Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 19 (2014)

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА

28-34 75
Аннотация
В статье рассматривается имитационная модель совместной работы асинхронного генератора с короткозамкнутой обмоткой ротора и синхронного генератора с постоянными магнитами, соизмеримой мощности в составе автономной ветродизельной электросистемы. Данная модель разработана с помощью пакета Matlab Simulink. Приведено детальное описание схемы имитационной модели, а также всех основных блоков, входящих в нее. Представлены результаты моделирования автономной ветродизельной электросистемы, которые дают возможность изучать переходные процессы, происходящие в системе. Данная модель позволяет анализировать работу ветродизельной системы при переменных параметрах: величине и характере нагрузки, мощности синхронного и асинхронного генераторов, постоянной и переменной скорости ветра, подаваемого на ветровую турбину - всё это экономит время при исследовании работы такой системы.
35-41 96
Аннотация
В настоящее время усилия ряда зарубежных производителей направлены на разработку и внедрение энергетических газотурбинных установок для генерации электрической и тепловой энергии. Особенностью таких установок является высокая частота вращения вала турбины, служащей для привода электрического генератора. Традиционные конструкции генераторов при работе на высоких частотах вращения имеют высокие магнитные потери, что приводит к снижению эффективности преобразования, поэтому для газотурбинной установки должна быть разработана специальная электрическая машина, реализующая стартерный и генераторный режимы. Одним из возможных вариантов, удовлетворяющих требованиям к конструкции, может быть вентильная электрическая машина с возбуждением от постоянных магнитов. В статье рассматриваются различные типы электрических машин для применения в высокоскоростных турбинах, описывается способ преобразования электрической энергии в установке, исследуется возможность применения вентильных электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов в газотурбинных энергетических установках. Предлагается вариант применения вентильной электрической машины с радиальным магнитным потоком, приводится описание прототипа, перечисляются такие характеристики разработанной электрической машины, как крутящий момент, выходная мощность и КПД в зависимости от нагрузки генератора.
42-46 60
Аннотация
Все больше разработчиков энергетических систем обращают свое внимание на генерирующие установки с газотурбинными двигателями. В таких энергетических установках к узлам и агрегатам предъявляют специфические требования, одним из которых является высокая частота вращения приводного вала генератора. При этом в качестве электрического генератора энергетической установки традиционно используется вентильная электрическая машина с радиальным магнитным потоком. В статье анализируется возможность применения вентильной электрической машины с аксиальным магнитным потоком в качестве электрического генератора газотурбинной энергетической установки, приводится описание предлагаемой конструкции электрической машины. В процессе исследования сравнивались основные характеристики генераторов с радиальным и аксиальным магнитным потоком. Показано, что вентильная электрическая машина с аксиальным магнитным потоком может успешно применяться вместо машины с радиальным магнитным потоком, обеспечивая более высокие: коэффициент полезного действия энергетической установки, меньшую стоимость изделия и возможность унификации составных частей генераторов при производстве семейства энергетических установок, нормированных на различные генерируемые мощности.
47-52 98
Аннотация
С развитием средств компьютерного моделирования и численных методов решения сложных аналитических задач у разработчика появляется все больше инструментов, пригодных для применения в повседневной практике. При этом часто довольно трудно определить наиболее эффективный путь решения поставленной задачи по причине недостаточной информации о возможностях того или иного программного пакета. Предлагаемая статья (предназначена про) описывает возможности программного комплекса ANSYS Maxwell в качестве инструмента для анализа вентильных электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов применительно к задаче проектирования электрического генератора для газотурбинной установки. Показано, что на рынке существует программный продукт, удовлетворяющий самым серьезным требованиям разработчика и исследователя, продемонстрированы различные возможности программного комплекса для определения и исследования характеристик вентильных электрических машин. Приведены результаты сравнения расчетов, выполненных с помощью программного комплекса и традиционных методик расчета по схемам замещения, демонстрирующие качество расчета описываемого программного комплекса, что подтверждает пригодность его для применения не только при проектировании электрических машин, но и при исследовании электромагнитных процессов в различных электромеханических устройствах.

ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА

53-57 48
Аннотация
Представлены результаты влияния отходов микроводорослей и глицероловой фракции производства биодизельного топлива при добавлении к целлюлозосодержащему сырью на продуцирование водорода ассоциацией микроорганизмов в ферментативном процессе. При соотношении отходов соломы ячменя и микроводорослей 8:2 увеличивается скорость продуцирования водорода в 1,5 раз, его концентрация в газовой фазе - на 5 %. Такое же влияние имеет и глицероловая фракция, которая образуется при производстве биодизельного топлива. Одновременное введение глицерола и микроводорослей увеличивает скорость продуцирования водорода в 2 раза.
58-62 33
Аннотация
Одной из наиболее важных задач в промышленности является снижение потребления энергии и материалов, а также уменьшение загрязнения атмосферы парниковыми газами. Цель данного исследования -разработка энергосберегающих технологий и получение термостойких защитных покрытий на поверхности деталей из жаропрочных сплавов. Покрытия из порошка CoCrAlY наносили на подложку из жаростойкого сплава с использованием детонационной технологии. Исследование структуры полученного покрытия проводили с помощью растровой электронной микроскопии. Проведены исследования термоударной стойкости покрытий с двумя видами охлаждающего режима. Показано, что технология нанесения обеспечивает сопротивляемость покрытий термическому удару и повышает жизненный цикл дет лей из жаростойких сплавов.

