Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Результаты испытаний топливной присадки на котле со слоевым сжиганием угля
Статья научная
В настоящее время в отечественной теплоэнергетике отсутствует опыт применения топливных присадок для повышения эффективности топливоиспользования в угольных котлах. Однако за рубежом данное направление увеличения эффективности сжигания твердых топлив получило широкое распространение, что, в первую очередь, обусловлено поиском технологий «экологизации» использования «грязного» угля. В статье приводятся результаты промышленных испытаний комплексной топливной присадки катализирующего и модифицирующего действия на угольном котле КВ-р-11.63-115 в одной из котельных г. Новокузнецка Кемеровской области. По результатам испытаний зафиксировано повышение к.п.д. брутто котельного агрегата на 5,1 % (абс.) при соответствующем снижении расхода условного топлива на выработку единицы тепловой энергии. Применение присадки привело также к очистке экранных труб от слоя натрубных отложений и изменению структуры образующегося при сгорании угля шлака, который стал более однородным и без очагов агломерации.
Бесплатно
Статья научная
Управление структурно-реологическими характеристиками водоугольного топлива (ВУТ), получаемого на основе фильтр-кеков, возможно подбором реагентов-пластификаторов и механоактивацией. На данном этапе механическую активацию ВУТ моделировали в экспериментальном образце специального роторно-пульсационного аппарата РПА-М, созданного в рамках выполнения контракта № 02.740.11.0757 от 12 апреля 2010 г. Активация тонкодисперсных угольных суспензий на основе фильтров-кеков углеобогатительных предприятий Кузбасса для снижения эффективной вязкости и напряжения сдвига, а также повышения стабильности ВУТ осуществлялась при скорости сдвига более 103 с-1. Выполненные исследования показали, что применение механической активации позволяет снизить эффективную вязкость в водоугольном топливе в среднем на 27, а по отдельным пробам до 40 %. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических схем для приготовления и сжигания углеотходов в виде ВУТ с обязательным включением операции механоактивации.
Бесплатно
Результаты исследования вредных выбросов при сжигании суспензионного угольного топлива
Статья научная
В статье приведены результаты определения концентраций вредных веществ в отходящих газах при стендовых и опытно-промышленных испытаниях вихревой технологии сжигания суспензионного водоугольного топлива (ВУТ). Показано, что разработанная технология сжигания жидкого угольного топлива позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Материалы статьи подготовлены в процессе реализации проекта в рамках частно-государственного партнерства в сфере реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства при финансовой поддержке правительства Российской Федерации (шифр 2010-218-02-174 «Разработка технологии и создание пилотного образца автоматизированного энергогенерирующего комплекса, работающего на отходах углеобогащения»).
Бесплатно
Статья научная
Доказывается возможность производить водонасыщение глинистых песков в процессе под- готовительных работ при разработке россыпных месторождений в виде отдельностей, по- сле выемки их из массива с помощью землеройно-транспортной техники, в специально орга- низованном промежуточном складе. Предложена методика определения скорости и объема водонасыщения отдельностей, выявлена степень влияния диаметра отдельностей, коэффи- циентов разрыхления, трещиноватости, фильтрации. Так, например, увеличение диаметра отдельностей на 0,05 м до 0,50 м может увеличить время достижения 10 % влажности с 0,2 до 8,3 сут. при регулировании коэффициентов разрыхления и трещиноватости.
