CC BY
13
Тогда выражение (17) принимает вид:
Р = 1,085аг
2d„
L
а
ik упр
а
m+1 2m
а
R ■ D
и подставляя вместо 6i = mce (условие начала разви-
тия трещины L) получим формулу для определения
4h0
Р ■ Km = 0,948^ д/Ч' Rmce'D
а
= к
th0
коэффициент интенсивности напряжений в зоне концентрации напряжений есть величина постоянная и равная
пороговому коэффициенту
к
th0
для материала, т.е.:
(18)
Учитывая, что при степенной аппроксимации диаграммы деформирования:
1 Р
K1th = „ Kth0
(21)
к,
(19) зв
к.
. (20)
Таким образом, из (19) следует, что произведение порогового коэффициента концентрации на пороговый
В данном случае коэффициент является пороговым коэффициентом интенсивности напряжений для материала, находящегося в зоне концентратора напряжений.
к
В работе [1] показано, что значение Л0
рассчитывается по сведениям о стандартных характеристиках материала. Поэтому зная ^ - упр для определенного концентратора можно по зависимости (20) определить величину напряжений, которые вызовут развитие в концентраторе трещины.
Список литературы 1. Матохин Г.В. Оценка ресурса сварных конструкций из феррито-перлитных сталей.- Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2001.- 202 с.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК В СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ СБРОСНЫХ ВОД ТЭС
Популиди Константин Константинович,
Технический директор Ростовской ТЭЦ-2 ООО «Лукойл - Ростовэнерго» Г. Ростов-на-Дону
Манжина Светлана Александровна, Докторант НИМИ ФГБОУ НПУ «ДГАУ» г. Новочеркасск Денисов Владимир Викторович
Докт.техн.наук, профессор, зав. каф. «Экология, технологии электрохимических производств и ресурсосбережения»
ЮРГПУ (НИМИ), г. Новочеркасск
АННОТАЦИЯ
Для предотвращения теплового загрязнения, которое наблюдается даже в условиях оборотного водоснабжения на ТЭЦ и АЭС, особенно в жаркий период года, целесообразно вводить теплонассные установки, как дополнительный утилизатор тепла. Как показывают расчеты, это не только поможет предотвратить тепловое загрязнение среды, но и получить дополнительную экономию энергоресурсов за счет использования извлеченного тепла.
ABSTRACT
To prevent thermal pollution, which is observed even in conditions of water recycling at TPP and NPP, especially in the hot season, it is advisable to introduce heat pumps, additional heat exchangers. Calculations show that this will not only help to prevent thermal pollution of the environment, but also to obtain additional energy savings through the use of extracted heat.
Ключевые слова: теплонасосные установки, градирни, низкопотенциальное тепло, утилизация тепла.
Keywords: heat pumps, cooling towers, low-grade heat utilization.
Для охлаждения подогретой воды, выходящей из конденсаторов тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС), часто используются градирни, благодаря которым реализуется экономически выгодное оборотное водоснабжение. Охлаждение воды, поступающей в градирню, происходит в основном за счет испарения части воды, стекающей по испарителю под действием силы тяжести. При этом испарение 1 % воды понижает температуру примерно на 6оС [1]. Тем не менее, в жаркое время года указанные градирни функционируют недостаточно эффективно, вследствие чего выходящая из них вода может иметь превышение температуры над проектной на 0,5-1,5оС и более. Данное обстоятельство осложняет поддержание надлежащего технологического режима теплоэлектростанции и в то же время способствует тепловому загрязнению окружающей среды и изменению тем самым микроклимата на прилегающей территории.
В настоящее время, как известно, среди альтернативных и возобновляемых источников энергии значительную роль стали играть теплонасосные установки (ТНУ). Они извлекают низкопотенциальное тепло из природных (воздух, воды, почва) или искусственных (сточные и сбросные воды, например) объектов и превращают его в высокопотенциальное. При этом источник тепла снижает свою исходную температуру, а образующаяся горячая вода используется в технологических или бытовых целях.
Учитывая вышеизложенное, нами рассмотрена целесообразность использования ТНУ для снижения температуры воды, выходящей из систем охлаждения различной производительности. В расчетах, выполненных согласно методическим рекомендациям [2, 3], принимали, что за счет отъема тепла при помощи ТНУ снижала свою температуру только на 1оС. Результаты соответствующих расчетов предоставлены в таблице.
