхиспользованиивэтихреакторахименноМОXтоплива.

Зарубежом,работоспособностьМОXтоп‐лива в натриевых быстрых реакторах былаобоснована на опытно‐промышленномуровне в процессе эксплуатации быстрыхнатриевых реакторов Феникс и Супер Фе‐никс.ВнастоящеевремявоФранцииразра‐батываетсяновыйпроектбыстрогонатрие‐вого реактора Астрид, также на базе усо‐вершенствованного МОКС топлива. Разра‐боткаэтогопроектаведетсясучетомповы‐шенныхтребованийвобластибезопасности,предъявляемыхкреакторамчетвертогопо‐коления. Япония в начале века провела об‐ширные технико‐экономические исследова‐ния по оценке перспективности различныхвидов топлива (МОX, карбид, металл, нит‐рид,)ивыбралавкачествебазовоговариан‐та для своих будущих быстрых натриевыхреакторов–усовершенствованноеМОXтоп‐

№3(95),2015



ливо.По вопросу о потенциальном риске ис‐

пользования гидрометаллургических мето‐дов для переработки ОЯТ с точки зренияраспространения плутония, отметим, чтоусовершенствованные современные техно‐логии переработки ОЯТ не предусматрива‐ютвыделениечистогоплутония.Конечно,вслучае экспорта этой технологии в неядер‐ные страны существует проблема распро‐странениячувствительныхзнаний.Нотакаяжепроблема,возникаетвслучаеэкспортаилюбойдругойтехнологиипереработкиОЯТ,иещёболееостраяпроблемавозникаетприэкспорте технологий обогащения урана.Практическиерешенияпроблемынераспро‐странения чувствительных знаний сегоднявидятся на пути продолжения использова‐ния политики ограничений экспорта чув‐ствительных технологий в неядерные стра‐ны,атакжевнедрениямногостороннихпод‐ходоввпредставленииуслугпообогащениюурана, по поставкам свежего топлива с воз‐вратомОЯТ,попереработкеОЯТ.

Исходя из изложенных выше фактов,можно утверждать, что реально на сегоднянет никаких технических оснований априо‐ри выражать сомнения, что развиваемая впредыдущие периоды система базовых тех‐нологий (БН, МОКС и гидрометаллургиче‐ская химия) не сможет в принципе достичьконкурентоспособности и/или удовлетво‐рить современным требованиям в областибезопасностиинераспространения.

В 60‐е годы идея создания крупномас‐штабнойЯЭсключевойрольювнейБРбылапопулярнапрактическивовсехкрупныхин‐дустриальных странах, включая США, СССР,Францию, Великобританию, ФРГ, Италию,Швецию. Макроэкономические факторы,способствующие государственному интере‐суэтихстранкмасштабномуиспользованиюЯЭ,былисвязанысвысокимипослевоенны‐ми темпами роста энергоёмкой промыш‐ленности в этих странах. Высокие текущиетемпы роста электропотребления в услови‐яхограниченныхнациональныхзапасовор‐ганическоготоплива,обосновывалинеобхо‐

димость государственной поддержки про‐граммы развития ЯЭ на основе технологийтепловых реакторов и открытого ядерноготопливногоцикла,ужеразработанныхидо‐ведённыхдокоммерческогоуровняисполь‐зования в рамках экономик ведущих ядер‐ныхдержавтоговремени:СШАиСССР.Приэтомссамогоначалабылопонятно,чтораз‐витие ЯЭ на тепловых реакторах не можетбыть долгим и масштабным из‐за ограни‐ченностизапасовприродногоуранаинеэф‐фективностиегоиспользованиявтепловыхреакторах‐менее1%.Существовавшиежевте времена прогнозы, что высокие темпыразвития экономики и электроэнергетикисохранятся как минимум до конца 20 векаспособствовали интересу правительств пе‐речисленныхвышеиндустриальныхстранахв создании и финансировании националь‐ныхпрограммпоосвоениютехнологийБРиЗЯТЦ, с потенциалом на два порядка повы‐сить эффективность использования при‐родногоуранаитемсамымснятьсырьевуюпроблемудляЯЭнасотнилетвперед.Одна‐ко, благоприятные макроэкономическиеусловиядляразвитияЯЭи государственно‐гоинтересакосвоениютехнологийбыстрыхреакторов сохранились недолго. Первыйэнергетическийкризисв1973 году с однойстороныспособствовалпродолжениюполи‐тики поддержки развития ЯЭ, но одновре‐меннопривелкосознаниювстранахЗападанеобходимости создания национальныхпрограмм по энергосбережению, которые впоследующемв80‐90‐егодыпривеликзна‐чительному снижению темпов роста по‐требленияэлектроэнергиивэтихстранах,втом числе за счет переноса энергоёмкой иэкологически опасной промышленности втретьи страны, в первую очередь страныАзии.

В 1979 в США произошла авария на АЭСTMI,которая,соднойстороныпривелакпо‐следующему удорожанию затрат на обеспе‐чениебезопасностиАЭС,асдругойсторонык утрате абсолютного доверия со стороныобщественности и потери политическогоинтересакподдержкеразвитияЯЭ.


№3(95),2015


В результате всех этих мер усредненныетемпы развития электроэнергетики в этихстранах стали снижаться. Возникающие внекоторые периоды всплески экономиче‐ской активности и потребности в дополни‐тельной электроэнергии, как, например, вСША в 1997‐2003 гг., стало экономическивыгоднопокрыватьзасчетбыстрогострои‐тельства (2‐3 года) станций малой мощно‐сти на природном газе или политическиподдерживаемых возобновляемых источни‐ковэнергии.

Инерционная и капиталоёмкая ЯЭ, кото‐раясыгралаважнуюрольвэнергообеспече‐ниимногих крупных стран Запада на этапеих индустриального развития, в новых эко‐номических условиях становиласьфинансо‐во,апослеТМИиЧернобыля,иполитическинепривлекательнымисточникомэнергии.

Нам представляется, что именно этивнешние для ЯЭ макроэкономические фак‐торы,анеширокообсуждаемыекакпротив‐никами,такисторонникамиЯЭреальныеимнимые проблемы в области безопасности,нераспространения и ядерных отходов, ле‐жат в основе того, почему правительствамногихстранвключаяСША,Францию,Вели‐кобританию, Германию, Италию, Бельгию,поддерживавших развитие программ БР всвоихстранахв60‐70‐егоды,впоследствиипотеряливсякийинтерескмассовомустро‐ительству новыхАЭС, и как следствие к за‐мораживанию и прекращению финансиро‐вания программ развитию ядерных техно‐логийновогопоколения, включаятехноло‐гииБН.

Сегодня макроэкономические условиядляразвитияЯЭвмиренаиболееблагопри‐ятны для Китая, Индии, и частичноЮжнойКореи, где наблюдается планомерный ин‐тенсивныйростпромышленностиипотреб‐ностейвэлектроэнергии,игденесмотрянаФукусимустроятсяновыеАЭСипланирует‐ся масштабное развитие ЯЭ. Естественно,что именно эти страны озабочены сегоднябольше всех освоением ядерных энерготех‐нологий нового поколения, включая БР иЗЯТЦ.

В нашей стране макроэкономическийфактор также уже сыграл ключевую роль внезавершенностипредыдущихпрограммБРи ЗЯТЦ. Известно, что в результате неудач‐ного реформирования экономики страны в90‐е годы была потеряна значительнаячасть энерго‐ и наукоёмкой промышленно‐сти.Уровеньпотребленияэлектроэнергиивцеломснизился,перспективыразвитияэко‐номикидолгиегодыпредставлялисьтуман‐ными.Естественно,вэтихусловияхникакихэкономическихстимуловдлястроительствановыхАЭС,атемболеедляосвоенияновыхтехнологий в стране не было, и не моглобыть.

Что касается будущего, если экономиканашей страны будет продолжать функцио‐нировать в рамках сложившейся сырьевойконцепцииснизкимитемпамиразвития,за‐висящими при этом от колебаний цен наэнергетическоесырьенавнешнихсырьевыхрынках, то реальноне будеткаких‐либо се‐рьёзныхэкономическихоснованийистиму‐лов к масштабному развитию ЯЭ в нашейстране.

Однаков случае, есливближайшеедеся‐тилетие реально начнётся декларирован‐ный перевод экономики на научно‐технологический путь, включая её реинду‐стриализацию, то тогда может возникнутьреальная экономическая потребность в ин‐тенсивном и планомерном развитии элек‐троэнергетическогосектора.Этовсвоюоче‐редьоткроетперспективыдлямасштабногоразвитияЯЭнановойтехнологическойбазе.Издесьвозникаетключевойвопрос,абудутликэтомувременивнашейстранереальноосвоены и коммерциализированы техноло‐гииБРиЗЯТЦ?

Нам представляется, что ответ на этотвопросможет оказаться в значительной за‐висимостиоттого,какаяименноидеологиябудетсегоднялежатьвосновеновогоэтапаразвитиятехнологийБРиЗЯТЦ.

Отметим, что развитие технологий БР иЗЯТЦ в нашей стране всегда реализовыва‐лось и сейчас реализуется в рамках некойофициально поддерживаемой идеологии,

№3(95),2015



определяющей цели развития, внешниетребованияиперспективностьтехнологий.

Так,например,впервыйпериодосвоенияБР, помимо официально поддерживаемойидеологии,требовавшейдостижениякорот‐ких времен удвоения на уровне 6‐8 лет иосвоения быстрых реакторов с натриевымтеплоносителем, в рамках альтернативнойидеологиивыдвигалисьтребованияповре‐мениудвоениянауровне3‐4лет,чтоневоз‐можнобылобысделатьбезосвоениягелие‐вых быстрых реакторов. Сегодня также су‐ществуетальтернативнаяидеологиямного‐компонетнойЯЭ,врамкахкоторойперспек‐тивныебыстрыереакторысКВ=1,5должныобеспечивать вторичным топливом усовер‐шенствованныетепловыереакторы.

Взарубежныхстранахтакжеиспользуют‐ся национальные идеологии развития БР иЗЯТЦ. Так, например, вИндиирассматрива‐ется трёхступенчатая модель крупномас‐штабногоразвитияЯЭдоуровня300иболееГВт(э), где основная роль быстрых натрие‐выхреакторовзаключаетсявнаработкеиз‐быточного урана‐233 из тория, для обеспе‐чения топливом будущих усовершенство‐ванных тяжеловодных реакторов. Требова‐ниепоКВдляБРставитсянауровне1,5,ко‐торый предполагается достичь на металли‐ческом топливе. Перспективная технологияпереработки– электрохимическая.Вместе стем,начальныйэтапэкономическогоосвое‐нияАЭСсБНпланируетсяреализоватьсис‐пользованием продемонстрированных тех‐нологийтопливногоцикла:МОКСтопливаигидрометаллургическойпереработкиОЯТ.

ВКитаетакже,какиунас,ставитсязада‐чакрупномасштабногоразвитияЯЭ.Однакоконечнуюцель освоения системыБР и тре‐бования к их характеристикам предполага‐ется определить позднее к 2030 году. НаначальномэтапепредлагаетсяразвиватьБНсКВ=1наМОКСтопливе.В будущем, в слу‐чае нехватки сырьевых ресурсов, необходи‐мо будет создать быстрые натриевые реак‐торы на металлическом топливе с КВ=1,5для обеспечения сырьём интенсивного раз‐витияЯЭ.Еслижепроблемссырьёмвбуду‐

щем не будет, то роль БН с КВ<1 будет за‐ключаться в утилизации накапливаемых втепловыхреакторахвысокоактивныхтранс‐урановыхэлементов.

ВстранахсразвитойЯЭтехнологииБРиЗЯТЦ сегодня развивают уже не для мас‐штабногостроительствановыхАЭС,какэтобылораньшеврамкахихстарыхидеологий,а для утилизации плутония и младших ак‐тинидов, накопленных в ОЯТ тепловых ре‐акторови/илисырьевойобеспеченностиЯЭвдолгосрочнойперспективе.ВэтихстранахтакженетребуютдостижениявБРвысокихКВ, однако выбор перспективных техноло‐гия ЗЯТЦ у них отличается от Российского.ВоФранциииЯпониивыбираютусовершен‐ствованный таблеточныйМОКС и гидроме‐таллургическуюпереработку,авСШАиРес‐публике Корея – металлическое топливо ипирохимию.

Вэтойсвязивозникаютзаконныйвопрос,в чем причина использования столь проти‐воречивыхидеологийразвитияБР,включаятребования по КВ и выводы относительностепениперспективноститехилииныхтех‐нологий топливного цикла? Можно лиобосноватькакаяизперечисленныхидеоло‐гийболееправильная?

Проведенныйанализподходов,использу‐емых при выработке различных идеологийразвития БР, показывает на некоторую ихметодологическую особенность. Большин‐ство рассматриваемых идеологий развитияБРи ЗЯТЦвырабатываютсяпредставителя‐ми науки, близкими к правительствам. Врамках этих идеологий представителинауки формируют своё видение о будущемЯЭ, прогнозируют масштабы и описываютвозможные проблемы на пути её создания.Затем определяют потенциальную роль иместо в будущей ЯЭ различных инноваци‐онных технологий, определяют требованияк топливным характеристикам реакторов,выбирают перспективные технологии ипросятденьгиугосударстванаихразвитие.

Врамкахтакогонауко‐ориентированногоподхода, степень обоснованности защищае‐мых идеологий и требований к характери‐


№3(95),2015


стикамреакторов,напрямуюзависитотсте‐пени реализуемости на практике представ‐лений ученых о далеком будущем ЯЭ, ипредлагаемых инновационных технологий,работоспособность которых ещё не проде‐монстрирована.Аэтоозначаетналичиезна‐чительной неопределенности в исходныхпредпосылках,невозможностисогласованияальтернативныхидеологийиналичиянеиз‐бежныхрисковвпроцессепрактическойре‐ализациилюбойизидеологий:

‐ реальные экономические и топливныехарактеристики предлагаемыхинновационных технологий, могут бытьдалекиотожидаемыхпоказателей;

‐ реальные затраты и сроки наразработку и доведение инновационныхтехнологий до коммерческого результатамогут значительно больше планируемыхцифр;

‐ реальная экономическая потребность встроительстве новых АЭС в будущем кмоменту освоения инновационныхтехнологий может быть значительноменьше ожидаемых или вообщеотсутствовать

О реальности таких рисков свидетель‐ствуетдлительныйопытразвитиятехноло‐гий БР и ЗЯТЦ в нашей стране и в мире.Например, высокие требования по времениудвоения к быстрым реакторам в 60‐70‐евыдвигались как раз исходя из не реализо‐вавшихсяпредставленийобудущем.Втего‐дыосновнойпроблемойЯЭсчиталасьсырь‐еваяобеспеченность,отсюдаивыдвигалисьразличные высокие требования во времениудвоения горючего и КВ для первых жебыстрыхреакторов.

Что же оказалось, в реальности? В 90‐е2000‐е годы не было макроэкономическойнеобходимости в дальнейшем развитии ЯЭвовсехстранах,имевшихпрограммыпораз‐витию БР. Выявились и реальные внутрен‐ние проблемы современной ЯЭ – это нетолько, и не столько сырье, сколько эконо‐микаибезопасность,ивнекоторойстепени,нерешенные проблемы ОЯТ и распростра‐нениячувствительныхзнанийприэкспорте

некоторыхтехнологий.Сложившаясяситуация,соднойстороны,

снижаетинтересатомнойиндустриистранык участию в разработке инновационныхтехнологийдлядалекогобудущего, а сдру‐гойстороны,вызываетнеобходимостьвпо‐иске мер по смягчению финансовых и тех‐нологических рисков, стоящих на пути реа‐лизации программы по освоению техноло‐гийБРиЗЯТЦнановомэтапе.

Решение обеих проблем авторы видят всменеидеологическойпарадигмы,аименно,перехода:

‐ от используемой парадигмы, когдапредставители науки сами вырабатываютразличныевидениябудущейЯЭ,описываютеё предполагаемые проблемы, определяюттребования к характеристикам иобосновывают необходимостьфинансирования и развития только техинновационных технологий БР и ЗЯТЦ,которые отвечают выработанным имтребованиям,

‐кновойпарадигме:когдапредставителинауки, вырабатывая различные видениябудущей ЯЭ, определяют не требования, ацелевые показатели для концептуальныхразработок технологийБРи ЗЯТЦ, которыемогуткорректироватьсяпомереуточненияпредставлений о будущем и реальномпотенциале разрабатываемых технологий.Одновременно, представители индустриидля решения конкретных проблемсовременной ЯЭ вырабатывают ужеконкретные требования икоммерциализирует в сотрудничестве снаукой продемонстрированные технологииБРиЗЯТЦ,не создаваяпри этом серьёзныхпомех для реализации альтернативныхнаучныхвиденийбудущейЯЭ.

3.Примерпримененияновойпарадигмы.Ниже рассматривается пример использо‐

вания предлагаемого нового идеологиче‐скогоподходаспредложениямиповариантуиспользования продемонстрированных тех‐нологий БР и ЗЯТЦ для решения проблемОЯТреакторовВВЭР.

На основе выполненного выше анализа

№3(95),2015



причин неудач и успехов в реализациипредыдущих программразвитияБР и ЗЯТЦниже предлагается ряд мер общего плана,которые,темнеменее,могутсущественнымобразом повысить результативность вы‐полнения новой программы развития тех‐нологийБРиЗЯТЦвнашейстране.

Во‐первых, предлагается восприниматькак объективную реальность наличие аль‐тернативных взглядов на будущее ЯЭ и от‐личающихся «требований» к характеристи‐камБРиЗЯТЦ,которые,всилунеоднознач‐ностинашихзнанийобудущемиореальномпотенциале предлагаемых для разработкитехнологий, нельзя априори отвергать.Толькобудущеепокажеткакаяизидеологийокажетсяближекреальности.

Во‐вторых, предлагается вместо детер‐министических«требований»кпоказателямтопливных характеристик системы БР пе‐рейти к использованию «целевыхпоказате‐лей», которые могут корректироваться помереуточненияпредставленийобудущемиреальном потенциале разрабатываемыхтехнологий. Использование термина «тре‐бование» подразумевает, что оно должнобытьдостаточнообоснованои априоримо‐жетбытьвыполнено.

В‐третьих, предлагается из общего пе‐речня«целевыхпоказателей»выбратьклю‐чевые или приоритетные, которые должныбудут продемонстрированы в первую оче‐редь, например показатели в области без‐опасности[7].

В‐четвёртых, предлагается учитыватьвозможностьпоэтапногодостижения«целе‐вого показателя»: Опытно‐промышленнаяустановка ‐ Головной коммерческий блок ‐Коммерческаяустановкапервогопоколения‐ Коммерческая установка второго поколе‐ния[8].

В‐пятых, предлагается сравнивать илиоценивать технологии в рамках единойидеологииидостигшиходинаковогоуровняосвоения. При этом необходимо понимать,что задача науки заключается в поиске но‐вых технологических решений, в обоснова‐нии и демонстрации их работоспособности.

Чтожекасаетсявыработкиконкретныхтре‐бований и выборе продемонстрированныхтехнологий для коммерциализации, то этоужезадачадляиндустрии.

Принятие вышеизложенных предложе‐ний позволит ядерной науке целенаправ‐ленно заниматься разработкой технологийновогопоколениядлябудущего,неотвергаяаприорирезультатыпредыдущихпрограмм.А у ядерной индустрии появится возмож‐ность исследовать потенциал уже проде‐монстрированных технологий БН и МОКСтоплива для решения текущих проблем со‐временнойЯЭ,например,вобластиОЯТ.

Выводы.Сегодня наболее благоприятные макро‐

экономические условия для развития ЯЭ иосвоениятехнологийБРиЗЯТЦ,реализуют‐сявКитаеиИндии,встранахспланомерноиинтенсивнорастущейэкономикойиэнер‐гетикой. В России сегодняшняя макроэко‐номическая ситуация (сырьевая экономика,низкие темпы роста) не благоприятствуетразвитию ЯЭ. Однако в случае, если в бли‐жайшее десятилетие реально начнётся де‐кларированный перевод экономики нанаучно‐технологический путь, включая еёреиндустриализацию, то это откроет пер‐спективы для масштабного развития ЯЭ нановойтехнологическойбазе.

ЛИТЕРАТУРА.1.РачковВ.И.Разработкатехнологийзакрытого

ядерного топливногоцикла с быстрымиреактора‐ми для крупномасштабной ядерной энергетики //Известиявузов.Ядернаяэнергетика.2013.№3.С.5‐14.

2. Говердовский А.А., Калякин С.Г., Рачков В.И.Альтернативные стратегии развития ядернойэнергетики в XXI в. // Теплоэнергетика. 2014.№5.C.3‐9.

3. Рачков В.И. Атомная энергетика как важней‐шийфакторустойчивогоразвитияРоссиивХХIве‐ке // Энергосбережение и водоподготовка. 2006.№6.С.2‐6.

4. Использование жидких металлов в ядерной,термоядернойэнергетикеидругихинновационныхтехнологиях/В.И.Рачков[идр.]//Теплоэнергети‐ка.2014.№5.C.20‐30.

5.Экспериментальныеисследованияхарактери‐стик контактного теплообмена свинцовый тепло‐


№3(95),2015


носитель ‐ рабочее тело / А.В.Безносов [и др.] //Атомнаяэнергия.2005.Т.98.№3.С.182‐187.

6. Нейросетевая модификация стали ферритно‐мартенситного класса по критерию максимумапрочностиипластичности/С.М.Образцов[идр.]//Перспективныематериалы.2005.№4.C.14‐19.

7. Рачков В.И. Основы теории опасных систем.–М.:Наука,2015.165с.

8. Эффективность ядерной энерготехнологии:системные критерии и направления развития /В.И.Рачков [и др.].‐ М.: ЦНИИатоминформ, 2008.228с.

ONTHESTAGESOFFORMATIONCLOSEDNUCLEARFUELCYCLEWITHFASTREACTORSV.S.KAGRAMANYaN,Ph.D.(Tech.)A.I.ORLOV,Ph.D.(Phys.‐Math.)

JSC"StateScientificCentreoftheRussianFederation‐ InstituteforPhysicsandPowerEngineeringnamedafterA.I.Leypunsky",1,BondarenkoSq.,Obninsk,249033,KalugaRegion,Russia

Abstract.Thegreatestsuccess indevelopmentof fastreactorswasachievedbyRussia.Morethan30yearstheonlytrialfastsodiumBN‐600reactorintheworldissuccessfullyoperatedfortoday.In2015,itisplannedtoputintooperationonemoretrialBN‐800reactorforthesolutionofapracticaltaskofutilizationofthereleasedsurplusofweaponplutoni‐umintheformofmixedoxidicuranium‐plutonium(MOKS)fuel.However,itisnecessarytorecognizethatthereachedresultsarefarfromultimateeconomictargets–creationsofcommerciallyattractiveNPPswithBRandindustrialfuelin‐frastructureprovidingtothesereactorscommercialservicesinprocessingofthespentnuclearfuel(SNF),refabricatingoffresh fueland theaddresswithhighlyactivewaste (VAO). In therealwork twoareput tasks:1) toanalyzewhatroleplayedvariousfactors,internalandexternalforYaE,inthereasonsofincompletenessofthepreviousprogramsofdevel‐opmentofBRandZYaTTs,2)onthebasisofresultsoftheanalysistodeveloptheofferspromotingincreaseofproductivityofdevelopmentoftheBRandZYaTTstechnologiesatanewstage.Asinternalfactorsinworkareconsideredideological(thechoiceismorewholethandevelopmentandsystemrequirementstotechnologies),andtechnological(achoiceoftheBRandZYaTTsbasictechnologiesfordevelopment).Astheexternal–macroeconomicconditionsofdevelopmentofYaE.Inworktheroleofvariousfactors inthereasonsof incompletenessofthepreviousprogramsofdevelopmentofBRandZYaTTsisanalyzed,andisshownthat,themainreasonnottechnologicalandnotideologicalandmacroeconomiccharac‐ter.Macroeconomictendencies,adverseforYaE(minimizationofgrowthrates,energysaturation,reorganization)inthe80‐90thyearsledtolossofeconomicandstateinterestindevelopmentoftheBRandZYaTTstechnologiesinallcountrieswhichhadprogramsfortheirdevelopmentforcreationoflarge‐scaleYaE.

Keywords:nuclearpowerplants,nuclearpower,nuclearfuel,fastreactors,weaponplutonium.

REFERENCES.1.RachkovV.I.Razrabotkatekhnologiizakrytogoyadernogotoplivnogotsiklasbystrymireaktoramidlyakrupno‐

masshtabnoiyadernoienergetiki//Izvestiyavuzov.Yadernayaenergetika,2013,No.3,P.5‐14.2. GoverdovskiiA.A., Kalyakin S.G., RachkovV.I. Al'ternativnye strategii razvitiya yadernoi energetiki v XXI v. //

Teploenergetika,2014,No.5,P.3‐9.3.RachkovV.I.AtomnayaenergetikakakvazhneishiifaktorustoichivogorazvitiyaRossiivKhKhIveke//Energos‐

berezhenieivodopodgotovka,2006,No.6,P.2‐6.4. Ispol'zovanie zhidkikh metallov v yadernoi, termoyadernoi energetike i drugikh innovatsionnykh

tekhnologiyakh/V.I.Rachkovandothers//Teploenergetika,2014,No.5,P.20‐30.5.Eksperimental'nyeissledovaniyakharakteristikkontaktnogoteploobmenasvintsovyiteplonositel'‐rabocheete‐

lo/A.V.Beznosovandothers//Atomnayaenergiya,2005,V.98,No.3,P.182‐187.6.Neirosetevayamodifikatsiyastali ferritno‐martensitnogoklassapokriteriyumaksimumaprochnosti iplastich‐

nosti/S.M.Obraztsovandothers//Perspektivnyematerialy,2005,No.4,P.14‐19.7.RachkovV.I.Osnovyteoriiopasnykhsistem.–Moscow,Nauka,2015.165p.8.Effektivnost'yadernoienergotekhnologii:sistemnyekriterii inapravleniyarazvitiya/V.I.Rachkovandothers.‐

Moscow,TsNIIatominform,2008.228p.

№3(95),2015



ОПЫТНО‐ПРОМЫШЛЕННЫЕИСПЫТАНИЯЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГОТУРБОДЕТАНДЕРНОГОКОМПЛЕКСАМОЩНОСТЬЮ16000кВтВ.П.МАЛЬХАНОВ1,д.т.н.,генеральныйдиректорО.В.МАЛЬХАНОВ1,к.т.н.С.А.СЛЕСАРЕВ2,инженерХ.А.ХЕДЬЕ3,главныйинженерпроектаР.А.АББАСИ4,заместительдиректораА.Х.АБДУЛАХИХОРАСГАНИ4,заместительдиректораХ.А.МОХАММАДИТОДЕШКИ4,инженер

1ООО«ТурбоДЭн»,105264,г.Москва,ул.ВерхняяПервомайская,322ООО«Автонит»,194044,г.Санкт‐Петербург,Выборгскаянаб.,293EsfahanPowerMaintenanceCompany,ИсламскаяРеспубликаИран,P.O.Box111,KeshavarzBlvd,Isfahan,81785,Iran4ТЭС«ШахидМоххамадМонтазери»,ИсламскаяРеспубликаИран,ShaninShahrIsfahan,Iran

Аннотация.ООО«ТурбоДЭн»(г.Москва)разработалэнергосберегающийтурбодетандерныйкомплексмощ‐ностью16000кВт‐ЭТДА‐16000,предназначенныйдляпреобразованияэнергииизбыточногодавленияприрод‐ногогазавэлектроэнергию.ПервыйобразецэтогокомплексабылсмонтированнаГРПТЭСМонтазери,г.Ис‐фахан, Исламская Республика Иран, где были проведены его 72‐ух часовые комплексные и 15‐ти суточныеопытно‐промышленные испытания. Вырабатываемая ЭТДК‐16000 мощность (10500‐13850 кВт) соответ‐ствовалареальнымусловиямипараметрамгазаГРП.

Ключевые слова: энергосберегающий турбодетандерный комплекс, газорегуляторный пункт, тепловаяэлектростанция,комплексныеиспытания,опытно‐промышленныеиспытания.

Турбодетандерный комплексмощностью16000 кВт ‐ ЭТДК‐16000, разработанныйООО «ТурбоДЭн», состоит из 2‐х энергосбе‐регающих турбодетандерных агрегатовединичной мощностью по 8 МВт ‐ ЭТДА‐8000 [1], объединенных между собой авто‐матическойсистемойуправления(АСУ).

Первый образец этого комплекса, изго‐товленный ОАО «Калужский турбинный за‐вод», был смонтирован на площадках ГРПТЭС Монтазери, г.Исфахан, Иран [2]. Приэтом, один ЭТДА‐8000 был привязан к тех‐нологическому оборудованию ГРП№1 ТЭС,обеспечивающему газоснабжение4‐ех энер‐гоблоковмощностьюпо200МВткаждый,авторой ‐ к ГРП№2, обеспечивающему газо‐снабжение также 4‐х энергоблоков анало‐гичной мощности (рис.1). Номинальныйрасход газа через каждый ГРП составляет200000нм3/ч.

Оборудование обоих ЭТДА‐8000 разме‐щено в одном специально построенном по‐мещении. Генераторы комплекса (номи‐

нальнаямощностьодногогенератора‐8000кВт, напряжение ‐ 6,3 кВ) подключены ктрансформаторамсобственныхнуждТЭС.

Послепроведенияпредварительныхи72‐ух часовых комплексных испытаний ЭТДК‐16000,воктябре2014годабылипроведеныего 15‐ти суточные опытно‐промышленныеиспытания. Результаты этих испытанийпредставленывтабл.1.

По результатам 15‐ти суточных опытно‐промышленных испытаний ЭТДК‐16000следуетсделатьвыводы:

1. Все технологические системы состав‐ляющих ЭТДК‐16000 ‐ ЭТДА‐8000№1 и ЭТ‐ДА‐8000№2работалиустойчивонавсехре‐жимах;

2. Все контролируемыепараметрыобоихЭТДАбыливнормеиневыходилизадопу‐стимыезначения;

3.ВсеисполнительныемеханизмыобоихЭТДАнаходилисьврежимеавтоматическогоуправления и правильно отрабатывали ко‐мандысистемыАСУ;


№3(95),2015


Таблица1Результаты15‐тисуточныхопытно‐промышленныхиспытанийЭТДК‐16000

№п/п Наименованиепараметраиегоразмерность Величинапараметра1 СуммарныйрасходгазачерезГРПТЭС,тыс.нм3/ч 280÷3182 ДавлениегазанавходевГРП,МПа* 1,03 ДавлениегазанавыходеизГРП,МПа* 0,107÷0,1124 Температурапаранавходевтеплообменник,°С 150÷2705 Давлениегазанавходевтурбодетандеры(ТД),МПа 0,55÷0,786 ДавлениегазанавыходеизТД,МПа 0,11÷0,1127 РасходгазачерезТД,тыс.нм3/ч 216÷2648 ТемпературагазанавходевТД,°С 70÷979 ТемпературагазанавыходеизТД,°С 6÷8,310 Температурамаславмаслобаке,°С 35÷45

11 Температураподшипников,°С:‐генераторов,‐ТД

56÷8054÷79

12 ЧастотавращенияроторовТД,об/мин 300013 Напряжение,кВ 6,314 Электрическаямощность,МВт 10,5÷13,85

*‐давлениеизбыточное.

Рис.1.ТехнологическаясхемаЭТДК‐16000наГРПТЭСМонтазери,Иран.11(12)‐БлокредуцированияГРПТЭС,где:1а‐регуляторсэлектроприводом;1б‐задвижкаэлектропри‐водная;2‐теплообменник«пар‐газ»;3‐емкостьдляконденсата;4‐блокстопорно‐дозирующий,где:

4а‐клапанстопорный;4б‐клапандозирующий;5‐блокдетандер‐генераторный;6‐блокмаслоснабже‐ния;7‐теплообменник;8‐блокбайпасный;9‐насос;10‐расходомерныйузел;11‐узелочисткигаза;Ф‐фильтр;ТД‐турбодетандер;Г‐генератор;Е‐емкость;АСУ‐автоматическаясистемауправления.

№3(95),2015



4. Предпусковые операции, пуск, набор

оборотов, синхронизация с сетью, нагрузка,

разгрузка, регулирование технологическихпараметров и останов выполнялись в авто‐

матическомрежиме;

5. АСУ работала устойчиво и без сбоев.Все команды управления, регулирующие

воздействия, предупредительные сообще‐

нияоператоруиаварийныезащитыформи‐ровались в соответствии с заданным алго‐

ритмом;

6. ВырабатываемаяЭТДК‐16000 электри‐ческая мощность (10,5‐13,85 МВт) соответ‐

ствовала реальным условиям и параметрам

ГРП№1иГРП№2;

7. Системы автоматического регулирова‐

нияЭТДАиГРПТЭС стабильнообеспечива‐

лизаданныевеличиныдавлениягазанавы‐ходеиз ГРП№1и ГРП№2на всехрежимах

работы ЭТДК‐16000, а также при запуске,

нормальномиэкстренныхостановахегосо‐ставляющих ‐ ЭТДА‐8000 №1 и ЭТДА‐8000

№2.ЛИТЕРАТУРА.1. Мальханов О.В. Энергосберегающий турбоде‐

тандерный агрегат мощностью 8000 кВт ‐ ЭТДА‐8000, предназначенный для выработки электро‐энергии на ГРП тепловой электростанции //Надежностьибезопасностьэнергетики.2008.№3.

2. Мальханов В.П., Мальханов О.В. Турбодетан‐дерный энергосберегающий комплекс мощностью16 МВт // Энергосбережение и водоподготовка.2013.№1.

TRIAL‐COMMERCIALTESTSOFTHEENERGY‐SAVINGTURBINE‐EXPANDERUNITV.P.MALKhANOV1,D.Sc.(Tech.)O.V.MALKhANOV1,Ph.D.(Tech.)S.A.SLESAREV2,Eng.H.A.HEDIEH3,Eng.R.A.ABBASI4,Eng.A.H.ABDOLAHIKHORASGANI4,Eng.H.A.MOHAMMADITODEShKI4,Eng.

1«TurboDEn»Ltd.,32,PervomayskayaVerkhniayaStr.,Moscow,105264,Russia2«Avtonit»Ltd.,29,Vyborgskajaembankment,St.‐Petersburg,194044,Russia3EsfahanPowerMaintenanceCompany,IslamicRepublicofIran,P.O.Box111,KeshavarzBlvd,Isfahan,81785,Iran4ShahidMohammedMontazeriThermalPowerPlant,IslamicRepublicofIran,ShaninShahrIsfahan,Iran

Abstract. TURBODEN Company (Moscow) developed the ETDK‐16000 energy‐saving turbine‐expander complex of16000KWcapacitydesignedforgenerationofelectricityowingtothepowerresultingfromthesurplusfallofnaturalgaspressure.Thefirstsampleofthiscomplexwasmountedatthegas‐controlpointsoftheMontazeripowerplant,Esfahan,IslamicRepublicof Iran,andwhere theETDK‐1600072hour’s complexand15days trial‐commercial testswereper‐formed. The ETDK‐16000 output power (10500‐13850 KW) corresponded to real conditions and parameters of gas‐controlpoints.

