10912
.pdfРисунок 2 – Зависимость очертаний ВЗ от h/H
На графике видно, что с уменьшением размера отверстия очертание вихревой зоны увеличивается. Эти очертания можно будет использовать для профилирования входных отверстий вытяжных вентиляционных си- стем с целью уменьшения их КМС.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Зиганшин А.М. Снижение энергозатрат при движении потоков путём профилирования фасонных частей в коммуникациях энергоустано- вок // Надёжность и безопасность энергетики. 2015. №1(28). С.63-68.
2.Зиганшин А.М., Бадыкова Л.Н. Численное моделирование те- чения в профилированном вентиляционном тройнике на слияние // Изве- стия высших учебных заведений. Строительство. 2017. №6. С. 41-48.
3.Зиганшин А.М., Беляева Е.Э., Соколов В.А. Снижение потерь давления при профилировании острого отвода и отвода с нишей // Изве- стия высших учебных заведений. Строительство. 2017. №1. С. 108-116.
4.Зиганшин А.М., Гимадиева Г.А., Батрова К.Э. Численное мо- делирование энергоэффективного вытяжного среднего и последнего боко- вого отверстий // Актуальные вопросы теплогазоснабжения и вентиляции: материалы студенческой научно-практической конференции / ред. кол. В.В. Иванов [и др.]: Донской гос. техн. ун-т. – Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2018. С. 26-31.
5.Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлени- ям/ Под ред. М. О. Штейнберга. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машино-
строение, 1992. 672 с.
6.Соединительный фасонный элемент с профилирующими вставками: пат. 2604264 Рос. Федерация: МПК F16L 43/00, МПК F16L 25/14 / Зиганшин А.М., Алещенко И.С., Зиганшин М.Г. и др.; заявитель и патентообладатель: Казанский гос. арх.-строит. университет. – № 2014137755/06; заявл. 17.09.14; опубл. 10.12.16, Бюл. № 34. – 13 с.
7.Ханжонков В.И., Давыденко Н.И. Сопротивление боковых от- верстий концевого участка трубопровода // Промышленная аэродинамика.
М., 1959. № 15. С.38-46.
8.ANSYS FLUENT 6.3 Documentation / 12.11.1 Near-Wall Mesh
Guidelines. [Электронный ресурс]. URL: https://www.sharcnet.ca/Software/Fluent6/html/ug/node518.htm#sec-guidelines- wf (дата обращения: 30.08.2018).
9. Logachev K.I., Ziganshin A.M., Averkova O.A. On the resistance of a round exhaust hood, shaped by outlines of the vortex zones occurring at its inlet // Build. Environ. 2019. Vol. 151. P. 338–347.
300
КАЛЯКИН П.М., бакалавр кафедры теплоэнергетики, газоснабжения и вентиляции; БАРЫШЕВА О.Б., канд. тех. наук, доцент кафедры теплоэнергетики, газоснабжения и вентиляции
ФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», г. Казань, Россия, pavelkalyakin@gmail.com
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ В СИСТЕМЕ СНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ СЖИЖЕННЫМ УГЛЕВОДОРОДНЫМ ГАЗОМ
Вработе исследуется газоснабжение потребителей сжиженным угле- водородным газом по двухступенчатой схеме газоснабжения с использова- нием промежуточных газонаполнительных пунктов (ГНП). Применение промежуточных газонаполнительных пунктов существенно снижает транспортную составляющую затрат в систему газоснабжения. Основная часть транспортных расходов в пределах радиуса действия ГНС приходит- ся на доставку СУГ с ГНС на ГНП, которая осуществляется по более де- шевому варианту (автоцистернами), в то время как более дорогой вариант доставки СУГ (баллоновозами) ограничивается радиусом действия ГНП.
Для выявления оптимальных параметров двухступенчатых систем газоснабжения с использованием промежуточных ГНП были проведены соответствующие технико-экономические исследования.