Бесплатно
Статья научная
Распределение тепловой энергии с использованием различных типов магистралей имеет широкое применение и получило значительное развитие за последнее столетие. Важность их технического состояния и эксплуатационных характеристик, таких как сохранение тепловой энергии, надежность и срок службы, не вызывает сомнений. Количество повреждений на тепловых сетях чрезмерно велико. Это делает актуальным вопросы надежности теплоснабжения. Для снижения аварийности и необоснованных теплопотерь достаточно заменить только самые изношенные участки тепловых сетей. Основной метод их определения - гидравлические испытания на плотность и прочность (опрессовки). Целью данной работы стала систематизация имеющейся информации по гидравлическим испытаниям в рамках определенной системы теплоснабжения (на примере г. Омска). Дана общая информация об этом методе. Водно- химический режим тепловых сетей должен обеспечить их эксплуатацию без повреждений и снижения экономичности, вызванных коррозией сетевого оборудования, а также образованием отложений и шлама в оборудовании и трубопроводах тепловых сетей. Исходной причиной появления коррозии углеродистой стали в природных водах и при умеренных параметрах служит растворенный в ней кислород. Известно, что чистая поверхность железа очень быстро вступает в реакцию с растворенным кислородом, и скорость всего процесса определяется (лимитируется) возможностями его доставки. Заметно значительное повышение содержания кислорода в летний период, неизменно связанный с проведением гидравлических испытаний на плотность и прочность. В отдельные дни отмечаются критически высокие уровни, превышающие 50 мкг/дм3. Необходимо изменение существующего порядка заполнения и запуска системы, в частности заполнение системы только деаэрированной водой. Для получения достоверных сведений был выбран метод ретроспективного анализа данных о результатах проведения гидравлических испытаний на магистральных трубопроводах г. Омска по материалам соответствующих актов. Численно проанализирована их эффективность. Приведены отрицательные последствия проведения опрессовок. Рассмотрение сложившейся ситуации указало на целесообразность совершенствования практики их проведения, а в перспективе и возможности разработки единого подхода к этому вопросу. На основании обобщения указанного материала сделаны выводы о положительном опыте создания программного обеспечения на базе геоинформационных систем.
Бесплатно
Результаты сжигания суспензионного водоугольного топлива в котле типа "теплотрон"
Статья научная
Серьезной проблемой для угольного производства является утилизация отходов угледобычи и углеобогащения. В разных странах решением этой проблемы занимаются лучшие специалисты в данной области. В США, Франции и Китае успешно используют технологию приготовления и сжигания водоугольных суспензий (ВУТ) для утилизации тонкодисперсных отходов углеобогащения и угольных шламов. Получила развитие технология сжигания ВУТ и в России - именно в нашей стране впервые была изобретена технология, позволяющая сжигать водоугольные суспензии без предварительного обезвоживания и, главное, использующая для приготовления водоугольной смеси не уголь, а отходы его добычи и обогащения.
Бесплатно
Статья научная
Изложены теоретические расчеты и результаты лабораторных экспериментов, свидетельствующие о том, что практически весь кварцит, уносимый в виде тонкой пылевой фазы в систему газоудаления и газоочистки, представлен сфероидизированными микро-и наночастицами SiO2. Это переводит пыль газоочистки из класса «отход» в класс «продукт» при условии удаления примеси углерода, которая неизменно сопутствует также в виде тонкодисперсной пыли. В результате изучения свойств пыли производства кремния выявлено, что на 85 % она представлена сфероидизированными частицами SiO2, а образующиеся объемы делают пыль перспективным источником для производства продукции. Оптимальным процессом для попутного извлечения углеродных нанотрубок является флотация. Флотацию частиц наноразмерных и микроразмерных частиц следует осуществлять в ламинарном потоке пульпы с наименьшим количеством элементарных циклов флотации. В толстом слое обводненной пены микросферы, наносферы и наношарики кремнезема смываются в камерный продукт по межпузырьковым каналам. Флотационные пузырьки воздуха должны быть нано-и микрокрупности. Исходные пузырьки, выходящие из аэратора, должны быть близки к монодисперсному распределению. Используемые реагенты должны быть более растворимые в воде, чем традиционные. В качестве аэратора следует использовать пневмогидравлический аэратор. Для активации гидрофилизированных частиц ценного компонента нужно применять напорную флотацию. Для снижения энергозатрат и времени флотации необходимо наименьшее количество элементарных циклов флотации (ЭЦФ). Перед флотацией и после нее следует разбивать конгломераты частиц ценного компонента с другими частицами, а также производить необходимую очистку от примесей и песковой части шлама. В результате исследований выявлено, что в качестве попутного продукта наряду с металлургическим кремнием образуется большое количество пыли, содержащей до 85 % сфероидизированных микро-и наночастиц диоксида кремния и до 10 % углерода с содержанием нанотрубок и других наночастиц. Обогащение продукта возможно до 99,5 %. Дальнейшее обогащение требует дополнительных исследований.
