научная статья по теме Экологичная гидроэнергетическая установка Биология

Текст научной статьи на тему «Экологичная гидроэнергетическая установка»

1. Перепланирование - процесс необходимый в силу изменений, происходящих в реальной жизни и затрагивающих функционирование производства любого масштаба и направленности.

2. Наиболее значимые неопределенности в области разработки ПО - это количество персонала, количество, трудоемкости и порядок решаемых задач, а также производительность персонала, которая может меняться на протяжении всего проекта.

3. Задача динамического перепланирования в области разработки ПО в условиях перечисленных неопределенностей актуальна и требует дальнейшей проработки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Eliyahu M. Goldratt. Critical Chain. (1997) ISBN 0-88427-153-6.

2. Vieira, G., Herrmann, W., Lin. E. Rescheduling manufacturing systems: a framework of strategies, policies, and methods.[Электронный ресурс] / G.Vieira, J.W. Herrmann, E. Lin. - Режим доступа: http://www.isr.umd.edu/Labs/CIM/projects/jos-rescheduling.pdf

3. Ouelhadj D., Petrovic S. Survey of dynamic scheduling in manufacturing systems. Journal of Scheduling. Volume 12, Issue 4 (August 2009). Pages: 417 - 431. 2009. ISSN:1094-6136.

4. Madachy, R. Software Process Dynamics. IEEE Press. 2008.

5. Abdel-Hamid, T., and Madnick, S., Software Project Dynamics, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1991.

6. Brooks, F. The mythical man-month (Essays on Software Engineering). Addison-Wesley Publishing Company Reading. 1975.

7. Костевич Л.С., Лапко А.А. Теория игр. Исследование операций:Учеб. Пособие для эконом. вузов. - Мн.: Выш. Школа, 1981.-231с., ил.

УДК 621.311.21.-827

ЭКОЛОГИЧНАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Бауржан Джамалбекович Кулжабаев1,

кандидат технических наук Виктор Степанович Лысенко2,

кандидат технических наук г. Алматы, РК Токтасын Мендебаевич Мендебаев3,

доктор технических наук 1Казахский государственный женский педагогический университет

2Казахский национальный педагогический университет им. Абая 3Казахский национальный технический университет им. Сатпаева г. Алматы, Республика Казахстан vikstel.777@mail.ru

В докладе сообщается о разработанной конструкции гидравлической теплоэлектростанции малой мощности для снабжения теплом и электроэнергией локальных объектов в предгорных районах, где имеются горные реки или водосбросы по трубопроводам.

Ключевые слова: альтернатива, гидроэнергетика, гидротурбина, теплогенератор, возобновляемые источники, тепло, экология.

В настоящее время остро стоит проблема экологически чистого снабжения теплом и электроэнергией санаторий, спортивных комплексов, домов отдыха, жилых и промышленных объектов, расположенных в предгорьях Заилийского Алатау, а также в других регионах Республики Казахстан.

Особенностью горных рек и водосбросов по трубопроводам этих районов заключается в их малой локальной гидравлической мощности. Поэтому строительство традиционных гидроэлектростанций плотинного типа с экономической и экологической точек зрения нецелесообразно. А предварительная оценка гидроэнергетического потенциала в районе гор Заилийского и Жетысуйского Алатау по заключению немецких специалистов, составляет не менее 4 гигаватт, это примерно четверть общего объема потребляемой в республике энергии. При этом в настоящее время используется только около 2% этой природной энергии.

Традиционные тепловые станции, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе становятся все менее привлекательными не только с точки зрения постоянного роста цен на топливо, но и с позиции охраны окружающей среды. Обеспечение экологической безопасности этих станций требует огромных капиталовложений и не всегда приводит к допускаемой эффективности.

В связи с этим разработка новых альтернативных энергетических установок работающих на возобновляемых источниках энергии является весьма актуальной. Особый интерес и перспективность представляет собой развитие комплексных систем микроэнергетики для локальных объектов, в частности микро гидротеплоэлектростанции (ГТЭС) и микро гидротеплостанции (ГТС).

Принципиальная схема предлагаемой ГТЭС для локального объекта представлена на рисунке 1. Она состоит из гидротурбины 1, роторно-вихревого теплогенератора 2 и генератора электрического тока 3, которые приводятся посредствам кинематической передачи 4 и управляемых муфт 5 и 6.

Рис. 1. Принципиальная схема гидротеплоэлектростанции

Гидротурбина 1 работает от энергии водосброса по водоводу 7, который получает воду от питающего водовода 8 (или русла горной реки). Отработанная вода из турбины 1 отводится по сливному водоводу 9 в питающий водовод или русло горной реки 8.

Снабжение потребителя тепла 10 (здание, теплица и другие) горячей водой для отопления или иных нужд осуществляется теплогенератором 2 через подающий 11 и обратный 12 водопроводы посредствам циркуляционного насоса 13. Обеспечение потребителя электрической энергией осуществляется генератором тока 3. При помощи управляемых муфт 5 и 6 обеспечивается автоматическое включение либо теплогенератора 2, либо генератора тока 3 в зависимости от суточных и сезонных колебаний потребностей потребителя в тепле и электричестве.

