10713

Для эффективного использования теплоты продуктов сгорания, имеющих скрытую теплоту существенно выше, чем при сжигании мазута, наиболее эффективным представляется использование конденсационного теплообменника контактного типа [3].

Внедрение водомазутной эмульсии совместно с установкой контактного экономайзера (см. рис.4) за каждым котлоагрегатом позволит увели-

чить КПДнетто котельной в среднем на 10-12 %. Таким образом, экономия мазута за 3 зимних месяца работы котельной с полной нагрузкой составит

1030 т.

В остальное время экономия природного газа, достигаемая за счет установки контактного экономайзера, составит 1255 тыс. м3.

Рисунок 4 – Схема газо-воздушного тракта с использованием ВМЭ и контактного экономайзера: 1 – котёл ДЕ-16-14; 2 – поверхностный экономайзер; 3 – контактный экономайзер; 4 – дутьевой вентилятор; 5 – дымосос; 6 – дымовая труба; 7 - воздухозаборная шахта; ВМЭ – водомазутная эмульсия; В – воздух; ПС – продукты сгорания; ХВ

– холодная вода; ГВ – горячая вода

Рассмотрим экологическую эффективность данной схемы.

На рис.5 приведены результаты сравнительного расчета выбросов вредных веществ паровым котлом ДЕ-16-14 тепловой мощностью 10 МВт при работе на мазуте и водомазутной эмульсии.

320

Рисунок 5 – Сравнительные характеристики выбросов вредных веществ при использовании ВМЭ: а) выброс СО, NO2; б) выброс SO2; в) выброс бенз(а)пирена

Проанализировав данные графики, сделаем вывод, что значительно снижается выброс оксида углерода (СО), диоксида азота, диоксида серы и бенз(а)пирена.

Также для образования водомазутной эмульсии теоретически возможно использовать сточные воды, что приведет к снижению загрязнения водного бассейна.

Таким образом, внедрение энергосберегающих технологий сжигания водомазутной эмульсии вместо мазута в котельных способствует повышению экологической безопасности процессов сжигания органического топлива и повышению КПД котельной.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Энергетическая стратегия России до 2035 г. (протокол заседания Правительства Российской Федерации от 30 октября 2013г. №38)

2.Иванов, В.М. О механизме горения дисперсных топливных систем / В.М. Иванов, И.В. Радовицкий, В.А. Ценев. – М.: Химия и технология топлив и масел, 1985. – с.18-20.

3.Лебедева Е.А., Гордеев А.В., Любимов А.Ю. Пути снижения теплового и химического загрязнения воздушного бассейна стационарными топливосжигающими установками //Экология урбанизированных территорий, №2.- 2006.- с. 62-64.

4.Лебедева Е.А., Житцова Д.А. Использование возобновляемых источников энергии как способ защиты воздушного бассейна от загрязнений//Великие Реки-2012: Труды конгресса 14-го Международного научнопромышленного форума: в 2 томах. Н.Новгород, 2013. С.344-347

МАТЮХОВ С.А., магистрант кафедры теплогазоснабжения; ПУЗИКОВ Н.Т., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры теплогазоснабжения; БОЛДИН С.В., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры теплогазоснабжения

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

matyuhov.1995@mail.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕПЛОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК НА ВОДЯНОМ ПАРЕ

321

Использование теплонасосных установок (ТНУ) для энергетики, промышленности и предприятий ЖКХ является одним из наиболее перспективных направлений энергосберегающих и экологически чистых энерготехнологий. В последнее время в нашей стране наблюдается интерес к тепловым установкам, это связано, в основном с ростом цен на топливо и проблемами в экологии.[1] Также следует заметить, что за рубежом теплонасосные установки находят более широкое применение на протяжении уже 30 лет.

На рис. 1 показана принципиальная схема работы ТНУ при использовании в качестве рабочего тела водяного пара (R718).[2]

Особенностью предлагаемой схемы является возможность организации отбора теплоты низкотемпературного источника в испарителе за счет непосредственного испарения части подаваемой в него воды (без теплообменных поверхностей), а также возможность передачи теплоты в теплосеть в конденсаторе ТНУ как при наличии теплообменных поверхностей, так и без них (смесительного типа). Выбор типа конструкции определяется привязкой ТНУ к конкретному источнику низкопотенциального источника и требованиями теплопотребителя по использованию поступающего к нему теплоносителя.[3]

Особенностью теплонасосных установок на водяном паре является целесообразность ее использования вместо котельной, в которой сжигается топливо для получения тепла. В процессе сгорания топлива происходит выброс в атмосферу вредных веществ, эти вещества оказывают неблагоприятное воздействие на работоспособность котельной установки , а главное, на здоровье человека.