Бесплатно
Реконструкция водоснабжения г. Игарки Красноярского края
Статья научная
Изложены некоторые особенности исполнения систем водоснабжения в условиях Крайнего Севера. Рассмотрены системы водоснабжения г. Игарки до реконструкции. Представлены причины необходимости реконструкции существующих водозаборных сооружений. Изложен состав реконструированных сооружений. Обобщен опыт эксплуатации реконструированных сооружений водоснабжения.
Бесплатно
Реконфигурируемый параллельный умножитель в конечных полях Галуа на комбинационной логике
Статья научная
Рассмотрено понятие «умножитель» в конечных полях Галуа, имеющих широкое применение в криптографии и помехоустойчивом кодировании. Проанализирована архитектура параллельного умножителя над полями Галуа. Проведено построение реконфигурируемого умножителя. Показано, что применение данного типа умножителя позволит значительно сократить число применяемых логических вентилей.
Бесплатно
Решение интегральных уравнений на многопроцессорных вычислительных системах
Статья научная
Рассматриваются уравнения Фредгольма по областям различных форм. Приводится описание алгоритма приближенного вычисления интегралов с использованием многопроцессорной техники.
Бесплатно
Статья научная
Адекватное описание надежности в моделях принятия решений по управлению восстановлением ее свойств является сложной научной задачей. Корректному решению этой проблемы в различных областях техники уделено достаточно большое внимание. В статье предложен и реализован вероятностный подход к расчету схемной надежности системы электроснабжения с использованием оценки фактического состояния ее основных элементов. Оценка состояния оборудования системы электроснабжения осуществляется с использованием интегрального показателя технического состояния. Это создает основу для применения риск-ориентированного подхода к управлению техническим обслуживанием и ремонтами для оценки последствий и целесообразности, ремонтно-восстановительных работ энергетического оборудования с минимизацией возможного ущерба от отключений электроэнергии потребителям. В статье представлены два метода расчета надежности, ориентированные как на восстанавливаемые, так и на невосстанавливаемые элементы системы электроснабжения. Кроме того, предложена модель принятия решений по управлению ремонтами энергетического оборудования в системах электроснабжения. Отдельно рассматривается случай, когда система электроснабжения обеспечивает электроэнергией монопотребителя, что характерно для нефтегазодобычи. На основе анализа сценариев реализации риск-ориентированного подхода изучено влияние различной степени тяжести последствий отказа на оценку принимаемых решений. Разработанные модели и методы проиллюстрированы расчетными примерами из практики эксплуатации электрооборудования в системах электроснабжения с монопотребителем.
Бесплатно
Роль вариационных принципов механики в исследовании эволюции неконсервативных динамических систем
Статья научная
В статье рассмотрены основы вариационных принципов механики применительно к материальной точке, приведена краткая историческая справка развития вариационных методов механики, рассмотрена классическая вариационная задача с закрепленными концами, показана связь закона сохранения энергии с принципом стационарности действия, а также представлено получение характеристической функции неконсервативной системы на примере механической системы с линейным трением. На основе теоремы Нетер показана связь первого интеграла механической системы с ее характеристической функцией и выполнена интерпретация первого интеграла неконсервативной механической системы с линейным трением.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены результаты отечественных разработок и применения алюминиевых сплавов в виде катаных, экструдированных и штампованных полуфабрикатов в качестве ренгеноконтрастных материалов, проводников тока, стойких к воздействию высоких температур, и конструкционных материалов различного назначения.
