Научная статья на тему 'ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ'

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
24
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО / ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ / ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ / ТРУБОПРОВОД / КАТОДНАЯ ЗАЩИТА / КОРРОЗИЯ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Кувшинов Н. Е.

Работа посвящена использованию эффекта термоэлектричества для энергоснабжения станции катодной защиты (КЗ) тепловых сетей, газо и нефтепроводов от коррозии. Применение предлагаемого решения позволит создать условия для обеспечения максимально эффективного использования потенциала энергетического сектора и топливно- энергетических ресурсов (ТЭР) для роста экономики и повышения качества жизни населения, обеспечить надежное снабжение потребителей ТЭР, повысить эффективность использования ТЭР и снизить антропогенное воздействие топливно-энергетического комплекса (ТЭК) на окружающую среду.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE USE OF THERMOELECTRICITY FOR ELECTROCHEMICAL CORROSION PROTECTION

The work is devoted to the use of the effect of thermoelectricity for power supply of cathodic protection thermal networks, gas and oil pipelines from corrosion. The application of the proposed solution will allow to create conditions to ensure the most effective use of the potential of the energy sector and fuel and energy resources for economic growth and improving the quality of life of the population. The reliable supply of consumers of fuel and energy resources. To improve the efficiency of use of energy resources and reduce the human impact of FEC on the environment.

Текст научной работы на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ»

4. сокращение закупочных издержек от 5% до 15%;

5. уменьшение складских запасов от 20% до 40%;

6. сокращение производственных затрат от 5% до 15% Так как у большинства крупных предприятий сформировано большое

число постоянных поставщиков и партнеров, существует целесообразность сотрудничества и заключения соглашений с целью более тесного, точного и быстрого обмена информацией для оптимизации кооперационных производственных отношений. Реализацией соглашений будет следование стратегии SCM, интеграция корпоративных информационных систем, или предоставление доступа контрагентам к внутренним базам данных с информацией по общим проектам.

Использованные источники: 1.Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование теплопроводности в составной области с фазовыми переходами. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 4. С. 39-43.

УДК 621.644:620.197.5

Кувшинов Н.Е.

инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань Kuvshinov N.E. engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Работа посвящена использованию эффекта термоэлектричества для энергоснабжения станции катодной защиты (КЗ) тепловых сетей, газо и нефтепроводов от коррозии. Применение предлагаемого решения позволит создать условия для обеспечения максимально эффективного использования потенциала энергетического сектора и топливно- энергетических ресурсов (ТЭР) для роста экономики и повышения качества жизни населения, обеспечить надежное снабжение потребителей ТЭР, повысить эффективность использования ТЭР и снизить антропогенное воздействие топливно-энергетического комплекса (ТЭК) на окружающую среду.

Ключевые слова: термоэлектричество, термоэмиссионный элемент, теплоснабжение, трубопровод, катодная защита, коррозия.

THE USE OF THERMOELECTRICITY FOR ELECTROCHEMICAL

CORROSION PROTECTION The work is devoted to the use of the effect of thermoelectricity for power supply of cathodic protection thermal networks, gas and oil pipelines from corrosion. The application of the proposed solution will allow to create conditions

to ensure the most effective use of the potential of the energy sector and fuel and energy resources for economic growth and improving the quality of life of the population. The reliable supply of consumers of fuel and energy resources. To improve the efficiency of use of energy resources and reduce the human impact of FEC on the environment.

Keywords: thermoelectricity, thermionic element, heat, pipeline, cathodic protection, corrosion.

В настоящее время для противодействия электрохимическому разрушению (коррозии) стальных трубопроводов применяются различные виды защит - анодная и катодная защиты, а также разнообразные покрытия.Наиболее эффективной считается станции катодной защиты в основе принципа работы которой лежит наложение отрицательного потенциала на защищаемую деталь.

Основными элементами станции катодной защиты являются: выпрямителя (преобразователь) высокого напряжения линии электропередачи в ток необходимой конфигурации, токоподвода к защищаемому сооружению, анодных заземлителей (жертвенный анод), электрода сравнения и анодного кабеля [3, с. 50]. В данной работе предлагается использовать термоэлектричество для электроснабжения станции катодной защиты. Приведена схема экспериментальной установки источника ЭДС, описание и результаты эксперимента.

