CC BY
15
3. Технология и проектирование лесных складов : учебн. пособ. [для студ. ВУЗов] / А.К. Редькин и др. - М. : Изд-во "Экология", 1991. - 288 с.
4. Гомонай М.В. Технология переработки древесины : учебн. пособ. / М.В. Гомонай. -М. : Изд-во МГУЛ, 2007. - 232 с.
5. Гомонай М.В. Древесное биотопливо: брикеты и гранулы : практ. пособ. - М. : Изд-во "Рамтип", 2007. - 90 с.
6. Краснов В.П. Прикладная радиоэкология леса : монография / В.П. Краснов, А.А. Орлов, В. А. Бузун, В.П. Ландин, З.М. Шелест. - Житомир : Изд-во "Полисся", 2007. - 680 с.
Гомонай В.В., Гомонай-Стрижко М.В. Возможности безопасной заготовки и переработки древесины на загрязненной территории радиоактивными элементами
Рассмотрены возможности безопасной заготовки и переработки древесины на загрязненной территории радиоактивными элементами с применением современных технологий и машин, которые могут выполнять такую работу.
Ключевые слова: загрязненная древесина радиоактивными элементами, заготовка и переработка, технологии и машины.
Gomonay V.V., Gomonay-Stryzhko М..V. The possibilities of safety harvesting and processing of wood in the radioactive-contaminated area
Considered here are the possibilities of wood in the radioactive-contaminated area by means of modern technologies and machinery that is capable of performing such work.
Keywords: radioactive-contaminated, harvesting and processing, technologies and machinery.
УДК 536.+553.98 Астр. О.Ю. Берлт1 - НУ "Львiвська полтехтка"
ВПЛИВ ТИСКУ, ТЕМПЕРАТУРИ ТА К1ЛЬК1СНОГО ВМ1СТУ МЕТАНУ В ТРАНСПОРТОВАНОМУ ГАЗ1 НА РЕЖИМ РОБОТИ ТУРБОДЕТАНДЕРНО1 УСТАНОВКИ
Показано вплив термодинамiчних характеристик природного газу на режим ро-боти турбодетандерно! установки. Пщ час здшснення розрахунгав щодо визначення роботи турбодетандера з щеального газу запропоновано враховувати похибку щодо вмюту частки метану в транспортованому газг Отримано графiчнi залежностг
Ключовг слова: робота турбодетандерно! установки, показник адiабати, питома теплоемшсть.
Постановка проблеми. На сьогодш економ1я паливно-енергетичних ресуршв е одним 1з важливих напрям1в переведення економ1ки на шлях штен-сивного розвитку 1 рацюнального природокористування. Енергозбереження -це проблема, вир1шувати яку необхщно в будь-яюй краш. Значну економто паливно-енергетичних ресуршв можна здшснити на етат !х споживання. Як вщомо, близько 70 % загального потенщалу енергозбереження кра!ни мають змогу здшснювати споживач1 енергп 1 тшьки 30 % - виробники [1, 2]. У цш ситуацп потр1бно шукати також й шш1, нетрадицшш методи, застосування яких дасть змогу ютотно тдвищити техшко-економ1чш показники роботи енергетичного обладнання без значних збшьшень катталовкладень. Одним 1з прюритетних напрям1в економп енергп на тдприемствах газотранспортно!
1 Наук. ке^вник: проф. М.С. Мальований, д-р техн. наук
галузi е застосування турбодетандерних установок (ТДУ) для отримання електроенергп за рахунок використання технолопчного перепаду тиску газу тд час його редукування.
Мета роботи - дослщити питання залежностi показника адiабати (k) вiд тиску та початково! температури i !х вплив на роботу ТДУ; визначити вплив змши кшьюсного складу метану на роботу ТДУ; на прикладi дослщжу-ваних об'ектiв конкретизувати тенденцп впливу визначених рашше показни-кiв газу на роботу ТД У.