Вобщем случае, для двухступенчатой схемы газоснабжения целевая функция задачи имеет следующий вид функционала:
З = f (Зр |
|
;Зр |
;З |
гнп |
;Зб |
;З |
|
;З |
ру |
) = f (R , R |
|
) = min |
(1) |
|||
|
гнс |
|
ат |
|
ат |
бу |
|
0 |
гнп |
|
|
|||||
где |
Зр |
– |
удельные |
приведенные |
|
затраты по |
газонаполнительной |
|||||||||
|
гнс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
станции при реализации газа в автоцистернах, руб/т; Затр ; Затб – удельные приведенные затраты в доставку газа автомобильным транспортом (авто- цистернами и баллоновозами), руб/т; Згнп – удельные приведенные затраты в газонаполнительный пункт, руб/т; З ру – удельные приведенные затраты в резервуарные установки потребителя, руб/т; Збу – удельные приведенные затраты в баллонные установки потребителя, руб/т; R0 – радиус действия
ГНС, км; Rгнп – радиус действия ГНП, км.
В целях численной реализации предложенной модели были проведе- ны соответствующие расчеты. В расчетах использовались следующие ис- ходные данные:
-плотность газопотребления на территории, прилегающей к ГНС;
-схемы снабжения потребителей СУГ;
301
-характеристика дорожной сети при доставке газа с ГНС автоци- стернами;
-то же при доставке газа с ГНП в баллоновозах;
-характеристика застройки поселков: усадебная (коттеджная) с ком- пактной планировкой – 50%, с разбросанной планировкой – 50% от общей застройки;
-доля газа, реализуемая через резервуарные установки.
Результаты расчетов представлены на рис. 1 и 2. Графики показыва- ют зависимость оптимальных параметров региональных систем газоснаб- жения сжиженным углеводородным газом от плотности газопотребления на газоснабжаемой территории и доли газа, реализуемые через резервуар- ные установки.
Как видно из графиков, оптимальные параметры региональных си- стем снабжения СУГ существенно изменяются в зависимости от плотности газопотребления на газоснабжаемой территории и доли газа, реализуемого через резервуарные установки. Указанные обстоятельства необходимо учитывать в проектной практике путем привязки проектных решений к конкретным условиям газоснабжаемой территории. [1,2]
Рисунок 1 – оптимальные параметры газонаполнительного пункта СУГ
302
------- – оптимальная мощность ГНП; –––– – оптимальный радиус действия ГНП; β – доля потребителей, получающих газ от резервуарных установок, в общем объеме газопотребления.
Рисунок 2 – оптимальные параметры газонаполнительной станции СУГ
1 – оптимальный радиус действия ГНС; 2 – оптимальная мощность
ГНС.
Энергоэффективность системы газоснабжения населённых пунктов также зависит от типоразмеров подземных резервуаров и остаточного уровня газа в резервуаре.