Бесплатно
Статья научная
В рамках описания общей схемы изготовления пресс-изделий и проволоки из сортной сыпучей стружки цветных металлов и сплавов, исключающей в технологической цепочке плавильный передел, рассмотрена роль операций горячего брикетирования и экструзии. Проанализированы и опробованы на конкретных примерах некоторые из возможных способов интенсификации сдвиговых деформаций при их осуществлении. Установлено, что формирование окончательных типоразмеров и требуемых свойств получаемой продукции происходит на этапе выполнения операции холодного волочения и термообработки.
Бесплатно
Статья научная
На кафедре теплофизики СФУ и в Красноярском филиале ИТ СО РАН разрабатывается свободно распространяемый программный комплекс «SigmaFW» для численного моделирования задач гидрогазодинамики и тепломассообмена, который предполагается использовать в научных и образовательных организациях и промышленных предприятиях России. Программный комплекс «SigmaFW» содержит необходимые инструменты для построения сеток, проведения многопоточных (параллельных) вычислений и визуального анализа результатов расчета.
Бесплатно
Свойства карбамидных поропластов с древесными наполнителями для утепления сезонно-мерзлых грунтов
Статья научная
Приводится описание технологии получения карбамидных пеноутеплителей посредством соединения с активизированными методом взрывного автогидролиза (ВАГ) древесными наполнителями. Представлены характеристики модифицированных пеноутеплителей, обладающих высокими прочностными свойствами, обеспечивающих снижение стоимости утепления сезонномерзлых грунтов и пожаробезопасность.
Бесплатно
Статья научная
Исследовали влияние серы в составе серобитумного вяжущего на свойства асфальтобетона. На основе местных минеральных заполнителей, битума Ачинского НПЗ и технической серы Норильского комбината были рассчитаны и приготовлены составы дорожного асфальтобетона. В качестве минерального порошка применяли кеки - порошкообразные отходы Красноярского завода «Красцветмет». Для сравнения результатов был приготовлен состав асфальтобетона на «чистом» битуме. Исследования показали, что введение серы в асфальтобетон приводит не только к экономии битума, но и к повышению его основных физико- механических свойств. Рекомендованы составы сероасфальтобетона для производственного внедрения. Обоснованы основные технологические параметры заводской технологии приготовления сероасфальтобетона и укладки его в дорожное покрытие.
Бесплатно
Статья научная
Исследование посвящено разработке компьютерных приложений, создаваемых на единой алгоритмической платформе для обработки больших массивов данных геомониторинга, оценки геодинамической опасности и направлено на обеспечение геодинамической безопасности урбанизированной территории в рамках концепции «умный город» на примере г. Красноярска. Инновационные решения, предлагаемые в исследовании, соответствуют современным сетевым технологиях применительно к распределённым земельным кадастровым реестрам, а также страхованию соответствующих рисков и другим задачам цифровой экономики. Исследование выполнено в рамках гранта «Методические подходы к формированию концепции создания проекта «Умный город (Smart City)» в контексте трендов развития цифровой экономики» при финансовой поддержке Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности.
Бесплатно
Сети Петри с памятью состояний
Статья научная
Предлагается усовершенствовать правила изменения маркировки сети Петри для расширения перечня систем, подходящих для моделирования сетями и решения некоторых практических задач. Основная идея изменения этих правил состоит в формировании дополнительного вектора маркировки, элементы которого накапливают маркеры в ходе всего имитационного эксперимента, таким образом сохраняя его историю. Значения элементов дополнительного вектора учитываются при имитации сети проверкой дополнительных условий срабатывания сети.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается решение актуальной научной проблемы уничтожения групповых воздушных целей, направленной на увеличение показателя эффективности улучшаемой системы наведения, а значит, характеристики её свойства. Обозначено решение в виде предлагаемого авторами двухэтапного сеточного метода коллективного наведения и управляемого целераспределения группы ракет в интересах эффективной атаки групповой воздушной цели, оптимального по критерию максимума вероятности её уничтожения - уничтожения всех её элементов.
Бесплатно