Виклад основного матер1алу. При роботi магютральних газопоста-чальних систем на газорозподшьних станцiях (ГРС) виконуемо зниження тиску транспортованого природного газу вщ 5,5 до 0,1 МПа. На сьогодш для цього зниження тиску використовують дросельш пристро!. Однак цей про-цес, як вiдзначали ранiше, можна здшснити i за допомогою турбодетандерно! установки, використовуючи перепад тиску для отримання роботи i вироблен-ня електроенергп. У випадку використання ТДУ природний газ перед впуском у детандер необхщно пда^вати, оскшьки пiд час розширення вщ почат -кових температур, характерних для мапстрального газу (вiд -5 до 10оС), температура його в кшщ розширення може досягнути дуже низьких значень, не-допустимих щодо умов роботи обладнання (-98...-83 оС), а саме зниження температури пов'язано з тим, що виконуеться робота в турбодетандерь
Процес розширення газу в адiабатних умовах, тобто за вщсутносп зовнiшнього теплообмiну, може вщбуватися без змiн ентропп тiльки за вщ-сутностi яких-небудь внутрiшнiх процешв тертя. Тому для задоволення умо-ви s=const необхiдно всю енерпю стисненого газу перетворити в зовшшню роботу без втрат. Очевидно, що при цьому внутрiшня енергiя газу змен-шуеться максимально, тому такий процес супроводжуеться найбiльшим зни-женням температури. Робота, що здшснюеться газом у цьому процес^ повинна бути повнютю передана iзольованому вщ газу обладнанню. Цей процес можна зобразити виразом:
Jp
де: р\ тар2 - тиск газу перед турбодетандером i тсля нього.
Цей вираз дшсний за однакових швидкостях газового потоку на входi та виходi. Якщо реальнi процеси протiкання i розширення газу не можуть проходити без тертя, то в адiабатичних умовах процес s=const в дiйсностi ви-конати неможливо. Його розглядають як щеально наближеним для реальних процешв.
Для визначення величини judp необхщно знати термодинамiчний закон змши стану газу, тобто мати аналггичний зв'язок мiж тиском та питомим об'емом газу. Для щеального газу такий зв'язок встановлюемо рiвнянням iзо-ентропiйного процесу (рiвнянням Пуассона для адiабати реального газу):
р xvk = const,
де k - показник адiабати.
Використовуючи piBMHM для адiабати реального газу, можна визна-чити величину передбачуваного теплоперепаду:
HT = p1 хщх
к-1
1
Pi
(1)
Показник адiабати, що входить в рiвняння розраховуемо за формулою
; и
к = — х
(2)
Р \OUJs р \dujj,
Однак визначення його залежно вщ початкових та кiнцевих значень спричиняе певнi складностi, якi ми розглянемо даль
Роботу газу можна розраховувати за формулою
1д = - к.2, (3)
де: И\ - ентальтя газу на початку процесу, к2 - ентальшя газу в кшщ зворот-ного процесу розширення.
Залежнiсть к вiд температури та перепадiв тиску на розглянутому нами ГРС "Винники" ВАТ "Львiвтрансгазу", що представленнi на рис. 1 (при цьому в даних щодо станцп: перше значення - тиск газу на входi газорозпо-дшьно1 станцп, в МПа; друге значення - тиск на виходi зi станцп, в МПа).
О 40 80 120 160 200 240 280 Температура природного газу, *i °С
Рис. 1. Залежтсть показника ад'шбапш метану eid температури та перепаду
тиску газу
З графжа видно, що показник адiабати к iз зростанням температури значно зменшуеться i для перепаду тиску 3,6/0,23 МПа в розглянутому дiапа-зош температур це зменшення становить - 9 %. Вiдповiдно, при заданому к, не залежно вщ температури, робота турбодетандера буде визначено з деякою похибкою. Тобто, застосовуючи рiвняння (1), необхiдно використовувати от-риманi показники адiабати, що представлен на рис. 1.