Keywords:energy‐savingturbine‐expandercomplex,gas‐controlpoint,powerplant,complextests,trial‐commercialtests.

REFERENCES.1.Mal'khanovO.V.Energosberegayushchiiturbodetandernyiagregatmoshchnost'yu8000kVt‐ETDA‐8000,pred‐

naznachennyidlyavyrabotkielektroenergiinaGRPteplovoielektrostantsii//Nadezhnost'ibezopasnost'energetiki,2008,No.3.

2.Mal'khanovV.P.,Mal'khanovO.V.Turbodetandernyienergosberegayushchiikompleksmoshchnost'yu16MVt//Energosberezhenieivodopodgotovka,2013,No.1.


№3(95),2015

14 Водоподготовкаиводоподготовительноеоборудование

ВОДОПОДГОТОВКАИВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕОБОРУДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЕАНТИНАКИПИНОВВЭНЕРГЕТИКЕНИЗКИХПАРАМЕТРОВЮ.В.БАЛАБАН‐ИРМЕНИН,д.т.н.

Аннотация. В статье приведеныфрагменты из книги «Применение антинакипинов в энергетике низкихпараметров»Балабан‐ИрменинЮ.В.,РудаковаГ.Я.,МарковичЛ.М.ФрагментыподобраныоднимизсоавторовкнигиЮ.В.Балабан‐Ирмениным.Вданнойкнигеобобщенырезультатыисследованийпроцессовнакипеобразова‐нияпринагревеводыиисследованийсвойствантинакипинов,комплексоновприменительноксистемамтеп‐лоснабженияиоборотнымсистемамохлаждения.Рассмотреновлияниетеплотехническихпараметров, кон‐струкционных и эксплуатационных особенностей энергетического оборудования на эффективность антина‐кипинов.Описаныособенностипромышленногоопытаприменениястабилизационнойобработкиводы,способыопределенияоптимальнойконцентрации,дозированияантинакипинов,экономическойэффективности.Впуб‐ликуемомвэтомномерефрагментеописанытехнологическиеисследованияиособенностипримененияорга‐нофосфонатов в системахтеплоснабжения. Показано влияниетемпературных разверок. Подчеркнуто, чторезультатыпромышленныхиспытанийпоказали,чтоприработекотлабезповерхностногокипения,введениевнеумягченнуюсетевуюводуОЭДФ,обеспечиваетегобезопасностьсточкизрениянакипеобразования.

Ключевые слова: органофосфонаты. комплексоны, теплосеть, подготовка воды, накипеобразование,предотвращениенакипи,котельныеустановки,системытеплоснабжения.

От редакции.Издательство «Новости теплоснабжения» выпустило интересную и очень полезную

книгу«Применениеантинакипиноввэнергетикенизкихпараметров»Балабан‐ИрменинЮ.В.,Руда‐коваГ.Я.,МарковичЛ.М.Вданнойкнигеобобщенырезультатыисследованийпроцессовнакипеобразова‐нияпринагревеводыиисследованийсвойствантинакипинов, комплексоновприменительнок систе‐мамтеплоснабженияиоборотнымсистемамохлаждения.Рассмотреновлияниетеплотехническихпара‐метров,конструкционныхиэксплуатационныхособенностейэнергетическогооборудованиянаэффек‐тивностьантинакипинов.Описаныособенностипромышленногоопытаприменениястабилизационнойобработки воды, способыопределенияоптимальнойконцентрации, дозирования антинакипинов, эко‐номическойэффективности.Книгарассчитананаэксплуатационныйинженерно‐техническийперсоналэлектростанций, котельных и предприятий тепловых сетей; сотрудников наладочных, проектных инаучно‐исследовательских организаций. Более полное описание книги можно найти на сайтеhttp://www.ntsn.ru.Наэтомжесайтеможнозаказатьиприобрестиэтукнигупооченьумереннойцене.ДополнительнуюинформациюможнополучитьвИздательствепотелефону+7(495)231‐21‐26.Одиниз соавторов этой книги, известный специалист в области водоподготовки, доктортехнических наукЮрий Викторович Балабан‐Ирменин с целью популяризации книги предложил опубликовать вжурналефрагментыизэтойкниги,чтомыипланируемсделатьвнесколькихномерахжурналавэтомгоду.Вы‐боркуфрагментовкнигисделалиПреамбулунаписалонже.

Преамбула. В 2002‐2003 гг. сотрудниками Удмуртского государственного университета(УдГУ)быловыпущенодваизданиякнигиЧаусоваФ.Ф.иРаевскойГ.А.(ЧаусовФ.Ф.,РаевскаяГ.А.Комплексонный водно‐химический режим теплоэнергетических систем низких параметров.Издание2‐е,исправленноеидополненное.‐Ижевск:НИЦ«Регулярнаяихаотическаядинами‐ка»,2003.280с.).Уровеньинформированностиавторовможетхарактеризоватьсятем,чтодоизданиякнигивнаучномбагажеуавторовбылатолькооднастатья[1].ПричемприналичиивРоссии 9 журналов, освещающих проблемы теплоэнергетических систем, эта статья былаопубликованавнепрофильномжурнале«ЭкологияипромышленностьРоссии».

КнигаФ.Ф.ЧаусоваиГ.А.Раевскойбылазамеченадвумяизвестнымиспециалистамидокто‐ромхимическихнаук,главнымнаучнымсотрудникомФГУП«ИРЕА»,ПочетнымхимикомРоссииН.В.Цирульниковойидокторомтехническихнаук,профессоромБ.Н.Дрикером,которыектомувремениужеболее20летзанималисьпроблемами,связаннымисприменениемвотечественнойпромышленностиитеплоэнергетикеорганофосфонатов(ОФ),относящихсякклассукомплек‐

№3(95),2015


Водоподготовкаиводоподготовительноеоборудование 15

сонов.Этиреагенты,какбылоустановленоБ.Н.Дрикеромв1970‐1980‐хгг.,адсорбируютсянарастущихкристаллахсолейипрепятствуютихукрупнениюидалеепревращениювнакипьнавнутреннейповерхноститруб. Указанные особенностиотмеченыв книгеДятловойН.М. с со‐авторами[2,с.443],котораяумногихспециалистовсчитаетсяэнциклопедиейкомплексонов.Книга Чаусова Ф.Ф. и Раевской Г.А. получила сугубо отрицательный отзыв вышеуказанныхспециалистов,которыеонинаправилидляопубликованиявпрофильныйжурнал«Энергосбере‐жениеиВодоподготовка».РедакцияжурналанаправилаэтототзывавторамкнигиЧаусовуиРаевской, которые представили свои возражения. Оба документа Редакцией журнала былинаправлены на заключение третейскому судье д.т.н. Ю.В. Балабану‐Ирменину, который в товремя возглавлял профильную лабораторию Всероссийского теплотехнического института.Егоотзывнакнигутожебылотрицательным.АвторыизУдГУкак‐тозаявили, чтокрупныефирмы,занимающиесяприменениеморганофосфонатов(ОФ),имеютсвой«золотойзапас»‐за‐ранееотработанныерекомендациипоприменяемымконцентрациямОФ.АвторыизУдГУпред‐ложилисвой«золотойзапас».НоЮ.В.Балабан‐Ирменинвсвоемотзывенаконкретныхприме‐рах показал, чтотаблица с рекомендациями, предлагаемыми в книге авторов из УдГУ, совер‐шенноневерна.Наверное,этобылосвязаносмалымопытоминедостаточнымуровнемзнанийавторовизУдГУ.ВпредисловииккнигеУдГУ2002г.авторынаписали,что«проблемы,связан‐ныесведениемводногорежима, сталилюбимойкормушкоймножествамалыхпредприятий».Печально,когданекомпетентныелюдитожехотятпримкнутькэтомумножеству.

В тоже время другие организации продолжали накапливать опыт и экспериментальныйматериал,ив2011 г.издательством«Новоститеплоснабжения»былавыпущенакнига«При‐менение антинакипинов в энергетике низких параметров», которую создавали специалисты:Балабан‐ИрменинЮ.В.,д.т.н.,ОАО«ВТИ»;РудаковаГ.Я.,к.х.н.,ООО«НПФТраверс»;РудоминоМ.В.,к.х.н., ООО «НПП ПОЛИКОМ»; Маркович Л.М., к.т.н., ОАО «ВТИ»; Ларченко В.Е., к.х.н., ООО «НПФТраверс».Отдельныенебольшиефрагментыэтойкниги, попредложениюавторов, будутраз‐мещенынастраницахжурнала«ЭнергосбережениеиВодоподготовка».

Технологические исследования и осо‐

бенности применения фосфонатов в си‐стемах теплоснабжения. Влияние темпе‐ратурныхразверок.

В 1956‐1962 гг. ВТИ с участием Москов‐скогофилиала института «Оргэнергострой»были разработаны конструкции пиковыхводогрейных котлов большой мощности,предназначенных для работы в пиковой иосновнойчастиграфикатеплофикационнойнагрузки.В1959г.первыепятькотловПТВбыли изготовлены и пущены в эксплуата‐циювМосквеиМосковскойобласти[3].Де‐тальные исследования температурных раз‐верок проводились в связи с созданием иэксплуатацией крупных водогрейных кот‐лов.Поверхностьнагрева водогрейныхкот‐ловобычновыполняетсяизбольшогочисла(пакета) параллельно включенных труб,объединенныхколлектораминавходеивы‐ходежидкости.Схемаподводаиотводасре‐дыотпакетаможетбытьразлична.Каждая

изсхемимеетсвоиплюсыиминусы,новаж‐но, что при любой схеме перепад давленияна разных трубках пакета, в той или иноймере,неодинаков.

Неодинаковость перепадов давлений со‐здает неравномерное распределение расхо‐да воды по трубам. Там, где будет мини‐мальнаяразницадавлений,потрубепотечетуменьшенное (по сравнению со средним)количество воды.Дажепри абсолютнооди‐наковомобогреве всех трубпакета там, гдерасход воды в трубе ниже, интенсивностьнагрева жидкости будет больше. Расходжидкости по трубе пакета может умень‐шаться и вследствие увеличенного гидро‐динамическогосопротивлениясамойтрубы.Например,из‐заслишкомбольшихвыступовзаводского сварногошва внутри трубыилииз‐заимеющихсяотложенийнавнутреннейповерхности. В такой трубе расход водытакже уменьшается по сравнению с сосед‐ними,анагревводыбольше.


№3(95),2015


Одновременно существует и тепловаяразверка, связанная с неравномерностьюобогрева труб. Например, практически все‐гда обогрев труб поверхностей нагрева пи‐ковых водогрейных котлов неодинаков поширинегазохода.

Могут рассматриваться три типа нерав‐номерностей,приводящихкразверкам[4]:

‐ тепловая неравномерность ‐ неодина‐ковостьтепловогопотока;

‐ гидравлическая неравномерность, свя‐занная с неодинаковостью перепада давле‐ниянаразличныхтрубахпакета;

‐ конструктивная нетождественность,учитывающая различную длину параллель‐но включенных труб или увеличенное гид‐родинамическое сопротивление отдельныхтруб, связанное скакими‐товнутритрубны‐мидефектамииотложениями.

Опытэксплуатацииводогрейныхкот‐лов, особенно крупных котлов большоймощности,показал,чтопричинойвыходаизстроя этих котлов может быть разрушениеметалла стенок труб обогреваемых поверх‐ностей. Прочность металла труб водогрей‐ных котлов существенно снижается притемпературах наружной поверхности ме‐талла(углеродистаясталь)выше450°С[5].Поэтомупоусловиюжаростойкостиметаллаэта температура является максимально до‐пустимой для обогреваемых поверхностейводогрейных котлов. Такие предельныетемпературы металла этих поверхностеймогут достигаться при появлении на внут‐ренних стенках труб малоподвижной паро‐вой или газовой пленки, имеющей низкийкоэффициент теплоотдачи или при образо‐ваниинастенкахзначительногоколичестваотложений накипи, имеющей низкий коэф‐фициенттеплопроводности[5].

При эксплуатационных и эксперимен‐тальныхисследованиях [3,6‐8] установлено,что образование быстрорастущих отложе‐нийнакипивводогрейныхкотлахприпита‐нииихводойспараметрами, соответствую‐щими нормам, начинается при возникнове‐ниидвухфазногопотока,т.е.припоявлениикипенияводы.Этосвязаносособенностямираспределенияпримесеймеждуводойиоб‐

разующимся из нее насыщенным паром. Врассматриваемом случае пар образуется ввиде пузырей на внутренней поверхностинагреваемой трубы. Переход солей в парвместе с мельчайшими капельками жидко‐стиздесьмаловероятен.Поэтомуэтотпере‐ход может быть связан только с физико‐химическим растворением различных со‐единений в паре. Экспериментальные дан‐ные показывают [9], что при невысокихконцентрациях солей коэффициенты рас‐пределения (Кр) различных соединениймеждуводойинасыщеннымпаромявляют‐ся простыми степенными функциями отно‐шенияплотности обеихфаз. В критическойточке воды (давление 225,65 кг/см2, темпе‐ратура 374,15 °С) плотность пара и водыодинаковы, величина Кр=1, т.е. при оченьвысоких давлениях соединения полностьюпереходятизводывпар.Длянизкихдавле‐ний (менее 20 кг/см2), характерных дляусловийсистемтеплоснабженияитемболееОСО,долясоединений,переходящихизводывпармала.Дляоченьслабыхэлектролитов(гидратированные окислы железа, алюми‐ният.д.)Крравно10‐2‐10‐4.Дляслабыхэлек‐тролитов (кремнекислота) Кр близок к 10‐4.И в самой слабой степени переходят из ки‐пящей воды в пар сильные электролиты:длянихКрравна10‐6именее.Следовательнопри образовании пара в условиях системтеплоснабжения и при более низких давле‐ниях воды только очень малая доля соеди‐нений переходит в пар. Поэтому в остаю‐щейсярядомспузырькомпараводевозрас‐таетконцентрация солейидругих соедине‐ний. В результате значительно ускоряетсяобразованиеотложений.

Такимобразом,длянадежнойэксплуата‐цииводогрейныхкотловвтрубахнедолжновозникатькипениеводы.Нагревводывобо‐греваемых поверхностях водогрейных кот‐лов должен осуществляться в условиях од‐нофазного потока. Тогда предотвращаетсятакже и возможность появления на обогре‐ваемой стенке сплошной паровой пленки,вызывающейперегревметалластенкииегоразрушение.

№3(95),2015



При течении в трубе воды, нагреваемойза счет наружного теплового потока, в об‐щем случае может быть нарисована сле‐дующаякартина.Навходевтрубутемпера‐турамассы водыи стенкиниже температу‐рынасыщенияприданномдавлении.Поме‐репрохожденияпотрубеводыиеенагрева‐ния отвод тепла от стенки трубы уменьша‐ется, и температура стенки трубы растет.Когда температура стенки трубы превыситтемпературу насыщения, на стенке начина‐ют образовываться пузырьки пара и насту‐пает режим поверхностного пузырьковогокипения принедогреве основноймассы во‐ды до температуры кипения. При дальней‐шемдвижениипотрубесобогревомтемпе‐ратуравсеймассытеплоносителядостигаеттемпературынасыщенияипарообразованиеможетпроисходитьво всемобъеме.В зави‐симости от паросодержания пароводянаясмесьможетнаходитьсявразличныхсосто‐яниях: в виде пароводяной эмульсии,сплошного стержня пара в центре потокаили стержня воды, окруженного пленкойпара у стенки трубы. Далее при движениисреды по обогреваемой трубе постепенноуменьшаетсясодержаниеводыиувеличива‐етсяпаросодержаниесреды.

В процессе эксплуатации мощных пико‐вых водогрейных котлов выяснилось, чтоодной из главных проблем здесь являетсявозникновение кипения воды и поврежде‐ние(пережог)труб.

Поэтому в конце 70‐80‐х годах прошлоговека было проведено большое количествопромышленных исследований водогрейныхкотлов с целью изучения температурных итепловых неравномерностей в этих котлах[6,10,11].

Основные работы были проведены ВТИ[11,12]иОРГРЭС[13].

Былопоказано, чтонеравномерностьпо‐лятемпературыгазоввконвективнойшахтеКВГМ‐100 характеризуется тепловой раз‐веркой80°С(разницамеждусреднейимак‐симальной температурой). При максималь‐ных температурах газов быстрее накапли‐ваютсяотложениявтрубах,что,всвоюоче‐редь усиливает гидравлическую неравно‐

мерность(уменьшениерасходаводывзмее‐вике) и в результате может возникать раз‐витоекипениеводывтрубах.

Во многих случаях температурная раз‐верказависитотнагрузкикотла:приувели‐чении тепловосприятия она возрастает.Здесь надо учитывать также, что средниеудельныетепловыенагрузкиэкранныхтрубкотлов при работе на мазуте составляютоколо 230 Мкал/(м2.ч), а на газе ‐ 140Мкал/(м2.ч)[3].Поэтомуразверкиприрабо‐тенамазутемогутбытьвыше.

При работе на мазуте котла ПТВМ‐100была показана большая неравномерностьраспределения тепловосприятия по отдель‐ным пакетам: экраны ‐ 30‐40%, конвектив‐ная часть ‐ 60‐65% (причем 80% падает нанижний пакет, расположенный над топкойбашенного котла). Практически нижнийконвективныйпакетвоспринималосновнуюдолюобщейтеплоты.Вопытахсмалымне‐догревом воды на выходе из котла (менее20‐25 °С) появлялись нарушения гидроди‐намикивповерхностяхнагрева.Вчастности,в разверенных трубах опускных экрановначиналось опрокидывание движения(движениесредынаверх)сразвитиемэтогопроцесса на другие трубы. Далее темпера‐тураметаллатрубросладо360°С,априза‐полнениитрубпаром‐до500‐530°С.

В результате работ ОРГРЭС [13] былопредложено:

1.увеличитьрекомендуемыйнедогревдокипениядо35‐40°С;

2.притемпературеводызакотлом150°Сработать при давлении за котлом не ниже0,98МПа;

3. при выборе способа водоподготовкиисходить из максимальной температурысредывразверенныхтрубах‐175°С.

В 1993 году был принят ГОСТ 21563‐93«Котлы водогрейные. Основные параметрыитребования».ЭтотГОСТраспространяетсяна водогрейные котлы теплопроизводи‐тельностью от 0,63 МВт (0,54 Гкал/ч) до209,0МВт(180Гкал/ч)истемпературойво‐дынавыходеизкотлаот95до200°С,пред‐назначенные для работы в основном илипиковом режиме. ГОСТ 21563‐93 является


№3(95),2015


межгосударственным. Он принят всемистранами СНГ. В соответствии с этим ГОС‐Томнедогревводыдокипениядолженбытьнеменее30°С.Этобылосделановрезульта‐те вышеописанных работ. Ранее в ГОСТ21563‐82этавеличинанедогревабыларав‐на20°С.ВГОСТ21563‐93указанотакжеми‐нимальноедавлениеводызакотломвзави‐симостиоттемпературыводынавыходеизкотла. Рекомендации вышеуказанного ГОС‐Та были направлены на то, чтобы предот‐вратить интенсивное кипение в трубах во‐догрейныхкотлов.

Рекомендации ОРГРЭС были использова‐ныВТИприразработкеметодикиопределе‐ния оптимальной концентрации антинаки‐пинов.Влияние поверхностного кипения на

эффективностьантинакипинов.В пиковых водогрейных котлах может

возникатьдостаточноинтенсивноекипениеводы.

В общем случае объемное закипание во‐ды (т.е. кипение водыво всем сечении тру‐бы)вкотлевозможно:

‐при снижениирасходаводыилиувели‐чениитепловогопотокадопредела,прико‐тором вся вода нагревается выше темпера‐турынасыщения(температурыкипенияприданномдавлении);

‐ при уменьшении давления в котле дозначения, при котором соответствующаяему температура кипения будет меньшетемпературыводывкотле.

При работе водогрейного котла мини‐мальное давление воды по тракту котладолжнобытьвтрубахнавыходеизкотлаивэтихжетрубах‐максимальнаятемпература.Поэтомунаивысшаявероятностьобъемногокипения возможна именно в последних походу воды поверхностях нагрева. Однако вводогрейном котле возможно также и по‐верхностноекипение.

В 1993 году был введен ГОСТ 21593‐93,гдебылозаписанотребование,чтонедогревводыдокипенияв водогрейномкотледол‐жен быть неменее 30 °С. Выполнение этойрекомендациипозволяетуйтиотинтенсив‐

ного кипения в разверенных трубах, но неможетисключитьповерхностногокипения.

Проблемы поверхностного (пузырьково‐го) кипения исследовались применительнокводогрейнымкотламиядернымэнергети‐ческим реакторам. Для поверхностного ки‐пения необходимо, чтобы температурастенки была выше температуры кипенияводы при данном давлении, а среднемассо‐вая температура воды в трубе при этомоставаласьнижетемпературынасыщения.

Впервые в СССР поверхностное кипениебыло исследовано в стендовых условиях вВТИ[14].Этиэкспериментыпроводилисьнашлифованных нержавеющих трубах малогодиаметра (менее 10 мм). Поэтому распро‐странить их результаты на большие диа‐метрыможнотольковкачественекоторогоприближения. Практически поверхностноекипениеможетвозникнутьзадолгодотого,как весь объем воды в трубе прогреется дотемпературынасыщения.

При образовании пузырьков пара на по‐верхности фиксируются отложения солей ввидеотдельныхпятеннаместецентровпа‐рообразования[15],т.е.поверхностноекипе‐ние является причиной образования отло‐женийнавнутреннейповерхноститрубы.

Центром парообразования могут бытьпоры в имеющихся отложениях или не‐большиеуглубленияначистойповерхностиметалла.Отрывпузырьковотстенкипроис‐ходитвтотмомент,когдаразмерегоблизокк максимальному. При отрыве от горячейстенки и попадании в более холодную (не‐догретую)водупузырькиконденсируются.

Вблизистенкиможетобразовыватьсяпу‐зырьковый слой, который экранирует при‐стенный слой воды от ядра потока. В этомслучае перенос теплоты из пристенногослоя в ядропотока тормозится.Начинаетсяперегрев пристенного слоя и в нем возрас‐тает местное паросодержание. ДальнейшийростТсподлинетрубыможетприводить,вконце концов, к пленочному кипению, прикотором ядро потока представляет собойстержень подогретой до температурынасыщенияжидкости,отделеннойотстенкитонкой пленкой пара. Там, где протекало и

№3(95),2015



протекает при конкретных условиях по‐верхностное кипение на внутренней по‐верхности трубы, накапливаются отложе‐ния.

Режимы поверхностного кипения моде‐лировались ВТИ на ТЭЦ Волжского автоза‐вода (ТЭЦ ВАЗ) в 1992 г. при исследованиирежимовпримененияантинакипинаОЭДФвсистеметеплоснабженияэтойТЭЦ[16].Экс‐периментальныеисследованияпроводилисьна опытной установке разомкнутого типа,смонтированной на котле ПТВМ‐100. Схемаустановки позволяла моделировать реаль‐ные условия эксплуатации самой теплона‐пряженной разверенной трубы нижнегоконвективногопакетакотлаПТВМ‐100.

Принцип действия опытной установкизаключался в следующем: водопроводнаявода из пожарной линии поступала на вса‐сывающую линию питательного насоса КС‐30‐155 (I), который обеспечивал проток во‐ды через меандровый подогреватель и экс‐периментальный участок. Сброс воды изопытной установки осуществлялся в дре‐наж. Меандровый подогреватель был изго‐товленизU‐образныхтруб32x5Cт.20 об‐щейдлиной~55мизакрепленвнутритоп‐кикотланаподефронтовогоэкрана.

Экспериментальныйучастокизготовлял‐ся из трубы 32х5 Cт.20 длиной 7 м сначальной загрязненностью окислами же‐леза50г/м2.Онрасполагалсявтопкекотлаперед конвективными пакетами в горизон‐тальном положении на отметке 9 м. Встав‐лялся участок через люки боковых экрановиподсоединялсякконтуруспомощьюразъ‐емныхсоединений.

ДозированиераствораОЭДФосуществля‐лосьнасосом‐дозаторомНД‐100изреагент‐ногобакаемкостью1,7м3навсаспитатель‐ногонасоса.

Нагрев воды до требуемых температур(100‐150°С)производилсярозжигом4‐6го‐релок котла, а необходимые значения мас‐совых расходов (1000‐2000 кг/(м2.с)) и дав‐лений(6‐19кг/см2)водычерезмеандровыйподогреватель и экспериментальный уча‐сток устанавливался с помощью входных ивыходныхвентилей.

Расход воды через контур контролиро‐вался с помощью тарированных расходо‐мерных устройств, давление ‐ образцовымиманометрами, температура воды ‐ гиль‐зовымитермопарами, а температураметал‐ла экспериментального участка ‐ темпера‐турными вставками. Для контроля химиче‐ского состава воды (жесткости, концентра‐цииОЭДФи pH) перед экспериментальнымучастком была смонтирована пробоотбор‐наяточкасхолодильником.

Испытания эффективности примененияОЭДФ как ингибитора накипеобразованияна неумягченной воде с рН=8,5‐8,9 и пре‐дельно допустимой концентрацией ОЭДФ0,6мг/лпроводилисьвдваэтапа.Напервомэтапе динамическимметодом определяласьсовокупность режимныхпараметров, харак‐теризующих начало поверхностного кипе‐ния,анавторомэтапестатическимметодом‐ интенсивность накипеобразования в ре‐жимах течения воды без поверхностногокипенияисповерхностнымкипением.

Напервомэтапепридинамическоммето‐де исследования исходный теплогидравли‐ческийрежимнаэкспериментальномучаст‐ке устанавливался без поверхностного ки‐пения.Такприработекотлана4горелкахвстабильном режиме недогрев воды до тем‐пературы насыщения в экспериментальномучастке составлял 62,9 °С при расходе 1250кг/(м2.с),t=100°СиР=6,8кг/см2(ts=162,9°С),чтона12 °СбольшечемAtнед=26 °С,рассчи‐танный по методике [17]. В дальнейшем,входными и выходными вентилями экспе‐риментального участка медленно снижалирасход воды, тем самым увеличивая нагревводы в участке и уменьшая ее недогрев доповерхностного кипения. В результате придостижениирасхода1070кг/(м2.с), t=120 °Си Р=6,2 кг/см2 (ts=159,3 °С) гидравлическийрежимсталнестабильным,чтозаключалосьв самопроизвольном быстром снижениирасхода из‐за начала поверхностного кипе‐ния. Это было связано с появлением пу‐зырьков газа на стенке и соответственно сувеличением гидравлического сопротивле‐нияиуменьшениемрасходаводычерезуча‐сток.Приэтомнедогревводыдотемперату‐


№3(95),2015


рынасыщения в экспериментальном участ‐ке составлял 39,3 °С, что на 11,3 °С большечем28°С,рассчитанныйпометодике[17].

В результате сопоставления эксперимен‐тальных и расчетных величин было уста‐новлено, что поверхностное кипение в обо‐греваемой трубе при работе на неумягчен‐ной воде с ОЭДФ, рН=8,5‐8,9 и наличии ис‐ходнойзагрязненноститрубыокисламиже‐леза (~50 г/м2) начинается в 1,4 раза рань‐ше,чемприработеначистойтрубеиумяг‐ченной воде. Т.е. кипение воды начинаетсяприболеенизкихтемпературах,чемприра‐ботеначистыхтрубахиумягченнойводе.

Навторомэтапепристатическомметодеисследования интенсивности образованияотложений в экспериментальном участкебыло проведено два опыта каждый дли‐тельностьюв210часовприработекотлана4горелках.

Первый опыт, характеризовался наличи‐емповерхностногокипенияипараметрамиl120‐1150 кг/(м2.с), t=149‐150 °С, Р=6,6‐7,0кг/см2(ts=161,7‐164,2°С).Приэтомнедогревводыдотемпературынасыщениясоставил‐12‐15°С,чтона19‐22°Сменьшезначения34°С,рассчитанногопометодике[17],сучетомпоправкив1,4разаполученнойвыше.

Второй опыт, характеризовался в основ‐номотсутствиемповерхностногокипенияипараметрами 1250 кг/(м2.с), t=100‐122 °С,Р=6,2‐6,8кг/см2(ts=159,3‐162,9°С).Приэтомнедогрев воды до температуры насыщениясоставил3963°С,чтона4‐28°Сбольше35°С,рассчитанногопометодике[17],сучетомпоправкив1,4разаполученнойвыше.

Анализ отложений, полученных в экспе‐риментальном участке после окончанияопытов,показал,чтоналичиеповерхностно‐гокипениявпервомопытепривелокоченьвысокойудельнойзагрязненностивнутрен‐нейповерхноститрубы,составившейза210ч ‐ 2600 г/м2, а отсутствие поверхностногокипения, практически за все время второгоопыта, привело к тому, что прирост отло‐женийсоставилоколо240г/м2,т.е.в100разменьше.

Таким образом, в результате проведен‐ных опытов показано, что при появлении

поверхностного кипения концентрацияОЭДФ 0,6 мг/дм3 была недостаточна дляпредупреждениянакипеобразования.

Опыты,проведенныйнатойжеопытнойустановке, показали, что в отсутствие по‐верхностногокипениянатойженеумягчен‐нойводе экспериментальныйучастокрабо‐таетнадежнобезинтенсивногонакипеобра‐зованияприконцентрацииОЭДФравной0,3мг/дм3.Этиразличиясвязаныстем,чтоприповерхностном кипении вблизи поверхно‐сти трубы может образовываться значи‐тельно большее количество накипи, чем вотсутствии кипения. В этом случае антина‐кипина,находящегосяврастворе,нехватаетдля адсорбции на всех образующихся кри‐сталлахстребуемойстепеньюпокрытия.

Промышленнаяпроверка эффективностиОЭДФ проводилась на котле ПТВМ‐100 ст.№5ТЭЦВАЗ,включенногопопиковойсхеме.Для чистоты эксперимента, в нижние кон‐вективныепакетыкотлабылиустановлены3 новые петли из трубы 28x3 мм. Однапетля была установленапо центру топки, адведругиенарасстоянии1мвлевоивправоотцентра.Вкотелпоступалаводаизсетево‐гобойлерастемпературой~100°Сирасхо‐дом~2000т/ч.Испытанияпроводилисьпритемпературе на выходе из котла ‐ 118 °С,давлении‐10кг/см2и6работающихгорел‐ках. Предельная температура на выходе изкотланеобходимаядляпредупрежденияпо‐верхностного кипения, при данных услови‐ях,составляла‐128°Сибылаопределенапометодике [17] с учетом экспериментальныхданных, полученных как на опытной уста‐новке, так и на других котлах ПТВМ‐100.Подготовкаподпиточнойводывпериодис‐пытанийпроводиласьпо«летнему»режиму,т.е.отработанныеН‐катионитовыефильтрынерегенерировалисьивподпиточнуюводувводили ‐ 0,3 мг/кг ОЭДФ. Общая щелоч‐ностьикальциеваяжесткостьсетевойводыв период испытаний составляли, соответ‐ственно,2,5‐2,6и3,1‐3,2мг‐экв/кг,т.е.вели‐чинакарбонатногоиндекса (Ик)находиласьвпределах7,5‐8втовремякакегопредель‐но‐допустимое значение по действующим

№3(95),2015



нормам ПТЭ при температуре 118 °С ирН=8,5‐8,9равно1,5.

По окончании испытаний, через ‐ 150 ч,контрольныепетливырезалииопределяливеличинуудельнойзагрязненностии хими‐ческий состав отложений. Лабораторныйанализ выявил, что интенсивность образо‐вания отложений в условиях промыш‐ленных испытаний, без поверхностного ки‐пения,былаоченьнизкойисоставляла‐0,1г/(м2.ч), что соответствует нормамПТЭ. От‐ложения состояли, в основном из оксидовжелеза, а суммарное содержание в нихCaO+MgOсоставляловсреднем13,6%.

Таким образом, результаты промышлен‐ных испытаний показали, что при работекотла без поверхностного кипения, вве‐дение в неумягченную сетевую воду ОЭДФ,обеспечивает его безопасность с точки зре‐ниянакипеобразования.

Наличиеповерхностногокипениямешаетнадежной работе антинакипинов. Поэтомудля определения границы применимостиингибиторовнакипеобразованиявконкрет‐ных условиях эксплуатации водогрейныхкотлов необходимо точно знать совокуп‐ностьрежимныхпараметров,определяющихначалозакипанияводы.Всвязисэтим,прирасчетевеличиныминимальногонедогревапо[17]дляводогрейныхкотловнеобходимодополнительно использовать, полученныеранее, следующие экспериментальные дан‐ные:

‐ максимально воспринятые тепловыепотоки, гидравлические и температурныеразверки самых теплонапряженных поверх‐ностейнагрева;

‐ поправочныйкоэффициентнакачествоводы;

‐ поправочный коэффициент для учетаисходныхжелезо‐окисныхотложений.

Влияние железоокисных отложений свя‐зано с их пористостью. Пористость отложе‐ний стимулирует начало поверхностногокипения.

Совокупность всех вышеперечисленныхданных, включая данные [17], определяетусловия, при которых исключается поверх‐ностное кипение, т.е. зависимость между

предельной теплопроизводительностью итемпературой на выходе из котла от видатоплива, входной температуры, расхода идавления воды. Такая зависимость, рассчи‐тывается теплотехникамиВТИдля всех ви‐довводогрейныхкотлов.

ЛИТЕРАТУРА.1. Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонные

технологии в коммунальной теплоэнергетике //Экология и промышленность России. 2001. №10.С.16‐19.

2. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Ком‐плексоны и комплексонаты металлов.‐ М.: Химия,1988.544с.

3.ЖирновН.И.,КрольЛ.Б.,ЛившицЭ.М.,РабкинЮ.Н.Пиковыеводогрейныекотлыбольшоймощно‐сти.–М.‐Л.:Энергия,1964.168с.

4.Парогенераторы/Подред.А.П.Ковалева.‐М.‐Л.:Энергия,1966.448с.

5. Локшин В.А., Сараф Б.А. // Теплоэнергетика.1980.№10.С.63‐65.

6. К вопросу образования отложений на трубахводогрейныхкотлов/Л.Л.Воробьева[идр.]//Теп‐лоэнергетика.1978.№6.С.78‐80.

7.БлинчевскийИ.М.Омеханизменакипеобразо‐вания при пузырьковом кипении // Инженерно‐физическийжурнал.1965.Т.9.№2.С.143‐147.

