Просмотреть оглавление выпуска журнала на E—LIBRARY
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ// Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 7-22.
И.В. Долотовский
dolotowsky@mail.ru
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Ключевые слова: энергетический комплекс, переработка газоконденсатного сырья, термодинамическая кластеризация, эффективность
Аннотация
Приведены результаты термодинамического анализа элементов топливной, электро- и теплоэнергетической систем энергетического комплекса и технологических производств газоперерабатывающих предприятий. Выполнена термодинамическая кластеризация огнетехнического оборудования и аппаратов воздушного охлаждения предприятия переработки сернистого газоконденсатного сырья. Приведен пример термодинамического анализа энергоемкой установки абсорбционной очистки газа и выбора технически реализуемого направления повышения ее эффективности.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 23-31.
Д.Л. Карелин
Набережночелнинский институт (филиал) ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
Ключевые слова: температура конденсации, система охлаждения, рабочий агент, температурный напор, компрессор, многоступенчатое сжатие.
Аннотация
В работе предложена новая методика расчета параметров термодинамического цикла парокомпрессионной системы охлаждения, которая позволяет достичь наибольшей ее производительности и минимальных массогабаритных характеристиках компрессора. По предложенной методике произведен расчет для рабочего агента фреон-10 и даны рекомендации по использованию парокомпрессионной системы охлаждения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ПГУ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 32-42.
А.Ф. Шкрет, М.В. Гариевский
oepran@inbox.ru
Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: парогазовые ТЭЦ, газотурбинные установки, тепловые нагрузки, переменные электрические нагрузки, эффективность
Аннотация
Значительная неравномерность суточных графиков электрических нагрузок и недостаток маневренных мощностей в энергосистемах вызывает необходимость привлечения базовых генерирующих источников (АЭС, базовых КЭС и ТЭЦ) для покрытия переменных графиков электрических нагрузок. Поставлена задача исследовать экономическую эффективность привлечения парогазовых ТЭЦ для покрытия переменной зоны суточных графиков электрических нагрузок. Разработана методика исследования, исходя из которой выполнена оценка КПД отпуска тепла от газовой турбины при различных режимах её работы применительно для энергоблока ПГУ-450Т. Выполнено обоснование варианта разгрузки энергоблока по электрической мощности при условии обеспечения номинального отпуска тепла, определены технико-экономических показателей при заданных режимах его работы в суточном разрезе. В результате исследования установлено, что разгрузка энергоблоков бинарных теплофикационных ПГУ в часы ночного провала нагрузки энергосистемы эффективнее разгрузки АЭС, ПГУ-КЭС и паротурбинных энергоблоков КЭС на сверхкритические параметры пара.
ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА РАСХОЛАЖИВАНИЯ АЭС НА БАЗЕ ВОДОРОДНОГО КОМПЛЕКСА // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 43-52.
Р.З. Аминов, В.Е. Юрин
urin1990777@bk.ru
Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: атомная энергетика, ядерная безопасность, резервирование собственных нужд, обесточивание, повреждение активной зоны, водородный комплекс.
Аннотация
В аварийных ситуациях, сопровождаемых полным обесточиванием атомной электростанции (в том числе при максимальной проектной аварии), дополнительная маломощная паротурбинная установка, комбинированная с водородным комплексом, позволяет обеспечить необходимое для расхолаживания активной зоны реакторов электроснабжение. В штатном режиме дополнительная ПТУ и водородный комплекс работают на выработку электроэнергии. Авторами проведен предварительный вероятностный анализ безопасности АЭС при комбинировании с дополнительной ПТУ и водородным комплексом с учетом нестационарных состояний оборудования в аварийном режиме. Как показали расчеты, рассмотренная трехканальная система аварийного электроснабжения с дизель-генераторами, дополнительной ПТУ и водородным комплексом удовлетворяет второму целевому показателю, установленному для АЭС с ВВЭР нового поколения. В статье показан результат ежегодного снижения риска возникновения ущерба от аварий с повреждением активной зоны для варианта комбинирования трехканальной системы аварийного электроснабжения АЭС с дополнительной ПТУ и водородным комплексом по сравнению с трехканальной САЭ с ДГ и дополнительным общестанционным дизель-генератором. Проведен технико-экономический анализ исследуемой системы с учетом снижения риска возникновения ущерба и без его учета.
РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ СХЕМ ПОДОГРЕВА ИСХОДНОЙ ВОДЫ В СИСТЕМАХ РЕГЕНЕРАЦИИ ПАРОВЫХ ТУРБИН ТЭЦ // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С.53-65.
В.И. Шарапов, А.В. Кузьмин
vlad-sharapov2008@yandex.ru, antochka1987@yandex.ru
ФГОБУ ВПО Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: ТЭЦ, теплофикационные турбины, водоподготовительные установки, регенеративные отборы пара.
Аннотация
Выявлены существенные резервы повышения тепловой экономичности ТЭЦ с помощью совершенствования технологий подогрева потоков добавочной питательной воды котлов электростанций и подпиточной воды теплосети. В частности, подогрев исходной воды перед водоподготовительной установкой во встроенных пучках конденсаторов теплофикационных турбин при малых пропусках пара в конденсаторы нередко не обеспечивает технологически необходимой температуры этой воды перед декарбонизаторами и вакуумными деаэраторами. В связи с этим на большинстве отечественных ТЭЦ применяется крайне неэкономичный подогрев исходной воды перед водоподготовительной установкой паром высокопотенциального производственного отбора турбин типа ПТ. Предложены новые решения по использованию низкопотенциального потока основного конденсата паротурбинной установки ТЭЦ для подогрева потоков исходной добавочной питательной воды котлоагрегатов и исходной подпиточной воды теплосети. Данные решения обеспечивают повышение эффективности системы регенерации и экономичности электростанции за счёт дополнительной выработки электрической энергии на тепловом потреблении. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование энергетической эффективности и промышленной применимости предложенных решений использования в качестве теплоносителя основного конденсата паровых турбин после регенеративных подогревателей низкого давления. Для оценки энергетической эффективности новых схем, связанных с применением потока основного конденсата паровой турбины для подогрева теплоносителей водоподготовительных установок ТЭЦ, а также других внутристанционных потоков воды, применена методика, разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» (НИЛ ТЭСУ) УлГТУ, основанная на определении величины удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении (УВЭТП). Разработаны и зарегистрированы программные продукты, позволяющие автоматизировать процесс расчета энергетической эффективности подогрева исходной добавочной воды котлоагрегатов и подпиточной воды теплосети основным конденсатом паровых теплофикационных турбин.
ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ
УПРУГИЕ И ПЛАСТИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ
В ОБРАЗЦАХ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАСТЯГИВАЮЩЕЙ И ИЗГИБАЮЩЕЙ НАГРУЗОК // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 66-78.
Н.В.Бойченко
nataboi@ya.ru
ФГБУН Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: пластический коэффициент интенсивности напряжений, упругий коэффициент интенсивности напряжений, поверхностная трещина, одноосное растяжение, трехточечный изгиб
Аннотация
Настоящая работа посвящена анализу влияния свойств материала, вида нагружения и геометрических параметров трещины на упругий и пластический коэффициенты интенсивности напряжений. Объектом исследования являлась прямоугольная пластина с центральной полуэллиптической трещиной, рассматривался широкий диапазон сочетаний относительной глубины трещины (от 0.3 до 0.8) и соотношения ее полуосей (от 0.3 до 1). Расчеты проводились при одноосном растяжении и трехточечном изгибе для двух алюминиевых сплавов Д16 и В95. Установлены принципиальные отличия в поведении упругого и пластического коэффициентов интенсивности напряжений для поверхностных трещин в пластине.
ШЕСТИЗВЕННЫЙ МЕХАНИЗМ КАК ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ ФЕНОМЕН СИММЕТРИИ МЕБИУСА // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 79-87.
