Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск
Том 59, № 1 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-1

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА 

5-13 849
Аннотация

The paper considers evaluation procedure for the degree of active power losses reduction in the power transmission lines under 1 kV and 6–10 kV of the systems of electric power supply of industrial enterprises with compensating installations mounted at the side of the customer. The capacitor installations conform to the applied voltage level and factor in dielectric losses in the capacitors. The voltage at the compensating device terminal changes from 0.95 to 1.05 of the capacitors nominal voltage. The study did not account for reactive power losses in the line, nor did it for its charge capacity, conditioned by relative shortness of the cable lines generally operating in the mains of industrial enterprises. For this reason, the quantities of reactive power being consumed and generated by the transmission line are negligible and do not significantly affect the reactive power flux. The researchers obtain functional relations that allow estimating the degree of power loss reduction in the transmission line factoring in its explicit initial data. They perform mathematical analysis of the obtained functional relations and study the function by means of derivatives. The function extremum points are found as well as the intervals of its increment and decrement. A graphical research of the obtained functional relation is performed. It is ascertained that reduction of the active power losses is contingent on the line and the capacitor-installation engineering factors, the electrical energy consumer reactive load value as well as the voltage applied to the capacitor installation. The functional relations presented in the article can be employed in scoping calculation necessary for decision making on the reactive power compensation in systems of the industrial facilities electric power supply. Their account will allow a more accurate estimate of technical and economic effect of the capacitor bank installation in the electrical mains under 1 kV and 6–10 kV. 

14-24 636
Аннотация

Восстановление износа оборудования и устройств энергоблока проводится в период планового ремонта. Качество восстановления износа оценивается техническим состоянием и выполнением ремонтных работ. Качество проведения ремонтных работ характеризует организационно-техническую деятельность электростанции и ремонтного предприятия и оценивается по пятибалльной системе. Различают три оценки технического состояния: соответствующее, соответствующее с ограничениями и не соответствующее требованиям нормативно-технической документации. На практике эти ограничения обусловливают существенную неопределенность решения. В дополнение к регламентируемым методикам в качестве информационной поддержки предлагается оценку качества восстановления износа (качества ремонта) проводить по характеру изменения технико-экономических показателей. Рекомендуется техническое состояние энергоблоков также оценивать по пятибалльной системе. Выделены недопустимая, неудовлетворительная, удовлетворительная, хорошая и показательная оценки. Показано, что критерии оценки зависят от характера изменения надежности и экономичности работы после ремонта при увеличении или уменьшении технико-экономических показателей относительно их среднего, минимального или максимального значений до ремонта. К недопустимому качеству восстановления износа отнесены случаи, когда один или большее число технико-экономических показателей не только не улучшили свое значение, а ухудшили его, причем стали хуже наихудшего из наблюдаемых на энергоблоках значений. Показательная оценка качества восстановления износа выставляется при условии, что оценки технико-экономических показателей после ремонта не только улучшены, но и превысили наилучшую среди наблюдаемых оценок на энергоблоках. Разработанные метод и алгоритм оценки качества выполнения плановых ремонтов способствуют практической реализации независимого мониторинга по данным не только об изменении числа и длительности простоя при аварийных отключениях энергоблока, но и измерения и расчета технико-экономических показателей. Совершенствование анализа изменения технико-экономических показателей позволяет существенно повысить оперативность оценки качества ремонтных работ и тем самым снизить затраты, связанные с нечетким ранжированием надежности и экономичности работы энергоблоков по предъявляемым требованиям. 