Внедрение тепловых насосов дает значительное снижение вредных выбросов в атмосферу, так например, даже тну, имеющая коэффициент сезонной производительности (отношение общей тепловой энергии, выработанной за сезон, к общей израсходованной электроэнергии за сезон) равный 2,75, выбрасывает в атмосферу СО2 на 35% меньше, чем газовая установка с КПД 95%.

Рисунок 1-Принципиальная схема ТНУ на водяном паре 1-компрессор;2-испаритель;3-конденскатор;4-генератор

322

Внедрение тепловых насосов дает значительное снижение вредных выбросов в атмосферу, так например, даже ТНУ, имеющая коэффициент сезонной производительности (отношение общей тепловой энергии, выработанной за сезон, к общей израсходованной электроэнергии за сезон) равный 2,75, выбрасывает в атмосферу СО2 на 35% меньше, чем газовая установка с КПД 95%. Ещё одним не маловажным достоинством теплонасосных установок является возможность утилизации низкопотециального тепла сбросных вод. Так, например, в г. Нижнем Новгороде теплонасосные установки на водяном паре, утилизирующие тепло сбросной воды после конденсаторов турбин Сормовской ТЭЦ, установлены на самой ТЭЦ и на рядом расположенной Сормовской нефтебазе. В природоохранной зоне Горьковского автомобильного завода для теплоснабжения гостиничного комплекса установлены два ТН суммарной тепловой мощностью 600 кВт взамен угольной котельной. В Нижегородской области ТН используется в системе оборотного водоснабжения Медикоинструментального завода (г. Ворсма). Также при использовании теплонасосных установок на водяном паре можно не беспокоиться о последствиях утечки холодильного агента.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Новое поколение тепловых насосов для целей теплоснабжения и эффективность их использования в условиях рыночной экономики // Материалы заседания подсекции Теплофикации и централизованного теплоснабжения НТС ОАО РАО «ЕЭС России», М, 15 сентября 2004 г.

2.Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфраструктуре. Информационно – методическое издание. — М.: Из-

дательство «Перо», 2016. — 204 с.

3 Тепловые насосы: учеб. пособие / П.А. Трубаев, Б.М. Гришко. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – 143 с.

МОРОЗОВ М.С., аспирант кафедры отопления и вентиляции, КАЛИКИН А.В., НОСОВА Е.В., ШИШАЛОВ А.В.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, max-

imoroz@yandex.ru.

ГРАНИЦЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРИТОЧНОВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ В МАЛОЭТАЖНЫХ МНОГОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМАХ

323

До начала XIX века в помещениях гражданского и производственного назначения, как правило, взамен организованной приточно-вытяжной вентиляции применялось естественное проветривание. Начиная с середины XIX века в нашей стране стали постепенно применяться естественные гравитационные системы вентиляции, получившие особое признание при массовом жилом домостроении в СССР в 1960…1990 гг. [2, 4].

Внастоящее время в многоквартирных жилых домах (МЖД) в основном преобладает естественные системы вентиляции, состоящие из вытяжных каналов, организованно собранных в шахту и приточных устройств, конструктивно выполненных в виде стеновых приточных клапанов или оконных фрамуг.

Коллективом авторов в рамках проведения научной работы кафедры отопления и вентиляции ННГАСУ было проведено исследование сетей при- точно-вытяжной вентиляции трехэтажного многоквартирного жилого дома на предмет определения теоретически возможного воздухообмена и анализ его соответствия нормативным значениям при различных положениях створок светопрозрачных заполнений типовых квартир многоквартирного жилого дома в двух режимах эксплуатации систем вентиляции – естественном и естественно-механическом (гибридном).

Расчетные схемы системы вентиляции в естественном и естественномеханическом (гибридном) режимах работы представлены на рис. 1.

Впервом варианте расчета анализируется естественная приточновытяжная система вентиляции жилого дома с нерегулируемыми решетками 150х150 мм. Во втором варианте выполнен расчет естественной приточной

имеханической вытяжной системы вентиляции жилого дома с применением бытовых осевых вентиляторов марки Вентс 125 К.

Приток воздуха рассчитан по следующим комбинациям: - только через стеновые клапана марки ПС-101;

- через полностью открытые фрамуги и стеновые клапана ПС-101; - через фрамуги, открытые в режиме «микропроветривания», и сте-

новые клапана марки ПС-101.

324

Рисунок 1 – Аксонометрические схемы системы вытяжной вентиляции малоэтажного многоквартирного дома в двух режимах работы: а) – естественном; б) – механическом

При анализе естественной системы вытяжной вентиляции расчет выполняется для неблагоприятных условий (v = 0 м/с) по формуле [3, 4]:

При расчете механической (гибридной) системы вентиляции суммарное развиваемое давление в канале определяется по формуле:

Главным условием определения максимальной фактической производительности гравитационных и механических вентиляционных каналов является равенство суммарных потерь давления в системе вентиляции [5] и естественного располагаемого давления.