8.AmiadZahid.Образованиенакипииздигидра‐та сульфата кальция на поверхности нагрева теп‐лообменникавприсутствииингибиторов//Mater.Perform.1989.V.28.№11.С.52‐55.

9.СтыриковичМ.А.,МартыноваО.И.,Мирополь‐скийЗ.Л.Процессыгенерациипаранаэлектростан‐циях.‐М.:Энергия,1969.312с.

10. Литун С.В. Разверка температур в конвек‐тивнойчастикотловтипаПТВМ‐100иПТВМ‐180//Энергетик.1979.№11.С.12‐14.

11. Исследование водогрейного котла КВ‐ГМ‐100 / И.Э.Лисейкин [и др.] // Электрические стан‐ции.1982.№7.С.19.

12.ЛисейкинИ.Э.,КокореваЛ.Р.,КовчегинаТ.В.Температурные и тепловые неравномерности вэлементахповерхностейнагреваводогрейныхкот‐лов//Электрическиестанции.1986.№2.С.16‐20.

13.ГипшманИ.М.,ДомбровскийЛ.М.Испытанияповерхностей нагрева водогрейного котла КВГМ‐100//Энергетик.1985.№3.С.11‐13.

14.ТарасоваН.В.,ОрловМ.Е.Исследование гид‐равлического сопротивления при поверхностномкипении воды в трубах // Теплоэнергетика. 1962.№6.С.48‐52.

15. БлинчевскийИ.М.Омеханизме накипеобра‐зованияпри пузырьковомкипении //Инженерно‐физическийжурнал.1965.Т.9.№2.С.143‐147.


№3(95),2015


16. Испытания эффективности ингибиторанакипеобразованияОЭДФнаводогрейныхкотлах/Ю.В.Балабан‐Ирменин [и др.] // Энергетик. 1994.№10.С.16‐17.

17. РД 34.26.101‐87. Методические указания порасчету предельно допустимой температурынагреваемойводы,обеспечивающейотсутствиепо‐верхностного кипения в водогрейных котлах.‐ М.:ВТИ,1988.

APPLICATIONOFDESCALERSINPOWERPLANTSOFLOWPARAMETERSYu.V.BALABAN‐IRMENIN,D.Sc.(Tech.)

Abstract.Thearticlepresents fragments from thebook "Theuseofdescalers in lowenergyparameters"Balaban‐IrmeninY.V.,Rudakova,G.J.,MarkovicL.M.Fragmentschosenoneoftheco‐authorsofthebookY.V.Balaban‐Irmenin.Thisbooksummarizestheresultsofresearchofprocessesofscaleformationduringheatingofwaterandstudiesoftheproper‐tiesofantiscaleagents,complexingapplyingtotheheatandcirculatingcoolingsystems.Theinfluenceofheat‐technicalparameters,structuralandoperatingcharacteristicsofenergyequipmentontheeffectivenessofthedescalers.Describesthe featuresof industrialexperience intheuseof watertreatment,methodsofdeterminingtheoptimalconcentration,dosingdescalers,andeconomicefficiencyThefeaturesofindustrialexperiencewiththestabilizationofwatertreatmentmethods fordeterminingtheoptimalconcentration,antiscaledosing,economicefficiency.Aspublished inthis issuede‐scribesthefragmenttechnologyresearchandapplicationfeaturesphosphonatesinheatingsystems.Theinfluenceoftem‐peraturedifferences.Itisemphasizedthattheresultsofindustrialtestshaveshownthatwhentheboilerwithoutboilingsurface,theintroductionofwaterOEDFnetwork,ensuresitssafetyintermsofscaling.

Keywords:organophosphonate.complexones,heating,watertreatment,scaleformation,scaleprevention,boilerin‐stallations,heatingsystem.

REFERENCES.1. Chausov F.F., Raevskaya G.A. Kompleksonnye tekhnologii v kommunal'noi teploenergetike // Ekologiya i

promyshlennost'Rossii,2001,No.10,P.16‐19.2.DyatlovaN.M.,TemkinaV.Ya.,PopovK.I.Kompleksonyikompleksonatymetallov.Moscow,Khimiya,1988,544p.3.ZhirnovN.I.,Krol'L.B.,LivshitsE.M.,RabkinYu.N.Pikovyevodogreinyekotlybol'shoimoshchnosti.–Moscow‐

Leningrad,Energiya,1964,168p.4.Parogeneratory/Podred.A.P.Kovaleva.‐Moscow‐Leningrad,Energiya,1966,448p.5.LokshinV.A.,SarafB.A.//Teploenergetika,1980,No.10,P.63‐65.6.Kvoprosuobrazovaniyaotlozheniina trubakhvodogreinykhkotlov /L.L.Vorob'evaandothers //Teploener‐

getika,1978,No.6,P.78‐80.7.BlinchevskiiI.M.Omekhanizmenakipeobrazovaniyapripuzyr'kovomkipenii//Inzhenerno‐fizicheskiizhurnal,

1965,Vol.9,No.2,P.143‐147.8.AmiadZahid.Obrazovanienakipi izdigidratasul'fatakal'tsiyanapoverkhnostinagrevateploobmennikavpri‐

sutstviiingibitorov//Mater.Perform.,1989,Vol.28,No.11,P.52‐55.9.StyrikovichM.A.,MartynovaO.I.,Miropol'skiiZ.L.Protsessygeneratsiiparanaelektrostantsiyakh.‐Moscow,En‐

ergiya,1969,312p.10.LitunS.V.Razverka temperaturvkonvektivnoi chastikotlov tipaPTVM‐100 iPTVM‐180//Energetik,1979,

No.11,P.12‐14.11. Issledovanie vodogreinogo kotla KV‐GM‐100 / I.E.Liseikin and others // Elektricheskie stantsii, 1982, No.7,

P.19.12. Liseikin I.E., Kokoreva L.R., Kovchegina T.V. Temperaturnye i teplovye neravnomernosti v elementakh pov‐

erkhnosteinagrevavodogreinykhkotlov//Elektricheskiestantsii,1986,No.2,P.16‐20.13. Gipshman I.M., Dombrovskii L.M. Ispytaniya poverkhnostei nagreva vodogreinogo kotla KVGM‐100 // Ener‐

getik,1985,No.3,P.11‐13.14. Tarasova N.V., Orlov M.E. Issledovanie gidravlicheskogo soprotivleniya pri poverkhnostnom kipenii vody v

trubakh//Teploenergetika,1962,No.6,P.48‐52.15.BlinchevskiiI.M.Omekhanizmenakipeobrazovaniyapripuzyr'kovomkipenii//Inzhenerno‐fizicheskiizhurnal,

1965,Vol.9,No.2,P.143‐147.16.IspytaniyaeffektivnostiingibitoranakipeobrazovaniyaOEDFnavodogreinykhkotlakh/Yu.V.Balaban‐Irmenin

andothers//Energetik,1994,No.10,P.16‐17.17.RD34.26.101‐87.Metodicheskieukazaniyaporaschetupredel'nodopustimoitemperaturynagrevae‐moivody,

obespechivayushcheiotsutstviepoverkhnostnogokipeniyavvodogreinykhkotlakh.‐Moscow,VTI,1988.

№3(95),2015


Промышленнаятеплоэнергетика 23

ПРОМЫШЛЕННАЯТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА СИСТЕМААППАРАТНО‐ПРОГРАММНЫХСРЕДСТВАВТОМАТИЗАЦИИИДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИТЕХНОЛОГИЧЕСКИХПРОЦЕССОВА.Ю.ГЕРЦЕВ,аспирантВ.Ю.ИВАНОВ,аспирант

ФГАОУВО«Национальныйисследовательскийуниверситет«Московскийинститутэлектроннойтехники»,124498, г.Москва,г.Зеленоград,пл.Шокина,1

Аннотация.Встатьепроанализированасистемаавтоматическогосбораинформациииуправленияобо‐рудованиемэнергоснабжения.Даннаясистемапроизводитпостоянныйконтрольнадрасходамитепловыхре‐сурсов, электроэнергии, горячейихолоднойводы.Системапозволитнетолькоэффективноуправлятьпара‐метрами энергоснабжения, но и выявлять источники энергетических потерь. Благодаря использованию ди‐станционнопрограммируемыхконтроллеровработаотдельныхузловкомплексаполностьюавтоматизиро‐вана,чтосводиткминимумувлияние«человеческогофактора».

Ключевые слова: диспетчеризация, рациональное использование энергоресурсов, мониторинг энергопо‐

требления.

Врамкахвыполненияфедеральнойцеле‐вой программы «Комплексное решение во‐просов энергосбережения и ресурсосбере‐жениядляинновационногоразвитияотрас‐лей экономики» [1] на протяжении послед‐них лет в НИУ «МИЭТ» разрабатывается ивнедряется система автоматического сбораинформации и управления инженернымоборудованием учреждения, а именно обо‐рудованием тепло‐, электро‐ и водоснабже‐ния. Внедрение системы в полном объёмепозволяет проводить в автоматическом ре‐жиме круглосуточный мониторинг этогооборудования, управлять и регулироватьпараметры теплоснабжения в масштабахотдельного корпуса или даже группы ауди‐торий, регулировать электроснабжение от‐дельныхаудиторийилилабораторий,иметьвозможность постоянного почасового кон‐троля над расходованием тепловых ресур‐сов, электроэнергии, горячей и холоднойводы.Наличие этой информации позволяетоперативно принимать решения о рацио‐нальномрасходованииматериальныхифи‐нансовыхсредствучреждения.

Системааппаратно‐программныхсредствавтоматизацииидиспетчеризациитехноло‐гическихпроцессоввнашемслучаеназыва‐ется пунктом отображения и мониторинга(ПОиМ) [4].ВнастоящеевремяархитектураПОиМ имеет открытую двухуровневуюструктуру. Верхний уровень включает сер‐верПОиМ,автоматизированноерабочееме‐

сто (АРМ) энергодиспетчера, линии связи сустройстваминижнегоуровня,программноеобеспечение верхнего уровня, обеспечива‐ющее их функционирование. Нижний уро‐вень состоит из устройств различногоназначения со своим программным обеспе‐чением, непосредственно обеспечивающихфункционирование всей системы и способ‐ныхпо большей части работать автономно.Сюда входят устройства учета тепла типаSA94, соответствующие «Правилам учетатеплаитеплоносителя»[3],регуляторырас‐ходатеплоносителя,стабилизациитемпера‐туры теплоносителя и подаваемого в поме‐щения воздуха, контроллеры расхода элек‐троэнергии, многоканальные датчики тем‐пературы, охранной и пожарной сигнализа‐цииит.п.

Сервер ПОиМ, установленный в цен‐тральном диспетчерском пункте, осуществ‐ляетавтоматический,позаданнойпрограм‐ме, опрос устройств измерения и управле‐ния, которые, в свою очередь, размещенывблизи управляемого оборудования и пер‐вичных средств измерения. Сервер ПОиМтехнически совмещен с автоматизирован‐ным рабочим местом энергодиспетчера,предназначенным для оперативного кон‐тролярежимовпотребленияэнергоресурсови воды, составления текущих балансов рас‐хода. Здесь решаются задачи оптимизациирасхода энергоресурсов, автоматизирован‐ный их мониторинг и учет на уровне ВУЗа,


№3(95),2015

24 Промышленнаятеплоэнергетика

устанавливается оптимальный режим рабо‐ты систем энергообеспечения производ‐ственных (учебных) помещений. Такжездесь определяются источники энергетиче‐скихпотерьвотдельныхузлахсистемы.

В комплексе совмещены функции опера‐тивного управления оконечным оборудова‐нием, обеспечивающим регулирование по‐дачи энергоносителей в рабочие помеще‐ния, с механизмом сбора учетной информа‐ции,еёподготовкидляпринятияуправлен‐ческихрешений.

Наличие в составе комплекса дистанци‐онно программируемых контроллеров поз‐воляетполностьюавтоматизироватьработуотдельных узлов комплекса, предоставивдиспетчерутолькофункциипериодическогоконтроля их по внутренней сети. Все кон‐троллерысистемыненуждаютсявпостоян‐ном общении с центральным компьютероми работают самостоятельно по заданнойдиспетчеромпрограмме.

В последние годы на рынке появилось достаточнобольшоеколичествообо‐рудования, предназначенного для автома‐тизациисбораипередачиинформациивоб‐ластиучета,контроляирегулированиярас‐ходованияэнергоресурсов.Но,какпоказалапрактика, этоизобилиепредложенийнега‐рантирует максимально положительныйэффект при внедрении такой системы длясвоих нужд. Так, например, обнаружиласьтенденция производителей при выпускекомплекта приборов, предназначенных длярешения части задач в области энергоснаб‐жения, учета и регулирования, снабжать ихуникальным программным обеспечением,не предназначенным для дальнейшего рас‐ширения другими пользователями. Крометого, предлагаемое оборудование с цельюсиюминутного удешевления и повышениятем самым конкурентоспособности, выпус‐каетсясдостаточноограниченнымнаборомтехнологических возможностей, что приво‐диткегобыстромуморальномустарениюиневозможности малозатратной модерниза‐ции. А поскольку задача полной автомати‐зации системы энергоснабжения даже не‐большогопредприятияявляетсядостаточносложной и дорогостоящей для единовре‐менного решения, то приходится её разби‐ватьнаотдельныеэтапыирешатьчастями,взависимостиоттекущихвозможностей.

При этомзачастуюдлярешенияоднихитех же задач приходится в разное времяпользоватьсяуслугамиразныхпоставщиков,аихпродуктымогутне стыковатьсякакпоэлектрическим параметрам, так и по про‐граммному обеспечению. Да и повторноеобращениекодномуитомужепоставщику‐монополисту приводит к дополнительнымзатратам, таккак абонементноеобслужива‐ние уникального оборудования позволяетпоставщику диктовать потребителяммоно‐польновысокуюценунауслуги.

Поэтому с целью удешевления затрат навнедрение автоматизированных средствучета и управления расходом энергоресур‐сов и воды при создании комплексной си‐стемы диспетчеризации на нижнем уровнемы в максимальной степени использовалистандартное,аттестованноеисертифициро‐ванноесерийновыпускаемоеоборудование.Примерами такого оборудования являютсязапорно‐регулирующие клапаны, датчикитемпературы, расходомеры холодной и го‐рячей воды, счетчики электроэнергии, дат‐чики охранной и пожарной сигнализации,которыене требуют обязательногопривле‐ченияпостороннихорганизацийдляихэкс‐плуатации. Для создания сети верхнегоуровня применяется широко распростра‐ненное недефицитное оборудование и ком‐плектующие.

Дляобеспеченияработоспособностивсейсистемы применяется одна единственнаяконструкция унифицированного контрол‐лера управления технологическимипроцес‐сами, позволяющая в зависимости от теку‐щих потребностей решать различные зада‐чи.Так,набазеунифицированногоконтрол‐лера, нами решены задачи управления си‐стемами воздушного и водяного отоплениявмасштабахотдельногокорпусаилигруппыаудиторий, электроснабжения отдельныхлабораторий, аудиторий и производствен‐ных помещений, решаются задачи автома‐тического сбора, передачи и обработки ин‐формации о состоянии систем энергоснаб‐женияВУЗа,отекущемрасходеэнергоресур‐совиводы.

Разработанноепрограммноеобеспечениеконтроллера позволяет потребителю само‐стоятельно,безобязательногопривлеченияразработчика, настроить устройства управ‐ления для эффективной работы со своимтехнологическим оборудованием с учетом

№3(95),2015



своих местных условий. Программное обес‐печение верхнего уровня позволяет прово‐дитьдистанционное, вплотьдополногопе‐репрограммирования, управление система‐ми энергоснабжения, как в ручном, так и вавтоматическом режиме, собирать, архиви‐ровать и обрабатывать информацию о те‐кущем состоянии систем и датчиков раз‐личного назначения, произвольно менятьархитектуру системы, т.е. добавлять илиудалять компоненты, осуществлять переда‐чуобработаннойинформациинаАРМГлав‐ного энергетика и АРМ Руководителя учре‐ждения.

Предлагаемая система аппаратно‐программныхсредствавтоматизацииидис‐петчеризации технологических процессовимеет различные виды защиты от несанк‐ционированного доступа. Это аппаратныесредства защиты (ограничение доступа по‐стороннихлицвпомещения,гдерасположе‐ны компоненты системы, ограничение до‐ступаксамимкомпонентамсистемыит.п.)ипрограммные средства защиты (доступ кразнымуровнямвозможностейвоздействияна систему закрыт различными паролями).Привлекаемыедляразработкипрограммно‐го обеспечения специалисты имеют много‐

летний опыт работы в данной области испособныобеспечитьвысокийуровенькон‐фиденциальности передаваемой информа‐ции.

При этом в случае необходимости пере‐дачиинформациинаболеевысокийуровень(региональный уровень или уровеньМини‐стерства) можно использовать существую‐щие линии связи (телефонные или Интер‐нет‐сети), применяя отечественные разра‐ботки для обеспечения конфиденциально‐сти.

ЛИТЕРАТУРА.1. Постановление правительства Российской

Федерацииот23декабря2005№803«Офедераль‐ной целевой программе развития образования на2006‐2010 годы» // Собрание законодательстваРоссийскойФедерации.2006.№2.С.186.

2.ПостановлениеПравительстваРФот18нояб‐ря2013г.№1034«Окоммерческомучететепловойэнергии, теплоносителя» // Собрание законода‐тельстваРоссийскойФедерации.2013.№47.С.6114.

3.ПрограммаповышенияэнергоэффективностиГосударственного образовательного учреждениявысшегопрофессиональногообразования«Москов‐ский государственный институт электронной тех‐ники (Технический университет)» / Разраб. ООО«Интехэнерго‐аудит».‐М.:2009.3с.

4.ФокинВ.М.Основыэнергосбереженияиэнер‐гоаудита.–М.:Машиностроение‐1,2006.28с.

HARDWAREANDSOFTWARESYSTEMFORAUTOMATIONANDDISPATCHINGCONTROLOFTECNOLOGICALPROCESSESA.Yu.GERTsEV,Eng.V.Yu.IVANOV,Eng.

NationalResearchUniversityofElectronictechnology,1,ShokinSq.,Zelenograd,Moscow,124498,Russia

Abstract.Currently,eachorganizationneedsaprogramofenergyconservationandintegratedbuildingmanagementsystemequipment.Thearticleanalyzesthesystemofautomaticdatacollectionandcontrolequipmentofenergysupplyinoneof theuniversitiesofMoscow.This systemproducesaconstant control thermal resources,electricity,hotandcoldwater. Using remotely programmable controllers allows us to automate the individual units of the complex, anddispatcher at hisworkstation selects the optimummode of operation of energy supply systems.The result of using asystemisnotonlyenergysavings,butalsoanopportunitytoidentifythesourcesofenergylossesintheindividualunitsofthecomplex.

Keywords:dispatchingcontrol,rationaluseofenergy,monitoringofenergyconsumption.

REFERENCES.1.Postanovleniepravitel'stvaRossiiskoiFederatsiiot23dekabrya2005No.803«Ofederal'noitselevoiprogramme

razvitiyaobrazovaniyana2006‐2010gody»//Sobraniezakonodatel'stvaRossiiskoiFederatsii,2006,No.2,P.186.2.PostanovleniePravitel'stvaRFot18noyabrya2013g.No.1034«Okommercheskomucheteteplovoienergii,tep‐

lonositelya»//Sobraniezakonodatel'stvaRossiiskoiFederatsii,2013,No.47,P.6114.3.ProgrammapovysheniyaenergoeffektivnostiGosudarstvennogoobrazovatel'nogouchrezhdeniyavysshegopro‐

fessional'nogoobrazovaniya«Moskovskiigosudarstvennyiinstitutelektronnoitekhniki(Tekhnicheskiiuniversitet)»/Razrab.OOO«Intekhenergo‐audit».‐Moscow,2009,3p.

4.FokinV.M.Osnovyenergosberezheniyaienergoaudita.–Moscow,Mashinostroenie‐1,2006,28p.


№3(95),2015


ОСОБЕННОСТИЭКСПЛУАТАЦИИВАКУУМНЫХСОЛНЕЧНЫХКОЛЛЕКТОРОВВСИСТЕМАХТЕПЛОСНАБЖЕНИЯВ.В.СЛЕСАРЕНКО,д.т.н.,профессорА.Н.ГУЛЬКОВ,д.т.н.,профессорИ.В.СЛЕСАРЕНКО,м.н.с.,аспирант

ФГАОУВПО«Дальневосточныйфедеральныйуниверситет»,690950, г. Владивосток,ул.Суханова,8

Аннотация.Рассмотреныособенностиэксплуатациисолнечныхводонагревательныхустановок,оснащен‐ныхвакуумнымитрубчатымиколлекторами.Приведенырезультатыиспытанийтиповыхсолнечныхколлек‐торовна специализированном стенде в различныепериоды года с учетом климатических условийДальнево‐сточного региона. Представлены результаты анализа энергетических показателей солнечных коллекторов.Определеныусловия,обеспечивающиеповышениеКПДосновныхузловсолнечныхводонагревательныхустано‐вок в системахтеплоснабжения. Экспериментамиподтверждено, что солнечные коллекторы с вакуумнымитрубкамиявляютсянаиболееэффективнымиинадежнымисредидругихтиповсолнечныхколлекторов.Этиколлекторы лучше всего удовлетворяют умеренным температурным требованиям к теплоносителю(50‐95 C). Солнечные коллекторы с вакуумнымитрубками имеют внутренний медный стержень, которыйнаходитсявзапечатаннойвакуумнойтрубке‐«термосе»,врезультатетепловыепотериотносительнониз‐кидажевхолодныхклиматическихусловияхДальнегоВостокаРоссии.

Ключевые слова: испытания, солнечный коллектор, эффективность, теплоснабжение, комбинированнаясолнечно‐теплонасоснаяустановка,энергосбережение.

При конструировании систем теплоснаб‐жения,оснащенныхсолнечнымиводонагре‐вательными установками (СВНУ), важнойзадачейявляетсяоценкаэффективностира‐боты солнечных коллекторов различноготипа в климатических условиях Дальнево‐сточногорегиона.ВРоссииимеютсяобшир‐ные результаты исследований, связанных сиспытаниями коллекторов плоского типа[1,4,9‐11].Втожевремяколичестводанныхпо испытаниям вакуумных коллекторов иэкспериментальнойоценкерабочихпроцес‐сов в опытно‐промышленных СВНУ с ваку‐умными коллекторами в отечественнойпрактикеограничено[2,8].

Эффективность солнечных коллекторовзависит от мощности падающего в плос‐кость коллектора солнечного излучения,температуры окружающего атмосферноговоздухаитемпературытеплоносителя,про‐текающегочерезколлектор.

В экспериментах эффективность солнеч‐ного коллектора обычно определяется какотношениеполезнойэнергии,генерируемойколлектором, к мощности солнечного излу‐чения:ск=Qск/(JFк).(1)

Полезнаяэнергия,полученнаяотсолнеч‐ногоколлектора,находитьсясучетомвлия‐нияоптическогоКПДитепловыхпотерь:Qск=J()FкUкFк(TтTв).(2)

Исходя из зависимостей (1,2) выражениедля расчета эффективного КПД солнечногоколлектораможнопредставитьввиде:ск=Uк(TкTв)/J,(3)где J – интегральная плотность солнечнойэнергии,падающаянам2 абсорбераколлек‐тора; ‐ коэффициент пропускания стекла; ‐ поглощательная способность абсорбера;Fк ‐ площадь коллектора; Uк ‐ коэффициенттепловых потерь коллектора; Tт ‐ темпера‐туратеплоносителя; Tв ‐температураокру‐жающеговоздуха.

Из всейпоступающейна солнечныйкол‐лектор солнечной энергии полезно исполь‐зуется только часть этой энергии, а тепло‐вые потери возвращаются в окружающуюсреду.Врядеслучаевэффективностьработысолнечных коллекторов различных типовоценивается суммарным коэффициентомтепловых потерь Uк. Для неостекленныхсолнечныхколлекторовUк21Вт/(м2К),дляостекленных плоских коллекторов Uк4Вт/(м2К) и для вакуумных трубчатых кол‐лекторов Uк1,5 Вт/(м2К) [2,5,12].

№3(95),2015



Имеющиеся данные подтверждают, чтонаиболееэффективнымидляполученияпо‐вышенных температур теплоносителя вСВНУ являются вакуумные трубчатые кол‐лекторы, средних температур – плоскиеостекленные коллекторы и низких (нена‐много превышающих температуру окружа‐ющейсреды)–неостекленныеплоскиекол‐лекторы[6].

Исследования рабочих процессов в сол‐нечныхколлекторахплоскоготипаисваку‐умнымитрубкамибылипроведенывнатур‐ных условиях г.Владивостока на специали‐зированном стенде Лаборатории нетради‐ционной энергетики ДВО РАН. Эксперимен‐тальный стенд позволяет производить мо‐ниторинг рабочих параметров коллекторовв течениедлительного времени [2,3].Изме‐рениерасходатеплоносителяодновременнов нескольких солнечных коллекторах даетвозможность эквивалентно регулироватьрасход теплоносителя, что важно при срав‐

нении эффективности работы солнечныхколлекторовразныхтипов.

В результате исследований установлено,чтовакуумныйколлекторначинает генера‐цию теплоты раньше и заканчивает позжепо сравнению с плоским коллектором, засчетиспользованиярассеянногоизлучения.Подтверждено также, что коллектор этоготипа обладаетлучшейтепловойизоляцией.Однако производительность вакуумногоколлекторамогутуменьшатьосадкив видеснега (рис.1). Для оценки применения кол‐лектороввзимнихусловияхбыливыполне‐ныспециальныеисследования.Какплоские,такитрубчатыевакуумныеколлекторыдо‐статочнобыстроосвобождаютсяотнаносовснега за счет его естественного таянья. Не‐смотря на небольшую задержку в процессесамоочищения от снежного покрытия ваку‐умные коллекторы имеют более высокиесреднемесячные показатели по выработкетеплоты(рис.2).

Рис.1.Испытаниеразныхтиповколлекторов(плоскогоивакуумныхтрубчатых)настендеЛаборатории

нетрадиционнойэнергетикиДВОРАН.Самоочищениеотснега.

Рис.2.Удельнаясреднемесячнаявыработкатепловойэнергииколлектораминаопытномстенде

впериодсноября2012поапрель2013гг.


№3(95),2015


С учетом проведенных предварительныхстендовых испытаний основные исследова‐нияпоопределениюхарактеристик солнеч‐ных коллекторов были направлены на изу‐чение параметров коллекторов вакуумноготипа, как наиболее эффективных для кли‐матических условий Дальневосточного ре‐гиона.Техническиехарактеристикиширокоприменяемого при конструировании СВНУвакуумногоколлектора (производстваКНР)типаES58‐1800‐15Rпредставленывтабл.1.

Таблица1Техническаяхарактеристикаколлектора

Количествотруб 30трубОбщаяширина(включаявх./вых.патрубки) 2575ммОбщаядлина 1950ммОбщаяглубина 155ммОбщаяплощадьповерхности 5,02м2

Площадьапертуры(постеклу) 4,09м2Площадьабсорбера 2,44м2Диаметрвх./вых.патрубков 22х1

При испытаниях солнечных коллекторовиспользовался незамерзающий теплоноси‐тель – 40% водный раствор 1,2‐пропилен‐гликоля.Вкачествеконтрольногопоказате‐лявыбранакомплекснаяэнергетическаяха‐рактеристика коллектора Э=f(ΔТ/QС), пока‐зывающаякакоеколичествотепловойэнер‐гии выработано коллектором за день при

известном рабочем перепаде температурТ=(ТТ–ТВ) и определенной интенсивностьсолнечнойрадиацииQС=J()Fк.

Полученная в результате испытаний имониторинга показателей работы вакуум‐ногосолнечногоколлектораэнергетическаяхарактеристикапредставленанарис.3.

Замеры параметров солнечного коллек‐тора на стенде и дальнейшая аппроксима‐ция представленной характеристикиЭ=f(ΔТ/QС)позволилиопределитьзначенияоптического КПД и коэффициентов потерьдлявакуумногоколлектора(табл.2).

На рис.4 представлена диаграмма днев‐ного поступления солнечной радиации иудельнойвыработкитепловойэнергиисол‐нечнымколлекторомвпроцессеиспытанийна стенде за осенне‐зимний период (с23.09.2013по05.12.2013).

Таблица2Показателиэффективностивакуумногоколлектора

ОптическийКПД

Коэффициентпотерь

ηоптUк,

Вт/C/м2k1,

Вт/C/м2k2,

(Вт/C/м2)20,875 2,767 1,838 0,929

*k1 – коэффициентпотерь в окружающуюсреду засчет конвективного теплообмена с поверхностиколлектора,k2–коэффициентпотерьзасчетотра‐женногорадиационногоизлучения,Uк=k1+k2.

Рис.3.Результатыэкспериментапоопределениюэнергетическойхарактеристикисолнечных

коллекторов;‐‐■‐‐■‐‐теоретическийрасчет(безучетавлиянияоптическогоКПД).

№3(95),2015



Рис.4.Диаграммапоступлениясолнечнойрадиациииудельнойвыработкитепловойэнергии

вакуумнымсолнечнымколлектором.

Критериями ориентации коллекторовявляются угол наклона и азимут. Наиболь‐шее количество энергии воспринимаетсяпоглотителем коллектора при расположе‐нии плоскости коллектора под прямым уг‐лом к направлению инсоляции. Посколькууголинсоляциизависитотвременисутокигода, ориентацию плоскости коллектораследует выполнять в соответствии с высо‐той Солнца в период поступления наиболь‐шего количества солнечной энергии. Напрактике рекомендуемый угол наклона взависимости от сезона эксплуатации сол‐нечнойустановкиможетсоставлятьот25до70°.Посколькунаиболееинтенсивнаяинсо‐ляция наблюдается в середине дня, плос‐кость коллектора должна быть ориентиро‐вана,повозможности,наюг.Допустимыот‐клонения от направления наюг до 45°. По‐этому при проведении исследований уточ‐нялись значения оптимального угла накло‐

на солнечных коллекторов при их различ‐ном расположении на крыше здания(табл.3).

Врезультатеиспытанийопределено, чтодля условий Приморского края оптималь‐ный угол наклона коллекторов составляет42…47° и в связи с утренними туманаминаиболеерациональныйазимутравен15°кзападуотюжногонаправления.

Контроль параметров рабочих процессовв солнечныхколлекторахна опытном стен‐девключализмеренияследующихвеличин:температуры входа теплоносителя в кол‐лекторивыходаизнего,температураокру‐жающей среды, интенсивность солнечнойрадиации, расход теплоносителя через кол‐лектор. Вся информация записывалась накомпьютердляпоследующегоанализаиоб‐работки. Опытные данные по изменениюпараметров солнечного коллектора в зим‐нийпериодприведенынарис.5.

Рис.5.Характерныйрежимработыколлектора(зимнийпериод).


№3(95),2015


Таблица3Поступлениесолнечнойэнергиинаповерхность,расположеннуюподразличнымиугламикгоризонту

(г.Владивосток)

Период Суммарнаяэнергиясолнечногоизлучения,кВт.ч/м2Уголнаклонаколлекторов 0 45 90Загод 1240 1552 1255Смаяпооктябрь(включительно) 713 717 468Сноябряпомай 527 835 787

На рис.3 приведены результаты испыта‐нийколлекторовплоскоготипаи с вакуум‐ными трубками и сравнение полученныхданных с теоретическими расчетами. Мак‐симальная эффективность исследованныхсолнечныхколлекторов,приинтенсивностисолнечнойрадиациив1000Вт/м2,составила65‐75%, что эквивалентно удельной тепло‐вой мощности 650‐750 Вт/м2. Анализ кри‐вых показывает, что исследованный плос‐кийколлекторобладаетболеевысокимиха‐рактеристиками при средних температурахнагреварабочих срединесколько худшими–приповышенныхтемпературахпосравне‐нию с типовым вакуумным трубчатым сол‐нечнымколлектором.

В результате испытаний были подготов‐лены рекомендации по установке, монтажуи эксплуатации солнечных вакуумных кол‐лекторов при внедрении опытно‐промышленныхСВНУнасоциальныхипро‐мышленных объектах в Дальневосточномрегионе.

Выводы:1. Экспериментами подтверждено, что

солнечныеколлекторысвакуумнымитруб‐ками являются наиболее эффективными инадежными среди других типов солнечныхколлекторов. Эти коллекторы лучше всегоудовлетворяют умеренным температурнымтребованиям к теплоносителю (50‐95 C).Солнечныеколлекторысвакуумнымитруб‐ками имеют внутренний медный стержень,который находится в запечатанной вакуум‐нойтрубке ‐«термосе»,врезультатетепло‐вые потери относительно низки даже в хо‐лодных климатических условиях ДальнегоВостокаРоссии.

2. Срок службы вакуумного коллекторасоставляет20‐25лет.В течение солнечногоднявсреднемпогодувакуумныйколлекторES 58/1800‐30 R1 генерирует до 10 кВт·чтеплоты. В среднем, один солнечный ваку‐умный коллектор производит около 3500кВт·чтепловойэнергиивгод.

3.Опытэксплуатациисолнечныхколлек‐торовпоказывает,чточемнижетемперату‐ра теплоносителя в коллекторе и меньшеразностьтемпературмеждутеплоносителемиокружающейсредой,темвышеэффектив‐ность коллектора. Поэтому предложено по‐высить эффективность работы вакуумныхколлекторовпутемвключениявсхемуСВНУтепловогонасосадляотборачаститепловойэнергии от бака‐аккумулятора и снижениясредней температуры теплоносителя в пер‐вом контуре внедряемых солнечных водо‐нагревательных установок. Такое решениепозволило разработать эффективную кон‐струкцию комбинированной солнечно‐теплонасосной установки для теплоснабже‐нияпромышленныхисоциальныхобъектовПриморскогокрая[7].

На основенаработанного опыта эксплуа‐тации вакуумных коллекторов были спро‐ектированы и построены несколько системтеплоснабжения с СВНУ и тепловыми насо‐сами для промышленных, социальных объ‐ектов и индивидуальных потребителей вДальневосточномрегионе.

ЛИТЕРАТУРА.1. Бутузов В.А. Анализ опыта разработкии экс‐

плуатациигелиоустановоквКраснодарскомкрае//Сантехника, отопление, кондиционирование. 2002.№7.С.53‐56.

2. Волков А.В., КовалевО.П. Сравнение характе‐ристиксолнечныхколлекторовразличныхтипов//Материалы Межд. научных чтений «Приморскиезори‐2005». Вып.2.‐ Владивосток: Изд‐во ТАНЭБ,2005.C.29‐32.

3.КовалевО.П.,ВолковА.В.,ЛощенковВ.В.Стенддляисследованиясолнечныхколлекторов//ТрудыДВГТУ.2004.Вып.136.С.230‐234.

