|
Номер 5 / 2020
Скачать весь номер в формате PDF (читать с помощью Adobe Acrobat Reader)Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку
Содержание номера (pdf) (doc)
Реферат номера (doc)
Списки литературы к статьям (doc)
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.01
УДК 628.166.085
Богун П. В., Князева Е. Г.
Повышение энергоэффективности систем ультрафиолетового обеззараживания воды
Аннотация
Проанализирована производительность ряда представленных на рынке систем ультрафиолетового обеззараживания воды в сравнении с системами с максимальной производительностью, полученной в результате теоретических исследований, при одинаковом энергопотреблении. Показано, что максимальные значения производительности, заявленные производителями систем, в 1,1–2 раза меньше, чем можно было бы получить для тех же конструкций при обеспечении однородности облучения обрабатываемого потока. Предложено техническое решение, позволяющее обеспечить однородность облучения за счет формирования распределения скорости потока, убывающего с расстоянием от лампы пропорционально убыванию средней по длине лампы интенсивности облучения. Такое решение позволяет существенно приблизиться к максимальной расчетной производительности при незначительных изменениях в конструкции и минимальных затратах. Исследовано распределение потоков обрабатываемой воды в системе с диафрагмами-рассекателями, формирующими необходимое направление потока. Показано, что для корпуса-реактора длиной до 50 см можно ограничиться одной диафрагмой, а для корпусов большей длины вопрос решается установкой дополнительных рассекателей. Показана возможность применения предложенного решения для любых систем с продольным потоком относительно расположения УФ-ламп.
Ключевые слова
ультрафиолет , обеззараживание воды , скорость потока , доза облучения , УФ-лампа , рассекатель потока
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.02
УДК 628.16
Добрынина Н. В., Карканица О. М.
Управление технологическими процессами на водозаборах г. Новокузнецка
Аннотация
За последние годы на действующих водозаборах г. Новокузнецка реализован комплекс мероприятий с использованием современного оборудования и технологий, позволивших значительно повысить надежность и эффективность работы системы водоснабжения. Отмечено, что для достижения максимальной эффективности работы водоочистных станций необходимо постоянно совершенствовать технологию очистки воды. Самым приемлемым и экономичным решением этой задачи является исследовательская работа в технологической лаборатории Драгунского цеха водоснабжения. Изучены фильтрационные свойства материалов (керамзит, горелые породы, альбитофир, кварцит и др.), что позволило выбрать вид фильтрующего материала и определить его оптимальный фракционный состав для загрузки фильтров на водоочистных станциях. Определены наиболее эффективные реагенты для очистки воды источника водоснабжения города – реки Томи. Это коагулянт оксихлорид алюминия и флокулянты катионного типа. Внедрение системы комплексной автоматизации технологического процесса позволило обеспечить контроль технического состояния оборудования и его технологических параметров, а также сбор, обработку и хранение данных.
Ключевые слова
водозабор , водоочистная станция , реагенты , технология очистки воды , комплексная автоматизация , электронная база технологических данных
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.03
УДК 004.94+519.6:656.56+699.814
Михайловский Е. А.
Моделирование гидравлических режимов работы водяных систем пожаротушения в сети Интернет
Аннотация
Основу противопожарной защиты производственных и складских помещений, торгово-развлекательных центров и других объектов составляют автоматические установки пожаротушения, внутренний противопожарный водопровод и водяные завесы. При проектировании таких систем выполняется гидравлический расчет, анализ результатов которого позволяет подобрать требуемый состав оборудования, оценить работу систем в разных режимах и прочее. Проводится гидравлический расчет, как правило, с помощью ручного счета, или этот процесс частично автоматизирован. Также используются алгоритмы, реализующие численные методы моделирования, что требует наличия готовых программ, упрощающих составление системы уравнений с формированием расчетной схемы из узлов и соединяющих ветвей. Существующие на отечественном рынке программы либо не эффективны, либо имеют высокую стоимость, и при этом требуется обучение пользователей. Излагается содержательная и математическая постановка задачи потокораспределения с нефиксированными узловыми расходами для произвольной трубопроводной системы, включая противопожарную. Приведена соответствующая модификация метода узловых давлений, которая учитывает зависимость расхода через насадок (ороситель, пожарный ствол и т. д.) от давления (напора) перед ним. Эта и другие задачи могут быть решены с помощью программно-вычислительного комплекса «ИСИГР», разработанного в Институте систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук. Комплекс предназначен для моделирования в сети Интернет гидравлических режимов кольцевых систем водо-, газоснабжения и пожаротушения. Программа имеет эффективный, удобный, интуитивно понятный графический интерфейс пользователя, позволяющий с минимальными усилиями нарисовать схему сети, выполнить гидравлический расчет, а его результат интерпретировать в графическом и табличном виде.