Результаты расчета фактической производительности естественной и механической (гибридной) приточно-вытяжной вентиляции типовой однокомнатной квартиры в зависимости от этажа, расчетных характерных температур наружного воздуха и режимов работы приточных устройств представлены на рис. 2 и рис. 3.

325

180 L, м3/ч

160

140

120

100

Рисунок 2 – Фактическая производительность естественной приточно-вытяжной вентиляции в зависимости от режима работы приточных устройств: а) – полностью открытые фрамуги и приточные клапана; б) – фрамуги, открытые в режиме «микропроветривания» и приточные клапана; в) – закрытые окна и открытые приточные клапана

326

Заключение. Гравитационная система вентиляции вне зависимости от типа естественных приточных устройств и режима работы оконных фрамуг не обеспечивает круглогодичный нормативный воздухообмен в помещениях квартир малоэтажных многоквартирных жилых домов. Применение бытовых вентиляторов в качестве вытяжных устройств поддерживает стабильную работу систем вентиляции, практически не зависит от температуры наружного воздуха и расположения квартиры по высоте здания, однако не обеспечивает требуемый воздухообмен в квартирах малоэтажных многоквартирных жилых домов в круглогодичном цикле эксплуатации.

Вкачестве вытяжных устройств системы вентиляции необходимо предусматривать устройство крышных или канальных вентиляторов, установленных в пространстве холодного чердака, и регулирующих устройств на оголовках шахт (дроссель-клапанов) с целью поддержания круглогодичной обеспеченности параметров микроклимата;

Вкачестве приточных устройств системы вентиляции предлагается использовать приточные стеновые клапана в «зарадиаторной» области помещения или предусмотреть установку оконных рам со встроенными приточными клапанами в верхней зоне фрамуги на стадии разработки строительной документации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Каменев, П.Н. Вентиляция / П. Н. Каменев, Е. И. Тертичник. – М.: Издательство АСВ, 2008. – 624 с.

2.Константинова, В.Е. Воздушно-тепловой режим в жилых зданиях повышенной этажности / В.Е. Константинова. – М.: Стройиздат, 1969. – 134 с.

3.Константинова, В. Е. Расчет воздухообмена в жилых и общественных зданиях / В. Е. Константинова – М.: Стройиздат, 1964. – 154 с.

4.Малявина, Е. Г. Теплопотери здания: справочное пособие / Е. Г. Малявина. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. – 144 с.

5.Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик. – М.: Машиностроение, 1992. – 672 с.

328

САЕЧНИКОВ И.И., студент; БАУСОВА Ю.О., студент; ЖУЛИНА Н.О., студент

ФГБОУ ВО "Нижегородский государственный архитектурностроительный университет", г. Нижний Новгород,Россия,

ilya-saechnikov1@yandex.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ГАЗОПРОВОДОВ

Внастоящее время перед газовой отраслью Российской Федерации возникают новые задачи. Это связано с геополитической необходимостью. География перспективных газоносных регионов охватывает территорию от Баренцева до Охотского и Каспийского морей. Соответственно, различные климатические условия этих регионов предполагают наличие характерных геоэкологических особенностей, которые необходимо учитывать при разработке концепции развития газовой отрасли. Более того, воздействие на окружающую среду объектов газовой промышленности проявляется, как на этапе сооружения, так и на стадии их эксплуатации. [1]

Ключевым вопросом проектирования трубопроводов являются выбор и обоснование его основных конструктивных параметров, таких как материал труб, их наружный диаметр и толщина стенки, способ монтажа, а также защиты от коррозии, обеспечения устойчивости и других эксплуатационных характеристик. Окончательную конструкцию трубопроводов выбирают после сравнительного технико-экономического анализа различных вариантов с учетом конкретных условий строительства и эксплуатации. [4]

Вкачестве примеров использования современных технологий в строительстве газопроводов были рассмотрены:

Газопровод «Голубой поток»

Газопровод «Турецкий поток»

Газопровод «Северо-Европейский газопровод»

Использование полиэтиленовых труб Полученные «в наследство» трубопроводы из металлических и чу-

гунных труб во многих случаях уже требую замены. С середины прошлого века во многих странах активно использую для прокладки водо- и газопроводов полиэтиленовые трубы, изготовленные из полиэтилена низкого давления.

При гарантийном сроке эксплуатации, около 50 лет, труба пнд, в отличие от металлических и чугунных, которые ржавеют и «зарастают» по внутреннему диаметру, остается в рабочем состоянии. Внутренние стенки за время эксплуатации, шлифуясь, приобретают еще большую гладкость, что повышает пропускную способность трубопровода. При одинаковых диаметрах его пропускная способность на четверть больше, чем стального.

329