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА 

25-45 601
Аннотация

Приведены результаты пинч-анализа, термодинамического анализа на базе эксергетического метода, на основе которых определены варианты повышения эффективности энергообеспечения основного оборудования в отделочном производстве легкой промышленности на примере аппаратов периодического действия для крашения текстильных материалов. Научно обоснованная оценка возможности совершенствования энергообеспечения теплотехнологического производства предприятий легкой промышленности Беларуси актуальна и востребована в сложившейся экономической ситуации. Эксергетический метод позволяет получить указанную оценку наиболее простым и логичным путем по сравнению с другими методами термодинамического анализа, например энтропийным или с помощью теории циклов. Привлечение пинч-анализа позволяет не только проверить результаты оценки, но и указывает проблемные места, требующие кардинальных изменений и модернизации. Благодаря такому комплексному подходу можно наметить простые пути энергосбережения в существующих технических системах преобразования вещества, что важно в условиях действующего производства для успешного решения задачи снижения себестоимости продукции. Изложенное иллюстрируется на примере наиболее распространенного теплотехнологического производства легкой промышленности, которое во многом остается проблемным для большинства предприятий республики. Предлагаемые пути решения не являются исчерпывающими, но предлагают эволюционные изменения, обеспечивающие экономические показатели, которые отвечают требованиям времени и возможностям предприятий. Другой немаловажный фактор представленных анализа и путей совершенствования энергообеспечения теплотехнологий – то, что предлагаемые изменения могут быть реализованы на базе оборудования, которое положительно себя зарекомендовало в ходе длительной эксплуатации на различных производствах и выпускается в республике в кооперации с зарубежными разработчиками. 

46-55 558
Аннотация

Проведен анализ вариантов расположения теплоизоляционных слоев по отношению к несущим конструкциям наружных ограждений, показаны основные преимущества и недостатки трех вариантов. Отмечено, что с теплотехнической точки зрения предпочтителен вариант утепления с наружной стороны. Однако при использовании в качестве теплоизоляционного слоя микромодулей, разделенных экранами из алюминиевой фольги, необходимо производить учет отражательной способности экранов, которая позволяет снизить лучистую составляющую в общей величине теплопередачи через ограждение и таким образом повысить сопротивление теплопередаче конструкции или при равенстве этих величин привести к снижению толщины теплоизоляционного слоя. Для расчета суммарной теплопередачи использовали известные данные, с помощью которых было доказано, что величина общего теплового потока снизилась в 1,4 раза, а сопротивление теплопередаче – на 1,76 м2 град./Вт. Это позволяет уменьшить толщину теплоизоляционного слоя (с учетом двух экранов) на 0,07 м. Расчеты показали, что учет отражательной способности экранирования дает возможность снизить расчетный тепловой поток, проходящий через ограждение. Это в свою очередь позволяет уменьшить термическое сопротивление конструкции и ее общую толщину на 70 мм за счет малой толщины теплоизоляции из микромодулей. В результате расчета влажностного режима установлено, что условия эксплуатации ограждения в зимний период являются вполне приемлемыми и реальной конденсации водяного пара в этот период наблюдаться не будет. Построены графики тепловлажностного режима наружных ограждений, из которых видно, что зоны конденсации не затрагивают слой утеплителя (микромодули), а зона конденсации при уменьшении толщины теплоизоляционного слоя образовывается лишь при «жестких» условиях наружной температуры холодного месяца. Уменьшенная до 230 мм толщина стеновой конструкции позволит использовать «старый» парк форм при заводском изготовлении панелей с одновременной экономией энергоресурсов при тепловой обработке.

56-64 659
Аннотация

На основе численного моделирования процессов переноса теплоты и массы в отапливаемом помещении выполнено исследование локальных характеристик теплообмена на внутренних поверхностях ограждений в условиях естественной конвекции. Анализ осуществлен на основании распределений температуры поверхности, конвективного коэффициента теплообмена, удельного конвективного и удельного радиационного потоков. Разработанная двумерная физико-математическая модель учитывает сложный сопряженный теплообмен в ограждающих конструкциях и в свободном пространстве помещений, влияние вида отопительного прибора на процессы переноса. Учитывается конструктивная неоднородность ограждений и заполнения световых проемов. Модель также содержит уравнения радиационного теплообмена между поверхностями внутри помещения, оконными стеклами и окружающей средой. Представлен анализ локальных характеристик теплообмена на внутренних поверхностях окна, нижней части наружной стены, расположенной под окном, и пола. Рассмотрены четыре вида нагревателей: радиатор, конвектор, подоконная отопительная панель и напольное отопление. Выявлена существенная пространственная неоднородность распределения параметров теплообмена на внутренних поверхностях ограждений, обусловленная видом отопительного прибора. Наиболее близкий характер распределений соответствующих величин на поверхности ограждений наблюдается в условиях применения радиатора и конвектора, что определяется значительным сходством полей параметров микроклимата в помещении в этих вариантах. Обнаружены характерные особенности формирования локальных параметров теплообмена на внутренних поверхностях рассмотренных ограждающих конструкций. 

