CC BY
30lрасш и подвод теплоты qподв = q1 от внешних источников, а на других - сжатие с затратой работы lсж и отвод теплоты qотв = q2 к внешним источникам.
В соответствии с первым законом термодинамики для этих условий, с учетом знаков для теплоты и работы, будем иметь:
а) для прямых циклов
_ 1 расш тсж _ тполезн .
q\~ q2~l ~ 1ц ;
it=1™/^=1 - q^qi. (28)
б) для обратных циклов
q — q = iрасш—iсж=—i • j2 ' _ ц '
s = qJK = qJK — i; (29)
£ = qi/l4 = s +1, (30)
где r]t — термический коэффициент полезного действия;
s — холодильный коэффициент для холодильной установки;
коэффициент преобразования теплоты для компрессионной теплонасосной
установки.
Проведенный анализ частных случаев подтверждает известные результаты и доказывает, что отношение Л/ / 'Lli является базовым для определения вида предельных процессов и формирования критериев эффективности.
Выводы
1. Получено общее уравнение для процесса, протекающего в потоке рабочего тела pvm =const.
2. Выявлено базовое соотношение Л//Xl, которое является основой для
формирования критериев эффективности и определения показателя m предельных процессов.
3. Анализ частных случаев подтверждает известные результаты и доказывает, что отношение Л/ / 'Lli является базовым для определения вида предельных процессов и формирования критериев эффективности.
Список используемых источников
1. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа. - М.: Энергия, 1973. - 296с.
2. Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. - М.: Наука, 1979. - 512 с.
3. Анисимов С. Н. Термодинамическая эффективность процессов теплообмена при вынужденной конвекции / С. Н. Анисимов // Строительство и техногенная безопасность. — 2010. — Вып. 30. — С. 161 - 175.
УДК 696.2
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГАЗОВОЙ СЕТИ В
СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ
Боровский Б.И.
Национальная академия природоохранного и курортного строительства Атрощенко С.Ю.
Алуштинское управление эксплуатации газового хозяйства
Показано, что применение при газификации села полиэтиленовых труб по сравнению со стальными позволяет сэкономить 42 % средств, уменьшить срок окупаемости затрат на газификацию села на 42 %, а период строительства газопровода снизить на 32 %.
Газификация, полиэтиленовые и стальные трубы, экономия средств, срок окупаемости, период строительства
Введение
При газификации населенных пунктов наряду со стальными трубами могут использоваться полиэтиленовые трубы. ДБН [1] требует: «При проектировании систем газоснабжения следует предусматривать технические решения, обеспечивающее рациональное использование газового топлива, материалов и оборудования». Отсюда следует необходимость технико-экономической оценки эффективности использования полиэтиленовых труб вместо стальных, нашедших широкое применение в газовых сетях.
Анализ публикаций
ДБН [1] устанавливает, что полиэтиленовые трубы применяются только при подземной прокладке при давлении до 0,3 МПа на территории городов и до 0,6 МПа на территории поселков и сел и на межпоселковых газопроводах. В работе [2, 3] отмечается, что полиэтиленовые трубы имеют ряд достоинств: высокая коррозийная стойкость, малая масса, легкая обработка труб и значительно меньшее гидравлическое сопротивление, чем у стальных труб. Несмотря на отмеченные преимущества, в литературе отсутствует комплексная технико-экономическая оценка использования полиэтиленовых труб в системах газоснабжения. Данные по монтажу полиэтиленовых труб приведены в справочнике [4].
Цель и постановка задач Целью статьи является выявление особенностей полиэтиленовых газопроводов. Задача состоит в численном сравнении характеристик полиэтиленовых газопроводов с газопроводами из стальных труб, обычно используемых в системах газоснабжения.
Методика исследований
Методика исследований состоит в проектной проработке газификации села с полиэтиленовыми и стальными трубами. В соответствии с генеральным планом, в селе находится жилой массив (162 жилых дома и 5 пятиэтажных четырехподъездных коммунальных домов), снабжаемый газом низкого давления, промышленные здания (электрозавод, котельная, хлебозавод) и баннопрачечный комбинат, к которым подается газ среднего давления. Наряду с расчетом годового и часового потребления газа [1] и гидравлическим расчетом газовых сетей [3], расчеты по строительно-монтажным работам велись в соответствии с [4].