В данном исследовании предполагается, что сжиженный газ, нахо- дящийся в баллоне, реализуется потребителем полностью, наличие оста- точного уровня газа в баллоне не предусматривается. Вместе с тем, при низком остаточном уровне газа в баллоне испарительная способность по- следнего не удовлетворяет расчетной потребности. Потребитель в данном случае получает меньшее количество газа, то есть наблюдается частичный отказ систем газоснабжения. В ряде случаев испарение газа в баллоне во- обще прекращается (полный отказ систем газоснабжения). Поэтому вели- чина остаточного уровня газа в баллоне играет определенную роль. Ре- зультаты теоретических и экспериментальных исследований показывают, что надежное газоснабжение потребителя от баллонных установок с мак-
303
симальной обеспеченностью газопотребления требует наличия остаточно- го уровня газа в размере 24% (при установке в квартирах только газовых плит) и 32% (при установке в квартирах газовых плит и водонагревателей). [3,4]
В результате технико-экономических исследований было установле- но что, наиболее эффективный вариант децентрализованного снабжения потребителей сжиженным газом от резервуарных установок обеспечивает- ся на базе подземных цилиндрических резервуаров вертикального типа. В целях определения оптимальных типоразмеров (геометрического объема) индивидуальной резервуарной установки, остаточного уровня газа в резер- вуаре были проведены соответствующие исследования, результаты кото- рых в таблице 1. [5]
Таблица 1 – выбор оптимального типоразмера подземного резервуара СУГ
|
|
|
|
|
В том |
Годо- |
Годовое |
Рекомен- |
Остаточ- |
|
|
|
|
|
Максималь- |
числе |
|||||
Характеристи- |
вой |
энергопо- |
ду-емый |
ный уро- |
||||||
ный часовой |
на |
|||||||||
ка объекта га- |
расход газа, |
отопле |
расход |
требле- |
объём ре- |
вень газа в |
||||
зоснабжения |
кг/ч |
-ние, |
газа, |
ние, |
зервуара, |
резерву- |
||||
|
|
|
|
кг/год |
МВт/год |
м3 |
аре, % |
|||
|
|
|
|
|
кг/ч |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Усадебные |
|
|
|
|
|
|
|
|||
(коттеджные) |
|
0,7 |
- |
216,66 |
2,83 |
1,3 |
24 |
|||
здания, |
газо- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
вые плиты |
|
|
|
|
|
|
|
|||
То же, плиты и |
|
|
|
|
|
|
||||
водонагрева- |
|
2,24 |
- |
339,69 |
4,43 |
1,3 |
55 |
|||
тели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усадебные |
|
|
|
|
|
|
|
|||
здания, |
газо- |
|
|
|
|
|
|
|||
вые |
плиты |
и |
1,61 |
0,90 |
1203,7 |
28,92 |
2,3 |
55 |
||
котлы |
непре- |
1,36 |
0,66 |
672,03 |
14,23 |
1,3 |
28 |
|||
рывного |
дей- |
|
|
|
|
|
|
|||
ствия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усадебные |
|
|
|
|
|
|
|
|||
здания, |
газо- |
|
|
|
|
|
|
|||
вые |
плиты |
и |
6,1 |
5,39 |
1204,14 |
33,39 |
3,0 |
54 |
||
котлы |
перио- |
4,63 |
3,93 |
672,10 |
8,40 |
2,3 |
46 |
|||
дического дей- |
|
|
|
|
|
|
||||
ствия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коттеджные |
|
|
|
|
|
|
|
|||
здания, |
газо- |
|
|
|
|
|
|
|||
вые плиты, во- |
3,78 |
1,61 |
2104,65 |
49,46 |
3,0 |
50 |
||||
до-нагреватели |
||||||||||
3,31 |
1,14 |
1133,98 |
23,02 |
2,3 |
32 |
|||||
и газовые ото- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
пительные |
|
|
|
|
|
|
|
|||
котлы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
304
Примечание: в числителе - холодная климатическая зона; в знамена- теле - умеренно-теплая климатическая зона.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Курицын Б.Н., Кузнецов С.С. Разработка математической модели комбинированной регазификации сжиженного углеводородного газа / Б.Н. Курицын, С.С. Кузнецов // Вестник СГТУ. – 2011. - №4 (59). С. 218 – 224.
2.Иванова Е.В. Поселковые системы газоснабжения на базе сжи- женного углеводородного газа / Е.В.Иванова, М.В. Павлутин // Вестник СГТУ. – 2005. – №4 (9). С. 117 – 123.
3.Осипова Н.Н. Моделирование региональных систем газоснабже- ния на базе сжиженного углеводородного газа / Н.Н. Осипова // Вестник ИрГТУ. – 2011. – №2 (49). С. 84 – 88.
4.Guohua S. A Liquefied Petroleum Gas Gasification System. Utilizing Solar Thermal Energy / S. Guohua, J. Youyin // Energy and Power Engineering Department, North China Electric Power University. – 2008. – 6p.