4.ПопельО.С. Сравнительныйанализпоказате‐лейконструкцийсолнечныхколлекторовзарубеж‐ногоиотечественногопроизводства.Новыетехни‐ческие решения // Теплоэнергетика. 2006. №3.C.23‐29.

5. Слесаренко В.В., Копылов В.В., Княжев В.В.Оценка эффективности установок солнечной энер‐гетикивсистемахтеплоснабжения//ВестникДВОРАН.2010.№3.С.119‐124.

6.СлесаренкоИ.В.,СлесаренкоИ.Б.Исследованиепроцессов генерации теплоты в схеме солнечно‐

№3(95),2015



теплонасоснойустановки//Горныйинформацион‐но‐аналитический бюллетень. Отдельный выпуск№4.Нефтьигаз.2014.С.234‐241.

7. Слесаренко В.В., Богданович Г.А., Жуков В.А.,Слесаренко И.Б. Особенности применения гелио‐установок с тепловыми насосами// Энергосбере‐жениеиводоподготовка.2011.№5.С.24‐28.

8.СудаевЕ.М.,БастронА.В.,Исследованиеипро‐изводственныеиспытаниявусловияхКрасноярскасолнечныхводонагревательныхустановоксвакуу‐мированными коллекторами // ПолзуновскийВестник.2011.№2/2.С.221‐225.

9. Тарнижевский Б.В. Состояние и перспективыиспользования нетрадиционных возобновляемых

источников энергии в России // Промышленнаяэнергетика.2002.№1.С.52‐56.

10.ФридС.Е.Исследованиеэффективностисол‐нечных коллекторов и водонагревательных уста‐новок и разработка методических основ их тепло‐вых испытаний // Автореф. дис. канд. техн. наук:05.14.01.‐М.:Изд‐воОИВТРАН,2002.23с.

11. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечныеустановки.–М.:Энергоатомиздат,1991.208с.

12. Souproun A. V. Dynamic method of solarcollector testing // Solar Energy Eng. 1992. Nо.2.P.1149‐1154.

FEATURESOFOPERATIONOFVACUUMSOLARCOLLECTORSINTHEHEATINGSYSTEMV.V.SLESARENKO,D.Sc.(Tech.)A.N.GUL''KOV,D.Sc.(Tech.)I.V.SLESARENKO,Eng.

FarEasternFederalUniversity,8,SukhanovaStr.,Vladivistok,690950,Russia

Abstract.Featuresofoperationofthesolarwater‐heatinginstallationsequippedwithvacuumtubularcollectorsareconsidered.Resultsoftestsofstandardsolarcollectorsaregiven inthespecializedstandduringvariousperiodsofyeartaking into account climatic conditions of the Far East region. Results of the analysis of power indicators of solarcollectors are presented. The conditions providing increase of efficiency of the main knots of solar water‐heatinginstallations in systemsofheat supplyaredefined.Withexperiments, it isconfirmed that solarcollectorswithvacuumtubesarethemosteffectiveandreliableamongothertypesofsolarcollectors.Thesecollectors’bestofallmeetmoderatetemperaturerequirementstotheheatcarrier(50‐95C).Solarcollectorswithvacuumtubeshaveaninternalcoppercore,whichisinthesealedvacuumtube‐"thermos",asaresultthermallossesareratherlowevenincoldclimaticconditionsoftheFarEastofRussia.

Keywords: tests,a solar collector, efficiency,heat supply, the combined solarandheatpump installation, energy

saving.

REFERENCES.1. Butuzov V.A. Analiz opyta razrabotki i ekspluatatsii gelioustanovok v Krasnodarskom krae // Santekhnika,

otoplenie,konditsionirovanie,2002,No.7,P.53‐56.2. Volkov A.V., Kovalev O.P. Sravnenie kharakteristik solnechnykh kollektorov razlichnykh tipov // Materialy

Mezhd.nauchnykhchtenii«Primorskiezori‐2005»,Vyp.2.‐Vladivostok:Izd‐voTANEB,2005,P.29‐32.3.KovalevO.P.,VolkovA.V.,LoshchenkovV.V.Stenddlyaissledovaniyasolnechnykhkollektorov//TrudyDVGTU,

2004,Vyp.136,P.230‐234.4. Popel' O.S. Sravnitel'nyi analiz pokazatelei konstruktsii solnechnykh kollektorov zarubezhnogo i otechestven‐

nogoproizvodstva.Novyetekhnicheskieresheniya//Teploenergetika,2006,No.3,P.23‐29.5.SlesarenkoV.V.,KopylovV.V.,KnyazhevV.V.Otsenkaeffektivnostiustanovoksolnechnoienergetikivsistemakh

teplosnabzheniya//VestnikDVORAN,2010,No.3,P.119‐124.6. Slesarenko I.V., Slesarenko I.B. Issledovanie protsessov generatsii teploty v skheme solnechno‐teplonasosnoi

ustanovki//Gornyiinformatsionno‐analiticheskiibyulleten'.Otdel'nyivypuskNo.4.Neft'igaz,2014,P.234‐241.7. Slesarenko V.V., Bogdanovich G.A., Zhukov V.A., Slesarenko I.B. Osobennosti primeneniya gelioustanovok s

teplovyminasosami//Energosberezhenieivodopodgotovka,2011,No.5,P.24‐28.8. SudaevE.M.,BastronA.V., Issledovanie iproizvodstvennye ispytaniyavusloviyakhKrasnoyarskasolnechnykh

vodonagrevatel'nykhustanovoksvakuumirovannymikollektorami//PolzunovskiiVestnik,2011,No.2/2,P.221‐225.9.TarnizhevskiiB.V.Sostoyanieiperspektivyispol'zovaniyanetraditsionnykhvozobnovlyaemykhistochnikoven‐

ergiivRossii//Promyshlennayaenergetika,2002,No.1,P.52‐56.10. Frid S.E. Issledovanie effektivnosti solnechnykh kollektorov i vodonagrevatel'nykh ustanovok i razrabotka

metodicheskikhosnovikhteplovykhispytanii//Avtoref.dis.kand.tekhn.nauk:05.14.01.‐Moscow,Izd‐voOIVTRAN,2002,23p.

11.KharchenkoN.V.Individual'nyesolnechnyeustanovki.–Moscow,Energoatomizdat,1991,208p.12.SouprounA.V.Dynamicmethodofsolarcollectortesting//SolarEnergyEng.,1992,No.2,P.1149‐1154.


№3(95),2015


ОРЕГУЛИРОВАНИИНАГРУЗКИГОРЯЧЕГОВОДОСНАБЖЕНИЯВОТКРЫТЫХСИСТЕМАХТЕПЛОСНАБЖЕНИЯП.В.РОТОВ1,к.т.н.,доцентА.А.СИВУХИН2,начальникПТОМ.А.РОТОВА1,к.т.н.,доцент

1ФГБОУВПО«Ульяновскийгосударственныйтехническийуниверситет»,432700,г.Ульяновск,ул.СеверныйВенец,322УМУП«Городскойтеплосервис»,432001,г.Ульяновск,ул.КарлаМаркса,25

Аннотация. Разработана, реализована и технико‐экономически обоснована технология регулированиянагрузки системы горячего водоснабжения, учитывающая неравномерность потребление горячей воды. Осо‐бенностьюразработаннойиреализованнойтехнологииявляетсярегулированиерасходаводывциркуляцион‐номтрубопроводевзависимостиоттемпературыводыпослеводоразборныхточеквсистемегорячеговодо‐снабжения.

Ключевые слова: энергосбережение, система горячего водоснабжения, регулированиетепловой нагрузки,тепловыепотери,системаавтоматическогорегулирования.

Потребление горячей воды в жилых иобщественных зданиях характеризуетсязначительной неравномерностью как в те‐чениесуток,такивотдельныеднинедели.Мгновенныйрасходпотребляемойводыяв‐ляется случайной величиной. В разные днинедели, в одно и то же время при прочихравных условиях, вероятность потребленияаналогичного количества воды мала. По‐треблениегорячейводыоченьсильнозави‐сит от того, является ли день рабочим иливыходным. В рабочие дни наибольшее по‐треблениеводынаблюдаетсяввечерниеча‐сы,ввыходныедни ‐ с утра.Крометого,нанеравномерность потребления могут ока‐зывать влияние телевизионные передачи,школьные каникулы, периодымассовых от‐пусков,климатическиеусловияит.п.

Вода в системе горячего водоснабженияохлаждаетсяиз‐за теплоотдачитрубопрово‐дами, поэтому, для компенсации тепловыхпотерь предусматривают циркуляцию. По‐скольку данные по тепловым потерям вовнутридомовых системах горячего водо‐снабжения зачастую отсутствуют, то дляопределениятепловыхпотерьсогласно[1,2]используютдолевуючастьотрасходаводы,а именно 10% от расчетного расхода воды,определенногодлянеотопительногоперио‐да. В [3] потери теплоты трубопроводамисистемгорячеговодоснабженияучитывают‐ся прибавлением доли среднего за отопи‐тельныйпериодрасходаводывсистемахго‐рячеговодоснабжения (ГВС) с учетомкоэф‐

фициента, учитывающего потери теплотытрубопроводамивзависимостиотконструк‐тивных особенностей и наличия изоляции,который изменяется в пределах от 0,15 до0,35.

Проведенное обследование систем горя‐чего водоснабженияжилых домов [4] пока‐зало, что реальное значение циркуляцион‐ного расхода в трубопроводах систем горя‐чего водоснабжения существенно превыша‐етрасчетныезначенияисоставляет40‐90%от расхода в подающем трубопроводе и 70‐500%отрасходаводынагорячееводоснаб‐жение. Приэтомрасходводывциркуляци‐онномтрубопроводе зависитотрежимапо‐требления горячей воды. Установкана цир‐куляционных трубопроводах жилых домовдроссельных шайб с постоянным отверсти‐емнепозволяетвполноймереучестьрежимработысистемгорячеговодоснабжения.По‐вышенный циркуляционный расход способ‐ствует росту температуры воды в циркуля‐ционном трубопроводе относительно тем‐пературы воды в обратном трубопроводетепловойсетиболеечемна10С,чтовсвоюочередь влияет на экономичность работыТЭЦ.

Повысить эффективность работы систе‐мы горячего водоснабжения возможно пу‐темавтоматическогорегулированиярасходаводы в циркуляционном трубопроводе сучетом неравномерности режима потребле‐ниягорячейводы.

№3(95),2015



Рис.1.Схемацентральноготепловогопункта:1,2–подающийиобратныйтрубопроводытеплосети;3,4–подающийиобратныйсетевыетрубопроводы;5–смеситель;6–регулятортемпературы;

7–подающийтрубопроводсистемыГВС;8–водоразборныеприборы;9–циркуляционныйтрубопроводГВС;10–циркуляционныйнасос;11–запорно‐регулирующийклапан(регулятортемпературы);

12–датчиктемпературы.

Однаизтакихтехнологий,разработаннаяв научно‐исследовательской лаборатории«Теплоэнергетические системы и установ‐ки» Ульяновского государственного техни‐ческогоуниверситета,реализованав2014г.на центральном тепловом пункте (ЦТП)«ДМБ» (ул.Радищева, 42а) Ульяновского му‐ниципального унитарного предприятия«Городской теплосервис» [4].На рис.1 пока‐зана принципиальная схема ЦТП с установ‐леннымоборудованием.Регулированиерас‐хода воды в циркуляционном трубопроводеосуществляется запорно‐регулирующимклапаном (регулятором температуры) 11,установленном на циркуляционном трубо‐проводе. Управление запорно‐регулирую‐щим клапаном осуществляется программи‐руемым логическим контроллером по им‐пульсуотдатчикатемпературы12.Впериодводоразборатепловыепотерив системе го‐рячего водоснабжения компенсируются засчет слива воды, поэтому можно снизитьрасходводывциркуляционномтрубопрово‐де.Приотсутствииводоразборарасходводывциркуляционномтрубопроводеподдержи‐вается в зависимости от определенного пе‐

репадатемпературвподающемиобратномтрубопроводе системы горячего водоснаб‐жения, тем самым обеспечивается необхо‐димая тепловая нагрузка системы горячеговодоснабжения.

В течение 2014 г. проводился инженер‐ный эксперимент, в результате которогоанализировались параметры работы ЦТПпри различных режимах настройки регуля‐тора температуры, установленного на цир‐куляционном трубопроводе. Настройка ре‐гулятора температуры по времени сутокосуществлялась на основании предвари‐тельногоанализаработыЦТП.

На рис.2 представлена диаграмма изме‐нения расхода воды в системе горячего во‐доснабжения за 6 дней, из которой следует,чтомаксимальныйотборгорячейводыпро‐исходит в период с 8 часов до 15‐16 часов.Среднечасовое значение температуры горя‐чей воды за этот же период составило 60,3С.Вовремяминимальногоразборагорячейводы настройка регулятора температурыпроизводиласьнатемпературныйперепадвсистеме горячего водоснабжения равный10С.


№3(95),2015


Рис.2.Изменениерасходаводывсистемегорячеговодоснабжения.

В период с 19.06.2014 по 06.08.2014 ана‐

лизировались режимы работы ЦТП с раз‐личныминастройками регулятора темпера‐туры на циркуляционном трубопроводе. Впервомрежимерегулятортемпературыбылнастроен на круглосуточном поддержаниетемпературы воды в циркуляционном тру‐бопроводе равной 50 С. Во втором режименастройки регулятора температуры изме‐нялисьвтечениисутокпографику:с9часовдо 15 часов поддерживалась температурациркуляционной воды равная 45 С, востальноевремятемпературациркуляцион‐ной воды поддерживалась равной 50 С. Втретьем режиме регулирование температу‐рыводывциркуляционномтрубопроводенепроизводилось.

Среднечасовые значения параметров ра‐ботыЦТП в каждом из трех режимов пред‐ставлены в табл.1. Экономия теплопотреб‐ления на ЦТП определялась для первого ивторогорежимоввсравнениистретьимре‐жимом,когданепроизводилосьрегулирова‐ниециркуляционногорасходаводы.

В результате анализа данных, представ‐ленныхвтабл.1,установлено,чтоэкономиятепловойэнергиинаЦТПврежимахсрегу‐

лированиемциркуляционногорасходагоря‐чей воды относительно режима без регули‐рования составляет 12‐14% (0,03 Гкал/ч).При этом в режиме с дифференцированнойпо времени суток температуре воды в цир‐куляционномтрубопроводеГВСдостигаетсябольшаяэкономиятеплоты.

В отопительном периоде с 19.10.2014 по17.11.2014 на том же ЦТП проводился ана‐лиз режимных параметров в условиях регу‐лирования и отсутствия регулированиятемпературы циркуляционной воды в си‐стеме ГВС. В первомпериоденастройкире‐гулятора температуры изменялись в тече‐ниисутокпографику:с9часовдо15часовподдерживалась температура циркуляцион‐ной воды равная 45 С, в остальное времятемпература циркуляционнойводыподдер‐живалась равной 50 С. Во втором периодерегулирование температуры воды в цирку‐ляционномтрубопроводенепроизводилось.

Результаты среднечасовых показателейработы ЦТП в отопительном периоде пред‐ставлены в табл.2, из анализа которых сле‐дует,чтоэкономиятепловойэнергиимеждуI и II режимами составляет 0,05 Гкал/ч(20,0%).

№3(95),2015



Таблица1РежимныепоказателиработыЦТПприрегулированиициркуляционногорасходавпериоде

с19.06.2014по06.08.2014

Режим

ТепловоепотреблениесистемойГВС,

Гкал/ч

Среднечасоваятемператураводы

вподающемтрубопроводесистемыГВС,С

СреднечасоваятемператураводывциркуляционномтрубопроводесистемыГВС,С

Среднечасовойрасходводывподающемтрубопроводе

системыГВС,т/ч

Среднечасовойрасходводыв

циркуляционномтрубопроводе

системыГВС,т/ч

Первыйрежим

0,1849 58,85 45,46 7,18 5,23

Второйрежим

0,1833 61,63 46,49 7,74 6,10

Третийрежм

0,212 64,30 53,53 12,76 11,39

Таблица2РежимныепоказателиработыЦТПприрегулированиициркуляционногорасходавпериоде

с19.10.2014по17.11.2014

Режим

ТепловоепотреблениесистемойГВС,

Гкал/ч

Среднечасоваятемператураво‐дывподающемтрубопроводесистемыГВС,С

Среднечасоваятемпература

водывциркуля‐ционномтрубо‐проводесистемы

ГВС,С

Среднечасовойрасходводывпо‐дающемтрубо‐проводесистемы

ГВС,т/ч

Среднечасовойрасходводыв

циркуляционномтрубопроводеси‐стемыГВС,т/ч

Первыйрежим

0,19 72,93 50,3 3,22 0,99

Второйрежим

0,24 73,13 60,66 11,56 9,53

Нарис.3‐5показанадинамикаизменения

расходатеплоносителя,температурыводыитеплопотребления в системе ГВС по часамсутокприразличныхрежимахработыЦТПвпериодс19.10.2014по17.11.2014.Наприве‐денныхдиаграммахвидно снижениетемпе‐ратурыциркуляционнойводы,расходаводыитеплопотреблениявсистемеГВСвпериодрегулирования температуры циркуляцион‐нойводы.Снижениетеплопотребленияпри‐водит к соответствующей экономии топ‐ливно‐энергетических ресурсов. Равенствотемпературы воды, подаваемой на горячееводоснабжение,приразличныхрежимахпо‐казывает, что снижение расхода теплоноси‐теляитепловойэнергииобусловленотоль‐ко оптимизацией режима работы системыГВС за счет регулирования расхода воды вциркуляционном трубопроводе. При этомтемпература водывподающемтрубопрово‐десистемыГВСсоответствуетнормативнымтребованиям(рис.3).

Сцельюоценкиинвестиционнойпривле‐кательности проведено технико‐экономи‐ческое обоснование реализованной техно‐логиирегулированиянагрузкисистемыГВС.На основании анализа режимов работы си‐стемы ГВС определена минимальнаясреднечасовая экономия теплоты 0,03Гкал/ч (табл.1). Предполагаемое время ра‐ботысистемыгорячеговодоснабжениясре‐гулированием циркуляционного расхода со‐ставляет 3600 часов в год. Суммарная эко‐номиятеплотынаодномЦТПзаэтотпериодсоставит108Гкал,чтопритарифезатепло‐вуюэнергию1500руб./Гкалравно162тыс.руб.Капитальныезатратынамонтажсисте‐мы автоматического регулирования соста‐вили 74,6 тыс. руб. Таким образом, затратына покупку оборудования и строительно‐монтажные работы окупаются за половинувременного периода работы системы авто‐матическогорегулирования,т.е.за2,5‐3ме‐сяца.


№3(95),2015


Рис.3.ДиаграммаизменениярасходаводывсистемеГВС:

1,2–расходводывподающемиобратномтрубопроводахсистемыГВС.

Рис.4.Температураводывподающем1иобратном2трубопроводахсистемыГВС.

Рис.5.ДинамикаизменениятеплопотреблениявсистемеГВС:1–аппроксимирующаяпрямая.

№3(95),2015



Энергосберегающий потенциал разрабо‐танной технологии при ее реализации навсех ЦТП системы теплоснабжения г. Улья‐новска составляет более 12 млн. руб. в год,чтосучетомнебольшогосрокаокупаемостиявляется выгодным инвестиционным про‐ектом.

При технико‐экономическом обоснова‐нии не учитывались снижение затрат элек‐троэнергии на транспорт теплоносителя,снижениетепловыхпотерьвтрубопроводахсистемы горячего водоснабжения, возмож‐ноеувеличениекомбинированнойвыработ‐киэлектроэнергиинаТЭЦзасчетснижениятемпературыобратнойсетевойводы.Суче‐том этих составляющих срок окупаемоститакойтехнологииможетбудетещёменьше.

Выводы:1. В системе теплоснабжения г. Ульянов‐

ска на одном из ЦТП реализована техноло‐гия регулирования нагрузки системы горя‐чего водоснабжения, учитывающая нерав‐номерностьпотреблениегорячейводы.Осо‐бенностью разработанной и реализованнойтехнологиейявляетсярегулированиерасхо‐да воды в циркуляционном трубопроводе взависимостиоттемпературыводыпослево‐доразборныхточеквсистемегорячеговодо‐снабжения.

2. Проведен анализ параметров ЦТП приразличных режимах работы и определенавеличина экономии теплоты. В режимах срегулированием циркуляционного расходагорячей воды относительно режима без ре‐гулирования теплопотребление ЦТП умень‐шаетсяна12‐20%.

3.Выполнентехнико‐экономическийрас‐чет реализованной технологии регулирова‐ния нагрузки системы горячего водоснаб‐жения.РасчетнаягодоваяэкономиятеплотынаодномЦТПсоставляет162тыс.руб.Срококупаемости,определенныйсучетомзатратна покупку имонтажоборудования, состав‐ляетменеетрехмесяцев.

ЛИТЕРАТУРА.1. Строительные нормы и правила. СНиП

2.04.07‐86.Тепловыесети.–М.:ЦИТПГосстрояСССР,1988.50с.

2. Строительные нормы и правила. СНиП2.04.07‐86*. Тепловые сети. –М.:Минстрой России,1994.46с.

3. О предоставлении коммунальных услуг соб‐ственникам и пользователям помещений в много‐квартирных домах ижилых домов. ПостановлениеПравительства Российской Федерации от06.05.2011№354 // Российская газета. 01.06.2011.№116.

4. Ротов П.В., Шарапов В.И. Регулированиенагрузки городских теплофикационных систем.–Ульяновск:УлГТУ,2013.309с.

ABOUTREGULATIONOFLOADINGOFHOTWATERSUPPLYINOPENHEATSUPPLYSYSTEMP.V.ROTOV1,Ph.D.(Tech.)A.A.SIVUKhIN2,Eng.M.A.ROTOVA1,Ph.D.(Tech.)

1UlyanovskStateTechnicalUniversity,32,SevernyVenetsStr.,Ulyanovsk,432700,Russia2UMUP“CityHeatservice”,25,KarlaMarksaStr.,Ulyanovsk,432001,Russia

Abstract.Itisdeveloped,realizedandtechnicalandeconomicallyalsothetechnologyofregulationofloadingofhotwatersupplyconsideringunevennessconsumptionofhotwaterisproved.Featurethedevelopedandrealizedtechnologyisregulationofaconsumptionofwater inthecirculatingpipelinedependingonwatertemperatureafterwater foldingpointsinsystemofhotwatersupply.

Keywords: energy saving, hotwater supply, regulation of thermal loading, thermal losses, system of automaticcontrol.

REFERENCES.1.Stroitel'nyenormyipravila.SNiP2.04.07‐86.Teplovyeseti.–Moscow,TsITPGosstroyaSSSR,1988,50p.2.Stroitel'nyenormyipravila.SNiP2.04.07‐86*.Teplovyeseti.–Moscow,MinstroiRossii,1994,46p.3.Opredostavleniikommunal'nykhuslugsobstvennikamipol'zovatelyampomeshcheniivmnogokvartirnykhdo‐

makhizhilykhdomov.PostanovleniePravitel'stvaRossiiskoiFederatsiiot06.05.2011No.354//Rossiiskayagazeta,01.06.2011,No.116.

4. Rotov P.V., Sharapov V.I. Regulirovanie nagruzki gorodskikh teplofikatsionnykh sistem.– Ul'yanovsk, UlGTU,2013,309p.


№3(95),2015

38 Исследования,проектирование,расчеты

ИССЛЕДОВАНИЯ,ПРОЕКТИРОВАНИЕ,РАСЧЕТЫ АНАЛИЗКОНСТРУКТИВНОЙСХЕМЫКАМЕРЫГОРЕНИЯСУПРАВЛЯЕМЫМПЕРЕХОДОМВРЕАЛИЗАЦИИАЭРОДИНАМИКИОТПРОТОЧНОЙДОРЕВЕРСИВНОЙС.А.ХАУСТОВ,ассистентА.С.ЗАВОРИН,д.т.н.,профессор,заведующийкафедройЕ.К.САВЧЕНКО,студентмагистратуры

ФГАОУВО«НациональныйисследовательскийТомскийполитехническийуниверситет»,634050,г.Томск,проспектЛенина,30

Аннотация.Рассмотренаконструктивнаясхемакамерыгорения, котораяпозволяетосуществитьпере‐ходы между проточным и реверсивным принципами организации аэродинамики в камере горения. Полученыоценкивлиянияконструктивныххарактеристикнатемпературу,распространениефакелаипроцессысмесе‐образованиявобъемекамерыгорения.ПродемонстрированоприменениепакетаприкладныхпрограммANSYSMultiphysics12.1.4длячисленногомоделированиятурбулентногогоренияприродногогазавэтихусловиях.Длявариантовсразличнымраспределениемдавлениявкамерегоренияопределеныструктурафакелаиположениемаксимума тепловыделения. Применительно к рассмотренной конструктивной схеме получены уравненияприближенной квазиодномерной методики расчета объемной доли рециркулирующих газов, которые могутприменятьсявналадкеирегулированииработыкамергорения,втомчислежаротрубныхкотлов.

Ключевыеслова:камерасгорания,конструктивнаясхема,численноемоделирование,жаротрубныйкотел,

горелка.

Введение.Основной задачей конструирования ка‐

меры горения является обеспечение полно‐го сжигания топлива в её пределах за счеторганизацииинтенсивного смешения горю‐чегосокислителем.Приэтомнужноучиты‐вать,чтопроцессысмесеобразованияпроте‐каютнетольковгорелке,ноивобъемека‐мерыгорения.Поэтомунеследуетбезнеоб‐ходимости стремиться к усиленной интен‐сификации смешения за счет применениявихревыхгорелочныхустройств,какправи‐ло,обладающихвысокимаэродинамическимсопротивлением и, как следствие, – завы‐шеннымпотреблениемэлектроэнергии.

Данныйтезисприобретаетпрактическуюзначимость при конструировании совре‐менныхжаротрубныхкотлоагрегатовмалоймощности, широко распространенных в ин‐дивидуальных системах отопления и горя‐чего водоснабжения. Применительно к кот‐ламтакого типа оптимизацияконструктив‐ных схем камер горения позволит снизитьэнергопотребление вентилятора горелки идобитьсязначительногоповышенияэффек‐тивностиработыкотельнойустановки.

Модернизация и конструирование камергорения связаны с изучением сложной вих‐

ревой аэродинамики и трехмерного турбу‐лентного факела. В инженерной практикезатруднителен как теоретический расчет,так и прогнозирование этих процессов, по‐этому проектирование современных ресур‐соэффективныхустройствсжиганияобычносопровождается дорогостоящими и трудо‐емкими натурными физическими экспери‐ментами.

Объектисследования.Движениепродуктовсгоранияпообъему

камеры горения может быть без разворотафакела–проточным(рис.1б)исразворотомфакелана180°втыльной(тупиковой)частижаровой трубы – реверсивным (рис.1а). Ту‐пиковыеконструкциикамерыгоренияиме‐ет ряд преимуществ по отношению к каме‐рам проточной конструкции [1], однако всилу особенностей теплофизических про‐цессоввреверсивномфакелетребуютболеетщательной проработки на этапе проекти‐рования во избежание преждевременногоразворота факела вблизи горелки[2]. Син‐тез положительных сторон обеих схем воз‐можен при комбинированном варианте(рис.1в), конструкция которого предусмат‐ривает отдельные каналы для основного иреверсивного потоков уходящих дымовых

№3(95),2015


Исследования,проектирование,расчеты 39

газов. Выходы для продуктов сгорания притакой компоновке организованы во фрон‐тальном (В1)итыльном (В2) сегментахци‐линдрической жаровой трубы таким обра‐зом, что перераспределение расходов газовчерез эти каналы позволяет в реальномвремени организовывать переходы междупроточной и реверсивной реализациямиаэродинамики.

В настоящей работе в качестве объектаисследования выбрана цилиндрическая ка‐мера горения комбинированного типа с це‐льювозможнойоценкивлияниятакойорга‐низации аэродинамики на интенсивностьпротекания процессов смесеобразования,температуру и габариты факела. При этомпоявляется возможность исследовать ос‐новной и рециркулирующий потоки по от‐дельности. Упрощается определение и ана‐лиз зависимостей основных тепловых иаэродинамических параметров реагирую‐щей среды от конструктивныхи режимныххарактеристиккамеры.

Математическоемоделирование.Дляисследованияианализагазодинами‐

ки, горения и тепломассообмена эффектив‐ным инструментом является математиче‐скоемоделирование, так как онопозволяетбезопасно и достаточно быстро изучитьсвойства и поведение исследуемой модели,способствует избавлению от трудозатрат‐ныхидорогостоящихэкспериментов.Мате‐матическоемоделированиеособеннополез‐но при оценке работоспособности новыхтехнологийиконструктивныхсхем.

Порезультатамчисленногоисследованиякомпьютерноймоделиизучаемойконструк‐ции(рис.1в)сиспользованиемприведенных

в [3] методических подходов и апробиро‐ванного программного продукта ANSYSMultiphysics 12.1.4, расход дымовых газов восновном и рециркулирующем потокахопределяется давлением в соответствую‐щемвыходномканале:p1–полноедавлениедымовых газов на выходе из камеры горе‐нияВ1;p2–полноедавлениедымовыхгазовнавыходеВ2;pг–полноедавлениедымовыхгазовзагорелкой.

В ходе численного эксперимента в каче‐стве граничных условий на каждом выходеизкамерыгорениязадавалосьполноеизбы‐точноедавление.Дляопределенияскоростиистечения уходящих дымовых газов избы‐точное давление p1 варьировалось в диапа‐зоне10‐200Па.Значениедавленияp2входерасчетовнеизменялосьипринималосьрав‐ным150Па.Давлениенавыходегорелкиpгавтоматически устанавливалось таким об‐разом, чтобы обеспечить массовый расходтопливовоздушной смеси 0,2 кг/с, соответ‐ствующий тепловой мощности устройства500 кВт. По результатам серии численныхрасчётов установлено, что увеличение дав‐ленияp1>150ПаприводитквозникновениюприсосовчерезканалВ1,дымовыегазыприэтом покидают камеру горения исключи‐тельночерезканалВ2,т.е.наблюдаетсявы‐раженная проточная организация аэроди‐намики по схеме на рис.1б. При понижениидавленияp1<90Папроисходитразворотфа‐келаспоследующимзатягиваниемеговвы‐ходВ1–реверсивнаяаэродинамикапосхемена рис.1а. В интервале значений 90Па≤p1≤150 Па наблюдаются переходныеусловия сочетания реверсивного факела содноходовым.

a) б) в)Рис.1.Вариантыконструктивныхсхемкамергорения:

а)среверсивнойаэродинамикой;б)спроточнойаэродинамикой;в)скомбинированнойаэродинамикой;Г–входсвежейтопливовоздушнойсмеси(горелка);В1,В2–фронтальныйитыльныйканалывыхода

продуктовсгорания.


№3(95),2015


Моделируемое течение среды являетсятрехмерным, однако наиболее характернойи определяющей является аэродинамиче‐ская структура в плоскости продольногоразреза камеры сгорания. Анализ получен‐ных в результате моделирования графиче‐ских изображений линий тока в этой плос‐кости(рис.2)позволяетвыделитьосновныеособенности формирования турбулентнойреагирующейсреды.Входечисленногоэкс‐периментавыявлено,чтовисследуемоймо‐делинавходевкамеругоренияобразуютсявихрирециркуляциичастидымовыхгазовкустьюгорелки, свойственныереверсивномуфакелу [3]. Вихревая структура заключенамежду встречными течениями (горелочнойструёйи обратными токамипродуктов сго‐рания) и представляет собой единыйвихрьтороидальнойформы,осьвращениякоторо‐го совпадает с осьюжаровой трубы. Газы вэтой зоне не вовлекаются в стационарно‐замкнутое циркуляционное течение, а дви‐жутся внутри вихря по конечным спираль‐ным траекториям в направлении к фрон‐тальномувыходуВ1 (рис.2).Притакойреа‐лизации аэродинамики в результате тепло‐обмена между факелом и примыкающей кнемуветвьювихрячастьотведенногоотфа‐келатеплапокидаеткамеругорениявместес уходящими через фронтальный выход В1дымовыми газами, а часть – вследствие ре‐циркуляции возвращается в горелочнуюструю. Посредством теплопроводности идиффузии на границах вихря происходитразогрев свежей топливовоздушной смеси,что очевидно является благоприятнымусловиемдлявоспламененияидальнейшего

протекания химической реакции горения.Кроме того, активная рециркуляция дымо‐вых газов позволяет уменьшить эмиссиюоксидовазотаиспособствуетравномерномураспределениютепловыхпотоковчерезпо‐верхностистенкамерыгорения[4].

По результатам численного моделирова‐ния[2]можносделатьследующиевыводы.

1) В исследуемой камере горения c ком‐бинированной аэродинамикой будутнаблюдаться все основные особенностиаэродинамикиреверсивногофакела,таккакпо аналогии с реверсивной реализациейаэродинамики сжигание топлива организу‐етсявсистемевстречногодвижениятопли‐вовоздушнойструииобратногоходарецир‐кулирующихпродуктовсгорания.

2) При реверсивной организации сжига‐нияпрямоточнаяподачатопливовоздушнойсмесисовместносвихревойаэродинамикойвобъемекамерыгорениясоздаютнаиболееблагоприятные условия для равномерноговыгораниятопливаприминимальномаэро‐динамическомсопротивлении.Приэтомин‐тенсификация смешения горючего с возду‐хом позволяет уменьшить длину факела иисключить его наброс на поверхностинагревавовсехрежимахработыустройства.

3) Для инженерных расчетов камеры го‐рения рассмотренной конструкции важнымкритериемявляетсядолярециркулирующихдымовых газов, оказывающая прямое влия‐ниенаинтенсивностьтеплоотводаотфаке‐ла, характеристики турбулентности, темпе‐ратурувядрегоренияитемпыэмиссииок‐сидовазота.

Рис.2.Линиитокасредывкамерегорениякомбинированноготипа.

Г–входсвежейтопливовоздушнойсмеси(горелка);В1,В2–фронтальныйитыльныйвыходыпродуктовсгорания.

№3(95),2015



Инженернаяметодикарасчета.Оптимальнойреализациейаэродинамики

в камере можно обеспечить устойчивостьгорения и дополнительно снизить уровеньвыбросов токсичных веществ, поэтомуулучшениеейаэродинамическиххарактери‐стик является одной из главных задач приконструировании. В основе рассмотренноговыше математического моделирования ле‐житметодконечныхэлементов[5],которыйподразумеваетустановкуспециальногопро‐граммного обеспечения и требует значи‐тельного количества времени для заданияграничных условий и проведения расчетов.Это делает малоэффективным применениеэтого метода для решения задач оптимиза‐ции,требующихперебораиобсчетабольшо‐го количества вариантов конструктивныхсхем. Следовательно, для решения оптими‐зационных задач, не требующих высокойточности, желательно иметь инженерныйметод расчета, который занимает меньшерасчетного времени и позволяет рассчиты‐вать тепломассообмен при реверсивной ор‐ганизациифакела за меньшее время. Такойметод расчета выгодно использовать,например, при разработке новой конструк‐циикамерыгорения,когдаприходитсяпро‐водитьмногооценочныхрасчетов.

