Preview

Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы

Расширенный поиск
Том 2, № 3 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32464/2618-8716-2019-2-3

СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

121-128 28
Аннотация

Введение: на примере модернизации двигателя внутреннего сгорания рассмотрены факторы, определяющие тенденции развития машиностроительной отрасли. Дана оценка результативности сотрудничества производителей и ведущих ученых в сфере разработки конструкций газодизельных двигателей. Обосновано требование повышения экологичности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), выявлены причины тормозящие массовое внедрение газодизельных двигателей для транспортных и технологических машин. Выделен параметр влияния газообразного топлива на тепловую нагрузку поршневой группы. Оценено конструктивное совершенство разработки системы охлаждения поршня двигателя. Показаны последствия повышенного воздействия температуры на отдельные участки поршня в виде задиров и сколов, вызывающих отказ ДВС в целом. Выявлено влияние качества моторного масла на работу ДВС.

Методы: исследование проводится на основе анализа трудов ведущих отечественных и зарубежных ученых в области совершенствования конструкции силового оборудования. Теоретико-методологической основой исследования являлись системный подход, методы математического анализа, теория надежности, аналитическая и статистическая обработка результатов.

Результаты и обсуждение: теоретически обосновано повышение тепловой нагрузки поршневой группы в газодизельных двигателях, предложено дополнение конструкции устройством контроля уровня моторного масла и учет ресурса и периодичности замены по параметрам фактического физико-химического состояния с использованием базы данных, представленной в программном продукте.

Заключение: эксплуатация газодизельных двигателей требует от оператора более жесткого контроля за температурным режимом двигателя, состоянием и эффективностью работы моторного масла. Предложено дополнить конструкцию ДВС устройством контроля уровня масла. Разработан алгоритм и программный продукт расчета остаточного ресурса моторного масла по ключевым параметрам с установлением срока их замен. Предложенные решения позволят дать оценку качества моторного масла в режиме реального времени и провести его замену по фактическому состоянию, что обеспечит повышение экономичности и экологичности эксплуатации транспортных и технологических машин.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

129-140 53
Аннотация

Введение: в настоящее время одним из методов решения проблем доставки электроэнергии удаленным потребителям и снижения значительных энергопотерь в процессе ее передачи являются автономные источники электроэнергии различных конфигураций. Основными принципами применяемых в таких случаях энергоцентров становятся генерация, когенерация и тригенерация электроэнергии.

Методы: проведен сравнительный анализ энергоцентров, работающих по разным принципам. В случае генерации электроэнергии проанализированы газопоршневые установки, использующие в качестве топлива природный газ как наиболее экономически выгодное топливо. Процесс когенерации электроэнергии и тепла рассмотрен на примере четырех типов когенерационных установок. Анализ установок с тригенерацией, которая представляет собой процесс использования тепловой энергии, произведенной когенерационной установкой для получения охлажденной воды (холода), выполнен на основе рассмотрения парокомпрессионных холодильных машин (ПКХМ)), работающих на электрической энергии, и абсорбционных холодильных машин (АБХМ), использующих тепловую энергию.

Сравнительный анализ эффективности работы энергоцентров различных конфигураций (когенерационной газопоршневой установки и тригенерационного энергоцентра с АБХМ) выполнен на основе годовых графиков потребления энергоресурсов торговым центром, расположенным в средней полосе России.

Результаты и обсуждение: выявлены достоинства и недостатки энергетических установок, использующих разные принципы производства электроэнергии, рассмотрены структурно-технологические схемы их работы, обозначены области их применения.

Заключение: подчеркивается важность аналитической, сравнительной работы при подборе энергооборудования для обеспечения качественного функционирования объектов энергопотребления.

141-151 30
Аннотация

Введение: для выращивания сельскохозяйственных культур в теплицах необходимо создание системы контроля микроклимата. Существующий метод обогащения теплиц углекислым газом вызывает определенные проблемы. В качестве способа повышения эффективности работы тепличных комплексов предлагается введение в систему их энергообеспечения когенерационных установок, которые позволяют производить не только электроэнергию, тепло и холод, но и углекислый газ, обогащающий атмосферу теплиц.

Методы: представлено прогнозирование роста цен на электроэнергию и газ в ближайшие годы, собраны данные по себестоимости продукции, выпускаемой тепличным комбинатом, составлены графики потребления энергоресурсов при традиционной и альтернативной схемах энергоснабжения, даны схема распределения энергии в структуре тепличных комплексов, а также структура и принцип работы когенерационной установки тепличного комплекса.

Результаты и обсуждение: освещены преимущества использования когенерационных установок в системе энергообеспечения тепличных комплексов. Обозначены биологические особенности выработки и потребления углекислого газа, а также перечислены последствия обогащения овощных культур углекислым газом.

Заключение: сформулирована целесообразность введения когенерационных установок в энергоцентры тепличных хозяйств.

ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

152-165 54
Аннотация

Введение: рассмотрены основные виды ветряных турбин и электрических генераторов для ветроэлектрических установок (ВЭУ), а также новые технические решения. Определены основные достоинства и недостатки существующих ВЭУ при их применении в качестве источника альтернативной энергии. Показана необходимость разработки алгоритма выбора автономной системы электроснабжения на основе ВЭУ при создании ветряных электростанций на территории России.

Предмет исследования: повышение эффективности проектирования и создания ветряных электростанций за счет системного подхода с учетом климатического и географического расположения, параметров устанавливаемых ВЭУ.

Цель: определение требований и параметров для создания алгоритма выбора автономной системы электроснабжения на основе ВЭУ.

Методы: сравнительный анализ видов ветряных турбин и типов применяемых электрогенераторов.

Результаты и обсуждение: представлен алгоритм выбора автономной системы электроснабжения на основе ВЭУ.

Заключение: разрабатываемый алгоритм позволяет осуществить создание эффективной автономной системы электроснабжения на основе ВЭУ.

ЭКОНОМИКА И ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

166-184 45
Аннотация

Введение: рассмотрена стратегическая задача снижения зависимости российских компаний от высоко востребованного зарубежного оборудования в сфере энергомашиностроения, в частности такого оборудования, как двигатели внутреннего сгорания (ДВС), работающие в составе вспомогательных силовых установок. В статье представлено решение — разработка технологии изготовления деталей и узлов ДВС с применением аддитивных методов производства, позволяющая запустить в производство устройства, их узлы и детали, временно или постоянно не доступные для закупки за рубежом. Обосновано применение современного и прогрессивного метода производства литейных форм и отливок для деталей ДВС на основе аддитивных технологий. Разработан сплав чугуна с новым химическим составом, позволяющий получать детали из отливок сложной конфигурации без неметаллических включений, с более высокими значениями параметров прочности и износостойкости, что актуально для ДВС, работающих в крайне тяжелых условиях эксплуатации. Показаны основные этапы процесса изготовления литейных форм на 3D-принтере S-MAX компании ExOne.

Методы: исследование проводится на основе анализа преимуществ, недостатков и особенностей существующих способов получения отливок с учетом сокращения сроков их изготовления и повышения качества готовой продукции.

Результаты и обсуждения: представлены результаты применения разработанной технологии — изготовленные отливки типа «блок цилиндров» и «головка блока цилиндров».

Заключение: разработанные технология изготовления деталей/узлов ДВС и сплав с новым химическим составом позволяют получить детали/узлы ДВС высокого качества наиболее экономичным и производительным способом.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2618-8716 (Online)