В основе эффекта термоэлектричества лежит явление получения электрической энергии путем преобразования тепловой энергии. Переход тепловой энергии в электрическую происходит в термоэмиссионных преобразователях. Термоэмиссионный преобразователь — это пара проводников из разных материалов, соединенных на одном конце. Когда один из спаев элемента нагрет больше, чем другой возникает термоэлектрический эффект.

Для подтверждения теоретических данных, была разработана экспериментальная установка, схема которой представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема экспериментальной установки В качестве теплоносителя (рабочей средой) на экспериментальной установке использовался нагретый воздух.

Процесс получения электричества путем преобразования тепловой энергии в результате теплообмена между термоэлектрической секцией и трубопроводом осуществлялся в следующей последовательности:

Нагрев фиксированного расхода воздуха до достижения установившегося режима.

Измерение посредством пирометра температуры начального и конечного участка трубы с последующей фиксацией полученных значений.

Измерение посредством анемометра скоростей воздуха на выходе из теплоэлектрических секций.

качестве трубопровода использовали отрезок металлической трубы длиной 0,5 м и диаметром 50 мм. В качестве рабочего тела использовали воздух, подогреваемый в электрокалорифере. Термоэмиссионные преобразователи были изготовлены из 50 пар отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2 (М1-хромель, М2-копель), соединенных зигзагообразно, концы которых расплющены и плотно прижаты друг к другу и расположены в зоне нагрева и охлаждения, вблизи наружной кромки и наружной поверхности участка трубы, при этом свободные концы теплоэлектрических секций каждого зигзагообразного ряда присоединены к коллекторам с одноименными зарядами

Полученные результаты исследований приведены в таблице 1.

№ Температура Температура Напряжение, Сила тока, Расход

экспери- воздуха на воздуха на воздуха,

В мА

мента входе, °С выходе, °С м3/ч

1 25 20 0,05 15

2 50 38 0,08 27

3 75 50 0,10 30

4 100 74 0,12 40 0,42

5 125 90 0,18 50

Графическое отображение результатов исследований, показывающее основные зависимости выходных параметров, таких как силы тока, напряжения, мощности от разности температур между нагретой поверхностью трубопровода и наружным воздухом приведено на рисунке 1.

Рисунок 1.График зависимости выходных параметров сила тока, напряжения, мощности от разности температур между нагретой поверхностью трубопровода и наружным воздухом.

Выводы. В ходе проведения экспериментальных исследований было установлена возможность использования эффекта термоэлектричества в качестве источника ЭДС для станции катодной защиты, что позволит обеспечить автономное электроснабжение станции и обеспечит повышение надежности и эффективности защиты трубопроводов от электрохимической коррозии.

Использованные источники:

1.Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование кинетики застывания жидкой капли при охлаждении. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. - 2016.- №6 (76). - С. 72-74.

2.Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в кожухотрубном теплообменном аппарате. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 11-12. - С. 75-80.

3.Misbakhov R.Sh., Moskalenko N.I., Gureev V.M., Ermakov A.M. Heat transfer intensifies efficiency research by numerical methods. // Life Science

Journal. - 2015. - Т. 12. № 1S. - С. 9-14.

4.Гуреев В.М., Гортышов П.Ю., Калимуллин Р.Р. Развитие научно-технической базы экспериментальных исследований теплогидравлических характеристик отопительных приборов. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2010. -

№ 3. - С. 46-49.

УДК 621.644:620.197.5

Кувшинов Н.Е.

инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань Kuvshinov N.E. engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan ЛЕГИРОВАНИЕ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА И ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СВОЙСТВА МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ Предлагаемый к публикации материал посвящен решению актуальных вопросов создание износостойкого наплавленного слоя, связанных с наплавочными процессами. Правильный выбор присадочного материала для создания требуемого свойств является единственным условием для получения износостойкой поверхности.

Ключевые слова: износостойкость, твердость, усталостную прочность, наплавленный металл.

ALLOYING WELD METAL AND THE INFLUENCE OF AIIOYING EIEMENTS ON THE PROPERTES OF METAL COATINGS The proposed material is devoted to the publication of the decision of pressing questions the creation of the wear of the deposited layer , related to the surfacing process . The correct choice of filler material to create the desired properties is the only condition for obtaining wear-resistant surface .

Keywords : wear resistance, hardness, fatigue strength , weld metal .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.