65-78 641
Аннотация

Рассмотрены пути оптимизации существующей методики расчета теплопоступлений через заполнения световых проемов. При эксплуатации общественных зданий с большой площадью светопрозрачных конструкций в теплый период года можно столкнуться с перегревом помещений из-за неверно учтенной в тепловом балансе значительной величины теплопоступлений от солнечной радиации. Используемая в настоящее время в Республике Беларусь методика расчета не учитывает разнообразие существующих видов остекления, применяющихся в строительстве, и нуждается в переработке. Приведены и проанализированы принципы расчета теплопоступлений от солнечной радиации через светопрозрачные конструкции, используемые при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха в Беларуси, ФРГ и США, произведено их сравнение. На основании анализа установлены пути оптимизации существующей методики расчета теплопоступлений. Во-первых, для территории Беларуси ввиду небольшой разности географических широт возможно осреднение удельных тепловых потоков прямого и рассеянного солнечного излучения. Во-вторых, при расчете теплопоступлений предлагается отказаться от использования удельных тепловых потоков прошедшей через одинарное остекление солнечной радиации, а использовать тепловые потоки, падающие на поверхность. Ввиду этого рассмотрено понятие солнечного фактора остекления и представлено выражение для определения радиационной составляющей теплопоступлений от солнечного излучения с учетом падающих на поверхность удельных тепловых потоков. Рассмотрены варианты снижения количества теплоты, поступающей в помещение через световые проемы: выбор оптимального вида остекления, проектирование проемов с определенным соотношением размеров и применение наружных солнцезащитных устройств. 

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА 

79-90 612
Аннотация

Предложена конструкция гидроэлеваторной установки для очистки водозаборных скважин от песчаных пробок. Рассмотрена гидравлическая схема установки, согласно которой вода из напорного бака подается рабочим насосом в скважину по двум параллельным трубопроводам: гидромониторному с размывающим насадком для разрушения песчаной пробки и подводящему трубопроводу, который подключен к рабочему соплу гидроэлеватора, содержащего всасывающий и подающий трубопроводы для забора гидросмеси и ее удаления из скважины. Составлены уравнения движения жидкости по подводящему и гидромониторному трубопроводам, получены выражения для определения в них потребных напоров. Для нахождения расходов воды в подводящем и гидромониторном трубопроводах предложено использовать графический метод, позволяющий путем построения характеристик насоса и трубопроводов в координатах Q–H найти режимную точку. Для определения полезной высоты подъема, подачи и размеров гидроэлеватора использовали уравнение количества движения с допущением о постоянстве количества движения до и после смешивания потоков в гидроэлеваторе. С целью оценки производительности гидроэлеватора предложены зависимости для расчета продолжительности удаления песчаной пробки в зависимости от ее размеров и расхода инжектируемой жидкости. Приведен пример расчета параметров гидроэлеваторной установки для удаления песчаной пробки в водозаборной скважине глубиной 41 м и диаметром 150 мм, пробуренной в д. Узла Мядельского района Минской области. Работоспособность изготовленного и испытанного в лаборатории опытного образца гидроэлеваторной установки была подтверждена при натурных испытаниях на указанной скважине. Предложенная методика расчета параметров гидроэлеваторной установки позволяет при заданных глубине и диаметре скважины графическим методом подобрать рабочий насос, диаметры подводящего и гидромониторного трубопроводов, а затем рассчитать размеры струйного насоса-гидроэлеватора и подающего трубопровода, произвести анализ эффективности и производительности работы установки. 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)