5.Kuwahara N. Liquefied natural gas supply optimization / N. Kuwahara, S.V. Bajay, L.N. Castro // Energy Conversion & Management. – 2000. – №41. p. 153-161.
КАМЗОЛОВА О.А., магистрант кафедры отопления и вентиляции
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, olgazarubina1@mail.ru.
ТЕКСТИЛЬНЫЕ ВОЗДУХОВОДЫ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ СИСТЕМА
В настоящее время подача воздуха в помещения осуществляется по- средством традиционных металлических воздуховодов квадратного (пря- моугольного) или круглого сечения. Недостатками данного технического решения являются термодинамический шум, невозможность добиться рав- номерности распределения воздушных масс, а также высокая стоимость монтажных работ.
Одна из последних ступеней в области воздухораздачи и воздухо- распределения – это текстильные воздуховоды. Этому виду воздуховодов свойственно большое разнообразие типов и вариантов исполнения.
Текстильные воздуховоды начали применяться в Европе около два- дцати лет назад как ответ на специфические требования пищевой промыш- ленности, в частности, мясоперерабатывающей, где скорость движения воздуха в помещениях должна быть очень невысокой. Также одно из пер-
305
вых упоминаний – внедрение в 1973 году текстильной системы воздухо- распределения на скотобойне в Дании.
Текстильные воздуховоды нашли применение во всех сферaх про- мышленности и устанавливаются в жилых помещениях. Тот фaкт, что их сегодня устанaвливают в учебных и медицинских учреждениях, a так же используют для воздухообмена в пищевой промышленности, говорит, что этот тип воздуховодов идеально подходит для безопасного кондициониро- вания для здоровья человека.
Текстильные воздуховоды возможно применять в комнатах с огром- ной кратностью воздухообмена, при том, не создавая локальных мест с по- вышенной подвижностью воздуха, как это бывает при струйной раздаче (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Применение текстильных воздуховодов в большом ресторанном за-
ле
Текстильные диффузоры позволяют сэкономить более 50% затрат на распределение воздуха. Речь идет о единой системе со 100% гарантией чистоты после промывки и возможной дезинфекции. Никакую другую си- стему нельзя так легко и основательно вычистить. Воздухопроницаемый текстильный материал предотвращает конденсацию воды на поверхности воздухопровода. Быстрота установки и демонтажа является непревзойден- ной.
Существует несколько видов тканевых воздуховодов: из про- ницaемых материалов; воздуховоды из проницаемых материалов с сетча- тыми продольными щелями; щелевые; воздуховоды из непроницаемого материала с рядами отверстий (перфорация) (Рисунок 2). Возможно при- менение смешанных вaриантов исполнения. Подводящие воздухораспре- делители изготавливаются из специальной синтетической ткани, не про- пускающей воздух. Они могут использоваться как каналы подачи (разде- ления) воздуха. Для производства таких изделий может использоваться: полиамид, полиэфир с пропиткой ПВХ, полиэстер.
306
Рисунок 2 – Виды устaновки текстильных воздуховодов
По сравнению с изделиями из пластика или металла, текстильный рукав имеет такие преимущества:
∙простой способ монтажа;
∙меньший вес (а значит — меньше нагрузка на несущие конструкции);
∙меньший уровень шума при прохождении воздушного потока;
∙защита от коррозии;
∙отсутствие конденсата;
∙долгий срок эксплуатации;
∙возможность снять венткaнал для стирки и дезинфекции;
∙совместимость, их достаточно легко комбинировать с уже установленными металлическими воздуховодами;
∙ремонтопригодность;
∙высокие экoлогичные показатели.
Из минусов:
∙текстильный воздуховод всегда делается под заказ, по индивидуальному проекту;
∙расчет, монтаж и дальнейшее обслуживание таких венткaналов могут выполнять только узкопрофильные специалисты;
∙высокие затраты.