Таблица
Утилизация части теплоты сбросных вод ТЭС (АЭС) при помощи ТНУ_
Объем охлажденной воды (источник), м3/ч Теплота, извлекаемая ТНУ из воды, ГДж/ч Эквивалент извлекаемой теплоты Стоимость** замещенного природного газа, руб./г
по электроэнергии, МВт по природному газу*, тыс.мЗ/ч
1000 4,18 1,16 0,122 610
20000 (Ростовская ТЭЦ-2) 83,6 23,2 2,44 12200
240000 (Новочеркасская ГРЭС) 1003 278,6 23,2 146000
320000 (Ростовская АЭС, 2 ГВт) 1330 370,6 38,9 194500
*Теплота сгорания природного газа принята 34,3 МДж/м3 [1], **Стоимость природного газа - 5руб./м3
Анализ данных таблицы показывает, что утилизация лишь относительно небольшой ( 20 %) части избыточного тепла, заключенного в сбросных водах, например, НчГРЭС, была бы эквивалентной введению в эксплуатацию нового котлоагрегата. Добавим к этому, что благодаря снижению оборотной воды уменьшается тепловое загрязнение окружающей среды и может быть обеспечена надлежащая эффективность работы градирни.
В настоящее время одной из наиболее крупных в мире является стокгольмская ТНУ (Швеция), мощностью 320 МВт. Расположенная на причаленных к берегу баржах, она использует балтийскую воду с температурой 4оС (зимой), охлаждая ее до 2оС. Себестоимость вырабатываемого тепла на 20 % ниже таковой, достигаемой на газовой котельной [4]. Известно также, что общее количество тепла, вырабатываемого многочисленными ТНУ, составляет в Швеции около половины от потребного. Что касается нашей страны, валовый энергетический потенциал тепла выходящих из систем охлаждения ТЭС и АЭС вод оценен в огромную цифру - 108,5 млн. т у.т. [2], что эквивалентно почти 40 % всего добываемого угля.
По-видимому, основным условием для применения ТНУ в целях обеспечения эксплуатационной надежности систем охлаждения оборотной (а в ряде случаев и прямоточной) воды на отечественных тепловых и атомных электростанциях, является экономически приемлемое использование получаемой горячей воды как на самих электростанциях, так и на других объектах. Если предложить последнюю для горячего водоснабжения и отопления, то ТНУ на Ростовской ТЭЦ-2, например, может обеспечить соответствующие потребности почти тысячи семей, а на НчГРЭС - более 10 тысяч. Перспективно применение таких ТНУ и для тепличных хозяйств, снижая их расходы на традиционные энергоносители (уголь, газ и
т.д.) и улучшая в то же время экологические показатели производства.
В развитых странах, где интенсивно развивается индустрия ТНУ самой различной производительности, снабжающих теплом как индивидуальные дома, так и целые городские районы, технические перспективы применения поверхностных вод в качестве источников низкопотенциального тепла отчасти ограничены расстояниями между последними и местами его конечного использования. Согласно накопленному зарубежному опыту, крупная ТНУ с выходной мощностью около 10 МВт может быть удалена на расстояние до 10 км от водного источника низкопотенциального тепла, а при мощности до 1 МВт экономически приемлемое расстояние уменьшается до 1 км [5].
Список литературы
1. Политехнический словарь /Гл. ред. акад. А.Ю. Ит-линский. - 2-е изд. - Совет. Энциклопедия, 1980. -656 с.
2. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в России. Результаты проекта TACIS Europe Aid/116951/C/SV/RU. Санковский А.Г./ Под ред. В.Г. Николаева. - М.: Изд. «АТМОГРАФ»,
2009.
3. Справочник по ресурсам ВИЭ России и местным видам топлива /П.П. Безруких, В.В. Дегтярев, В.В. Елистратов и др. - М.: ИАЦ «Энергия», 2007.
4. Гибилиско С. Альтернативная энергетика/ С. Гиби-лиско; [пер. с англ. А.В. Соловьева]. - М.: Эксмо,
2010.
5. Энергосберегающие технологии в современном строительстве /Пер. с англ. Ю.А. Матросова и В.А. Овчаренко; под ред. В.Б. Козлова. - М.: Стройиз-дат, 1990.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СПЕЦИАЛИСТАМ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОБСЛЕДОВАНИЯ ДЫМОВЫХ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ
Марц Наталья Валентиновна
Заведующий отделом экспертизы зданий, сооружений, проектной документации, ООО «РЦДИС», г. Владивосток
Жилин Александр Игоревич Специалист по промышленной безопасности, ООО «РЦДИС», г. Владивосток
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены вопросы проведения работ по обследованию дымовых и вентиляционных металлических
труб.
Ключевые слова: промышленный альпинизм, требования, трубы.