ИНФОРМАЦИЯ В ОБЛАСТИ АЭЭ

ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ

63-69 53
Аннотация
Показана и проанализирована возможность увеличения абсорбционной емкости воды посредством ее модифицирования фуллеренами на примере ряда соединений, поглощаемых из жидкой фазы. Отмечены факторы, влияющие на величину абсорбционной емкости, - природа поглощаемых молекул и способ перевода фуллеренов в водный раствор.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИЯХ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ МИНИСТЕРСТВА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНПРИРОДЫ РОССИИ)

КАТАЛИЗ В АЭЭ

70-85 117
Аннотация
Статья посвящена опыту эксплуатации теплофикационных установок, созданных на основе технологии каталитического сжигания топлива в псевдоожиженном слое, которая позволяет снизить требования к термохимическим свойствам конструкционных материалов аппаратов, в которых происходит сжигание, и снизить их эрозионный износ; уменьшить потери теплоты через стенки этих аппаратов; облегчить запуск системы в работу и управление процессом сжигания; снизить взрывоопасность устройств; достичь высоких значений теплонапряженности объема топочного пространства и зоны теплосъема и, следовательно, значительно снизить габариты, вес и металлоемкость конструкций; исключить протекание вторичных эндотермических реакций с образованием токсичных продуктов На основе технологии каталитического сжигания топлива созданы аппараты для нагрева и испарения жидкостей, сушки и термообработки материалов, обезвреживания промышленных выбросов (газовых, жидких и твердых) и ряда других процессов. Прим ром достаточно широкого промышленного применения новой технологии сжигания жидких и твердых видов топлива являются каталитические теплофикационные установки - водогрейные котлы для теплоснабжения, а также снабжения горячей водой промышленных и коммунальных объектов. В работе приведены результаты оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров каталитических теплофикационных установок, работающих на жидких и твердых видах топлива. Обобщен опыт их длительной промышленной эксплуатации при обогреве коммунальных и производственных объектов. Выявлены конструктивные и эксплуатационные недостатки каталитических теплофикационных установок мощностью 230 кВт и даны рекомендации по их устранению. Рекомендации были использованы при создании каталитических теплофикационных установок большей мощности.
86-106 409
Аннотация
В статье описаны разработанные в Институте катализа им. Г.К. Борескова процессы очистки сероводородсодержащих газов, которые базируются на реакции прямого каталитического окисления. Изложены хронологические аспекты развития технологии. Приведены общие технологические схемы реализации различных модификаций технологий прямого каталитического окисления сероводорода. На примере эксплуатации опытно-промышленной установки утилизации сероводородсодержащего кислого газа на Бавлинском нефтяном месторождении ОАО «Татнефть» подробно описаны функциональные принципы процесса, рассмотрены основные аппаратные единицы технологической схемы. Приведены основные результаты, характеризующие эффективность работы установки и качество основного получаемого продукта - элементарной серы. Показана возможность эффективной эксплуатации предложенного технологического решения при существенных колебаниях параметров исходного газового сырья: содержания сероводорода и общего количества газового потока. Детально рассмотрены аппараты промышленной установки. На основании результатов более чем 18 месячного промышленного пробега установки утилизации кислого газа с использованием процесса прямого каталитического окисления сероводорода был проведен сопоставительный анализ с прямым прототипом разработанной технологии - процессом Клауса. Приведенные данные иллюстрируют тот факт, что разработанный процесс характеризуется более высокими технико-экономическими показателями. В Заключении проанализированы и сопоставлены токсичные примеси, содержащиеся в неочищенном коксовом газе зарубежных и российских предприятий коксохимии. Ранее описанные процессы очистки кокосового газа разделены и классифицированы с точки зрения физико-химических основ и получаемых продуктов. Показано, что коксохимическая отрасль нуждается в создании современных установок сероочистки, а дополнительным стимулирующим фактором для внедрения новых экологических технологий является вступление России в ВТО, что требует безусловного соблюдения международных экологических норм и правил.
107-116 83
Аннотация
Методом магнетронно-ионного распыления в импульсном режиме синтезированы бинарные катализаторы на основе платины и никеля на углеродном носителе Vulcan XC-72 с атомным соотношением Pt:Ni, равным 50:50 и 70:30 (содержание металлического катализатора 38,5 и 39,1% масс), проведены их сравнительные структурные и электрохимические исследования. Биметаллические наночастицы имеют либо округлую, либо эллиптическую форму, равномерно закреплены на поверхности частиц углеродного носителя и имеют средний размер от 2,7 до 8 нм. Решетка этих наночастиц имеет кубическую форму и катализаторы представляет собой твердый раствор кластерного характера. Показано, что бинарные PtNi катализаторы не уступают по своим характеристикам платиновому катализатору (40,2% масс. Pt). Характерной особенностью этих катализаторов является их относительно длительная (до 14-16 часов) «активация», сопровождающаяся ростом тока при заданном потенциале, что обусловлено частичным вытравливанием никеля с поверхности катализатора. Дополнительная функционализация платино-никелевого электрокатализатора, основанная на частичном вытравливании никеля в соляной кислоте, также позволяет повысить активность металлических наночастиц.


ISSN 1608-8298 (Print)