Обычно венткaналы такого типа используют для общественных и производственных помещений. Их монтаж актуален на таких объектах: предприятия пищевой промышленности; продовольственные склады, хра- нилища; производственные предприятия любого назначения при условии, что в помещении не поддерживается высокая температура и не выделяют- ся вещества, способные повредить ткань; офисные помещения; обще- ственные помещения — клубы, кинотеатры, культурные заведения (выста- вочные залы, музеи).
Последним достижением стала возможность наряду с возду- хорaспределением очень эффективно осуществлять дизайнерские решения по освещению помещений. Изысканная и необычная неоновая подсветка потолка, в сочетании с текстильными воздуховодами, смотрится очень стильно, а профессиональное изготовление и монтаж воздуховодов с неоновыми лампами позволяет добиться равномерности в освещении. Это
307
создает дополнительный уют в помещении, гармонизирует настроение, ис- ключает переутомление глаз (Рисунок 3). При необходимости, тканевые воздуховоды могут быть изготовлены в тон помещения (Рисунок 4).
Рисунок 3 – Текстильные воздуховоды с подсветкой
Рисунок 4 – Текстильные воздуховоды необычного цвета
Установка на самых разных спортивных площадках типична для тек- стильных воздуховодов. Для крупнообъемных спортивных залов суще- ствует целый ряд возможностей напрaвленного воздухорaспределения. Или, наоборот, только рассеивание охлаждающего воздуха с минимальной скоростью не будет негативно восприниматься посетителями фитнес- центрa. Речь идет о невысоком помещении, где распределение воздуха все- гда вызывает сложности. Полукруглые текстильные диффузоры на потолке в таких случаях являются оптимальным решением. Специфические усло- вия плавательных бассейнов практически предопределяют необходимость установки в них текстильных воздуховодов.
Используемые ткани, в том числе монтажный материал, высоко- устойчивы к воздействию влажной среды, а комбинация различных цветов может хорошо оживить интерьер. Кухни обычно представляют собой не- большие помещения, а экстремальная тепловая нагрузка и испарения вы- зывают необходимость интенсивной вентиляции. Текстильный воздуховод
308
равномерно рассеивает вентиляционный воздух без возникновения сквоз- няков.
Текстильные воздуховоды легко позволяют отказаться от громозд- ких и тяжёлых металлических изделий, которые заметно уступают им как по эстетическим качествам, так и по простоте монтажа с обслуживанием. Текстильные воздуховоды обеспечивают экологическую безопасность и чистоту, то есть не влияют на здоровье человека и окружающую среду. Также обеспечивают существенную экономию электроэнергии. На сего- дняшний день, при установке систем кондиционирования, вентиляции и воздушного отопления, всё большее предпочтение отдаётся именно тек- стильным воздуховодам.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Малова Н.Д. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомен-
дации по проектированию для предприятий пищевой промышленно- сти, Термокул, 2005
1.СП 71.13330.2017 Изоляционные и отделочные покрытия. Ак- туализированная редакция СНиП 3.04.01-87
2.Тканевые воздуховоды. Catiglioni R. М. : AВОК. № 3. 2004. Перепечатано из журнала «Costruire Impianti» ; перевод с итальянского С. Н. Булекова. Научное редактирование выполнено А. Л. Наумовым, вице- президентом НП «АВОК»
КАТРАЕВА И.В., кандидат техн.наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии, ведущ.инж. НИИ Химии ННГУ; САМОЙЛЕНКО К.Н., студент гр.ЭП-38 кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, kristinasamoilenko97@mail.ru
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БИОТЕХНОЛОГИИ АНАЭРОБНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ КАК СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ФРАКЦИИ ТКО
Загрязнение окружающей среды, исчерпание природных ресурсов, необратимое увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду является сегодня глобальной экологической проблемой человечества.
Немалый вклад в эти процессы вносят выработка электроэнергии, теплоснабжение производственной и жилищно-коммунальной сферы, которые связаны с сжиганием значительных количеств ископаемого
309