Ключевые слова
водоснабжение , потокораспределение , водяная завеса , математическое и компьютерное моделирование , внутренний противопожарный водопровод , автоматическая установка пожаротушения
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.04
УДК 626.134:628.132
Помазкин Е. В.
Длительная защита и гидроизоляция резервуаров
питьевой воды из сборного железобетона
Аннотация
Для возведения резервуаров питьевой воды наиболее часто используют железобетон, который имеет существенные преимущества по сравнению с другими материалами: экологичность (монолитный и сборный железобетон не выделяет в воду токсичные вещества); долговечность (при грамотной эксплуатации резервуары из железобетона надежно служат не менее 100 лет с сохранением эксплуатационных свойств); возможность возведения резервуаров разного объема и различной формы; доступная стоимость. Приведен вариант ремонта и гидроизоляции резервуаров воды из сборного железобетона в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения при наличии дефектных участков. К таким дефектам относятся: разрушение защитного слоя бетона с оголением арматуры, нарушение гидроизоляции примыканий стеновых панелей к фундаменту, статичных стыков между стеновыми панелями, примыканий стеновых панелей к ребристым плитам покрытия. Ремонт и гидроизоляция осуществляются с помощью материалов системы «Пенетрон» и «Скрепа», которые имеют необходимые разрешения для применения в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Ключевые слова
ремонт , хозяйственно-питьевое водоснабжение , резервуар воды , сборный железобетон , гидроизоляция , защитный слой , арматура
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.05
УДК 628.112.24:622.245.71
Опрышко Б. А., Швецов В. А., Белавина О. А.
Усовершенствованная конструкция оголовка самоизливающейся скважины
Аннотация
Предложена усовершенствованная конструкция оголовка самоизливающейся водозаборной скважины. Оголовок относится к области технических средств, используемых для проведения автоматизированного мониторинга месторождений подземных питьевых вод с помощью погружных автономных датчиков-регистраторов. Оголовок используется на скважинах, расположенных на неохраняемых территориях. Показано, что установка данного оголовка на самоизливающихся скважинах позволяет автоматизировать мониторинг подземных питьевых вод на неохраняемых территориях при различных климатических условиях. При этом повышается точность результатов мониторинга, снижаются затраты на его проведение. Усовершенствованная конструкция оголовка имеет повышенную прочность.
Ключевые слова
месторождение подземных питьевых вод , самоизливающаяся наблюдательная скважина , оголовок скважины , подсчет запасов подземных вод , мониторинг подземных вод
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.06
УДК 628.32:66.081.63
Первов А. Г., Тихонов К. В.
Очистка бытовых сточных вод обратным осмосом
Аннотация
Исследована возможность обработки бытовых сточных вод методом обратного осмоса с целью получения высококачественной воды, пригодной для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения или для технических нужд. Представлено обоснование возможности утилизации концентрата установки обратного осмоса путем радикального сокращения его расхода до величины, не превышающей 0,5–1% расхода поступающей на очистку воды, и выведения концентрата с установки вместе с обезвоженным осадком. Проведены эксперименты, позволяющие определить изменение концентрации растворенных загрязнений в фильтрате мембранных аппаратов и снижение производительности мембран в процессе обработки сточных вод и сокращения расхода концентрата. Получены основные зависимости, позволяющие определить: требуемый расход концентрата в зависимости от концентрации взвешенных веществ и ХПК; требуемые значения выхода фильтрата в зависимости от концентраций аммония в исходной воде. Описана методика определения площади поверхности мембран и количества мембранных аппаратов на каждой ступени обработки сточной воды. Определены оптимальные значения рабочего давления, экономические показатели установки в сравнении с другими технологиями очистки сточных вод.