Рис.3.–Конструктивнаясхемакамерыгорения.Г–входсвежейтопливовоздушнойсмеси(горелка);В–выходпродуктовсгорания;

К1–газоперепускнойканал;К2–поворотнаякамеранавыходеизкамерыгорения;КТ–конвективнаятрубавторогохода.

Камеру горения комбинированной ком‐

поновки (рис.1в) дополним конвективнойдымогарной трубой (или пучком труб) КТ

междукамеройК2ивыходомВ(рис.3).Что‐быотделятьчастьосновногопотокадляоб‐разования рециркуляционного вихревоготечения, дополненная камера горения со‐держитгазоперепускнойканалК1,черезко‐торый осуществляется переброс дымовыхгазовсразуквыходуВ.Основнойпоток,дви‐гаясь линейно, покидает камеру сгораниячерез поворотный канал К2 и прежде, чемвыйтиизустановкичерезвыходВ,проходитчерезконвективнуютрубувторогоходаКТ.

Для описанной конструкции получимуравненияприближеннойквазиодномернойметодики расчета объемной доли рецирку‐лирующих газов в камере горения с ревер‐сивным факелом. Обозначим: Т0 – темпера‐туравядрегорения;Т1–температурадымо‐вых газов, покидающих камеру горения че‐резгазоперепускнойканалК1;Т2–темпера‐турадымовыхгазовнавыходевповоротнойкамереК2;Т3–температурадымовыхгазовна выходе из конвективных труб второгохода; ТВ – температура дымовых газов навыходеВ (послесмешенияпотокадымовыхгазов второго хода с газами, покидающимикамеру горения через газоперепускной ка‐нал К1); p0 – полное давление дымовыхгазов за горелкой; p1 – полное давлениеуходящих дымовых газов перед выходом В(после смешения потока дымовых газоввторогоходасгазами,покидающимикамеругорениячерезгазоперепускнойканалК1);p2– полное давление дымовых газов вповоротнойкамереК2; F1, F2 –площадьжи‐вого сечения для прохода дымовых газовчерез газоперепускнойканалК1иповорот‐нуюкамеруК2соответственно.

Снижение давления при движениипродуктов сгорания через газоперепускнойканалК1численноравноразностидавленийp0–p1, т.е. соответствует суммарномуаэродинамическому сопротивлению научастках первого и второго хода дымовыхгазов.Аэродинамическоесопротивление p

согласно нормативной методике [6] прямопропорционально квадрату средней

скорости потока :2

p2

, где –


№3(95),2015


плотность газовой смеси при заданнойтемпературе, – коэффициент

аэродинамического сопротивления. Такимобразом, аэродинамическое сопротивлениегазоперепускногоканалаК1:

21 1

1p2

(1)

пропорциональноквадратускоростипотокапокидающихкамеругорениягазов:

н1 1

11

V TF 273

,(2)

где н1V – секундный объем дымовых газов

при нормальных условиях (нм3/с), 1T273

–

пересчетнасекундныйобъемпризаданнойтемпературе, 1 – нормативный

коэффициент местного аэродинамическогосопротивлениягазоперепускногоканалаК1,которыйопределяетсяпо[6].

Снижение давления по длине камерыгорения пренебрежимо мало из‐за низкойскорости движения среды вжаровой трубе.Таким образом аэродинамическоесопротивлениенаучасткепервогоивторогохода дымовых газов будет складываться изсопротивления трения в конвективномпучкеиместногосопротивленияповоротасизменением сечения в поворотной камерена выходе из камеры горения К2. Так какскоростьдвижениядымовыхгазоввтрубахвторого хода по их длине изменяетсянезначительно, то аэродинамическоесопротивлениеэтогоучастка:

22 2

2p2

(3)

с приемлемой точностью можетприниматься пропорциональным квадратускорости дымовых газов на входе вконвективныепучоктрубвторогохода:

н2 2

22

V TF 273

,(4)

где н2V – объемный расход дымовых газов

при нормальных условиях (нм3/с), 2T273

–

пересчет на объемный расход при темпера‐туре уходящих газов, 2 – сумма

коэффициентов аэродинамическогосопротивлениянаучасткепервогоивторогоходовдымовыхгазов.

Согласно уравнениям состояния идеаль‐ного газа [7] плотность газовой смеси естьвеличина пропорциональная её абсолютно‐мудавлениюитемпературе:

M pR T

.

В исследуемом диапазоне параметровсреды абсолютное давление газа p изменя‐етсянезначительнои,следовательно,выра‐

жениеM pR в любой точке газовоздушного

тракта можно считать квазипостоянной ве‐личиной.Такимобразом,плотностьгазовойсмеси обратно пропорциональнатемпературесреды.

Предположим, что скорость течения от‐бираемых газов через газоперепускной ка‐

нал К1 1 больше скорости в поворотной

камере К2 2 в n раз. Исходя из равенства

перепада давлений в поворотной камере игазоперепускном канале приравниваем вы‐

ражение (1) к (3). Подставляя 1 2n по‐

лучаемравенство:2 22 2 2 1

2 1(n )

2 2

,

илисучетомобратнойзависимостиплотно‐стиоттемпературы:

2 22 2

2 12 1

(n )2T 2T

.

Делим обе части уравнения на22

1 2

и

извлекаемкорень:

2 1

1 2

Tn

T

,т.е. 2 11 2

1 2

TT

.(5)

Подставляя в равенство (5) выражения(2)и (4), получаемвзаимосвязьпараметровсреды в поворотной камере К2 и газопере‐пускномканалеК1:

н н1 1 2 1 2 2

1 1 2 2

V T T V TF 273 T F 273

.

№3(95),2015



Для дальнейших расчетов отношение

объемовобозначимн1

отнн2

Vr

V ,послечегопо‐

лученноевыражениезапишетсяввиде:

2 1 1 2отн

1 2 2 1

T F Tr

T F T

или 2 2 1отн

1 1 2

T Fr

T F

.(6)

Множитель 1 2

2 1

FF

зависит только от

геометрическихпараметровповоротнойка‐меры и газоперепускного канала, поэтомудля заданной конструкции является вели‐чинойпостоянной.

Дляоценкивлияния зонырециркуляциина теплофизические процессы в камере го‐рения удобно использовать величину объ‐емной доли рециркулирующих газов, какотношение секундного объемадымовых га‐зов,проходящегочерезгазоперепускнойка‐

нал н1V (нм3/с),кобщемуобъемномурасхо‐

дупродуктовсгорания н н1 2V V (нм3/с):

н1

н н1 2

Vr

V V

, (7)

тогда отн

отн

rr

1 r

,аобратнаязависимостьбу‐

детиметьвид отнr

r1 r

.

При известной доле рециркуляции се‐кундный объем дымовых газов в любойпромежуточной точке на участке первого ивторогохода:

н г2 нV (1 r)V B ;

секундный объем продуктов сгорания, про‐ходящихчерезгазоперепускнойканалК1:

н г1 нV r V B ,

где гнV – объем продуктов сгорания, полу‐

ченныйприполномсгорании1м3топливаиизбытке воздуха α (м3/м3), B – расчетныйрасходтоплива(м3/с).

Изуравнения(6)длязаданнойгеометриииприизвестнойобъемнойдолерециркули‐рующих газов можно вывести зависимостьтемпературыгазоввгазоперепускномкана‐ле T1 от температуры на выходе из камерыгоренияT2:

2

2 11 2

1 2

F (1 r)T T

F r

.(8)

Энтальпия уходящих через выходное ок‐но В газов (после перемешивания потокадымовыхгазоввторогоходасгазами,поки‐дающими камеру горения через газопере‐пускнойканалК1):HВ=(1–r)∙H3+r∙H1,(9)где H1 энтальпия продуктов сгорания притемпературе T1, а H3 энтальпия продуктовсгоранияпритемпературедымовыхгазовнавыходеиз конвективныхтруб второго ходаT3.

Температура уходящих через выходноеокно В газов (после перемешивания потокадымовыхгазоввторогоходасгазами,поки‐дающими камеру горения через газопере‐пускнойканалК1):

ВВ

В

HT 273,

(Vc)

где В(Vc) – суммарная теплоемкость про‐

дуктовсгоранияпослесмешения.Выводы.Рассмотрена конструктивная схема уста‐

новки,котораяпозволяетисследоватьпере‐ход между проточной и реверсивной орга‐низациямиаэродинамикивкамерегорения,а также оценить влияние конструктивныххарактеристик на температуру, распростра‐нениефакелаипроцессысмесеобразования.

Для исследованной конструкции камерыгорения получены уравнения приближен‐ной квазиодномерной методики расчетаобъемной доли рециркулирующих газов.Уравненияэтойметодикимогутприменять‐сявналадкеирегулированииработыкамергорения.ТемпературыТ1,Т2,ТВ,какправило,находятся в рабочем диапазоне хромель‐алюмелевыхтермопар,аточкидляихзаме‐рарасполагаютсяв защищенномотизлуче‐ния от ядрафакела месте в непосредствен‐ной близости от канала горелки. Замеряяэкспериментально температуры в вышепе‐речисленных точках, с помощью уравнения(9) можно определять объемную долю ре‐циркулирующихгазов,иподставляярезуль‐татвуравнение(8)вычислятьтемпературу


№3(95),2015


уходящих газов Т2, экспериментальный за‐меркоторойзатруднителен.

Работа выполнена в рамках ГЗ НИР№2069(2.1322.2014).

ЛИТЕРАТУРА.1. Хаустов С.А., Заворин А.С. Современные тен‐

денции проектирования жаротрубных котлов[Электронный ресурс] // Вестник науки Сибири.2014. №2(12). C.21–28.– Режим доступа:http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/988.

2.ХаустовС.А.,ЗаворинА.С.Численноеисследо‐вание аэродинамики жаротрубной топки с ревер‐сивнымфакелом//ИзвестияТомскогополитехни‐ческогоуниверситета.2013.Т.323.№4.C.5‐8.

3. Хаустов С.А., Заворин А.С. Аэродинамическаяструктура топочной среды вжаровых трубах с ре‐версивным факелом // Энергосбережение и водо‐подготовка.2014.№6.C.63‐67.

4.КузнецовН.М.,БлиновЕ.А.Основытеориито‐почных процессов: учеб. пособие.‐ Л.: СЗПИ, 1990.70с.

5. Инженерный метод расчета температурногорежимажаротрубныхкотловступиковойтопкой/М.Л.Герман [идр.] //ТепломассообменММФ‐2000:IV Минский междунар. форум, Минск, 22‐26 мая2000г.В11т.Т.2.–Минск:2000.С.21‐30.

6.Аэродинамическийрасчеткотлов(Норматив‐ныйметод).–СПб.:Изд.«Энергия»,1977.256с.

7.ФортовВ.Е.Уравнениясостояниявещества:отидеальногогазадокварк‐глюоннойплазмы:моно‐графия.–М.:Физматлит,2013.491с.

ANALYSISOFTHESTRUCTURALLAYOUTOFTHECOMBUSTIONCHAMBERWITHACONTROLLEDTRANSITIONTOTHEIMPLEMENTATIONOFTHEAERODYNAMICSFROMTHETHROUGHFLOWTOREVERSES.A.KhAUSTOV,Eng.A.S.ZAVORIN,D.Sc.(Tech.)E.K.SAVChENKO,Stud.

NationalResearchTomskPolytechnicUniversity,30,LeninaAve.,Tomsk,634050,Russia

Abstract.Theconstructiveschemeofthecombustionchamber,whichallowsthetransitionsbetweenflowsandreversethe principles of aerodynamics in the combustion chamber. The resulting estimates of the impact of structuralcharacteristicsonthetemperaturedistributionofthetorchandtheprocessesofmixtureformationinthevolumeofthecombustion chamber.Demonstrates the application of software packageANSYSMultiphysics 12.1.4 for the numericalsimulationofturbulentcombustionofnaturalgasintheseconditions.Foroptionswithdifferentpressure,distributioninthecombustionchamberdeterminedthestructureofthetorchandthepositionofthemaximumheatdissipation.Withregardtotheconstructive,schemeoftheequationsofapproximatequasi‐one‐dimensionalcalculationmethodthevolumefraction of recirculated gases,which can be used in the commissioning and regulation of the combustion chambers,includingfire‐tubeboilers.

Keywords:combustionchamber,designscheme,numericalsimulation,fire‐tubeboiler,burner.

REFERENCES.1.KhaustovS.A.,ZavorinA.S.Sovremennyetendentsiiproektirovaniyazharotrubnykhkotlov[Elektronnyiresurs]

//VestniknaukiSibiri,2014,No.2(12),P.21‐28.–Rezhimdostupa:http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/988.2.KhaustovS.A.,ZavorinA.S.Chislennoeissledovanieaerodinamikizharotrubnoitopkisreversivnymfakelom//

IzvestiyaTomskogopolitekhnicheskogouniversiteta,2013,V.323,No.4,P.5‐8.3.KhaustovS.A.,ZavorinA.S.Aerodinamicheskayastrukturatopochnoisredyvzharovykhtrubakhsreversivnym

fakelom//Energosberezhenieivodopodgotovka,2014,No.6,P.63‐67.4.KuznetsovN.M.,BlinovE.A.Osnovyteoriitopochnykhprotsessov:ucheb.posobie.‐Leningrad,SZPI,1990.70p.5. Inzhenernyimetod rascheta temperaturnogo rezhima zharotrubnykh kotlov s tupikovoi topkoi /M.L.German

andothers//TeplomassoobmenMMF‐2000: IVMinskiimezhdunar. forum,Minsk,22‐26maya2000g.V11t.T.2.–Minsk,2000,P.21‐30.

6.Aerodinamicheskiiraschetkotlov(Normativnyimetod).–St.‐Petersburg,Izd.«Energiya»,1977,256p.7.FortovV.E.Uravneniyasostoyaniyaveshchestva:otideal'nogogazadokvark‐glyuonnoiplazmy:monografiya.–

Moscow,Fizmatlit,2013,491p.

№3(95),2015



АНАЛИЗИСПОЛЬЗОВАНИЯОРГАНИЧЕСКОГОЦИКЛАРЕНКИНАПРИУТИЛИЗАЦИИТЕПЛАВЫХЛОПНЫХГАЗОВМИНИ‐ТЭЦВ.Ф.ОЧКОВ,д.т.н.,профессорГ.М.КАТЕНЕВ,к.т.н.,доцентВ.Е.ЗНАМЕНСКИЙ,инженерА.М.ЛЬВОВА,студентмагистратуры

ФГБОУВПО«Национальныйисследовательскийуниверситет«МЭИ»,111250,г.Москва,ул.Красноказарменная,14

Аннотация. В статье изучаются возможности использования потоков сбросного тепла, исходящих оттеплоэнергетическихустановокдляполучениядополнительныхполезныхэлектрическихитепловыхмощно‐стей.Вкачестветеплоэнергетическойустановкирассматриваетсягазопоршневаягенераторнаяустановкасорганизованнойсистемойутилизациитеплаотходящихдымовыхгазов.Вкачествеисточниковполучениядо‐полнительныхэлектрическихитепловыхмощностейрассмотреныустановки,работающиепоОрганическомуЦиклуРенкина(ORC),использующиевкачестверабочихтелуглеводородысболеенизкойтемпературойкипе‐нияпосравнениюсводой.РассматриваетсяцелесообразностьпримененияORC‐модулейназаводах,вчастно‐стинапредприятииООО«Данфосс».Приводитсякраткийобзортиповорганическихрабочихтел,атакжерас‐сматриваетсявыбороптимальногорабочеготелавзависимостиотпараметровисточникасбросноготепла.Оцененытермодинамическиеэффективностиитехнико‐экономическиепоказателиустановокORC.

Ключевыеслова:теплоэнергетическиеустановки,промышленность,электрическаямощность,органиче‐

скийЦиклРенкина,низкиетемпературыкипения,термодинамическаяиэнергетическаяэффективность.

Развитие промышленности и дорожноготранспорта, нарастающее использование вбыту электрических приборов являютсяпричинойзначительногоспросанаэнергию.Этотспросдосихпор,главнымобразом,по‐крывается экстенсивно путем ввода в экс‐плуатацию новых энергоустановок, сжига‐ющих природное топливо, что, в свою оче‐редь, порождает ряд экологических про‐блем. В этом плане более рациональнымнаправлением является наращивание мощ‐ности уже существующего парка энерго‐установок путем утилизации их сбросноготепла,чтовноситбольшийвкладвулучше‐ние глобальных показателей энергетиче‐скойэффективности,посравнениюсувели‐чением использования нефти, угля и при‐родного газавместевзятых.Рядновыхтех‐нических решений в мире уже нацелен надополнительное производство электриче‐ства и тепла с использованием тепловогопотенциалавторичныхисточниковэнергии.На базе таких решений на рынке предлага‐ютсяисуспехомиспользуютсяустановкинаосновеОрганическогоЦиклаРенкина(ORC),которые с помощью хорошо зарекомендо‐вавшей себя технологии могут преобразо‐вать низкопотенциальную тепловую энер‐гию различных сбросных потоков (газооб‐

разныхилижидких) в электрическуюи по‐лезнуютепловуюмощность[1].

Вторым аспектом, стимулирующим ис‐пользование сбросного тепла, являетсяустойчивая тенденция к собственной гене‐рации энергии на предприятиях. Cобствен‐ная генерация энергии – не только эффек‐тивный,ноподчасижизненнонеобходимыйинструмент, позволяющий предприятиямснизитьзатратынапотребляемыеэлектри‐чествоитепло.Дефицитэнергообеспечения– актуальная проблема для страны. Крометого, около 70% территории России нахо‐дится в зонах децентрализованного элек‐троснабжения.Вданномконтекстеперспек‐тивыразвитиядецентрализованнойэнерге‐тикитесносвязанысиспользованиеммини‐имикрокогенерационных установок (мини‐имикроТЭЦ).

Нарядепредприятийизаводов,располо‐женных вне городов, имеются собственныегенерирующие установки, дающие годовуюэкономию топлива приблизительно в 15‐20%. Так, на предприятии ООО «Данфосс»установлена собственнаямини‐ТЭЦ с тремягазопоршневыми генерирующими установ‐ками(ГПГУ)типаPG475Bсединичнойэлек‐трической мощностью 0,38 МВт производ‐ства фирмы FG Wilson (Англия). Эти уста‐


№3(95),2015


новки не только вырабатывают электриче‐ство,нои, благодаряимеющейсяукаждогоагрегата системы утилизации тепла, нагре‐вают воду высокотемпературными отходя‐щимигазамидотемпературы90Сзимойи80Слетом,котораяциркулируетвсистеметеплоснабжения зданий. Так как собствен‐наямини‐ТЭЦпоказаласебямалозатратными энергоэффективным предприятием, то вплане ее дальнейшего развитияможнорас‐сматривать возможности отпуска излишкагенерированнойэлектроэнергиистороннимпотребителям, поскольку предприятие ООО«Данфосс» расположено в активно застраи‐ваемомрайонеМосковскойобласти.

Вэтомпланепредставлялаинтересоцен‐кавозможностиицелесообразностиисполь‐зованияустановокнаосновеORCвдейству‐ющей мини‐ТЭЦ при реальных условиях ееэксплуатации, так как имелся источниксбросного высокопотенциального тепла –отходящие от ГПГУ дымовые газы с темпе‐ратуройпорядка450‐480С.

В конкретном плане предстояла оценкаэффективности работы собственно модуля

ORC с его возможностью одновременнойвыработки электрическойи тепловой энер‐гий, а также сравнение эффективности ра‐боты действующего энергетического ком‐плекса, состоящего из трех ГПГУ и системутилизации тепла (СУТ), с его эффективно‐стью после реконструкции при замене од‐нойизтрехГПГУ+СУТнаГПГУ+ORC.

Был разработан проект реконструкциисистемы утилизации тепла от ГПГУ с ис‐пользованиемциклаORC,чьипреимуществапосравнениюстрадиционнымводянымпа‐ротурбиннымцикломприуказанныхзначе‐ниях температур отходящих газов очевид‐ны. К ним относятся пониженное рабочеедавлениецикла, высокийКПДтурбины, до‐стигающий до 90%, полное отсутствие яв‐ленийэрозиивтрубопроводахиналопаткахтурбин (нет задач по химводоподготовке),высокая степень автоматизации работы су‐ществующих образцов установок ORC, бес‐шумнаяработа.

На рис.1 представлена принципиальнаясхемамодуляORCприработенатеплотеот‐ходящихгазовизГПГУ.

Рис.1.ПринципиальнаясхемамодуляORCипоследовательностьрабочихпроцессов.1‐2–подачанасосоморганическогорабочеготелавтеплообменник‐парогенератор;

2‐3–изобарныйнагреврабочеготеладосостоянияперегретогопара;3‐4–расширениевтурбинесвыработкойэлектроэнергии;

4‐1–конденсациярабочеготеласотдачейтепладлянуждотопленияиГВС.

№3(95),2015



Всилутого,чтонагреворганическогора‐бочеготелапроисходитзасчеттеплотыот‐ходящихдымовых газовпослеГПГУ, темпе‐ратуракоторыхсоставляет450‐478С,стоя‐ла задача подбора рабочего тела, обеспечи‐вающеговысокийКПДмодуляORC.

Модули ORC, доступные на европейскомрынке [2], используют следующие рабочиетела в зависимости от диапазона темпера‐тургорячегоисточника:

‐ при (100‐180 °С) хладагенты (R245fa,R134a);

‐при(200‐250°С)углеводороды‐пентанигексан;

‐ при (250‐350 °С) кремнеорганическиерабочиетела;

‐ при температурах выше 350 °С органи‐ческиесоединенияклассовалканыиарены.

Средипоследнегоклассарабочихтел,ре‐комендуемых для применения при уженазванных температурах выхлопных газов,вниманиепривлекгептан,пригодныйкакпотермодинамическим параметрам, так и посоображениям безопасности эксплуатации.Также в конденсаторе поддерживается дав‐лениевышеатмосферного(около0,15МПа),что исключает проблемы, связанные с при‐током воздуха, а, следовательно, наличиемокислителядлявоспламененияуглеводоро‐да,вчастностигептана.

Ход процесса оценки эффективностициклаORCпроисходилследующимобразом.При заданных в начале расчета величинахтемпературы перегретого пара гептана навходевтурбину573K(300С)идавлении3МПа,былзаранеепредположенсверхкрити‐ческий процесс парообразования в цикле(гептан имеет критическую температуру540К (267С)придавлении2,736МПа).Нарис.2вTS‐диаграммедлягептанаизображенцикл рассматриваемого модуля ORC. Дляопределениятребуемыхпараметроврабоче‐го тела был использован программный па‐кет REFPROP ver.8.0, обеспечивающий рас‐четпоказателейпоегореальнымсвойствам.ДлярасчетадействительногоциклаРенкинана выбранном органическом рабочем телеиспользовалась модель программы, разра‐ботанная на кафедре «Технологии воды итоплива»НИУМЭИ.Преимуществоэтойпро‐граммы в том, что она проводит оптимиза‐цию расчета, используя обращения к дан‐нымопараметрахрабочеговеществаирас‐считывает все теоретические и действи‐тельные термодинамические показатели.Разработаны программы для расчета циклаORCдлятакихжидкостей,какбутан,пропан,изобутан,этан.

Рис.2.ЦиклмодуляORCвTS‐диаграммедлягептана.


№3(95),2015


Врезультатерасчетабылиполученысле‐дующиезначения:

Полный КПД модуля ORC, рассчитанныйдля работы на гептане по формуле (1), со‐ставил 17,5%, что близко к КПД реальныхORCсистем,составляющихоколо20%.

цд t oi .(1)

ГдетермическийКПДциклаРенкинавы‐числялсяпоформуле(2):

1 2t

1

q q100%

q

.(2)

ВнутреннийотносительныйКПДцикласучетом эффективности турбины и насосанаходилсяпоформуле(3):

дцц

oi tц

l100%

l .(3)

КПД реконструированного комплекса«ГПГУ+ORC» по выработке электроэнергиибыл определен по формуле (4) и составил46%, что на 11%выше, чем у действующейсистемы «ГПГУ‐СУТ», КПД по выработкеэлектроэнергии которой по паспорту ГПГУPG475Bсоставляет35%.

ГПУORCГПУORC ээ р

н

N100%

B Q

.(4)

Где электрическая мощность, вырабаты‐ваемая совместно газопоршневой установ‐кой и системой ORC складываются по фор‐муле(5):

ГПУORC ORCэ э эN N N .(5)

Nэ‐определяетсякакмощностьнавалудви‐гателя ГПГУ без использования системыORC,амощностьустановкиORCнавалувы‐числяетсяпоформуле(6):

ORC дэ орг цN G l .(6)

ГдерасходрабочеготелаORCGоргнаходитсяизтепловогобалансатеплообменногоаппа‐

рата установки ORC, а удельная работа дцl ,

кДж/кг,производимаявциклеРенкина, ‐ спомощью известных значений энтальпийрабочеготелаORC.В знаменателеформулы(4)обозначеназатраченнаяэнергиятоплива–природногогаза,подсчитаннаянонизшейтеплотесгорания‐LHV.

Однако, если оценивать комплексную(электричество+тепло) эффективность ре‐конструируемой мини‐ТЭЦ, то она практи‐ческинеотличаетсяотэффективностидей‐ствующеймини‐ТЭЦ. ЭксергетическийКПДГПУвх.3СУТ работающего комплекса составляет

59%(формула (7)),чтона1,1%ниже,чему

реконструируемого ГПУвх.2СУТ ORC (формула(8)).

СУТГПУ осэ т

ср.д.гГПУвх.3СУТ р

н

T3N 3N 1

T100%

3 В Q

.(7)

ORCэ э

СУТГПУ ост

ср.д.г

ГПУORC ост

срГПУвх.2СУТ ORC р

н

3N N

T2N 1

T

TN 1

T100%

3 В Q

.(8)

Где СУТГПУтN ,кВт‐тепловаямощность,выра‐

батываемая системой утилизации тепла

(СУТ) после одной из трех ГПГУ, а ГПУORCтN ,

кВт ‐ тепловаямощность, отводимая в кон‐денсатореORCнатеплоснабжение.

Для соотношения видов энергии и вы‐числения эксергетического КПД использу‐ются коэффициенты работоспособности,вычисляемыепообщейформуле(9):

ос

ср

Т1

Т .(9)

ГдеТос,К‐температурыокружающейсредыв градусах Кельвина, а Тср, К ‐ среднеариф‐метическая температура рабочего тела вградусахКельвина.

Наглядность процесса повышения эф‐фективности выработки тепловой и элек‐трической энергии при использовании мо‐дуля ORC проиллюстрирована в виде пото‐ковыхдиаграммнарис.3ирис.4.

Оценочно, срок окупаемости проекта ре‐конструкции системы генерации электро‐энергии составит около 3 лет, а ежегоднаяприбыльотреализацииприблизительно2,3млн.рублей.

№3(95),2015



Рис.3.Диаграммапотоковкомплекса«ГПГУ+СУТ».

Рис.4.Диаграммапотоковкомплекса«ГПГУ+ORC».ЛИТЕРАТУРА.1.RiccardoVescovo.ORCrecoveringindustrialheat

//CogenerationandOn‐SitePowerProduction,March‐April2009,З.53‐57

2. David G., Michel F., Sanchez L. Waste heatrecovery projects using Organic Rankine Cycletechnology–Examplesofbiogasenginesandsteelmillsapplications//WorldEngineersConvention,Geneva,4‐9September,2011.

THEANALYSISOFUSEOFORGANICCYCLERENKINAATUTILIZATIONOFHEATOFEXHAUSTGASESOFMINI‐CHPV.F.OChKOV,D.Sc.(Tech.)G.M.KATENEV,Ph.D.(Tech.)V.E.ZNAMENSKII,Eng.A.M.L''VOVA,Stud.

NationalResearchUniversity“MoscowPowerEngineeringInstitute”,14,KrasnokazarmennayaStr.,Moscow,111250,Russia

Abstract.Inthearticle,possibilitiesofuseofthestreamsofwasteheatproceedingfromheatpowerinstallationsforobtainingadditionalusefulelectricand thermalpowersare studied.Asheatpower, installationgas‐pistongeneratinginstallationwithorganized systemofutilizationofheatof thedepartingcombustiongases isconsidered.As sourcesofobtainingadditionalelectricandthermalpowers,theinstallationsworkingontheOrganicCycleofRankin(ORC)usingasworkingbodieshydrocarbonswith lowertemperatureofboiling incomparisonwithwaterareconsidered.Weconsiderthe advisability of the ORC‐units application on plants particularly on the enterprise Ltd. "Danfoss".We give a briefoverviewoftypesofworkingfluidsandweconsideraselectionofanoptimalworkingfluiddependingonparametersofthewasteheatsource.EstimatedthermodynamicefficiencyandtechnicalandeconomicparametersoftheORCunits.

Keywords:thermalpowerplants,industry,electricpower,OrganicRankineCycle,lowboilingpoint,thermodynamicandenergyefficiency.

REFERENCES.1.RiccardoVescovo.ORCrecovering industrialheat//CogenerationandOn‐SitePowerProduction,March‐April

2009,З.53‐572.DavidG.,MichelF.,SanchezL.WasteheatrecoveryprojectsusingOrganicRankineCycletechnology–Examples

ofbiogasenginesandsteelmillsapplications//WorldEngineersConvention,Geneva,4‐9September,2011.


№3(95),2015


ОРЕЗУЛЬТАТИВНОСТИТЕХНИЧЕСКОГОТВОРЧЕСТВАВЭНЕРГЕТИКЕВ.И.ШАРАПОВ,д.т.н.,профессор,заслуженныйизобретательРФ,заведующийкафедрой

ФГБОУВПО«Ульяновскийгосударственныйтехническийуниверситет», 432700,г.Ульяновск,ул.СеверныйВенец,32

Аннотация.Показаныосновныепроблемыстимулированиятехническоготворчестваиреализацииновыхтехническихрешений,связанныеснесовершенствомдействующегозаконодательства.Приведеныпримерыис‐пользованияизобретенийвэнергетике.Рассмотренопыторганизацииистимулированияизобретательствавсоветскоевремя.Даныпредложенияпосовершенствованиюзаконодательствапотехническомутворчеству.

Ключевыеслова:техническоетворчество,изобретения,реализация,механизмыстимулирования,законо‐дательство.

Так получилось, что всю с самого началамоей профессиональной деятельности я за‐нимаюсьизобретательством, то есть техни‐ческим творчеством, на родном моем по‐прище–вэнергетике.

Изобретения, согласно Гражданскому ко‐дексуРоссийскойФедерации[1]относятсякрезультатам интеллектуальной деятельно‐сти в научно‐технической сфере (статья1349).Статьей1350кодекса[1]установлено,чтоизобретениямипризнаютсятехническиерешения, обладающие мировой новизной,изобретательским уровнем (неочевидно‐стью для специалиста обычной квалифика‐ции) и промышленной применимостью.До‐статочно подробный анализ изобретений,как объектов научно‐технического творче‐стваданвстатье[2].

Именно использование новых техниче‐ских решений, позволяющее сделать каче‐ственныеизменениявразвитиинаукоемкихотраслей экономики, определяет научно‐технический прогресс страны. В последнеедесятилетиетакчастоприходится слышатьпризывы к модернизации отечественнойэкономики[3],аужвсовсемпоследнеевре‐мя – речи о крайней необходимости им‐портозамещения сложной техники и техно‐логийвсвязисизменившейсямеждународ‐нойобстановкой.Темнеменее,то,чтопро‐исходитво властныхэшелонах, преждевсе‐го, ‐ в министерстве науки и образования,как‐то не вызывает доверия к этим призы‐вам.

Мне грех жаловаться: в советское времямои изобретения практически немедленно

после их публикации использовались (и досихпориспользуются)надесяткахтепловыхэлектростанций, включались в отраслевыенормативныедокументы,какрешения,обя‐зательные для использования на электро‐станциях и в системах централизованноготеплоснабжения.

Бывалидажетакиеказусы:ввосьмидеся‐тых годах я представлял как‐то на ВДНХСССР свое очередное изобретение, успешнореализованное на нескольких электростан‐циях,инатойжевыставкеувиделэкспонатс аналогичным содержанием, представлен‐ный одной из североказахстанских ГРЭС.Тамошниеноваторыпрочиталимоюстатьюводномизжурналов,быстреньковнедрилиновинку и выставилина ВДНХ как свой пе‐редовой опыт. Ситуация, естественно, быласпокойно разрешена оргкомитетом ВДНХ –оставили в экспозиции павильона «Элек‐трификация СССР» и наградили медальютолькоавторскийэкспонат.

В нашем относительно недавнем про‐шлом предпринимались меры, порой оченьдейственные, по стимулированию научно‐технического прогресса в народном хозяй‐ствестраны.Так,весьмаэффективноймеройбыло обязательное планирование и испол‐нениеплановповнедрениюновойтехники.Натепловыхэлектростанцияхсуществоваласистема поощрения коллективов за эконо‐мию топлива: за внедрение изобретения,дающего существенную экономию топлива,поощрялсяпрактическивесьперсоналэлек‐тростанций.

№3(95),2015



Темнеменее,ивсоветскоевремяпроцессвнедрения, реализации новых техническихрешенийбылне стольужлегким.Шутникиострили, что внедрение – этопроцесс втор‐жения в чужеродную среду. Человеческаяприродатакконсервативноустроена:зачемсвязываться с новыми решениями, покавродеитакотносительноблагополучножи‐вем,алучшее,какизвестно,‐врагхорошего,хлопот, однако, с этими новинками набе‐решься.Проблемсвнедрениемизобретенийбыломногои,пожалуй,ещебольшепроблембыло с выплатой авторского вознагражде‐ния. Основная причина незаинтересованно‐сти руководства и сотрудников предприя‐тий в реализации новых решений заключа‐лась в отсутствии ощутимой персональнойматериальной и моральной мотивациивнедрения(аперсональнаяответственностьза использование изобретений, безусловно,присутствовала).

Вспоминаю выступление выдающегосяинженера и руководителя И.С.Силаева,Председателя совета министров РСФСР, впрошлом–министраавиационнойпромыш‐ленности СССР, на Учредительном съездеобществаизобретателейРоссии.Онговорил,чтоеговсегдаудивляланевосприимчивостьнашей экономики к новшествам: на Западеизобретенияворуют,развитэкономическийшпионаж, у нас же опубликованные в от‐крытойпечатиипредназначенныедлявсе‐народного использования авторские свиде‐тельства на изобретения мало востребова‐ны.Однойиз основных задач своегоправи‐тельства И.С.Силаев считал создание госу‐дарственногомеханизма,которыйпозволилбысделатьреализациюизобретенийвыгод‐нойкакдляавторов,такидлялюдей,кото‐рыевнедряютэтиизобретения.

