Исследование возможных решений

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОМБИНИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ВЭУ, СФЭУ И УСТАНОВОК ПО ПРЕОБРАЗОВАНИЮ ВОЛН

 

ЗАКИРОВ А.Д., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент КУБАРЕВ А.Ю.

 

На сегодняшний день потребляемая мощность возрастает с каждым днем, и цены на органические топливо увеличиваются. И выходом из этой ситуации может являться переход на возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

Одним из факторов, сдерживающим развитие ВИЭ и установок на их основе, является низкая плотность энергии на единицу площади по сравнению с классическими установками на органическом топливе. В связи с этим требуется свободная территория значительно больших площадей. Такие площади в инфраструктуре городов и мегаполисов являются дефицитными, в связи с чем возникает необходимость исследования возможности использования уже существующих объектов для интеграции в них установок на основе ВИЭ.

Для анализа такой возможности нами был выбран «волнорез» в речном порту города Казань. Данный объект представляет собой технически свободную территорию для создания на нём комбинированной установки на основе ВИЭ.

При проведении исследования были рассмотрены различные конструкции по проектированию комбинированной установки. В частности, возможность использования ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения, т.к. они имеют большую эффективность и высокий КПД при низких среднегодовых скоростях ветра. Для выравнивания годовой выработки электроэнергии данную систему можно совместить с фотоэлектрическими модулями.

Если разместить данную комплексную установку на территории «волнореза» можно полностью перевести «Казанский речной порт» на автономное электроснабжение. Максимальное месячное потребление мощности Казанского речного порта составляет 1333 кВт/ ч, если только покрыть эту территорию солнечными панелями при условии 100 % инсоляции солнца, можно получить мощность, составляющую 7477 кВ/ч. По расчетам площадь «волнореза» равна 48226 м².

 

УДК 628.336

 

ПЕРЕРАБОТКА ОБЕЗВОЖЕННОГО АКТИВНОГО ИЛА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ТОПЛИВНЫЕ ГРАНУЛЫ

ЗАРИПОВА Г.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент НИКОЛАЕВА Л.А.

 

В настоящее время все большую актуальность приобретает вопрос охраны природных ресурсов за счет повторного использования отходов производства.

Целью исследования является получение топливных гранул на основе обработанного обезвоженного избыточного активного ила (ИАИ) очистных сооружений, которые могут быть использованы для получения тепловой энергии. Топливные гранулы на основе ИАИ выступают как альтернатива дровам, бурым углям, торфу и сланцам, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами.

Для получения топливных гранул на основе активного ила необходимо проводить его обезвоживание. Одним из современных методов обезвоживания является центрифугирование. В качестве эффективного коагулянта перед механической очисткой предлагается дозировать в суспензию ИАИ необработанный и прокаленный карбонатный шлам водоподготовки.

Центрифугированию подвергались ИАИ, смесь, состоящая из ИАИ и необработанного шлама и смесь, представленная ИАИ и прокаленным карбонатным шламом ТЭС в различных пропорциях. Время центрифугирования составляло 1, 2 и 3 минуты. Скорость вращения центрифуги составляла от 500 до 1500 об/мин.

Влажность ИАИ после центрифугирования с необработанным карбонатным шламом снизилась на 10 %, с прокаленным карбонатным шламом – на 12-16 %.

Из полученного осадка путем окатывания были получены топливные гранулы, которые обрабатывались органическими связующими (крахмал, лигносульфонат), далее высушивались при 110 °С. Определена низшая теплота сгорания топливных гранул.

Таким образом, полученные топливные гранулы могут служить вторичным энергетическим ресурсом на промышленных предприятиях и объектах теплоэнергетики.

 

УДК 621.311, 624.04

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ СТАЛЕАЛЮМИНЕВЫХ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ УСТАЛОСТНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ НА ВЫХОДЕ

ИЗ ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО ЗАЖИМА

ИБРАГИМОВА А.В., ИХСАНОВ Р.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент САБИТОВ Л.С.

 

Исследование напряженно-деформированного состояния гибкой механической связи в узлах жёсткой заделки. В технике существует несколько разновидностей гибкой механической связи с узлами жесткой заделки, к которым можно отнести провода воздушных линий электропередач, вантовые тросовые крепления конструкций, струны частотных датчиков силы и малых перемещений. Все перечисленные элементы, несмотря на различие областей и целей применения, являются сходными в том, что они имеют высокое отношение длины к диаметру, подвергаются значительным растягивающим нагрузкам и поперечным колебаниям. Результатом этих воздействий может быть повреждение гибкой механической связи в узлах их жесткой заделки, где происходит суммирование напряжений от растяжения и от изгиба.

Аналитико-численным методом получаем уравнение для определения значений диаметра консольных частей защитного элемента в местах после выхода из поддерживающего зажима в зависимости от текущей координаты , отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажима

где

Наряду с повышением ресурсной стойкости провода предложенный способ позволяет предотвратить аварии линий электропередачи из-за механических перегрузок проводов в случае возникновении пляски проводов, вызванной сочетанием значительных ветровых нагрузок с гололедными отложениями. В наиболее опасном сечении провода, в месте его выхода из поддерживающего зажима, возникает суммарное напряжение от растяжения провода и от его изгиба. При пляске проводов существенно увеличивается натяжение провода T вследствие того, что удельные нагрузки на провод от веса провода, покрытого гололедом, и давления ветра на покрытый гололедом провод могут в несколько раз превышать нагрузки от собственного веса провода (для провода АС 120/19 более, чем в 5 раз). Кроме того, при воздействии на провод воздушного потока со скоростью, достигающей 30 м/с, происходит увеличение знакопеременного изгибающего момента действующего в этом сечении. При этом эффективность предложенного способа защиты от повреждения проводов в этом случае определяется значительным снижением в опасном сечении провода, с коаксиально приваренным к нему защитным элементом, максимального напряжения sS, равного сумме напряжений от растяжения и от изгиба . Это обусловлено тем, что площадь сечения системы провод с защитным элементом и ее момент сопротивления существенно, соответственно в 4 и 8 раз превышают указанные величины собственно для провода.

Рис.1 Способ защиты проводов ВЛЭП

УДК 536.24