Основные результаты работы и их анализ В результате расчетов установлено, что в селе проживают 1872 чел., из них в коммунальных домах - 900 чел. Общее годовое потребление газа 3147,7 тыс.м3 при часовом потреблении 1232,6 м3. Годовое потребление газа низкого давления для жилого
3 3
массива составит 1157,5 тыс.м при часовом расходе - 556,8 м . Остальное - газ среднего давления, расходы определены для каждого газопотребителя.
С использованием данных по часовым расходам газа запроектированы газовые сети низкого и среднего давления при полиэтиленовых и стальных трубах. Расчеты показали, что по номенклатуре газовые сети из полиэтиленовых и стальных труб близки, аналогичная картина наблюдается и в случае газовых сетей низкого давления. Это свидетельствует о малом влиянии гидравлического сопротивления полиэтиленовых труб в сравнении со стальными при заданных потерях давления на ветвях газовых сетей.
В табл. 1 и 2 приведены фрагменты календарных планов строительно-монтажных работ в случае устройства газовых сетей из полиэтиленовых и стальных труб.
Таблица 1
Фрагмент календарного плана производства работ по монтажу газопровода из
е Обоснование я трудоемкость 3 Л н с
№ п/п Наименовани работ Единицы измерения Объем работ Норма времен чел*час ел* ас ел*дней Состав бригад Сменность Продолжително дни
1 Разработка траншей с подчисткой дна 1 км. 9,56 Е1-39-2 546,6 5225 633,13 30 2 11
2 Устройство щебеночного основания 10 м3 47,6 Е23-1-2 16,32 776,8 97,1 30 2 2
3 Сварка труб плети на бровке траншеи 1 км. 9,56 Е9-2-7 563,56 5388 673 30 2 11
4 Укладка трубопровода в траншеи 1 км 9,56 Е9-2-7 298,8 2857 357 30 2 6
5 Сборка и установка ГРП шт. 6 Е25-17-1 38,9 233,4 29,18 30 2 1
6 Установка фасонных астей т. 1,65 Е9-2-7 535,5 883 110 30 2 2
7 Испытание газопровода на гермети ность 1 км. 9,56 Е25-46-1 271,76 2598 324,8 30 2 6
8 Обратная засыпка траншей 1 км. 9,56 Е1-39-2 108,7 1039 129,9 30 2 2
I 41
> 9
Таблица 2
Фрагмент календарного плана производства работ по монтажу газопровода из _стальных труб (без учёта их ^ поточного выполнения)
№ п/п
и 8 В й И О
в ю
и сЗ
8 й я
л к «
к о
Я &
8 и
Ч £
м а
н
о ^
а
и (Ч ю О
и
8 «
о в
о о ю О
сз8У 3 В Й
ю г
трудоемкость
£
(Г
*
е
(Г
58
е
В
д
*
е
(Г
Л
и 18
р
ю
ь т с о
в в
е м
и
в
«
е
«
о
д
о £
Разработка траншей с подч исткой дна
1 км.
9,56
Е1-3 9-2
546,6
5225
633,13
30
11
Устройство
щебеночного
основания
10 м3
47,6
Е23-1-2
16,32
776,8
97,1
30
Сварка труб плети на бровке траншеи_
1 км.
9,56
Е25-4-1
704,45
6734,5
841,8
30
14
1
2
2
2
2
3
2
Продолжение табл. 2
4 Укладка 21
трубопровода в траншеи 1 км 9,56 Е25-7-1 1046 10000 1250 30 2
5 Сборка и
установка ГРП шт. 6 Е25-17-1 38,9 233,4 29,18 30 2 1
6 Установка фасонных
частей т. 1,65 Е25-11-1 669 1104 138 30 2 2
7 Испытание газопровода на
герметичность 1 км. 9,56 Е25-46-1 271,76 2598 324,8 30 2 6
8 Устройство катодного
заземления Т. 1,36 Е25-60-1 744 1012 126,5 30 2 2
9 Обратная засыпка
траншей 1 км. 9,56 Е1-39-2 108,7 1039 129,9 30 2 2
I 61
Из табл. 1 и 2 следует, что номинальная продолжительность строительно-монтажных работ по газовой сети из стальных труб составляет 61 день, а по сети из полиэтиленовых труб - 41 день. В результате комплектования календарных планов получены результаты, приведенные в таблице 3.