И.С.Силаевувпервыевнашейисторииэтоудалось.По егоинициативе был принят за‐кон«ОбизобретенияхвСССР»[4].

Этот закон содержал удивительные по‐ложения. Так, п.2 статьи 4 гласил: Патентна изобретение, созданное работником, вы‐даетсяработодателю, еслимеждунимиза‐

ключен соответствующий договор. Этотдоговор, наряду с уступкой права на получе‐ние патента, определяет обязанности ра‐ботодателя по обеспечению условий мате‐риального,производственногоисоциальногохарактера (включая пенсионные и жилищ‐ные), необходимых для эффективной твор‐ческойдеятельностиработника,ивыплатеему в случае создания изобретений возна‐граждения, предусмотренного настоящимЗаконом.Договор заключаетсявотношенииизобретений, создаваемых в результате ре‐шения конкретных задач в соответствии свыдаваемыми работнику заданиями. Автортакого изобретения имеет право на безвоз‐мезднуюнеисключительнуюлицензию.

Встатье28«Государственноестимулиро‐вание использования изобретения» уста‐навливалось,что1. Прибыль (доход) и валютная выручка,

получаемые предприятием ‐ патентообла‐дателем от использования изобретения всобственномпроизводстве,атакжеотпро‐дажинанеголицензии,неподлежатналого‐обложению в течение пяти лет с датыначала использования изобретения или про‐дажи лицензии в пределах срока действияпатента.2. Прибыль (доход) и валютная выручка,

получаемые предприятием от использова‐ния изобретения в результате покупки ли‐цензии,неподлежатналогообложениювте‐чение пяти лет с даты начала использова‐нияизобретения…4. Прибыль (доход) и валютная выручка,

получаемыепредприятиемилиновымпроиз‐водством, которые создаются специальнодля изготовления новойтехники с примене‐нием запатентованного изобретения, не об‐лагаютсяналогомвтечениепятилетсда‐тывводапредприятияилиновогопроизвод‐ствавэксплуатацию.5. Экономияассигнованийпо смете, полу‐

ченная госбюджетной организацией от ис‐пользования изобретений, а также доходыполицензионнымдоговорамвтечениепятилетсдатыначалаиспользованияизобрете‐


№3(95),2015


нияилипродажилицензиицеликомостают‐ся в распоряжении госбюджетной организа‐ции.

В статье 32 «Вознаграждение авторуизобретения,неявляющемусяпатентообла‐дателем»предусматривалось,что1. Вознаграждение заиспользованиеизоб‐

ретениявтечениесрокадействияпатентавыплачивается автору на основе договораработодателем, получившим патент в со‐ответствииспунктом2 статьи4настоя‐щегоЗакона,илиегоправопреемникомвраз‐меренеменее15 процентовприбыли (соот‐ветствующейчастидохода),ежегоднополу‐чаемойпатентообладателемотегоисполь‐зования,атакженеменее20процентоввы‐ручкиотпродажилицензиибезограничениямаксимальногоразмеравознаграждения.

Пожалуй, самой интересной была статья34 «Вознаграждение лицам, содействовав‐шим созданию и использованию изобрете‐ния»:1. Предприятие ‐ патентообладатель и

предприятие ‐ лицензиат выплачивают ли‐цам(втомчисленеработающимнаданномпредприятии), содействовавшим созданиюииспользованиюизобретения,вознаграждениенезависимоотдругихвидоввыплат.2. Сумма вознаграждения, выплачиваемо‐

го за содействие созданию и использованиюизобретениявсемлицам,устанавливаетсявразмеренеменее30процентовприбыли(со‐ответствующей части дохода), получаемойпредприятием от использования изобрете‐ния, а за изобретение, полезный эффект откоторого не выражается в прибылиили до‐ходе,‐вразмеренеменее4процентовотдо‐лисебестоимостипродукции(работиуслуг),приходящейся на данное изобретение, и вы‐плачивается в течение трех лет с датыначалаиспользованияизобретения.

Крометого, законом[4]устанавливалисьсущественные трудовые и жилищные льго‐тыизобретателям.

Интересно, что автору предполагаласьвыплата в размере не менее 15 процентовприбыли, ежегодно получаемой от исполь‐

зованияизобретения, а суммавознагражде‐ния, выплачиваемого за содействие созда‐нию и использованию изобретения, уста‐навливаласьвразмеренеменее30процен‐тов прибыли, получаемой предприятием отиспользования изобретения. Был созданогромныйстимулдляпродвиженияизобре‐тенийвпромышленность.

Эффект от принятия этого закона былневероятным.Сразупослепубликациизако‐на[4]комнесталипоступатьсразныхэлек‐тростанций и теплоснабжающих предприя‐тий Союза просьбы выслать документы помоим изобретениям для оформления ихвнедрения. Оказалось, что на многих пред‐приятияхмоиизобретенияуспешноисполь‐зовались,нодосеговремениникомунепри‐ходиловголову,чтоавторунадовыплатитьавторскоевознаграждение.Теперьжеполу‐читьпричитающеесяпостатье34закона[4]вознаграждение за внедрение изобретенияможно было только при условии выплатывознагражденияавтору.

Во многих письмах содержалась просьбапомощи по внедрению изобретений и га‐рантия оплаты авторского гонорара (ну и,естественно,надеждаполучениявознаграж‐дениясебезавнедрениеизобретений).

Год‐полтора после этого мне посчастли‐вилось провести в командировках по горо‐дам и весям нашей необъятной страны (отВоркутыдоУзбекистана, отПрибалтики доДальнего Востока), помогая электростанци‐ям и другим предприятиям внедрять моиизобретения.

Однако золотой век советских изобрета‐телейбылнедолог.Пришливремена гайда‐ров и чубайсов. Советские экономика, зако‐нодательствобылипохоронены.Помню,какглавныйинженерЮжнойТЭЦЛенэнерго,натурбинах сверхкритического давления ко‐торойбылонаиболееэффективновнедреноодноизмоихизобретений[5],позвонилмнеоднажды: «Извините, Владимир Иванович,условия жизни изменились, мы не сможемдальше платить Вам по лицензионному до‐говору».

№3(95),2015



Что сейчас? Изобретательством ради де‐негниктонезанимается–денегздесьнеза‐работаешь. Ради престижа тоже изобрета‐тельством заниматься не стоит – морокимного,аниктонеоценит.Дажедиссертантывобластитехническихнаукоченьредкоот‐важиваются на оформление своих решенийв качестве изобретений. Выросло и целоепоколение научных руководителей диссер‐таций,которыесаминикогданезанималисьизобретательством, не понимают, что этотакое, и, понятно, не способны научитьизобретательствусвоихучеников[2].

Это в относительно недавнем советскомпрошлом,когдапрестижиуровеньразвитиятехнических наук был несравненно выше,чем в нынешнее время, существоваловполне официальное требование к научно‐техническим коллективам: «научные разра‐ботки – на уровень изобретений». Для тех‐нических наук, на мой взгляд, это должнобытьправилом,поскольку,есливдиссерта‐ционной работе, посвященной разработкеновых объектов техники или технологий,нет решений, обладающих мировой новиз‐ной, то едва ли можно говорить о какой‐тодругой, «особой» научной новизне этой ра‐боты.

Техническим, т.е. изобретательскимтворчеством, как мне кажется, сейчас зани‐маются только реликты прошлой эпохи, ккоторым я отношу и себя. И их ученики,естественно.

Оченьнепростообстоятделаисреализа‐циейизобретений.

Несколько лет назад рассказывал дирек‐тору электростанции, своему бывшему со‐служивцу о разработанной технологии мо‐ниторинга герметичности вакуумных си‐стем, позволяющей существенно повыситьнадежность и энергетическую эффектив‐ность турбоустановок. Он вполне оценилнаши решения, повосхищался ими, однакосказал, что внедрять их не будет ‐ зачемлишниехлопоты,даиемуотвнедренияни‐какойпользынепредвидится.

Реальныестимулыдляреализацииизоб‐ретений,всамомделе,сейчасполностьюот‐сутствуют, потому подход моего бывшегосослуживца стал не исключением, а прави‐лом.

Хорошо, что из всякого правила бываютисключения. Те же решения по контролюгерметичности вакуумных систем турбо‐установок как‐то сами собой стали внед‐ряться на различных электростанциях.Внедряют их инженеры‐станционники безкакой‐либо корысти, движимые лишь про‐фессиональнымотношениемк делу.Прият‐ноудивиланедавняякомандировканаоднуиз сибирских электростанций, на которойоказались внедренными четыре моих изоб‐ретенияпо этойтематике, а ещепоодномунеобходимабылапомощьавтора,посколькуиспользование этого решения было невоз‐можно без сведений из разряда «ноу‐хау».Поразили,преждевсего, высокийпрофесси‐ональныйуровеньиотношениекработеру‐ководителей и ведущих специалистов стан‐ции.Признаться,сэтимикачествамиприхо‐дитсявстречатьсявсереже.

Претендовать, однако, на получение воз‐награждения за внедренные изобретения янемогу,посколькунамоментвнедренияпа‐тентыуженеподдерживались:мойунивер‐ситет, как и любой другой, не в состоянииплатить пошлины и поддерживать в силевсе получаемые патенты в течение 20 лет.Даинеизвестно,когдаикакоеименноизоб‐ретение окажется востребованным в тече‐ниеэтоговремени.

Кстати,специалисты,внедрявшиепосво‐ей инициативе мои изобретения, также немогут рассчитывать на вознаграждение заработу по внедрению. За исполнение про‐фессиональногодолгаоплатанепредусмот‐рена.

Что‐тонетаквнашемгосударствесорга‐низациейизобретательскогоделаивцеломтехнического творчества. Статьи Граждан‐ского кодекса [1], касающиеся изобрета‐тельства, рассказывают о том, что такоеизобретения,ноникакненаправленынаор‐


№3(95),2015


ганизациюистимулированиеизобретатель‐ства.

Если государство действительно заинте‐ресовано в научно‐техническом прогрессе,реальноймодернизацииотечественнойэко‐номики,необходимопринятиерадикальныхмер по совершенствованию законодатель‐ства по изобретательству. За основу этогозаконодательстваможетбытьпринятзакон[4], в котором содержатся действенные ме‐ханизмы стимулирования техническоготворчестваиреализацииновыхтехническихрешений. Особо отмечу, что права на изоб‐ретения, созданные в государственныхучреждениях,например,ввузах,академиче‐скихинститутахдолжныпередаватьсягосу‐дарству.Этопозволитизбавитьбюджетныеорганизации от груза пошлин за поддержа‐ние патентов в силе и стимулировать ис‐пользованиесозданныхвэтихорганизацияхизобретений в течение всего времени дей‐ствияпатентов.

Найдутся ли вот только в правительствеизаконодательныхорганахпрофессионалы,подобные И.С.Силаеву, способные решитьодну из самых насущных проблем научно‐техническогопрогресса,связаннуюсэффек‐тивной организацией изобретательскогодела?

ЛИТЕРАТУРА.1.Гражданскийкодекс–частьчетвертая//Рос‐

сийскаягазета.22декабря2006г.№289.2.ШараповВ.И.Обоценкенаучнойновизныдис‐

сертационныхработ по теплоэнергетике // ТрудыАкадемэнерго.2014.№4.С.111‐118.

3.ШараповВ.И.Омодернизациивэнергетике//Энергосбережение и водоподготовка. 2011. №5.С.2‐4.

4.Закон«ОбизобретенияхвСССР»от31.05.1991№2213‐1.

5. Патент№1366656 (СССР). Тепловая электри‐ческая станция / В.И.Шарапов // Открытия. Изоб‐ретения.1988.№2.Заявл.20.03.1986,№4053228.

ABOUTTHEIMPACTOFTECHNICALCREATIVITYINTHEENERGYSECTORV.I.ShARAPOV,D.Sc.(Tech.)

UlyanovskStateTechnicalUniversity,32,SevernyVenetsStr.,Ulyanovsk,432700,Russia

Abstract.Themainproblemofstimulationoftechnicalcreativityandrealizationofnewtechnicalsolutionsconnectedwithimperfectionofthecurrentlegislationareshown.Examplesofuseofinventionsinanenergysectoraregiven.Experi‐enceoftheorganizationandstimulationofinventioninSovietperiodisconsidered.Legislationsuggestionsforimprove‐mentontechnicalcreativityaregiven.

Keywords:technicalcreativity,inventions,realization,stimulationmechanisms,legislation.

REFERENCES.1.Grazhdanskiikodeks–chast'chetvertaya//Rossiiskayagazeta,22dekabrya2006g.,No.289.2.SharapovV.I.Obotsenkenauchnoinoviznydissertatsionnykhrabotpoteploenergetike//TrudyAkademenergo,

2014,No.4,P.111‐118.3.SharapovV.I.Omodernizatsiivenergetike//Energosberezhenieivodopodgotovka,2011,No.5,P.2‐4.4.Zakon«ObizobreteniyakhvSSSR»ot31.05.1991No.2213‐1.5.PatentNo.1366656(SSSR).Teplovayaelektricheskayastantsiya/V.I.Sharapov//Otkrytiya.Izobreteniya,1988,

No.2.Zayavl.20.03.1986,No.4053228.

№3(95),2015



ВЛИЯНИЕКОНСТРУКТИВНЫХИРЕЖИМНЫХПАРАМЕТРОВРАБОТЫВИХРЕВОГОАППАРАТАНАВЕЛИЧИНУКОЭФФИЦИЕНТАЭЖЕКЦИИМ.Г.ЛАГУТКИН,д.т.н.,профессорА.Н.МИХАЛЬЧЕНКОВА,аспирантМ.М.БУТРИН,аспирант

ФГБОУВПО«Московскийгосударственныймашиностроительныйуниверситет(МАМИ)»,107023,г.Москва,ул.Б.Семеновская,38

Аннотация.Рассматриваетсявозможностьувеличениякоэффициентаэжекцииприизменениисоотноше‐ний конструктивных параметров и режимных параметров работы вихревого эжектора в средежидкость‐жидкость.Проведенанализвцеляхопределениянаиболеерациональныхзначенийэтихвеличин,прикоторыхбудетдостигатьсямаксимальноезначениекоэффициентаэжекции.Полученоуравнениезависимостивеличи‐ныкоэффициентаэжекцииотконструктивныхирежимныхпараметровработывихревогоэжектора.

Ключевые слова: вихревой эжектор, конструктивные параметры, режимные параметры, коэффициентэжекции,потокжидкости.

В различных отраслях промышленностидляэжекцииисмешениягазовижидкостеймогут использоваться два типа аппаратов,принципиальноотличающиесямеждусобойспособомподачивкамеруаппаратаэжекти‐рующего (рабочего) потока – в виде струилибо в виде закрученного потока [1‐4]. Кпервому типу принадлежат струйные аппа‐раты, которые нашлиширокое применениеблагодарянадежнойэкспериментальнойба‐зеипровереннойметодикерасчета[1],поз‐воляющей подобрать конструкцию и рас‐считать показатели работы аппарата в ши‐роком диапазоне изменения его режимныхпараметров. Ко второму типу относятсявихревые эжекторы, которые в некоторыхслучаях при схожих условиях работымогутобеспечить более высокие показатели, посравнению со струйными аппаратами [2‐4].Но использование вихревых эжекторов впромышленностисдерживаетсяиз‐заотсут‐ствия надежной методики их расчета, чтоявляется следствием скудной эксперимен‐тальной базы, содержащей результаты ис‐следования работы этих аппаратов в лабо‐раторных условиях. Поэтому исследованиеработы вихревых эжекторов с целью созда‐ния математических зависимостей для рас‐четаосновныхконструктивныхирежимныхпараметровихработыявляетсяактуальнойзадачей.

Вихревой эжектор (рис.1) работает сле‐дующим образом: рабочий поток жидкости

подается в цилиндрический корпус 1 аппа‐рата через тангенциально расположенныйпатрубок2изакручивается.Наосиаппаратасоздается разрежение при увеличении дав‐лениявовращающемсяпотокежидкостипонаправлениюкстенкамкорпуса,врезульта‐те чего становится возможнымподсосжид‐кости через патрубок входа эжектируемогопотока 3, расположенного коаксиально ци‐линдрическому корпусу 1 аппарата со сто‐роны входа рабочего потока. Внутри аппа‐рата рабочий и эжектируемый потоки сме‐шиваютсяивыходятчерезтангенциальныйпатрубоквыхода смешанногопотока4,рас‐положенный с противоположной стороныаппарата.

Основная характеристика работы вихре‐вого эжектора ‐ коэффициент эжекции U(отношение массовых расходов эжектируе‐могоирабочегопотоковжидкости).

Цель исследования ‐ определение рацио‐нальных конструктивных и режимных па‐раметров работы вихревого эжектора и по‐лучение уравнения для расчета коэффици‐ентаэжекции.

Изучение работы вихревого эжекторапроводилось нами с помощью метода ко‐нечных элементов, реализованного про‐граммой Flow Simulation, являющейся про‐граммной компонентой Solid Works. Полу‐ченныев ходеисследованияданныеинтер‐полировалигладкойкривой.


№3(95),2015


Рис.1.Схемавихревогоэжектора.

1‐цилиндрическийкорпусаппарата;2‐патрубоквходарабочегопотока;3‐патрубоквходаэжектируемогопотока;4‐патрубоквыходасмешанногопотока.

Анализ литературных источников пока‐

зал,чтонавеличинукоэффициентаэжекциимогутоказыватьвлияниеконструктивныеирежимные параметры аппарата. Былпрове‐ден анализ влияния конструктивных и ре‐жимных параметров работы вихревогоэжектора для смешения двух жидкостей накоэффициентэжекциисцельюопределенияих рациональных значений, при которыхобеспечивается максимально возможноезначение коэффициента эжекции. К основ‐ным конструктивным параметрам, кромедиаметра цилиндрической части корпуса,могут быть отнесены размеры патрубкавхода рабочего потока, патрубка входаэжектируемого потока, патрубка выходасмешанногопотокаидлинацилиндрическо‐гокорпусааппарата.Косновнымрежимнымпараметрамотносится скоростьжидкостивпатрубке входа рабочего потока. Также навеличину коэффициента эжекции могутоказывать влияние свойства (плотность,вязкость) эжектируемого и рабочего пото‐ковжидкости.Исследовалисьмоделивихре‐

вогоэжекторастремяразличнымидиамет‐рамицилиндрическогокорпуса:0,05м,0,1ми0,15м.

Зависимость коэффициента эжекции отприведенныхвышепараметровможнозапи‐сатьвследующемвиде:U=f(Dвс/D;e/D;(Fвх+Fвс)/Fвых;Dвх/D;Hd/Pа;ρвс/ρвх),(1)где u ‐ коэффициент эжекции; D ‐ диаметрцилиндрического корпуса аппарата; е ‐ рас‐стояниеотнижнейкромкитангенциальногопатрубка входа рабочего потока 2 до верх‐ней кромки тангенциального патрубка вы‐хода смешанного потока 4, м; Dвх ‐ диаметрпатрубкавходарабочегопотокажидкости2,м; Fвх ‐ площадь поперечного сечения па‐трубка входа рабочего потока жидкости 2,м2;Dвс‐диаметрпатрубкавходаэжектируе‐могопотока3,м;Fвс ‐площадьпоперечногосечения патрубка входа эжектируемого по‐тока 3, м2; Dвых ‐ диаметр патрубка выходасмешанного потока 4, м; Fвых ‐ площадь по‐перечного сечения патрубка выхода сме‐шанного потока 4, м2; Hd ‐ динамическийнапор в патрубке входа рабочего потока

№3(95),2015



жидкости 2, Па; Ра ‐ атмосферное давление,Па; ρвс ‐ плотность эжектируемого потокажидкости, кг/м3; ρвх ‐ плотность рабочегопотокажидкости,кг/м3.

Исследоваласьзависимостьвеличиныко‐эффициентаэжекцииототношениявеличи‐ныдинамическогонапора впатрубке входарабочегопотокакатмосферномудавлению‐Hd/PaприDвх=0,15D,Dвс=0,6D,Fвх+Fвс=0,7Fвых,е=1,5D, Pa=101325 Па. При значении отно‐шения Hd/Pa0,08 коэффициент эжекциипрактически перестает увеличиваться, по‐этому можно считать, что коэффициентэжекциидляреальныхрежимовработыап‐паратанезависитотHd/Pa.Длядальнейше‐го расчета принято в качестве постояннойвеличинызначениеотношенияHd/Pa=0,08.

На рис.3а‐г представлены графики зави‐симости величины коэффициента эжекцииотконструктивныхпараметроваппарата.Нарис.3а представлен график зависимости ве‐личины коэффициента эжекции от отноше‐ниявеличиныдиаметрапатрубка входара‐бочего потока к величине диаметра цилин‐дрического корпуса аппарата при Dвс=0,6D;Fвх+Fвс=0,7Fвых; Hd/Pa=0,08; е=1,3D. Коэффи‐циент эжекции при Dвх<0,2D начинает за‐метноувеличиваться.Однако,суменьшени‐ем площади поперечного сечения патрубка

входа рабочего потока жидкости при неиз‐менном значении скоростижидкости будетснижаться расход эжектируемого потока. Сучетом полученных данных можно сделатьвывод, что работа аппарата в интервалезначений Dвх=(0,15‐0,25)D будет наиболеерациональна.

На рис.3б представлен график зависимо‐сти величины коэффициента эжекции ототношения диаметра патрубка входа эжек‐тируемого потока к диаметру цилиндриче‐ского корпуса аппарата при Dвх=0,2D,Fвх+Fвс=0,56Fвых; Hd/Pa=0,08; е=1,5D. Коэф‐фициент эжекции принимает наибольшеезначение при Dвс=0,6D и в расчетах можетбытьпринятвкачествепостояннойвеличи‐ны.

На рис.3в представлен график зависимо‐сти величины коэффициента эжекции ототношения суммы площадей поперечныхсеченийпатрубковвходарабочегопотокаивхода эжектируемого потока к величинеплощадипоперечногосеченияпатрубкавы‐хода смешанного потока при Dвх=0,15D,Dвс=0,6D; Hd/Pa=0,08; е=1,5D. ЗначениеFвх+Fвс=0,7Fвых обеспечивает максимальнуювеличинукоэффициентаэжекцииивпосле‐дующих расчетах будет принято в качествепостояннойвеличины.

Рис.2.Графикзависимостивеличиныкоэффициентаэжекцииототношениявеличиныдинамическогонапоравпатрубкевходарабочегопотокакатмосферномудавлениюдляаппаратасвнутренним

диаметромкорпусаD:______‐50мм;____‐100мм;___‐150мм.


№3(95),2015


Рис.3.Графикзависимостивеличиныкоэффициентаэжекциидляаппаратасвнутренним

диаметромкорпусаD:______‐50мм;____‐100мм;___‐150мм:а‐ототношениявеличиныдиаметрапатрубкавходарабочегопотокаквеличинедиаметра

цилиндрическогокорпусааппарата;б‐ототношениядиаметрапатрубкавходаэжектируемогопотокакдиаметруцилиндрическогокорпусааппарата;в‐ототношениясуммыплощадейпоперечныхсеченийпатрубковвходарабочегопотокаивходаэжектируемогопотокаквеличинеплощадипоперечного

сеченияпатрубкавыходасмешанногопотока;г‐ототношениярасстоянияотнижнейкромкипатрубкавходарабочегопотокадоверхнейкромкипатрубкавыходасмешанногопотокакдиаметру

цилиндрическогокорпусааппарата.

На рис.3г представлен график зависимо‐сти величины коэффициента эжекции ототношения расстояния от нижней кромкипатрубкавходарабочегопотокадоверхнейкромкипатрубкавыходасмешанногопотокак диаметру цилиндрического корпуса аппа‐рата при Dвх=0,15D, Dвс=0,6D, Fвх+Fвс=0,7Fвых;Hd/Pa=0,08. Коэффициент эжекции прини‐мает свое максимальное значение прие=1,3D, дальнейшее увеличение рассматри‐ваемого отношения повлечет за собой сни‐жение величины коэффициента эжекции содновременнымувеличениемдлиныкорпу‐са аппарата, что нецелесообразно, поэтомузначение е=1,3D является наиболее рацио‐нальным и в последующих расчетах будетпринятовкачествепостояннойвеличины.

Нарис.4представленграфикзависимостивеличины коэффициента эжекции от отно‐шения плотности эжектируемого потокажидкостикплотностирабочегопотокаприDвх=0,15D, Dвс=0,6D, Fвх+Fвс=0,7Fвых;Hd/Pa=0,08; е=1,3D. Взаимное отношениеплотностей используемых в аппарате жид‐костейисследовалосьвинтервалезначенийρвс/ρвх=(0,497‐1,471). При увеличении плот‐ностиэжектируемогопотокажидкости,зна‐чение коэффициента эжекции увеличивает‐ся.

Функциональную зависимость (1) с уче‐том того, что отношения е/D, Dвс/D,(Fвх+Fвс)/Fвых,Hd/Pапринимаютсявкачествепостоянных величин, можно представить ввидеформулы:U=k(Dвх/D)n1(ρвс/ρвх)n2.(2)

№3(95),2015



Рис.4.Графикзависимостивеличиныкоэффициентаэжекцииототношенияплотностиэжектируемого

потокажидкостикплотностирабочегопотокадляаппаратасвнутреннимдиаметромкорпусаD:______‐50мм;____‐100мм;___‐150мм.

Из представленных выше графических

зависимостейбылиопределеныпоказателистепени в уравнении (2), тогда оно приметвид:U=0,26(Dвх/D)n(ρвс/ρвх)0,56,(3)где n=‐1,2 при Dвх=[0,1‐0,25)D, n=‐1,03 приDвх=[0,25‐0,3)D.

Полученная с помощью компьютерногомоделирования зависимость (3) позволяетна стадии проектирования подобрать кон‐структивные и режимные параметры рабо‐ты вихревого эжектора, обеспечивающиетребуемыйкоэффициентэжекции.

ЛИТЕРАТУРА.1.СоколовЕ.Я.,ЗингерН.М.Струйныеаппараты.‐

М.:Энергоатомиздат,1989.208с.2. Суслов А.Д., Иванов С.В. Вихревые аппараты.‐

М.:Машиностроение,1985.256с.3.ЛагуткинМ.Г.,ИсаевС.В.Математическоемо‐

делирование процесса инжекции газа в вихревомэжекторе // Химическое и нефтегазовое машино‐строение.2011.№8.С.3‐6.

4.ЛагуткинМ.Г.,ИсаевС.В.Компьютерныйана‐лиз влияния конструктивных и режимных пара‐метров работы вихревого эжектора на коэффици‐ент инжекции // Химическое и нефтегазовое ма‐шиностроение.2012.№3.С.5‐9.

INFLUENCEOFDESIGNANDOPERATIONALPARAMETERSOFTHEVORTEXAPPARATUSONTHECOEFFICIENTOFEJECTIONM.G.LAGUTKIN,D.Sc.(Tech.)A.N.MIKhAL''ChENKOVA,Eng.M.M.BUTRIN,Eng.

MoscowStateTechnicalUniversity“MAMI”,38,B.SemenovskayaStr.,Moscow,107023,Russia

Abstract.Thepossibilityofincreasingtheratioofejectionwhenthechangeintheproportionofthedesignparame‐tersandoperationalparametersofthevortexejectorintheenvironmentofliquid‐liquid.Theanalysisinordertodeter‐minethemostrationalvaluesofthesequantities,whichwillbeachievedatthemaximumvalueofthecoefficientofejec‐tion.Theequationofthedependenceofthecoefficientofejectionfromconstructiveandregimeparametersofthevortexejector.

Keywords:vortexejector,designparameters,operationalparameters,thecoefficientofejection,liquidstream.

REFERENCES.1.SokolovE.Ya.,ZingerN.M.Struinyeapparaty.‐Moscow,Energoatomizdat,1989,208p.2.SuslovA.D.,IvanovS.V.Vikhrevyeapparaty.‐Moscow,Mashinostroenie,1985,256p.3. LagutkinM.G., Isaev S.V.Matematicheskoemodelirovanie protsessa inzhektsii gaza v vikhrevomezhektore //

Khimicheskoeineftegazovoemashinostroenie,2011,No.8,P.3‐6.4. Lagutkin M.G., Isaev S.V. Komp'yuternyi analiz vliyaniya konstruktivnykh i rezhimnykh parametrov raboty

vikhrevogoezhektoranakoeffitsientinzhektsii//Khimicheskoeineftegazovoemashinostroenie,2012,No.3,P.5‐9.


№3(95),2015


МОДЕЛИРОВАНИЕРЕЖИМОВУПРАВЛЕНИЯПОЗИЦИОННЫХМЕХАНИЗМОВСУЧЁТОММОМЕНТАСУХОГОТРЕНИЯВКИНЕМАТИЧЕСКОЙЦЕПИВ.П.ГРЕХОВ,к.т.н.,профессорА.Е.КЛЮШИН,старшийпреподаватель

ФГБОУВПО«Московскийгосударственныймашиностроительныйуниверситет(МАМИ)»,107023,г.Москва,ул.Б.Семеновская,38

Аннотация. Описаныдваособыхрежимаповедениямеханическойчасти системыпозиционирования с су‐химтрениемвкинематическойцепи.Разработанаструктурнаясхемаподсистемы,моделирующаяреактив‐ныймоментсопротивленияпозиционногомеханизма.ДляреализацииэтойструктурнойсхемыиспользуютсяоригинальныеуправляемыеблокиизбиблиотекиSimulink.Переходныепроцессыотработкиуправляющеговоз‐действиясодержатучастки,соответствующиедвумособымрежимамработымеханическойчастисистемыпозиционирования.

Ключевыеслова:электропривод,теплоснабжение,вентиляция,сухоетрение,математическоемоделиро‐вание,позиционныесистемы.

Позиционныемеханизмынашлиширокоеприменение в системах водоподготовки,кондиционирования и других технологиче‐скихпроцессах.Вкачествеисполнительногоустройства таких механизмов чаще всегоиспользуется электрический привод. В си‐стемах высококачественного регулирова‐ния,требующихточногопозиционированиярабочего органа, применяются электропри‐воды, замкнутые по положению. Характер‐нойособенностьютакогородасистемявля‐ется наличие в кинематической цепи мо‐мента сопротивления типа сухого трения.Такой момент сопротивления оказываетсущественноевлияниенахарактерпереход‐ных процессов. Особенностью момента со‐противления типа «сухое трение» состоит,во‐первых,втом,чтоонвсегдапрепятствуетдвижению рабочего органа, то есть при из‐менении знака скорости момент сопротив‐ления меняет свой знак, а сам момент со‐противления постоянен и равен моментутрогания (Мтр). Во‐вторых, если скоростьрабочего органа равна нулю, а движущиймомент меньше момента трогания, то дви‐жущиймоментуравновешиваетсямоментомтренияирабочийорганостаётсянеподвиж‐ным. Для математического моделированияпереходных процессов в замкнутых систе‐махрегулированияиспользуетсяMatlab,какнаиболее современный и универсальныйпрограммный продукт, дающий качествен‐ныерезультаты.

Чаще всего системы позиционированиявыполняютсякактрёхконтурныеструктурысподчинённымрегулированиемкоординат.Такиеструктурыимеютвнутреннийконтуртока, промежуточный контур скорости ивнешний, рабочий контур положения. Длярационального решения задача позициони‐рования все три контура целесообразнонастраиватьнамодульныйоптимум.Вэтомслучае достигается наилучшее быстродей‐ствие, удовлетворительная точность и мо‐нотонный переходный процесс позициони‐рования. Структурная схема позиционногоэлектропривода, составленная с использо‐ваниемMatlabпредставленанарис.1.

Структура состоит из следующих основ‐ныхблоков:Krp–Пропорциональныйрегу‐лятор положения; Contur momenta – Элек‐трическая часть привода, настроенная намодульныйоптимумпомоменту;MexchastиReductor – механическая часть привода,преобразует динамический момент в пере‐мещение исполнительного механизма;Reactive subsystem – блок реактивного мо‐мента сопротивления, выполненный в видеподсистемы,представленнойнарис.2.

Представленная подсистема реализуетследующуюсистемууравнений

W=0,Mc=M,dM=0,еслиМс<МтрW>0,Mтр<0,dM=M‐MтрW<0,Mтр>0,dM=M‐Mтр,

гдеМтр–моменттрогания,уровеньограни‐ченияблоковSaturationравенМтр.

№3(95),2015



Рис.1.Структурнаясхемапозиционногоэлектроприводасучётомреактивногомоментасопротивления.

Рис.2.Подсистема«Reactivesubsystem»,моделирующаяреактивныймомент.

Нарис.3приведеныграфикипереходныхпроцессов отработки сигнала ступенчатойформыSз=0,02наперемещениерабочегоор‐гана.Водноммасштабевремениприведеныграфики: S – перемещение рабочего органа,W–угловаяскоростьэлектродвигателя,М–электромагнитныймомент,dM–динамиче‐скиймомент,Mc–реактивныймоменттре‐ния.W–графикскорости,плавнонарастаетиплавноубываетдонуля.Наэтомграфикеимеется задержка движения, так‐как элек‐тромагнитный момент М меньше моментатрогания (Мтр), и, как следствие, Мс=М иW=0.Таким образом на начальном участкереализуется моделирование второй особен‐ностимеханизмасмоментомсухоготрения.Из графика динамического момента (dM)видно,чтозадержкедвижениясоответству‐етdM=0.Аналогичная ситуациянаблюдает‐

ся в конце переходного процесса позицио‐нирования, когда dM=0 (график 3), W=0(график2) иМ=Мс<Мтр (график4).Из гра‐фикаdMвидно,чтовмоментвремени0,275с,угловаяскоростьимоменттрогания(Мтр)меняютсвойзнак,нотак‐какМ>Мтр–дви‐жение ещё не прекращается, то есть пра‐вильно моделируется вторая особенностьработымеханизмассухимтрением.

Выводы. Разработанная структурно‐функциональнаясхемамоделированиясухо‐готрениявкоторойиспользуютсятиповыемодули из библиотеки Simulink пакетаMatlab,позволяетсвысокойдостоверностьюмоделироватьдинамическиепроцессывпо‐зиционных системах электропривода меха‐низмов теплоснабжения, кондиционирова‐нияиводоподготовки.


№3(95),2015


Рис.3.Переходныепроцессыкоординатположения,скорости,имоментовдвигателя,сопротивленияидинамического.

ЛИТЕРАТУРА.1.ТереховВ.М.,ОсиповО.И.Системауправления

электроприводов.‐М.:Академия,2005.300с.

2. Онищенко Г.Б. Электрический привод. Учеб‐никдлявузов.2‐еизд.‐М.:Академия,2008.310с.