Ключевые слова
обратный осмос , утилизация концентрата , бытовые сточные воды , снижение расхода концентрата , аппараты с открытым каналом , селективность мембран
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.07
УДК 628.54
Ксенофонтов Б. С., Антонова Е. С.
Флотационная очистка технологического конденсата на ТЭЦ
Аннотация
Рассмотрена проблема очистки нефтесодержащих вод энер-
гетических предприятий. Большое внимание уделено очистке технологического конденсата, характеризующегося повышенной температурой (55–70 °С). Рассмотрена пневматическая флотационная установка, используемая для очистки технологического конденсата на Южной ТЭЦ ОАО «Ленэнерго». Приведены основные недостатки установки: изменение свойств резины, из-за чего изменяются размеры пузырьков воздуха и снижается эффективность. Решением проблемы может стать использование эжекционной системы аэрации с диспергатором. На лабораторной установке проведены эксперименты по определению дисперсного состава пузырьков, генерируемых эжекционной системой аэрации при температуре 55 °С. Также проведена очистка модельной нефтесодержащей сточной воды в установке с пневматической и эжекционной системами аэрации. Средний размер мелкодисперсных пузырьков, генерируемых эжекционной системой аэрации с диспергатором, составил 60 мкм, крупнодисперсных пузырьков – 105 мкм. Показано, что использование эжекционной системы аэрации с диспергатором позволяет снизить остаточную концентрацию нефтепродуктов с 4 до 1 мг/л либо сократить время очистки с 25 до 15 минут.
Ключевые слова
флотация , эжектор , пневматическая система аэрации , размер пузырьков воздуха , диспергатор , технологический конденсат
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.08
УДК 628.144:628.179.34:528.88
Гусейнли Эльмир Имран оглы, Алиева А. Д.
Новый метод дистанционного обнаружения утечек воды
из трубопроводов
Аннотация
Рассмотрена возможность разработки нового метода дистанционного обнаружения утечек воды из трубопроводов. Для выработки рекомендаций по оптимальной реализации высотного (самолетного или спутникового) зондирования с целью обнаружения утечек воды из трубопроводов проанализированы основные физические процессы, влияющие на результаты обнаружения утечек воды методом дистанционного зондирования. Показана необходимость учета следующих физических воздействий: зависимость отражательного спектра почвы от ее влажности; зависимость оптической плотности атмосферного аэрозоля (AOD) от относительной влажности (RH); инверсная взаимосвязь между температурой и влажностью воздуха; зависимость отраженного сигнала почвы от температуры из-за сушки почвы. Предложен новый метод обнаружения утечек из трубопровода, предусматривающий повторную проходку трассы водопровода и сравнение полученных спектрометрических результатов с учетом влияния температуры воздуха на влажность почвы и степень увлажненности атмосферного аэрозоля.
Ключевые слова
водопровод , влажность , увлажнение , утечка , дистанционное зондирование , спектр
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.09
УДК 628.147.25
Соловьёв В. В.
Концепция устранения аварийных ситуаций методом перекладки участков сетей водоснабжения и водоотведения
Аннотация
Представлена «Концепция устранения аварийных ситуаций методом перекладки отдельных участков сетей водоснабжения и водоотведения», которая позволяет изменять параметры предусмотренных к замене аварийных участков сетей или вносить изменения в критерии принятия решения о перекладке аварийного участка. В итоге обеспечивается увеличение или уменьшение протяженности перекладываемых сетей за отчетный период в соответствии с имеющимися возможностями. Предложенная методика организации системы контроля в ООО «Водоканал г. Новокузнецка позволяет ответственному персоналу своевременно принимать решения по перекладке сетей и в текущем режиме наглядно и доступно оценивать результаты своей работы. До введения системы контроля на перекладку направлялись порядка 7% от общего количества участков сетей водоснабжения и водоотведения с возникающими аварийными ситуациями. После введения количество переложенных аварийных участков возросло до 20–22%.
Ключевые слова
снижение аварийности , перекладка сетей , ремонт сетей , устранение аварий , ветхие участки трубопроводов
|
|