В.М. Бородин, А.Д. Лустин, Л.Ш. Хаиров, А.В. Щербаков
Bvm45@yandex.ru, adlustin@kai.ru, Khairov37@mail.ru, avscherbakov@kai.ru
Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева — КАИ
Ключевые слова: пространственные шарнирные механизмы, подвижность механизма, геометрические параметры механизма, ориентируемость, пространственная изомерия, компьютерное моделирование.
Аннотация
В работе рассматривается пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами. В частном случае механизм существует в пространстве между двумя сферическими поверхностями, центры которых расположены в точках пересечения осей шарниров, а шарниры расположены на этих двух поверхностях сферы. Пространства, в пределах которых могут существовать звенья механизма, существенно зависят от значений геометрических параметров механизма. В частных случаях механизм при трансформировании способен выворачиваться наизнанку, то есть объекты не могут делиться на «правые» и «левые». В общем случае механизм ориентируем и возможны идентичные в остальном «правые» и «левые» модификации механизма.
ДЕФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 88-96.
А.В. Туманов
tymanoff@rambler.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской Академии Наук
Ключевые слова: ползучесть, поврежденность, накопление повреждений при ползучести
Аннотация
Сформулирована деформационная модель поврежденности для условий маломасштабной и развитой ползучести. Определяющие параметры модели выражены через константы уравнения Нортона и время до разрушения для одного уровня действующих номинальных напряжений. Выполнены численные расчеты полей повреждений в области вершины трещины в условиях двухосного нагружения. Рассмотрено три варианта двухосного нагружения: одноосное растяжение, равнодвухосное растяжение и условия чистого сдвига для пластины, содержащей сквозную прямолинейную трещину с конечным радиусом кривизны. По результатам расчетов представлена кинетика накопления повреждений в материале при сложном напряженном состоянии.
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 98-107.
С.И. Исламова, Д.В. Ермолаев
isvetulia@mail.ru, energoed@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: древесная биомасса, пиролиз, термический анализ, термическое разложение, кинетический анализ.
Аннотация
В статье представлены результаты термогравиметрического анализа гранулированной древесной биомассы. Данные исследования проводились в инертной и воздушной средах при различных скоростях нагрева. Результаты термогравиметрического анализа использовались для определения кинетических характеристик процесса термического разложения древесной биомассы на основе безмодельного изоконверсионного метода. Полученные значения энергии активации отличались в зависимости от степени конверсии и находились в диапазоне 138-242 кДж/моль. Образцы древесной биомассы характеризовались высокой термической стабильностью. Термическое разложение древесной биомассы регулировалось путем диффузии.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ // Труды Академэнерго. 2017. N 3. С. 108-125.
Т.В. Козлова, С.М. Липкин, М.С. Липкин, Т.В. Липкина, В.М. Липкин,
А.А. Постников, Е.Ш. Каган, Л.Н. Фесенко
timskat@mail.ru; kuh-sv82@mail.ru; mail286@mail.ru
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
Ключевые слова: пассивирующие пленки, импеданс, импульсные хронопотенциограммы, рентгенофазовый анализ.
Аннотация
В задачи работы входило, изучение структуры пленок, сформированных на внутренней поверхности нагрева, методами рентгенофазового анализа, гравиметрическими методами, методами локального электрохимического анализа, импедансной спектроскопии, а также исследование корреляции результатов проведенных исследований со скоростью коррозии. В результате было показано, что защитная способность пассивирующих пленок определяется одновременно несколькими ее параметрами: фазовым составом поверхностного слоя, присутствием в нем фаз с высокой катодной активностью; долей свободной поверхности; электропроводностью и температурой теплоносителя. Таким образом, диагностику пленок необходимо проводить по результатам локального электрохимического анализа (ЛЭА) в системном сочетании с долей свободной поверхности (ДСП), импедансной спектроскопией, рентгенофазовым анализом. Морфология пассивирующих пленок может иметь послойный или островковый характер, что определяется составом поверхностного слоя металла в результате его селективного анодного или химического растворения, а также условиями транспорта образующихся продуктов в пассивирующей пленке. В условиях тепловых сетей коррозия протекает по электрохимическому механизму, при этом катодные участки сосредоточены на пленке, а анодные на металле.