3. ГреховВ.П.Системыуправленияэлектропри‐водов.Учебноепособие.‐М.:МГОУ,2009.100с.

MODELINGMODEMANAGEMENTPOSITIONALMECHANISMWITHACCOUNTOFTHEMOMENTOFDRYFRICTIONINKINEMATICCHAINV.P.GREKhOV,Ph.D.(Tech.)A.E.KLYuShIN,Eng.

MoscowStateTechnicalUniversity“MAMI”,38,B.SemenovskayaStr.,Moscow,107023,Russia

Abstract.It isdescribedtwoparticularmodeofbehaviorofthemechanicalpartofthepositioningsystemwithdryfrictioninthekinematicchain.Developedablockdiagramofasubsystemthatmodelsthereactivetorqueoftheposition‐ingmechanism.ToimplementthisstructuralschemeusesoriginalmanageableblocksofSimulinklibraries.Transienttest‐ingofcontrolactioncontaintheportionsthatcorrespondtotwodistinctmodesofoperationofthemechanicalpartofthepositioningsystem.

Keywords:electrodrive,heat‐provision,ventilation,dryfriction,mathematicalmodeling,positionalsystems.

REFERENCES.1.TerekhovV.M.,OsipovO.I.Sistemaupravleniyaelektroprivodov.‐Moscow,Akademiya,2005,300p.2.OnishchenkoG.B.Elektricheskiiprivod.Uchebnikdlyavuzov.2‐eizd.‐Moscow,Akademiya,2008,310p.3.GrekhovV.P.Sistemyupravleniyaelektroprivodov.Uchebnoeposobie.‐Moscow,MGOU,2009,100p.

№3(95),2015


Проблемыэкологии 63

ПРОБЛЕМЫЭКОЛОГИИ ВЫБРОСЫДИОКСИДАУГЛЕРОДАВАТМОСФЕРУПРИЭКСПЛУАТАЦИИПЫЛЕУГОЛЬНЫХКОТЛОВТЭСМ.С.ИВАНИЦКИЙ,заведующийлабораторией

ФилиалвФГБОУВПО«Национальныйисследовательскийуниверситет«МЭИ»вг.Волжском,404110,Волгоградскаяобл.,г.Волжский,проспектЛенина,69

Аннотация. Статья посвящена теоретическим и расчетным результатам процессов образования угле‐кислогогазапригорениипылеугольноготопливавэнергетическихкотлах.Вусловияхповышенияконкуренто‐способностироссийскойэнергетикисделанаоценкавыбросовдиоксидауглеродаприсжиганиитопливавпыле‐угольных котлах. Рассчитаны значения объемной концентрации диоксида углерода при наличии химическогонедожогатопливаивусловияхегоотсутствиядляразличныхмароктоплива.Встатьерассмотренырежим‐ныемероприятиясокращенияэмиссиипарниковых газовватмосферуприработетвердотопливныхкотлов.Установлено,чтоплатазавыбросыуглекислогогазаватмосферуможетбытьсоизмеримасгодовойчистойприбыльюэлектростанцииотреализацииэнергоресурсов.

Ключевыеслова:диоксидуглерода,пылеугольноетопливо,горение.

«ЭнергетическаястратегияразвитияРос‐сиидо2030года»предполагаетповышениедоли использования угольного топлива вобщем балансе энергопотребления до32÷36%. Развитие угольной генерации теп‐лаиэлектроэнергиипланируетсяпроводитьс использованием энергоблоков на су‐персверхкритических параметрах (ССКП) иэффективных технологий сжигания твердо‐го топлива, например, в топках с циркули‐рующим кипящим слоем (ЦКС). При этомотмечена необходимость увеличения долисжигания низкосортного топлива. Совре‐менный мировой уровень топливопотреб‐ления низкосортного угля составляет 30%или1497млн.ту.т.ВРоссиидоляиспользо‐вания низкокачественного твердого топли‐ванаходитсявдиапазоне31÷33%или78÷83млн. т у.т. от общего уровняиспользованияугля. Горение низкосортного топлива со‐провождается загрязнением атмосферы зо‐ловыми, сажистыми частицами и полицик‐лическими ароматическими углеводорода‐ми(ПАУ)[1‐3,5,6].СредиобразующихсяПАУнаиболеетоксичнымсоединениемявляетсябенз(а)пирен(БП).Наличиееговатмосфер‐номвоздухеиспользуютвкачествеиндика‐тора загрязненности воздушного бассейнаполиароматическими соединениями. Присжиганиитвердоготопливавзначительном

количествеватмосферупоступаютвыбросыуглекислого газа (СО2). Плата за выброс уг‐лекислогогаза(двуокисиуглерода)вСШАистранах Европейского Союза варьируется впределах20÷25долл./тоннуСО2,ивпрогно‐зе к 2030 году может составить 35÷50долл./тоннуСО2,апонекоторымданнымдо100долл./тоннуСО2.Важноотметить,чтовРоссии выбросы СО2 от теплоэлектроцен‐тралей (ТЭЦ) не являются нормированнойвеличиной.Приэтомсогласно«Энергетиче‐скойстратегииразвитияРоссиидо2030го‐да»выбросыСО2отТЭЦимеютпредельныеобъемы. Эмиссия двуокиси углерода присжигании углеводородного топлива в энер‐гетических котлах в значительной мереопределяется компонентным составом ор‐ганического топлива (доля углерода на ра‐бочуюмассу)ихарактеристикамитопочногорежима. Содержание углекислого газа присжигании достаточно тесно связано с уров‐нем химического недожога и содержаниемкислородавзонеактивногогорения[1‐3].

Объемная концентрация двуокиси угле‐родав сухихдымовых газахкотловприфа‐кельномсжиганииорганическогорассчиты‐ваетсяпозависимости[1]

22

21 О CO(0,605 )RО

1

,(1)


№3(95),2015

64 Проблемыэкологии

здесь ‐ коэффициент, характеризующий

вид топлива; СO‐ содержание монооксидауглерода в продуктах сгорания,%; 2O ‐ кон‐

центрация кислорода в дымовых газах навыходеизтопки,%.

Соотношение(1)позволяетнаоснованииэкспериментальных или расчетных данныхо рабочих характеристиках топлива, содер‐жаниикислородаимонооксидауглерода закотлом определять выход трехатомных га‐зоввпродуктахсгорания.Отметим,чтоприсгорании пылеугольного топлива в дымо‐вых газах присутствуют несгоревшие угле‐водороды. В силу относительно незначи‐тельного вклада и сложностей в определе‐нииихвлияниенавыходтрехатомныхгазовнеучитывается.Поэтомуналичиетрехатом‐ных газов в этом случае характеризует вы‐ход СО и СО2. При условии завершенностипроцессов конверсии в продуктах сгоранияприсутствуеттолькоСО2.

Содержаниетрехатомныхгазоввпродук‐тах сгорания на основе данных аналитиче‐ского определения рассчитывается по вы‐ражению

2 2 m nRO 0,01(СO CO mC H ) ,(2)

где 2 m nСO ,CO, mC H ‐ объемная концентра‐

ция углекислого газа, монооксида углеродаи несгоревших углеводородов в уходящихгазах,%.

Характеристика топлива для угольной

пылирассчитываетсяпоформуле[1]P P P

P PОР К

Н 0,126О 0,038N2,35

C 0,375S

,(3)

здесь P P P P POP KH ,O ,N ,C ,S ‐ содержание водоро‐

да,кислорода,азота,углеродаисеры(орга‐ническаяиколчеданная)втопливенарабо‐чуюмассу.

В условиях отсутствия химическогонедожога и полного сгорания топлива вы‐ражение (1) преобразуется в формулу дляопределениявеличинытрехатомныхгазов

221

RО(1 )

,(4)

здесь ‐ коэффициент избытка воздуха втопочнойкамере.

В случае определения максимально воз‐можного содержания трехатомных газов впродуктах сгорания выражение (4) приме‐няетсядлястехиометрическихусловий.Приэтом является обязательным отсутствие вдымовых газах продуктов неполного сгора‐ния. В действительных условиях сжиганияуглеводородного топлива в топочныхустройствах режимы, указанные при полу‐чении зависимости (1) практически не реа‐лизуются.

Массовый выброс СО2 при сжиганиитвердого топлива рассчитывается согласновыражению[4]

2

РCO 4M 0,01 B 3,665 С (1 0,01q ) ,(5)

где B ‐ расход топлива, т/год; PC ‐ содержа‐ниеуглеродавтопливенарабочуюмассу,%;

4q ‐ потери теплоты вследствие механиче‐

скойнеполнотысгораниятоплива,%.Используя выражения (3) рассчитаем ха‐

рактеристикутоплива длянесколькихва‐

риантов угольной пыли. Данные по компо‐нентномусоставуугольноготопливаприве‐денывтабл.1.

Втабл.2приведеныданныеосодержанииСО2 в уходящих газах котла ПК‐39 (энерго‐блок СКР‐100) при работе на номинальнойнагрузкевусловияхотсутствияхимическогонедожога(варианты).

Порезультатамчисленныхисследованийустановлено, что содержание монооксидауглерода в продуктах сгорания пылеуголь‐ного топлива незначительно влияет на вы‐ходуглекислогогаза.Болееважноезначениедлясокращениявыбросовдвуокисиуглеро‐даимеетконцентрациякислородана выхо‐деизтопочнойкамерыкотла.

Определенные значениявыхода углекис‐лого газа при сгорании угольного топливанаходятся в пределах от 14,17% до 16,17%.Максимальный выход диоксида углеродаприсжиганииугляварьируетсявдиапазонеот 18,88% до 20,27%. Анализ зависимости(рис.1) позволяет заключить, что увеличе‐ние концентрации кислорода на выходе изтопкикотлавпределах (3,1÷5,4)%позволя‐етсократитьвыходСО2на12,4%.

№3(95),2015



Таблица1

Компонентныйсоставугольноготоплива(варианты)

Составугольноготопливанарабочуюмассу,%/месторождение/марка

ЭкибастузскоеСС(QH=17,38МДж/кг)

W=6,5 A=36,9 S=0,7 C=44,8 H=3,0 O=7,3 N=0,8

КузнецкоеГ(QH=22,94МДж/кг)

W=11,0 A=13,4 S=0,3 C=59,3 H=4,1 O=10,0 N=1,9

ИнтинскоеД(QH=17,54МДж/кг)

W=11,5 A=27,4 S=2,5 C=45,8 H=3,1 O=8,2 N=1,5

ДонецкоеА(QH=19,97МДж/кг)

W=8,5 A=30,2 S=1,6 C=56,4 H=1,1 O=1,7 N=0,5

ПодмосковноеБ2(QH=9,34МДж/кг)

W=32,0 A=28,6 S=2,7 C=26,0 H=2,1 O=8,2 N=0,4

КарагандинскоеК(QH=16,24МДж/кг)

W=10,0 A=38,7 S=0,8 C=41,8 H=2,7 O=5,4 N=0,6

Таблица2

СодержаниеСО2вуходящихгазахкотлаПК‐39

Маркаугля ПараметрСодержание

кислорода,%ВыходСО2,%

Максимальный

выходСО2,%

ЭкибастузскийСС 0,107 3,1 16,17 18,97

КузнецкийГ 0,110 3,9 15,41 18,92

ИнтинскийД 0,101 5,4 14,17 19,07

ДонецкийА 0,036 4,6 15,83 20,27

ПодмосковныйБ2 0,092 3,4 16,12 19,23

КарагандинскийК 0,112 4,9 14,48 18,88

Таблица3

ВаловыеиудельныевыбросыСО2длянекоторыхтиповпылеугольныхкотлов

Параметр/маркакотла ТП‐85 П‐59 ПК‐39‐2 П‐49 П‐57 ТПП‐804

Пароваянагрузка,т/ч 420 860 950 1300 1650 2650

Типсистемызолошлакоудаления ТШУ ЖШУ ТШУ ЖШУ ТШУ ТШУ

Низшаятеплотасгораниятоплива,

МДж/м3

17,38

22,94

17,54

19,97

9,34

16,24

РасходугляВ,кг/с 17,4 30,6 43,6 55,5 142,9 139,5

Коэффициентизбыткавоздуха 1,17 1,23 1,35 1,28 1,19 1,30

Механическийнедожог,% 0,9 0,7 1,1 1,6 2,2 0,6

Содержаниемонооксидауглерода

вдымовыхгазах,%

0,009

0,012

0,014

0,013

0,008

0,015

Содержаниекислородавпродуктах

сгорания,%

3,05

3,93

5,44

4,59

3,35

4,85

СодержаниеСО2вуходящихгазах

приноминальномрежиме,%

16,21

15,37

14,12

15,84

16,16

14,51

МассовыйвыбросСО2,т/год 713275 1663724 1823494 2843958 3355061 5351714

УдельныймассовыйвыбросСО2,

кг/кВт∙ч

1,273

1,131

0,868

1,016

0,959

0,956


№3(95),2015

66 Проблемыэкологии

%,2СО

,%2О

2RО

max,2RО

Рис.1.ЗависимостьсодержанияСО2( 2RО при 1 и 2RО ,max максимальный)отконцентрации

кислородавпродуктахсгораниякотлаПК‐39присжиганииугольноготоплива(варианты).

Повышение избытка воздуха в зоне ак‐тивного горения ограничивается потерямитепласуходящимигазамиирациональнымрежимом работы дутьевого вентилятора.Присжиганиипылеугольноготопливанеоб‐ходимо поддерживать избыток воздуха науровне 1,15÷1,25 в целях недопущениябольших перерасходов энергии на приводдутьевыхагрегатовидымососов.

Данные по валовым и удельным выбро‐самСО2вуходящихгазахдлянекоторыхти‐пов пылеугольных котлов приведены втабл.3.

Проведенный анализ расчетных данныхпоказал,чтомаксимальныйудельныйвыходСО2 принедожоге по СО=0,009% составляет1,273 кг/кВт∙ч. Минимальное значение вы‐ходауглекислогогаза14,12%соответствуетзначениямСО=0,014%иО2=5,44%.Приэтомрассчитанное значение выхода СО2 для ре‐

жима с минимальным химическим недожо‐гом0,008%равно16,16%,асмаксимальнымнедожогом0,015%достигает14,51%.Следу‐ет отметить, что уровень химическогонедожога СО на долю СО2 в уходящих газахвлияет незначительно. Удельные валовыевыбросы СО2 для пылеугольных котлов в1,5‐2,5 раза превышают значения для кот‐лов,сжигающихприродныйгаз.

В современных условиях повышенияконкурентоспособности отечественнойэнергетикивведениеплатызавыбросыСО2(парниковых газов) может повлечь ряднегативныхпоследствий,впервуюочередь,связанныхсповышениемтарифанатеплоиэлектроэнергию. На основе полученных ре‐зультатовустановлено,чтоплатазавыбросСО2отпылеугольныхкотловТЭЦввоздуш‐ныйбассейнсоизмеримасчистойприбыльюот реализации производимых энергоресур‐

№3(95),2015



сов.Поэтомуразработканаилучшихдоступ‐ныхтехнологий(НДТ)первостепеннодолж‐набытьнаправленанаповышениеэкологи‐ческих характеристик котлов, сжигающихтопливо с высоким содержанием углероданарабочуюмассу.

ЛИТЕРАТУРА.1. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные

установки промышленных предприятий: Учебникдлявузов.‐3‐еизд.,перераб.‐М.:Энергоатомиздат,1988.528с.

2. Аничков С.Н., ГлебовВ.П. Экология энергети‐ки:Учеб.пособие.‐М.:Изд‐воМЭИ,2003.

3. Иваницкий М.С., Грига А.Д., Грига С.А. Нега‐тивное воздействие объектов теплоэнергетики наокружающую среду // Материалы межрегиональ‐

ной научно‐практической конференции «Модели‐рованиеисозданиеобъектовэнерго‐иресурсосбе‐регающих технологий». – Волжский: 2011.С.135‐137.

4. РД 153‐34.0‐02.318‐2001. Методические ука‐занияпорасчетуваловоговыбросадвуокисиугле‐родаватмосферуизкотловтепловыхэлектростан‐цийикотельных.ОРГРЭС,2001.

5.ИваницкийМ.С., ГригаА.Д.Определениекон‐центрациибенз(а)пиренавдымовыхгазахкотель‐ныхустановокиспособавтоматическогорегулиро‐ванияпроцессагорения//Энергосбережениеиво‐доподготовка.2013.№3(83).С.54‐56.

6.ГригаА.Д.,ИваницкийМ.С.Нитропирены–не‐сгоревшиеуглеводородывуходящихгазахкотель‐ных установок // Энергосбережение и водоподго‐товка.2014.№5(91).С.72‐75.

EMISSIONSOFCARBONDIOXIDEINTOTHEATMOSPHEREDURINGTHEOPERATIONOFCOAL‐FIREDBOILERSOFTHERMALPOWERPLANTSM.S.IVANITsKII,Eng.

VolzhskiiBranchofNationalResearchUniversity“MoscowPowerEngineeringInstitute”,69,LeninaAve.,Volzhskii,VolgogradRegion,404110,Russia

Abstract.Thearticleisdevotedtotheoreticalandcomputationalresultsoftheprocessesofformationofcarbondioxidedur‐ingcombustionofpulverizedcoalinutilityboilers.InconditionsofincreaseofcompetitivenessoftheRussianpowerindustryes‐timatedemissionsofcarbondioxidefromfuelcombustioninpulverizedcoalboilers.Calculatedvalueofthevolumeconcentra‐tionofcarbondioxideinthepresenceofchemicalunderburningoffuelandintheconditionsofabsenceforvariousgradesoffuel.Thearticleconsidersregimeactivitiestoreducegreenhousegasesintheatmospherewhensolidfuelboilers.Itisestablishedthatthepaymentforemissionsofcarbondioxideintheatmospheremaybecommensuratewithanannualnetprofitofthepow‐erplantfromenergysales.

Keywords:carbondioxide,pulverizedcoalfuel,combustion.

REFERENCES.1.Sidel'kovskiiL.N.,YurenevV.N.Kotel'nyeustanovkipromyshlennykhpredpriyatii:Uchebnikdlyavuzov.‐3‐eizd.,

pererab.–Moscow,Energoatomizdat,1988,528p.2.AnichkovS.N.,GlebovV.P.Ekologiyaenergetiki:Ucheb.posobie.‐Moscow,Izd‐voMEI,2003.3. Ivanitskii M.S., Griga A.D., Griga S.A. Negativnoe vozdeistvie ob"ektov teploenergetiki na okruzhayushchuyu

sredu//Materialymezhregional'noinauchno‐prakticheskoikonferentsii«Modelirovanieisozdanieob"ektovenergo‐iresursosberegayushchikhtekhnologii».–Volzhskii,2011,P.135‐137.

4. RD 153‐34.0‐02.318‐2001. Metodicheskie ukazaniya po raschetu valovogo vybrosa dvuokisi ugleroda v at‐mosferuizkotlovteplovykhelektrostantsiiikotel'nykh.ORGRES,2001.

5. IvanitskiiM.S.,GrigaA.D.Opredeleniekontsentratsiibenz(a)pirenavdymovykhgazakhkotel'nykhustanovokisposobavtomaticheskogoregulirovaniyaprotsessagoreniya//Energosberezhenieivodopodgotovka,2013,No.3(83),P.54‐56.

6.GrigaA.D.,IvanitskiiM.S.Nitropireny–nesgorevshieuglevodorodyvukhodyashchikhgazakhkotel'nykhustano‐vok//Energosberezhenieivodopodgotovka,2014,No.5(91),P.72‐75.


№3(95),2015

68 Проблемыимнения.Приглашаемкдискуссии

ПРОБЛЕМЫИМНЕНИЯ.ПРИГЛАШАЕМКДИСКУССИИ ХАРАКТЕРИСТИКИЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННОГОПРОСТРАНСТВАДЛЯПРИРОДНЫХИЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХОБЪЕКТОВР.Н.ШУЛЬГА,к.т.н.,начальникотдела

ФГУП«Всероссийскийэлектротехническийинститутим.В.И.Ленина»(ФГУПВЭИ),111250,г.Москва,ул.Красноказарменная,12

Аннотация. Предложено использовать графическую 3D интерпретацию энергоинформационного про‐странстваотносительнодевятиучастковчастотногоспектра, чтопозволяетиспользоватьколичествен‐ные характеристики: значения жизненного цикла, мощности, КПД, удельные стоимости и др. природных иэлектротехническихобъектов.Показаныпреимуществапримененияпостоянноготокапригенерации,транс‐портировке,нагрузкеиаккумулированииэлектроэнергии.

Ключевыеслова:энергоинформационноепространство,жизненныйцикл,мощность,КПД,удельныестои‐

мости,постоянныйток.

Развитаяв60‐хгодахпрошлоговекатео‐рияпостиндустриализмаиинформационно‐го общества американским технократом‐футурологом Беллом Д., отраженная в [1],утверждает приоритетное значение науки,информатики и сферы услуг (сервиса) надпроизводительными сферами (аграрной ипромышленной). Хотя статистика подтвер‐ждает указанный приоритет роста сервис‐ных (непроизводительных) секторов надпроизводительными секторами для разви‐тыхстран,указаннаятеориянеподтвержда‐етсявглобальномсценарииразвитиямира,какпоказанов[2],абылаиспользованав70‐х годах прошлого века участниками «Рим‐ского клуба» для оправдания ограничениячисленности населения до «золотого мил‐лиарда»человек,исходяизгиперболическо‐го роста населения Земли до 60‐х годов,ограниченностиземныхресурсовсроком50лет по запасам нефти, газа, меди и алюми‐ния, загрязнением окружающей среды всвязи с ростом промышленного производ‐ства.

Отражением указанного подхода являет‐сяприведеннаянарис.1стандартнаямодельмировогоразвития [3], где Р – ресурсы,П –количество пищи на человека в год, Н –население Земли, Пр ‐ промышленное про‐изводство на 1 человека, 3 – загрязнениеокружающейсреды.

Изрис.1следует,чток2030году,еслинепринять мер, численность населения, про‐

изводство начнут резко сокращаться, за‐грязнение расти и цивилизация прекратитсуществование.

Следует отметить, что указанный про‐гнозсразвитиемцивилизациизапоследние40 лет существенно скорректирован. Так втабл.1 по данным [4,5] приведены данныечисленности населения Земли, которые по‐казывают,чтодо60‐хгодовнаблюдалсяги‐перболический рост, а затем он сменилсялогистическим (линейным) ростом числен‐ности населения (показано пунктиром нарис.1). Хотя ежегодный прирост численно‐стинаселениязапоследние2годасоставля‐ет83млн.человекграницыростанаселениясущественно отодвигаются. Количество пи‐щиПначеловекатакженеснижаетсязасчетгенномодифицированных и синтезирован‐ных продуктов, промышленное производ‐ство не сокращается, а загрязнение средыограничиваетсяКиотскимпротоколомидр.мероприятиями.

Существенная коррекция, связанная спроизводством и загрязнением среды, мо‐жет быть достигнута реструктуризациейэнергетикиивиртуализациейинформатики.Еслисейчас70%энергоресурсовприходитсяна традиционное топливо (уголь, нефть,газ), 20‐23% ‐ наАЭС, 8‐10% ‐ наВозобнов‐ляемые Источники Энергии (ВИЭ) ‐ (ВЭС,ФЭС,ГЭСидр.),товближайшейперспективедоля ВИЭ несмотря на высокие затратыдолжнарезковозрасти.

№3(95),2015


Проблемыимнения.Приглашаемкдискуссии 69

Рис.1.Стандартнаямодельмировогоразвития[3].

Таблица1ЧисленностьнаселенияЗемли

Годы Население,млрд Примечание0 0,175

Законгипер‐болы

до1970года

1000 0,2751800 0,91900 1,61960 3,0

1993 5,65

Логистическийзакон

1999 6,02003 6,32006 6,52010 6,82014 7,2642015 7,3472030 9,0 Прогноз

Цель настоящей работы состоит в том,чтобы составить качественную модельэнергоинформационного пространства(ЭИП)нанастоящемэтаперазвитияинаме‐тить мероприятия по повышению энер‐гоэффективности, снижению затрат и уров‐ня загрязнения среды, что может быть до‐стигнутовсемернымприменениемэлектри‐чества на постоянном токе в сочетании сприменением силовой электроники и IT‐технологий.

На рис.2 предлагается качественная мо‐дель ЭИП в виде трехмерного графика, накоторомпоосямабсцисс группыизвестныхэлектромагнитныхволндлинойλ(нм)ича‐стотой f (Гц)в соответствиистабл.2.Орди‐натыплоскогографикасоответствуютмощ‐ности генерации Sг, Вт (верхний правый

квадрант), мощности нагрузки (потребле‐ния)Sн,Вт(нижнийправыйквадрант).Вле‐вом верхнем квадранте приводится мощ‐ность потерь генерации Sпг, Вт, в левомнижнем квадранте приводится мощностьпотерь в нагрузке Sпн, Вт. Точка пересече‐ния координат соотнесена с материальнойсредой генерации и нагрузки. Затратымощности на транспорт энергии соответ‐ствуютразницеординатверхнегоинижнегографиковSгиSн.

Аналогичноуказанномувортогональнойплоскости относительно техже групп элек‐тромагнитных волн длиной λ и частотой fотложенывзаднейполусферемощностьпе‐редатчиков (генераторов) информации Wг,Вт (верхний квадрант), приемников(нагрузка) информации Wн, Вт (нижнийквадрант) для аналоговых сигналов. Перед‐няя ортогональная полусфера отведена длядискретных сигналов, характеризуемыхпроизводительностью в верхнем квадрантедля генерации Dг (Б), в нижнем квадрантедляприемаDн(Б),причемканалсвязимеж‐ду ними ∆D соответствует пропускной спо‐собности (Б/с). Вертикальная плоскость со‐ответствует энергетическому пространству–Э,ортогональнаяплоскостьсоответствуетинформационному пространству И. Группыизвестных электромагнитных волн числомот1до9показаныпоосямабсциссиприве‐денывтабл.2,причемнулеваячастотасоот‐ветствуетначалукоординат0.


№3(95),2015


Рис.2.Модельэнергоинформационногопространства.

Таблица2Группыэлектромагнитныхволн

№группволн

Физическиеобъекты

Названиегруппволн,частот

Частотаf,Гц Длинаволнλ,нм

Применениеобъектов

Физическоеявление

1(0Ч)

Генерация,преоб‐разование,переда‐ча,нагрузкаэнер‐гиинапостоянномтоке

Нулеваячастота

0 ∞ФЭС,НЭЭ,ТО‐КАМАКИ

Свободноедви‐жениезарядов

2(НЧ‐СЧ‐ЗЧ)

Генерация,преоб‐разование,переда‐ча,нагрузкаэнер‐гиинапеременномтоке

Низкочастот‐ные,

ПЧ–50(60),звуковые

10‐1…20•103 <106 ТЭС,ГЭС,АЭС,ВЭС

Свободноедви‐жениезарядов

3(РЧ)

Радиопередачарадиоприем

Радиоволныдлинные–де‐циметровые

105…30•108 >106 РадиопередачаУскоренное

движениезаря‐дов

4(УР)

Ультрарадио‐волноваяпередача,прием

Сантиметро‐вые,

миллиметро‐вые,переход‐

ные

3•109…30•1011 105…108 РРС,РЛСУскоренное

движениезаря‐дов

5(ИК)

Инфракраснаяпе‐редачаиприем

Инфракрас‐ные

(3‐400)•1012 760…106

Анализтепловыхволн,радиоастроно‐мия,пирометрия

Колебательноеивращательноедвижениеатомов

6(ВИ)

Видимаясветомпе‐редача,прием

Видимоеиз‐лучение

4•1014…8•1014 380…760Оптическаяпередача

Изменениеэнер‐гетическогосо‐стоянияатомов

7(УФ)

Ультрафиолетовоеизлучение,прием

Ультрафиоле‐товоеизлуче‐

ние8•1014…3•1016 12…380

Оптическаяпе‐редача

Изменениеэнер‐гетическогосо‐стоянияатомов

8(Х)

Рентгеновскоеиз‐лучение,прием

Рентгенов‐скоеизлуче‐

ние6•1016…7,5•1019 5•10‐3…10

Рентгеновскиеустановки,ускорители

Резкоеизмене‐ниескоростиэлектронов

9(γ)

Гаммаизлучение Гаммаизлу‐чение

7,5•1019…3•1021 <12•10‐4 Измерительнаядиагностика

Распадрадиоак‐тивныхэлемен‐

товПримечание:ПЧ–промышленнаячастота,ФЭС–фотоэлектростанция,НЭЭ‐накопительэлектроэнергии,ТЭС–тепловаяэлектростанция,ВЭС–ветроваяэлектростанция,РРС–радиорелейнаястанция,РЛС–радиолокационнаястанция.

№3(95),2015



Вгоризонтальнойплоскостиотложены9групп волн с определенными частотами f(Гц)идлинойволныλ(м),которыесвязаныизвестным соотношением f=с/λ, гдес≈360.108 м/с – скорость света в вакууме.Следует отметить, что к 1‐й группе волн снулевойчастотоймогутпримыкатьиволныгравитации, если они существуют и не свя‐заны с искривлением пространства. К нимдолжны примыкать и инфранизкие текто‐нические и сейсмические волны и оченьнизкие частоты, начиная от 1 Гц для под‐воднойрадиосвязи.Волнычастотой1‐20Гцсвязаны с резонанснымичастотами челове‐ка.Волнысчастотами10‐50Гц,называемыесубгармониками, связаны с процессами вмеханических системах. Далее идут акусти‐ческиеволнысчастотойот20Гцдо20кГц,воспринимаемыеслухомчеловека.Диапазонволнмежду 1‐й и 2‐й группами требует от‐дельногорассмотренияиизучения.

1‐я группа волн с нулевой частотой (0Ч)используетсявэнергетикедляпрямогопре‐образования солнечного излучения в элек‐тричествоитеплотуспомощьюФЭС,атак‐жедляихаккумулированияспомощьюраз‐ного типа накопителей (НЭЭ). Возможно ихиспользование в термоядерных реакцияхсинтеза.

2‐ягруппаволнотнизкочастотныхНЧдозвуковых ЗГ содержит в своем составе про‐мышленнуючастоту(ПЧ)50(60)Гц,котораяявляется основной для генерации на ТЭС,ГЭС,АЭС,ВЭСидр.источниках,атакжевли‐ниях передачи и в нагрузке. Обе группыволн обусловлены свободным движениемзарядов.

3‐я группа волн РЧ (радиоволны, радио‐частоты)отдлинныхдодециметровыхобу‐словленыускореннымдвижениемзарядовииспользуетсядляпередачииприемарадио‐волн.

4‐ягруппаволнУР(ультрарадиоволны)вдиапазоне от сантиметровых до миллимет‐ровыхволниспользуетсяврадиолокацииидиагностическихустановках.

5‐я группа волн ИК (инфракрасные вол‐ны) предшествует видимому излучению иобусловлена колебательным и вращатель‐нымдвижениямиатомов.Широкоиспользу‐ется в технике для анализа тепловых волн,радиоастрономии,пирометрииидр.

6‐ягруппаволнВИ(видимогоизлучения)обусловлена изменением энергетическихсостояний атомов и является основной дляприроды, живых организмов, оптическихнаблюденийидр.

7‐я группа волн УФ (ультрафиолетовоеизлучение)вобластипредельныхчастотгу‐бительнадляживыхорганизмовиксчастьюсущественнопоглощаетсяатмосферой,вос‐новном за счет озонового слоя и двуокисиуглерода.

Предшествующие группы 1‐7 обусловле‐ны поперечными электромагнитными вол‐нами, характеризуемыми частотой f и дли‐ной волны λ. Дляпоследующих8 и 9 группволн используются квантовые характери‐стикитипаЕ=hν/k,гдеh–постояннаяПлан‐ка,к–постояннаяБольцмана,ν–частота,Е–энергиякванта(фотона).

8‐я группа Х (рентгеновское излучение)обусловлена резким изменением скоростиэлектронов и используется в рентгеноско‐пии,радиоастрономииидр.направлениях.

9‐ягруппаволнγ(гаммаизлучение)обу‐словлена распадом радиоактивных элемен‐тов,например,ватомныхреакторахнаАЭС.Обегруппыволн8и9губительныдлявсегоживого и не пропускаются на поверхностьЗемлиблагодаряеемагнитосфере.

Для твердых и жидких тел подходитпредположение о чернотельном механизмеизлучения, для которого спектр являетсянепрерывным в диапазоне всех 9 группволн.Надолю5и6 группволнприходитсяпримернополовинамощностиизлучения.

Рассмотрим применение ЭИП к природ‐нымобъектамтипаСолнцаиЗемли.Солнцеможноотнестикконсервативнымсистемам,которые имеют жизненный цикл порядкадесятков миллиардов лет, обусловленныйвыгоранием водорода и продвижением фо‐тонов от ядра температурой 13,5 млн. К котносительно холодной поверхности с тем‐пературой 5800‐6000 К. Излучениюпрепят‐ствуеткоронастемпературой1‐2млн.К,од‐нако это излучение достаточно для жизнинаЗемле,котораяполучает7.81017Втмощ‐ности излучения Солнца (т.е. полумилли‐арднуюдолюизлучения).

СпектрмощностиизлученияСолнцаSгсвединичном интервале приведен по данным[3]нарис.3.


№3(95),2015


По данным [6] суммарная мощность из‐лучения Солнца 3,8.1026 Вт. Причем 48%мощности составляет видимое излучение(ВИ), 45% ‐ инфракрасные волны (ИК), 8%остается на долю радиоволн (РК), рентге‐новского излучения (Х) и гамма излучения(γ).

Рис.3.СпектрмощностиизлученияСолнцавединичноминтервале.

Землю такжеможно отнести к консерва‐

тивным системам с жизненным циклом по‐рядка десятков миллиардов лет с темпера‐турой ядра примерно 6 тыс. К и среднейтемпературой поверхности 15 С. БольшаячастьтеплаЗемлиобусловленарадиоактив‐нымраспадомизотопов,причемглобальныетеплопотери составляют 4,42.1013 Вт. Моле‐кулы атмосферы захватывают тепловуюэнергиюотСолнцаиотвнутреннегонагреваЗемли, повышая температуру планеты засчетпарниковогоэффектас‐20Сдо+15С.Озоновый слой в стратосфере (высота при‐мерно 50 км) с повышенной температуройотносительно нижних (‐50 С) и верхнихслоев (‐100 С) защищает планету от уль‐трафиолетовогоизлученияСолнцаидопол‐нительно препятствует потерям тепла. Втермосфере(высотадо1000км)температу‐раповышаетсядо1000Киз‐запоглощениякоротковолновогоизлученияСолнца.

НаЗемлюприудаленииотСолнцана150млн. км прималом угловом размере Земли,равном половине градуса, приходится7,8.1017 Вт (т.е. 0,2 миллионной доли про‐цента).