Таблица 3
Параметр полиэтиленовые трубы стальные трубы полиэт. - % стальные
Срок строительства, дни 34 50 68
Трудоемкость работ, чел.дни 2354,1 3570,4 66
Максимальное кол-во рабочих, чел. 60 60 1
Минимальное кол-во рабочих, чел. 30 30 1
Из табл. 3 следует, что срок строительства при использовании полиэтиленовых труб составил 68 % от срока строительства трубопровода со стальными трубами (уменьшение срока строительства на 32 %), а трудоемкость работ снизилась на 34 %. При этом количество рабочих одинаково как в случае полиэтиленовых, так и в случае стальных труб.
Остановимся на экономических оценках затрат на газификацию села и срока окупаемости этих затрат. Оплата газового оборудования и его монтаж ведутся газопотребителями непосредственно после завершения монтажных работ. Вместе с тем газопроводы среднего и низкого давления, сетевой ГРП и катодные станции находятся на балансе строительно-монтажного предприятия. Стоимость всего этого возмещается ему постепенно, в течении срока окупаемости из прибыли от поставок газа потребителям. По состоянию на январь 2012г., плата за газ потребителями составляет 4,0916 грн/м3. Стоимость закупки газа для предприятий 3,0235 грн] мъ. Плата за газ населением зависит от годового потребления газа. Проведенные расчеты показали, что годовое потребление газа одной коммунальной квартирой составляет 315,5 м3, при наличии счетчика тариф в этом случае составит 0,7254 грн/м3 . В случае частных домов, которые отапливаются и обеспечиваются горячей водой от автономных котлов, годовое потребление газа
33
определяется величиной 6400 м . При этом тариф - 2,2482 грн м . Стоимость закупки газа для населения 0,8934 грн/м3 .
НДС на доход строительно-монтажного предприятия от платы за газ равен 25 %, налог на прибыль 20 %.
Стоимость 1 т стальных труб с арматурой (принято, что на 1 т труб приходится 100 кг арматуры) - 10 307 грн. Стоимость подземной прокладки 1 м стального трубопровода - 13,58 грн. Стоимость прокладки 1 м полиэтиленовых труб - 9,4 грн. Прейскурант цен 1 м полиэтиленовых труб (грн) при диаметре 50 мм - 14,33; 63 мм -22,35; 75 мм - 31,37; 110 мм - 66,94 грн.
Результаты расчетов приведены в табл. 4.
Таблица 4
Результаты экономических расчетов__
Параметр полиэтиленовые трубы стальные трубы полиэт. -% стальные
Затраты на газификацию села, тыс. грн. Срок окупаемости, год 665,91 14,8 1146,44 25,5 58 58
Срок окупаемости определяется как отношение затрат на газификацию села к прибыли, получаемой за счёт разности продажной и покупной стоимости газа для промышленных предприятий и населения.
Из табл. 4 следует, что затраты на газификацию села и срок окупаемости затрат при использовании полиэтиленовых труб составляет 58 % от соответствующих показателей для стальных труб, т. е. уменьшение затрат и срока окупаемости составляет 42 %.
Выводы
При газификации села использование полиэтиленовых труб по сравнению со стальными позволяет:
— сэкономить 42 % средств;
— снизить срок окупаемости затрат на 42 %;
— уменьшить трудоемкость строительно-монтажных работ на 34 %;
— сократить срок строительно-монтажных работ на 32 %.
Список использованных источников
1. ДБН В.2.5-20-2001. Газоснабжение. -К.: Госстрой, 2001. - 287 с.
2. Ионин А. А. Газоснабжение / Ионин А. А. -М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.
3. Снш П.М. Газопостачання населиних пункпв i об'екпв природним газом. Навчальний поабник / Снш П.М., Шишко Г.Г., Предун К.М. - К.: Логос, 2002. - 198 с.
4. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборники Е1, Е9, Е23, Е25. - М.: Госстрой СССР, 1989. - 308 с.
УДК 536.3:535.312:62-503.56
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОФИЛЯ ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ
Завалий А.А.
Южный филиал НУБиП Украины «КАТУ», г.Симферополь
Описан алгоритм оптимизации геометрической формы отражающей поверхности инфракрасного излучателя, основанный на сопоставлении результатов моделирования переноса излучения оптико-геометрической и тепловой моделями. Выполнена оптимизация параболического профиля отражающей поверхности для линейного источника излучения, целью которой является обеспечение равномерного распределения потока излучения по облучаемой плоской поверхности. Ключевые слова: инфракрасный излучатель, отражающая поверхность, облучаемая поверхность, оптимизация