У межах проведених нами розрахунюв термодинамiчнi властивостi метану значно вiдрiзняються вщ властивостей iдеального газу.
Тому якщо пiдставимо в рiвняння (1) рiвняння Клайперона, то отри-маемо рiвняння для розрахунку роботи iдеального газу:
¡д =-X Я х Т1 X
д к-1 1
к-1
1
(4)
На рис. 2 представлено залежнють роботи турбодетандера, що розра-ховано за рiвнянням для iдеального газу при к=1,3 та за нормативним рiвнян-ням метану залежно вщ температури, а також наведено вщносну похибку роботи турбодетандера для розглядувано! ГРС "Винники", яку розраховували за такою формулою:
51д = 1 ) х 100%. 1д
(5)
—♦— реал. 133 —•— щыл, газ —мохибка
О 50 100 150 203 250 300 температура природного газу, И, ОС Рис. 2. Залежтсть роботи турбодетандера для Реального, реального газу та вiдносних розбiжностей мж ними вЫ температури для метану за перепадiв тиску 3,6/0,23 МПа на ГРС "Винники "
На рис. 2 видно, що коли недостатньо точно задати показник адiабати к в рiвняння щеального газу, то робота турбодетандера може бути значно зменшена або збшьшена. Так, при к=1,3 щ вщхилення змшюються в дiапазо-ш температур 0...300 оС внаслiдок перепаду тиску 3,6/0,23 МПа похибка роз-рахунку роботи турбодетандера становить -2,4. +6,6 %.
Як вiдомо, природний газ складаеться здебiльшого з граничних вугле-воднiв типу СПН2 п+2, азоту, дюксид вуглецю та сiрководню. А оскшьки основ-ним компонентом природного газу е метан, то вщ його кшькюного вмiсту в сум^ будуть iстотно залежати i властивосп само! сумiшi, зокрема i и iзо-барна теплоемнiсть, яку можна визначити за формулою
1°Ум. (6)
Срум = £ Ср Х%г/Ос
де: с'р - питома теплоемнють i-го компонента сумiшi, хi - масова частка ьго компонента сумш^ Осум - маса одиницi об'емно! сумiшi.
Я .„ . .. (4) к-1 Я . Якщо здiйснити замiну в рiвняннi зокрема (4)-= — та тдставити
к Ср
в нього рiвняння (6), то отримаемо формулу (7) для розрахунку роботи турбо-детандера з урахуванням властивостей кшьюсного вмiсту природного газу:
1д = [ХСР хх]х Т х
1
Р1
X СРхх _
(7)
або, пiдставивши теплоемнiсть метану, оскiльки необхщно враховувати, що його вмiст ютотно впливае на показники роботи турбодетандера, отримаемо наступне рiвняння для розрахунку роботи турбодетандера:
1д = [срн4 х хсн4 + Xср х х]хТ х
1 -I Р
Р1
сСрН4 хХсН4 +Х СР хХ _
(8)
Як видно з рiвняння (8), зi зменшенням частки метану теплоемнють
сумiшi зменшуеться i вiдповiдно комплекс
1 -I р2 Р1
срн4 хХсН4 +ХСРхХ _
також
зменшуеться i як наслiдок, робота детандера стане меншою, як це ^ представлено на рис. 3.
10 30 50 70 90 110 130 150 170 150 температура пщ|гр!ву газуД1, ОС
Рис. 3. Робота, вироблена турбодетандером, залежно вiд вм^ту природного газу
Ц розрахунки проводили для перепадiв тиску природного газу на ГРС "Винники" - 3,6/0,23 МПа. Температура газу на входi в турбодетандер приймали в дiапазонi 10...150 оС.