При этом солнечному излучению прихо‐дится преодолевать тепловое излучение

планетввидерадиошумов.Нарис.4подан‐ным [5] приведена зависимость температу‐ры шумов TN от частоты (пунктирная кри‐вая).

Рис.4.Зависимостьтемпературышумовотчастоты.

Сплошнаякривая–шумы,обусловленные

излучением молекул атмосферы (О2+Н2О).Линия1соответствуеткосмическимшумам,линия 2 – квантовымшумам, линия 3 – ре‐ликтовое излучение, соответствующее тем‐пературе3К.Изрис.4видно,чтоминималь‐ныйуровеньпомехимеетместоначастотах109–1010 Гц, т.е. в 4‐ом диапазоне ультрара‐диоволн, т.е. в миллиметровом и сантимет‐ровом диапазоне. В результате из пришед‐шегонаЗемлюудельногоизлучениянавхо‐де в атмосферу 1370 Вт/кв.м в атмосферетеряется 370 Вт/кв.м, а поверхности Землидостигает 1000 Вт/кв.м. Приняв удельноеизлучение Солнца равным 63.106 Вт/кв.м,получим,чтоКПДтранспортировкиизлуче‐ния Солнца составляет лишь 1,6.10‐3%и толишьвдневныечасывтечение5‐6часов.

Такимобразом, солнечноеизлучение,да‐ющее жизнь на Земле, характеризуется вы‐сокойрасточительностьюималымуровнемиспользования. Приведенные данные посолнечному излучениюпозволяют надеять‐ся, что осуществлениепроектов термоядер‐ного синтеза позволяет разрешить пробле‐муэнергообеспечениянаЗемле.

Сопоставлениехарактеристикприроднойиземнойэлектроэнергетики.

В 2010 г. ежегодное мировое производ‐ствоугляподанным[7]составило7млрд.т,нефти–4,11млрд.т,газа–4000млрд.м3.Врезультате ежегодного сжигания угля выде

№3(95),2015



лено 12 1021 Дж, нефти – 10.1021 Дж, газа6.1021Дж,суммарно–28.1021Джвгод.Суче‐томвыработкиэлектроэнергии6,5.1019Втс,электрический КПД составляет 23%, про‐гноз по 2015 г. – 24%. При теплотворнойспособностиугля30,5ГДж/ттепловаямощ‐ность составляет 210.1019 Дж. 1 тонна угляприсжиганиивыделяет2,9тдвуокисиугле‐родаисучетомКПДТЭСнауровне30%про‐изводит 2 МВтч электроэнергии. В 2010 г.мощность производства электроэнергии поданным американского министерства энер‐гетики составляет 1,86 ТВт, в 2015 г. – 2,1ТВт,авыбросватмосферуотсжиганияуглядвуокиси углерода 21 млрд т, что суще‐ственно загрязняет среду и способствуетразвитию парникового эффекта. Дополни‐тельные загрязнения возникают при пере‐работкегазаинефти.Внастоящеевремяподанным [8] 70% энергообеспечения прихо‐дится на традиционное топливо (уголь,нефть,газ),20‐23%наАЭС,8‐10%наВИЭ.

Проведем качественный анализ по эф‐фективности земных энергоустановок последующим важнейшим параметрам: дли‐тельности жизненного цикла, мощности,электрическому КПД, отпуску тепла иудельнымкапзатратам.Нарис.5поданным[9]приведеносопоставлениемикрогазотур‐бинныхМГТЭА,газотурбинныхГТУипорш‐невыхдвигателейПДпозначениюэлектри‐

ческогоКПД, причемдля ГТУпоказаныдвеобласти: внизу простого, в средине комби‐нированногоцикла,авверху‐дляперспек‐тивных ГТУ с использованием криогенногоцикла. Также линией 1 отмечен планируе‐мыйуровеньКПД(равный34%)к2030годудля централизованной генерации по дан‐нымМЭА.

На рис.5 приняты следующие обозначе‐ния: ГТУп ‐ простого цикла, ГТУк ‐комбинированного цикла, ГТУкр ‐криогенного цикла, 1 ‐ перспективный уро‐веньКПДдляцентрализованнойгенерации.

Мощностидо1МВтсоответствуютмалойираспределенной энергетике,мощностидо10МВтсоответствуютсобственнымнуждамэлектростанций, более 10МВт соответству‐ютгенерирующимэлектроагрегатам.

Анализ областей показывает, что даже впределах одного типа двигателей одинако‐вой мощности наблюдается значительныйразбросКПДпо выработке электроэнергии.Приединичноймощностиболее16МВтГТУкомбинированного цикла обеспечиваютКПДвыше48%имонопольновладеютрын‐ком. Для мощностей ниже 16 МВт КПДпоршневых двигателей выше, чем у ГТУобоихциклов.

Рис.5.КПД(%)имощность(МВт)микрогазотурбинныхМГТЭА,газотурбинныхГТУигазопоршневыхПДэлектроагрегатов.


№3(95),2015


Рис.6.ВозможностиотпускаутилизированнойтеплотыотГТУиПДвзависимостиотмощностиэлектроагрегатов.

Появившиеся в последнее время МГТЭА

намощностидо 1МВт существеннопревы‐шают значения КПД ГТУ мощностью 2‐8МВт, применяемых сегодняна электростан‐циях и выше показателей ПД (35% против30%).

ОбластьзначенийКПДдляПДнаходитсяв пропорциональной зависимости от ихэлектрическоймощности.

В перспективе могут быть разработаныГТУсиспользованиемкриогенногоциклаидостижением электрического КПД до 60%,чтопоказановверхнейчастиграфикарис.5.

График рис.6 показывает возможностьотпускаутилизированнойтеплотыотГТУиПД для целей теплоснабжения исходя изданных заводов‐изготовителей по макси‐мальнымзначениям.ПреимуществаГТУпе‐редПДвчастивыработкитеплабесспорныи особенно касаются мощностей 2‐10 МВт,имеющих пониженный электрическийКПД.ПреимуществаМГТЭАпередПДвобла‐сти мощностей до 1 МВт аналогичны, при‐чем суммарное значение КПД по теплу иэлектричеству у первых может достигать55%.

Для оценки энергоэффективности совре‐менной электроэнергетики по‐видимомуможно принять средний срок жизненногоциклаоборудования30‐50лет,КПДгенера‐ции электроэнергии в зависимости от типаГЭС – 92‐94%;ВЭС,ПГУ – 50%;ФЭС, ГПЭС –40%;ТЭС–33‐35%;АЭС–28‐32%.

Удельныекапзатраты(долл./кВт)вценах2010г.:миниТЭС–1600,АЭС–1500,КЭС(наугле)–700‐900,КЭС(нагазе)–600‐700,ПГУ– 550‐600, т.е. в среднем для генерации науглеигазе700‐900долл./кВт.

КПД транспортировки электроэнергиизависит от типа (постоянный, переменныйток), класса напряжения, мощности, длиныВЛ и др. и не может быть ниже 90‐95%,удельные капзатраты транспортировки взависимостиоттехжефакторовитипапро‐водовиликабеляразличаютсянапорядок.

КПДпромышленного энергопотреблениязависит от его типа.Например, для россий‐скогоэнергопотребленияподанным[8]длясинхронного электропривода (50‐70% об‐щего потребления) КПД невелико и состав‐ляет 70‐85% в номинальном режиме, а принедогрузке 10‐20%. Синхронные электро‐машины (10% общего потребления) имеютповышенныйКПДдо96‐99%ивысокийcosдо 1,0; но нецелесообразны при цикличе‐скомхарактереработы.Освещение (до20%общего потребления) дают КПД от 40 до90%.

Сфера потребления характеризуется са‐мымнизкимКПДсравнительно с генераци‐ей и транспортом из‐за низкого коэффици‐ента мощности электродвигателей(cos<0,7),высокихпотерьотперетоковре‐активной мощности (до 60%) и нерацио‐нальноготокораспределениявсетяхнизко‐гонапряженияНН.

№3(95),2015



Указанные недостатки могут быть лик‐видированы переводом сетей НН на посто‐янный ток использованием электромашинпостоянного тока и DC‐DC преобразовате‐лей. Пока наличие щеточно‐коллекторногоузлаивысокойстоимостиDC‐DCпреобразо‐вателей не дает возможности отказа отэлектромашинпеременноготокаитрехфаз‐ных трансформаторов для большой энерге‐тики.

Выводы.1.Взаменаморфноготермина«постинду‐

стриальный»,введенногоД.Беллом,целесо‐образно использовать термин (энергоин‐формационный), основанный на сочетанииприменения электричества и IТ‐технологийнасовременномэтаперазвития.

2. Вводится в употребление графическая3D интерпретация энергоинформационногопространства ЭИП относительно 9 участковчастотного спектра в плоскостях энергети‐ческой и информационной, что позволяетиспользовать количественные характери‐стики природных и электроэнергетическихобъектов.

3. Для указанных объектов рассматрива‐ется в верхних и нижних полуплоскостяхуровнимощностей (Вт) соответственнодлягенерации и нагрузки, а переходмежду ни‐ми характеризует транспорт энергии с по‐

мощью линий передач и беспроводной пе‐редачи.

4.Вкачествехарактеристикобъектовис‐пользуются значения жизненного цикла,мощности, КПД, удельные стоимости и др.показателиуровнятехники.

5. Показаны преимущества примененияпостоянноготокадляэлектроэнергетикизасчет использования прямого преобразова‐ния реакций фотосинтеза и термоядерногосинтеза,аккумулированияэлектроэнергиивнакопителях и передачи воздушными, ка‐бельнымиисверхпроводящимилиниями.

ЛИТЕРАТУРА.1. БеллД. Грядущее постиндустриальное обще‐

ство:опытсоциальногопрогнозирования.‐М.:1999.2. Постиндустриализм. Опыт критического ана‐

лиза / В.И.Якунин [и др.].‐ М.: Научный эксперт,2012.

3.ШкловскийИ.С. Вселенная,жизнь, разум.‐М.:Наука.Гл.ред.Физ.‐мат.Лит.,1987.

4.КапицаС.П.Скольколюдейжило,живетибу‐дет жить на Земле. Очерк теории роста человече‐ства.‐М.:УССР,2009.

5.www.ngm.nationalgeographic.com.6.www.ru.wikipedia.org.7.www.studopedia.ru.8. Змиева К.А., Углева Е.М. Энергосбережение в

промышленности.Учебник.‐М.:Янус‐К,2013.9. Сопоставительный анализ газотурбинных и

поршневых электроагрегатов для покрытия пиковнагрузки и создания резерва электропитания /А.Р.Шульга[идр.]//ВестникМЭИ.2014.№3.

CHARACTERISTICSOFENERGYINFORMATIVESPACEFORNATURALANDELECTROENERGYOBJECTSR.N.ShUL''GA,Ph.D.(Tech.)

FederalStateUnitaryEnterprise"All‐RussianElectrotechnicalInstitutenamedafterV.I.Lenin"(FGUPVEI),12,KrasnokazarmennayaStr.,Moscow,111250,Russia

Abstract.Proposedtouseagraphicalinterpretationoftheenergy‐3Dspacerelativetonineportionsofthefrequencyspec‐trumthatallowstheuseofquantitativecharacteristics:thevalueofthelifecycle,power,efficiency,unitcost,andothernaturalandelectricalobjects.TheadvantagesoftheapplicationofDCinthegeneration,transportation,loadingandstorageofelectrici‐ty.

Keywords:energy‐space,lifecycle,power,efficiency,unitcost,directcurrent.

REFERENCES.1.BellD.Gryadushcheepostindustrial'noeobshchestvo:opytsotsial'nogoprognozirovaniya.‐Moscow,1999.2.Postindustrializm.Opytkriticheskogoanaliza/V.I.Yakuninandothers.‐Moscow,Nauchnyiekspert,2012.3.ShklovskiiI.S.Vselennaya,zhizn',razum.‐Moscow,Nauka.Gl.red.Fiz.‐mat.Lit.,1987.4.KapitsaS.P.Skol'kolyudeizhilo,zhivetibudetzhit'naZemle.Ocherkteoriirostachelovechestva.‐Moscow,USSR,

2009.5.www.ngm.nationalgeographic.com.6.www.ru.wikipedia.org.7.www.studopedia.ru.8.ZmievaK.A.,UglevaE.M.Energosberezhenievpromyshlennosti.Uchebnik.‐Moscow,Yanus‐K,2013.9.Sopostavitel'nyianalizgazoturbinnykhiporshnevykhelektroagregatovdlyapokrytiyapikovnagruzkiisozdani‐

yarezervaelektropitaniya/A.R.Shul'gaandothers//VestnikMEI,2014,No.3.


№3(95),2015

76 Информация

ИНФОРМАЦИЯ IIIНАУЧНО‐ПРАКТИЧЕСКАЯКОНФЕРЕНЦИЯ

«ТЕОРЕТИЧЕСКИЕИПРАКТИЧЕСКИЕВОПРОСЫПРИМЕНЕНИЯПРИБОРОВ

КОНТРОЛЯВХРВТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ»

Официальныйсайтhttp://vzorconf.ru

ПриглашаемВаспринятьучастиевIIIНаучно‐практическойконференции«Теоретические

ипрактическиевопросыпримененияприборовконтроляВХРвтеплоэнергетике»

Местопроведения:Россия,НижнийНовгород.

Времяпроведенияконференции:22‐24сентября2015года.

Формаконференции–очная.

Принятьучастиевконференциимогутнаучныеработники,докторанты,аспиранты,специали‐

сты‐практикивобластиконтроляводно‐химическихрежимовватомнойитепловойэнергети‐

ке,атакжевсепроявляющиеинтерескрассматриваемымпроблемам.

Тезисыдокладовпланируетсяопубликоватьвжурнале«Энергосбережениеиводоподготовка».

Направленияработыконференции:

*ТехнологическиеаспектыконтроляВХРТЭСиАЭС;

*АХКисистемымониторинга;

*Приборныйконтроль.Опыт,проблемы,решения.

Врамкахконференциипланируетсярассмотретьследующуютему:

«Современноесостояниенормативнойбазыводно‐химическихрежимоввэнергетике.

СОИНВЭЛ.Статус.Нормыитребования.Соответствиероссийскойприборнойбазы.

Перспективыразвития».

Рабочийязык:русский.

Заявкинаучастиепринимаютсядо01.09.2015.

ТезисыдокладовпринимаютсявэлектронномвидевформатеWordдо05.07.2015,

e‐mailдляотправкиматериалов:[email protected]

Организаторы:ООО«ВЗОР»г.НижнийНовгород

Контакты:[email protected];+7(831)229‐65‐50,229‐65‐30,88001002322

№3(95),2015


Информация 77

Центр высшего образования, получаемого не впервые (политехническое направление) Университета машиностроения (МАМИ)

Информация по набору студентов на 2015/2016 гг. Центр высшего образования, получаемого не впервые (политехническое направление)

Университета машиностроения проводит набор студентов на заочную форму обучения по следующим направлениям:

№ п/п Направление подготовки Стоимость обучения

в год, руб.1. 21.05.02- Прикладная геология 57 0002. 21.05.03-Технология геологической разведки 57 0003. 21.05.04- Горное дело 57 0004. 08.03.01- Строительство 57 0005. 13.03.01- Теплоэнергетика и теплотехника 70 5006. 13.03.02- Электроэнергетика и электротехника 70 5007. 21.03.01- Нефтегазовое дело 57 000

Обращаем внимание, что обучение проводится по индивидуальным учебным планам,

срок обучения устанавливается индивидуально, по итогам первой успешно сданной сессии. Категория абитуриентов, имеющих право подать документы на обучение

№ п/п

Образование (что закончил)

Документ об образовании

Вступительные испытания

1. Высшее техническое / гуманитарное образование

Диплом и приложение о первом высшем образовании

Внутренние вступи-тельные испытания

(русский, математика, физика)

2. Неполное высшее образование

Академическая справка; справка об обучении



3.

Диплом СПО (среднее профессиональное образование) (окончание до 2009 г.)

Диплом и приложение СПО



4.

Диплом СПО (среднее профессиональное образование) (окончание после 2009 г.)

Диплом и приложение СПО ЕГЭ

Общежитие, для обучающихся по заочной форме обучения, предоставляется на время

установочных и экзаменационных сессий. Центр высшего образования, получаемого не впервые (политехническое направ-

ление) Университета машиностроения: 107996, г. Москва, ул. П.Корчагина, д. 22 корпус 2 ауд. 306-307, сайт www.msou-ipk.ru, e-mail: [email protected], тел.8-495-683-88-23

Приёмная комиссия: 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38 (корпус «Н», ауд. Н-407), проезд: станция метро «Электрозаводская» или платформа «Электрозаводская» Казанской ж/д., тел. +7 495 22-305-22; mami.ru | mami.ru/pk | [email protected] | abiturientum.ru.


№3(95),2015

78 Страницаглавногоредактора

СТРАНИЦАГЛАВНОГОРЕДАКТОРА

***ОсновнымпротиворечиемвразвитиисовременногообществанапланетеЗемляявляетсяпротиворе‐

чиемеждусоциалистическимпутемразвитияикапитализмом,характеризующимсяалчностьювластьимущих(олигархов),экономическимикризисами,вызванныминесправедливымраспределениемпродуктовтруда,войнами,приносящимисверхприбыливластьимущим,бедствиемнародныхмасс.Сегоднябольшин‐ство государств управляется жестокой капиталистической диктатурой. Центром её является, без‐условно,нашглавныйврагСША,уничтожающиестраны,ставшиенапутьсоциализма(СССР,Ирак,Ливия,Югославия),подчинившиесебепочтивсестраныЕвропы,включаяЕвро‐АзиатскуюРоссию,заисключени‐ем,можетбытьАвстрии,Белоруссии,ДаниииШвеции,гделидерыгосударствбольшесклоняютсяксо‐циалистическимтрадициям.Улюдейнетшансовспастимир,есливсёбудетидтипосегодняшнемусце‐нарию. Неудивительно,чтомногиелюдихотелибыжитьвтакомобществе,чтобыумолодёжибылобудущее,аувсехлюдейдостойноенастоящее,причемнечерезгодилидва,илидесять,какобещаютхит‐роумные наместники олигархов, а именно сегодня. Очевидно, что основная битва за спасение человече‐ствабудетмеждусторонникамикапитализма,охкакихмногоразвелосьзаденьгивовсеммире,исто‐ронникамисоциализма,начьейстороневпервуюочередьБог,призвавшийнародымирасоблюдатьегоза‐поведи,ведьихристианскаярелигия,имусульманскаярелигияглавнымисчитаютсправедливостьира‐венство. Капиталисты вынуждают людей примириться с произволом и постепенно утратить пред‐ставлениеонравственности,отвернутьсяотзаповедей,одинаковыхдлявсехнебесныхрелигий.Выбилииз обиходамилосердие, сострадание, любовь к ближнему, рекламируют педофилию. Особенно ярко этопроявляетсянаУкраине.Сегодня,когдаукраинскийнародпереживаетглубокийдуховныйкризис,толькосоциализм может утверждать фундаментальные ценности: веру в православие, братство людей инародоввсехрасикультур,любовькближнему,заботуоботверженных.

Капиталистыпридумалисистемудлительногосохранениясвоейвластиспомощью,такназываемыхсвободныхвыборов,своегородаигрувнаперсток,накоторыхвсегдапобеждаеттот,укогобольшеденег.Дажевтехслучаях,когдасовершаютсяреволюции,перевороты,майданыониспомощьюденегуспеваютзахватитьвласть.ВотнаУкраиненародсовершилгосударственныйпереворот,аквластипришласа‐танинская«сотня»,уничтожающаяукраинскийнарод:Коломойский,кроликЯценюк(Бакай),Тимошенко(Капительман), фюрер Тягнибок (Фротман‐Цегельский), Порошенко (Вальцман) и далее в должностяхминистровлитовцы, американки, армяне, грузиныит.п.Ихверныйзащитниклидерцентракапитали‐стов,главныйврагсоциализмаиславянскихнародовпонедоразумениюнобелевскийлауреатпремиимираОбама.Агдежесамиукраинцы?Неужелионинастольконикчемны,чтодажевОдессе,вотчинеинтел‐лектуальныхлюдей,ненашлосьникогонаправлениекромепожирателягалстуковбесноватогогрузина,бывшегооднокурсникапоуниверситетуПорошенко.Хотяоднокурсникииодноклассникисейчасвмоде,инетольконаУкраине.Вомногихстранахвовласти,какпишутвинтернете,неменееполовиныправи‐тельства,парламентаивысшихгосударственныхсановниковипочтивсеолигархинепредставляютко‐ренноенаселение.ПрактическивсеСМИ,каналытелевиденияирадиотакжевихруках.Аэтооченьваж‐наявласть,оченьвысокооплачиваемая, самаяглавная,посколькуонаформируетобщественноемнение,манипулирует им итем самым предопределяет результаты выборов и фактически создаёт исполни‐тельную, законодательную и судебную власти в государстве. Кудаже ведет Украину и украинцев этавласть?ВкапиталистическуюЕвропу,вкапиталистическийЕвросоюз,гдебудетхорошовластьимущим,анародныемассыбудутпо‐прежнемунаправахрабоввглубокойнищете.Иненадоимпомогатьвэтом,ноненадоимешать, пустьидутсмиром.Вскореиони самииЕвропаобэтомгорькопожалеют. ЧтопроисходитспростымилюдьмихорошовиднонапримеревступленияЛитвывЕвросоюз.Значительнаячастьнаселения,срединихмногомоиххорошихзнакомых,разбежаласьповсемусветувпоискахзаработ‐ка. Причем высококвалифицированные специалистыработаютдворникамиили нянечками, лишь бынепомеретьсголоду.

В условияхдиктатуры, будьтокапиталистическаяилипролетариата,многое, еслине всё, конечнозависитотличноститех,ктовозглавляетобщество.Конечносредиглаварей,тудапростонеидутпо‐рядочныелюди,даихтуданиктоинепустит,редковстречаютсявысокоморальныелюди,стремящиесясоблюдать заповедиИисусаХриста,желающиепомогатьпростымлюдям,такиекак: ВладимирИльичЛенин,ЭрнестоЧеГевара,УгоЧавес,Ма́оЦзэдун,ФидельКастроидругие.Гораздочащесрединихвстре‐чаютсякарьеристыипрохиндеи,верныеслугиаморальныхкапиталистов,длякоторыхмериломвсехдо‐стоинствслужатденьги,неважнокакимиспособамидобытые.ПримеромтакихмогутслужитьГорба‐чев и Ельцин, и их приспешники «демократы», ради личной выгоды разрушившие вопреки воле народов,вспомнимрезультатыреферендумаосохраненииСССР,великоегосударство.КощунственнымвыглядитотносительнонедавнеенаграждениеГорбачеваорденомАндреяПервозванного, осуществленноевбыт‐ностьПрезидентомДмитриемМедведевым, ‐егобынужнопометитьзнакомИудыПредателя,такжекак пометил его дьявол пятном на лбу. Поддерживают Горбачёвате, кто что‐то украл, на чем‐то –

№3(95),2015


Страницаглавногоредактора 79

нажился,получилсвободупредаватьстрануинаэтомзарабатывать,получилсвободуворовать,выво‐зитьденьгизарубеж.Этоониразрушилиипродолжаютразрушатьвсе, чтоещёосталосьотнекогдавеликойстраны.

Когда‐товозниклодвижение«ДемократическаяплатформавКПСС».Однимизглавныхвнейбылво‐прос о «социальной справедливости». Люди возмущались: чиновники, партийные боссы, номенклатураимеютльготы,апростыегражданепростаиваютвочередяхзадешевымипродуктами.Течиновникиипартаппаратчикибылисущиеангелыпосравнениюснынешними.Ихзаработкиотличалисьотсреднихразавполтора‐два,дапопраздникамониполучализасвоижеденьгипродуктовыенаборы.

Сейчасофициальныезаработкифедеральныхчиновниковвдесяткиисотниразпревышаютсредниепоказателипостране.Аихльготы,бонусы,спецобеспечениепостоимостипревышаютэтизарплатывнесколькораз.Даещё,судяпорегулярнымсообщениямвпрессе,онипрактическивсемногоподворовыва‐ют.Пооценкамэкспертов,средипримерносемимиллионовроссиян,относимыхккатегориибогачей,зна‐чительнаячасть ‐ отнюдьне бизнесмены, а чиновники,топ‐менеджерыгоскорпораций, депутатыиихокружение.Чиновникинеприносятникакойпользы,атолькосоздаютвыгодныеимновыезаконыипра‐вила, главные задачи которых ‐ узаконить разворовывание страны, наказывать всех неугодных, созда‐ватьудобныесхемыдля«осваивания»бюджетныхденег.Азачемвасстолькостранеспочтирыночной(по‐вашемужеутверждению)экономикой,господадемократы?ЗарплатаИгоряСечина,пообразованиюпереводчикаспортугальскогоязыка,вгосударственнойкомпанииРоснефть,гдеему,судяпообразованиюнеместо,–4,5миллионарублейвдень (свыше600миллионовв год)!Для сравнения зарплатадокторанаук,профессораоколо30тысячрублейвмесяц.ЗарплатаАлексеяМиллеравгосударственнойкомпанииГазпром–2,2миллионарублейвдень!ЗарплатаВладимираЯкунинавгосударственнойкомпанииРЖД–1,3миллионарублейвдень!Иэтотолькозарплата,аещёонивладеютакцияминамиллиардырублейвсвоихидругихкомпанияхиполучаюттамдивиденды.Асколькоещеразныхчубайсят,разрушившихнашустрану наслаждается итогами своих деяний. Ихтьматьмущая. Вот где резервы для экономии. Чутьподсократитьихгромадныедоходыиглядишь,нашлисьбыденьгиугосударстваналечениеоченьболь‐ныхдетей.

Номысльправительственныхфинансистовдвинуласьвиномнаправлении.Онипризываютпровеститакназываемуюоптимизациитакихсфер,какздравоохранение,образование,наука,культура.Чиновникивбольшинстверегионоввзялисьсокращатьнесвоихсобратьев‐управленцев,аспециалистов‐профессо‐ровидоцентов,учителей,врачей,искусствоведов,ученых‐исследователей.Икачествотойжемедпомо‐щиобрушилось.Аналогичныепроцессыидутвшкольнойивузовскойсистемах,ихобъединяют,амногиепопростузакрывают,какзакрытбылВЗПИ(МГОУ)‐институт,созданныйспециальнодлязаочногообу‐ченияработающихнебогатыхталантливых.Акаковыкадры?Никтонеотвечаетзаназначенныхнапо‐стыгубернаторов,министровит.п.откровенныхжуликов.Наверное,ихнепростотакназначили,азакакие‐тозаслуги,либозакакие‐тоденьги.ВспомнимминистрасельскогохозяйстваРФЕленуСкрынник,врачапообразованию,прокоторуюписали, чтоонапохитиламногомиллиардовинепонесланикакогонаказания; новым министром сельского хозяйства опять назначают инженера‐механика Ткачева.Неужеливстраненеосталосьнормальныхагрономов‐профессионалов?АделоограбившейгосударствоВасильевой...Грустнаякартина.

Взаключениехочетсяпроцитироватьсловамудрогоиоченьпорядочногочеловека,лауреатанобелев‐скойпремииАлександраИсаакиевичаСолженицына.Жаль,чтосейчастакихвмирепочтинеосталось.

1.«СнятиеответственностисЕльцина ‐великийпозор.Ясчитаю, чтоЕльциничеловекстоизегоокружениядолжныпредстатьпередсудом».

2.Написаноиопубликованов1990‐м(«КакнамобустроитьРоссию?»):Опубликованов«Русскоймыс‐ли»,18.06.1981.ВРоссиитекствпервыенапечатанвжурнале«Звезда»,1993,№12:

«Янеоднократновысказывалсяимогуповторить,чтониктоникогонеможетдержатьприсебеси‐лой,ниоткакойизспорящихстороннеможетбытьпримененонасилиеникдругойстороне,никсвоейсобственной,никнародувцелом,никлюбомумаломуменьшинству,включенномувнего,‐ибовкаждомменьшинстве оказывается свое меньшинство... Во всех случаях должно быть узнано и осуществленоместноемнение.Апоэтомуивсевопросыпо‐настоящемумогутбытьрешенылишьместнымнаселени‐ем…Мнеособеннобольнооттакойяростнойнетерпимостиобсуждениярусско‐украинскоговопроса(гу‐бительнойдляобеихнацийиполезнойтолькодляихврагов),чтосамя‐смешанногорусско‐украинскогопроисхождения,ивыросвсовместномвлиянииэтихобеихкультур,иникогданевиделиневижуантаго‐низмамеждуними.Мненеразприходилосьиписать,ипубличноговоритьобУкраинеиеенароде,отра‐гедии украинского голода, у меня немало старых друзей на Украине, я всегда знал страдания русские истрадания украинские в едином ряду ... Вмоем сердечном ощущении нетместа для русско‐украинскогоконфликта, и, если, упаси нас Бог, дошло бы до края, могу сказать: никогда, ни при каких обстоятель‐ствах,нисамянепойду,нисыновейсвоихнепущунарусско‐украинскуюстычку,‐какбынитянулинаскнейбезумныеголовы».

ГлавныйредакторжурналаЕ.М.МАРЧЕНКО


№3(95),2015

80 Литературнаястраница

ЛИТЕРАТУРНАЯСТРАНИЦА

МИХАИЛНИКОЛАЕВИЧПЕТРЕНКО(1817‐1862)

***

Дивлюсьянанеботайдумкугадаю:Чомуянесокіл,чомунелітаю,Чомумені,Боже,тикрилецьнедав?Ябземлюпокинувівнебозлітав.

Далекозахмари,подальшеодсвіту,Шукатьсобідолі,нагорепривітуІласкиузірок,усонцяпросить,Усвітліїхяснімвсегоревтопить.

Бодоліщезмалкуздаюсьянелюбий,Янаймитунеї,хлопцюгаприблудний;Чужийяудолі,чужийулюдей:Хібажхтокохаєнеріднихдітей?

Кохаюсязлихом,привітунезнаюІгіркоімарносвійвіккоротаю,Івгоріспізнавя,щотількиодна—Далекеєнебо—моясторона.

Інасвітігірко,якстанещегірше,—Яочінанебо,менівеселіше!Явдумкахзабуду,щоясирота,Ідумкадалеко,високоліта.

Колибменікрилля,орлячітікрилля,ЯбземлюпокинувінановосілляОрломбистрокрилимунебопольнувІвхмарахнавікиотсвітувтонув!

ПРАВИЛАпредставленияиприемарукописейвпечать

(размещенывИнтернетесформойзаявлениянасайтахжурналаwww.energija.ru,www.enivpress.jimdo.com)

1.СтатьяпредставляетсяпоэлектроннойпочтеилипообычнойпочтесприложениемэлектроннойверсиинаCD.Статьядолжнабытьподписанавсемиавторами.

2.Статьядолжнаиметьобъемнеболее8страниц,размершрифта12пт,напечатанныхчерезполтораинтервала,сучетомрисунков(неболеепяти)итаблиц(неболеетрех).Страницыдолжныбытьпронумерованы.

3.ТекстнеобходимонабиратьспомощьюредактораMSWordгарнитуройArial(безприставокCyr,CE,Black,Narrowит.д.),формулы–вприложенииMathType.

4.Иллюстрациинеобходимовыполнитьвэлектронномвиде(Grayscale)вграфическомформате tif; jpgит.д.,ииметьразрешениенеменее200dpi.Иллюстрациидолжныбытьупомянутывтекстеиотдельноприкладыватьсякстатьямвформатах,вкоторыхонибыливы‐полненыизначально.Подрисуночныеподписидолжныприкладыватьсяотдельноотрисунков.

5.Библиографическийсписоксоставляетсявсоответствиисдействующимитребованиямивединомформате,установленномвРоссий‐скоминдексенаучногоцитирования(РИНЦ).

6.Кстатьеобязательноприлагаетсязаявлениеавторов(поформе,приведеннойнасайтередакции,суказаниемместработывсехав‐торов,ихдолжностей,ученыхстепенейизванийиконтактнойинформации).Оригиналзаявлениянаправляетсяобычнойпочтойвадресучредителяжурнала:107241,г.Москва,а/я35,ООО«ЭНИВ».Всеостальныематериалымогутбытьприсланыпоэлектроннойпочте.

7.КстатьетакжеотдельнообязательнодолжныбытьприложеныдлядальнейшегоразмещениявжурналеиИнтернете:‐названиестатьинаанглийскомязыке;‐аннотациянарусскомианглийскомязыках;‐ключевыеслова(неменеепяти)нарусскомианглийскомязыках;‐пристатейныебиблиографическиеспискивединомформате,установленномсистемойРоссийскогоиндексанаучногоцитирования;‐информацияобавторах(суказаниемихдолжности,местаработысуказаниемпочтовогоадресаидругойконтактнойинформациидля

размещениявжурнале)нарусскомианглийскомязыках.8.Вконцестатьиобязательноналичиессылокнаиспользованныелитературныеисточники(неболее10).9.Краткиерекомендациипонаписаниюаннотаций,рефератовкстатьям(наосновеГОСТ7.9‐95):Объемрефератадолженвключатьминимум100‐150слов(нарусскомязыке),и200‐250слов(850знаков,10‐12строк)нахорошемтех‐

ническоманглийскомязыке.Рефератвключаетследующиеаспектысодержаниястатьи:предмет,тему,цельработы;методилиметодоло‐гиюпроведенияработы;результатыработы;областьприменениярезультатов;выводы.Последовательностьизложениясодержанияста‐тьиможноизменить,начавсизложениярезультатовработыивыводов.Предмет,тема,цельработыуказываютсявтомслучае,еслионинеясныиззаглавиястатьи.Результатыработыописываютпредельноточноиинформативно.

10.Приемкопубликованиюработпроизводитсяпорезультатамнаучнойэкспертизы.9.Редакцияоставляетзасобойправоредакторскойправки.Научно‐техническиематериалыпубликуютсябесплатно,авторскийгоно‐

рарневыплачивается.10. Статьи направлять по электронной почте: [email protected], [email protected], [email protected] или обычной почте простыми

письмамиилибандеролямипоадресу:107241,г.Москва,а/я35,ООО«ЭНИВ».Применениеопубликованныхвжурналематериаловполностьюнаходитсявкомпетенциипользователя.Редакционнаяколлегиянедает

никаких гарантий, подразумевающих юридическую ответственность в результате использования материалов, равно не несет ответ‐ственностьзавозможныйущерблюбогохарактера.Мнениередакцииможетнесовпадатьсмнениемавторовстатей.

Воспроизведение,копированиеилипередачаопубликованныхвжурналематериаловвозможныпопредварительномуписьменномураз‐решениюГлавногоредакторажурнала.

Documents

Кафедра ТВТ - ISSNtwt.mpei.ac.ru/ochkov/E-V-ORC.pdf · 2015-06-24 · логий БР и ЗЯТЦ на современном этапе. 2. Анализ системных