Предлагаемую гидростанцию можно использовать только для теплоснабжения, в качестве ГТС. В этом случае электрогенератор 3 не нужен.

Для ГТЭС и ГТС могут использоваться традиционные гидротурбины, мощность которых подбирается для каждого конкретного водосброса. Альтернативой традиционной турбине может служить вихревая гидротурбина, конструкция которой защищена патентом РК [1]. Особенностью этой гидротурбины является то, что она имеет спиральные лезвия и канавки, выполненные по коническим винтовым линиям в виде штопора переходящими в конце в сопловые проходы. Эти лезвия и канавки ввинчиваются в вихревой поток воды, не разрывая его и не создавая кавитации. В обычных турбинах лопасти пересекают поток воды и разрывают его. При этом много энергии расходуется впустую на преодоление сил поверхностного натяжения и сцепления молекул воды. Это ведет к потерям энергии и к появлению кавитационных явлений.

Роторно-вихревой теплогенератор 2, состоит из корпуса в виде цилиндрической обоймы, вала с жестко насаженными модульными роторами с системой отверстий и опорных фланцев, в которых установлены подшипниковые опоры вала и подпружиненные манжеты. Конструкция теплогенератора настолько проста, что производство его можно организовать на базе любого механического предприятия.

Опытные образцы теплогенератора с приводом от электродвигателей номинальной мощностью 7 и 11 кВт изготовлены и последний испытан в аккредитованной лаборатории испытательного центра ТОО «Центр сертификации продукции и услуг» (Протокол испытания № К15/2006 от 12 октября 2006 года) в г. Алматы. Испытания производились в сравнении с аналогичной мощности электроТЭНовым котлом производства фирмы «КЕЛЕТ». Испытания показали, что эффективность выработки тепловой энергии роторно-вихревым теплогенератором на 7% выше, чем у традиционного электроТЭНового котла.

Основными достоинствами предлагаемой тепловой гидроэлектростанции является:

- простота и технологичность конструкции;

- нет надобности в дорогостоящих гидротехнических сооружениях;

- легкая адаптация к существующим водоводам и действующим гидроэлектростанциям;

- широкий диапазон мощностей.

Организация производства вихревых гидротеплостанций малой мощности в Республике Казахстан, как впрочем, и других видов продукции машиностроения, связано с определенными проблемами обеспечения технологичности конструкции на стадии проектирования и технологической подготовки производства.

В связи с этим проведен комплекс работ по обеспечению технологичности конструкции вихревых гидротеплостанций малой мощности.

Конструкция вихревой гидротеплостанции, принципиальная схема которой изображена на рисунке 1, является комплексом, состоящим из отдельных агрегатов. Это напорный 7 с фильтрующим устройством (на рисунке не показаны) и сливной 9 водоводы, гидротурбина 1, кинематическая связь 3 или передаточный механизм (мультипликатор), роторно-вихревой теплогенератор 2 с системой отопления и электрический генератор 3. Из описанных агрегатов необходимо организовать производство лишь роторно-вихревых теплогенераторов разной мощности. Остальные узлы и агрегаты могут быть унифицированными или выпускаться по известной технологии.

Технологичность конструкции роторно-вихревого теплогенератора достигается тем, что она разработана по модульному принципу [2]. Все типоразмеры теплогенераторов имеют одинаковые фланцевые крышки и модульный ротор с системой отверстий и углублений. Все типоразмеры ро-торно-вихревого теплогенератора предназначенные для выработки разных тепловых мощностей отличаются друг от друга количеством модульных роторов, длиной корпуса и вала.

Такая технология позволяет организовать как единичное, так и серийное производство ро-торно-вихревых теплогенераторов. При этом существенно снижаются затраты на проектирование ГТЭС разной мощности.

Область применения роторно-вихревых теплогенераторов не ограничивается ГТЭС и ГТС. Так как для выработки тепловой энергии в них требуется только вращательный привод, то они могут быть использованы для выработки тепла от ветродвигателя, транспортных средств и других [35].

Гидравлическая установка на базе роторно-вихревого теплогенератора, разработанного для прямого преобразования в тепло энергии гидротурбины и других возобновляемых источников, позволяет повысить эффективность выработки тепла на 7% по сравнению с использованием традиционным электро-ТЭНовым котлов, а обеспечение модульности их конструкции позволяет повысить технологичность изготовления и комплектацию теплогенераторов разной мощности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кулжабаев Б.Д., Лысенко В.С. Вихревая гидротурбина. Инновационный патент РК № 21232, дата опубликования 15.05.2009, бюллетень № 5;

2. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М., Машиностроение, 2001, - 368

с.

3. Кулжабаев Б.Ж., Лысенко В.С. Гибридные системы альтернативной энергетики для промышленности и транспорта. Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Ты-нышпаева, №1, 200

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»