На рис. 3 представлено залежнють роботи турбодетандера вiд темпе-ратури пда^ву газу перед детандером i вмiсту природного газу для перепа-дiв тиску, характерних для роботи ГРС. Як видно з графжа, чим менше метану в природному газ^ тим меншою е потужшсть, що виробляе детандер. Це пояснюють тим, що зменшення частки чистого метану зменшуе теплоемнiсть газово! сумiшi. Похибка величини роботи турбодетандера, що працюе на природному газ^ вiд роботи турбодетандера, що працюе на чистому меташ, дорiвнюе 1,6 %. Враховуючи, що по мапстральним газопроводам Укра!ни транспортуеться природний газ iз рiзним вмiстом метану (в межах 85,8-
98,8 %), варто мати на yBa3i, що зниження частки метану в ra3i на кожнi 10 % призводить до розбiжностi в розрахунку потужносл роботи ТДУ в межах 7 % у визначенш потyжностi ТДУ.
Висновки. Як видно з наведених розрахунюв, використання рiвняння iдеального газу приводить до похибки у визначенш реально! потужносп ТДУ. Тому для розрахунку надалi потрiбно використовувати рiвняння для визначення роботи турбодетандера з реально транспортованого у трубопро-водi газу. Потрiбно також враховувати, що зi зниження частки чистого метану зменшуеться теплоeмнiсть газово! сум1ш1, а приймаючи це у розрахунках, отримаемо змогу бiльш точно визначити питому роботу турбодетандера.
Л1тература
1. Агабабов B.C. Детандер-генераторные агрегаты на тепловых электрических станциях / B.C. Агабабов, A.B. Корягин. - М. : Изд-во МЭИ, 2005. - 48 с.
2. Агабабов B.C. Основные особенности применения детандер - генераторных агрегатов на ТЭЦ / B.C.Агабабов // Энергосбережение и водоподготовка. - 2002. - № 3. - С. 27-29.
Берлинг О.Ю. Влияние давления, температуры и количественного содержания метана в транспортированном газе на режим работы турбо-детандерной установки
Показано влияние термодинамических характеристик природного газа на режим роботы турбодетандерной установки. При совершении расчетов по определению работы турбодетандера с идеальным газом предложено учитывать погрешность по содержанию доли метана в транспортированном газе. Получены графические зависимости.
Ключевые слова: работа турбодетандера, показатель адиабаты, удельная теплоемкость.
Berling O. Yu. Influence of pressure, temperature and quantitative methane transported gas in regime turbo expander plant.
In the article influence of thermodynamics descriptions of natural gas is rotined on the mode of operations of the turbo-expander setting. At carried out calculations in relation to determination of work of turbo-expander on ideal gas it is suggested to take into account an error in relation to maintenance of fate of methane in the transported gas. Graphic dependences are got.
Keywords: work of the turbo-expander setting, index of adiabatic, specific heat capacity.
УДК 630*[1+811.2] Доц. 1.М. Сопушинський, канд. с.-г. наук -
НЛТУ Украши, м. Львiв
АНАТОМ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 ПРЯМОВОЛОКНИСТО* ТА ХВИЛЯС-ТО-ЗАВИЛЬКУВАТО1 ДЕРЕВИНИ ЯВОРА (ACER PSEUDOPLATA-NUS L.) ТА ЯСЕНА ЗВИЧАЙНОГО (FRAXINUS EXCELSIOR L.)
Дослщжено анатомiчнi особливосп прямоволокнисто! та хвилясто-завилькува-то! деревини явора та ясена звичайного, а саме: дiаметр судин, !х кшьгасть в 1 мм2, кшьгасть серцевинних промешв в 1 мм та вщношення висоти до ширини широких багаторядних серцевинних промешв. Статистично шдтверджено вщмшност будови прямоволокнисто! та хвилясто-завилькувато! деревини ясена звичайного та явора. Встановлено анатс^чш параметри дiагностyвання дерев iз хвилясто-завилькуватою деревиною.
