ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Как и следовало ожидать, наиболее нагруженной является область, прилежащая к корневому сечению лопатки, в которой выделяются зоны на входной и выходной кромках с повышенным уровнем напряжений (рисунок 9).

Изменение неупругой деформации (главным образом, вязкой ес - рисунок 10) выглядит, на первый взгляд, сомнительно: рост неупругой деформации происходит лишь во время взлета и набора высоты, соответствующей выделенному эшелону, а на этапе крейсерского режима, для которого характерны и повышенная температура, и значительные центробежные усилия, ползучесть отсутствует. Однако дополнительное исследование показало, что скорость на этом этапе все же отлична от нуля и при

данном уровне нагрузки и температуре составляет лишь

%

3-10-3 час, что соответствует незаметному на глаз увеличению накопленной деформации.

В качестве направления дальнейших исследований рассматривается уточнение моделей реологических свойств металлических материалов из библиотеки пакета ANSYS Mechanical в рамках предоставляемых им возможностей; поцикловый расчет кинетики напряженно-деформированного состояния рабочей лопатки ГТУ с целью определения параметров стабильного цикла и на этой основе оценка малоцикловой прочности объекта с учетом двухчастотности нагружения.

Литература

1. Гохфельд, Д.А. Пластичность и ползучесть элементов конструкций при повторных нагружениях / Д.А. Гохфельд, О.С. Садаков. - М.: Машиностроение, 1984. - 256 с.

2. Гохфельд, Д.А. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении: Справочник / Д.А. Гохфельд, Л.Б. Гецов, К.М. Кононов и др. - Екатеринбург: УрО РАН, 1996. - 408 с.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Пуринг Светлана Михайловна

доцент, кандидат технических наук, Самарский государственный архитектурно-строительный

университет, г. Самара Ватузов Денис Николаевич

старший преподаватель, Самарский государственный архитектурно-строительный университет,

г. Самара Титов Геннадий Иванович

профессор, Самарский государственный архитектурно-строительный университет г. Самара DESIGN FEATURES OF SOURCES decentral--district heating

Puring Svetlana Michailovna, Candidate of Technical Science, the associate professor, Samara State University of Architecture and Civil Engineering, Samara

Vatuzov Denis Nikolaevich, the senior lecturer, Samara State University of Architecture and Civil Engineering, Samara Titov Gennadii Ivanovich, the professor Samara State University of Architecture and Civil Engineering, Samara АННОТАЦИЯ

Рассмотрены различные варианты децентрализованного теплоснабжения. Проанализированы действующие на настоящий момент в РФ нормативные документы, регламентирующие проектирование автономных котельных и индивидуальных котлов. Выявлены технические особенности проектирования рассматриваемых вариантов теплоснабжения. ABSTRACT

In this article, various options were considered of decentralized heat supply. Normative documents of the Russian Federation governing the designing of autonomous and individual heating boiler, were analyzed. Technical features of designing options under consideration heating were identified.

Ключевые слова: теплоснабжение, крышная котельная, встроенная котельная, пристроенная котельная, по-квартирное теплоснабжение.

Keywords: heating, roof boiler, built boiler room, an attached boiler room, per-apartment heating.

Зачастую при необходимости в отоплении, вентиляции и горячем водоснабжении зданий, не всегда есть техническая возможность централизованного теплоснабжения от ТЭЦ и ЦОК. В этом случае актуальна задача выбора источника децентрализованного теплоснабжения.

На данный момент в соответствии с действующими на территории РФ сводами правил [4-6] существует не-

сколько вариантов нецентрализованного теплоснабжения здания или комплекса зданий. Теплоснабжение жилых многоквартирных зданий допускается обеспечивать путем использования крышных и пристроенных котельных, а также устройством поквартирного отопления. Для производственных, общественных, бытовых и административных зданий допускается, кроме вышеперечисленных типов котельных, устраивать встроенные котельные.

Устройство любой из вышеперечисленных котельных для отопления и ГВС детсадов, школ, лечебных и спальных корпусов больниц, поликлиник, санаториев и учреждений отдыха не допускается.

Причем, при проектировании необходимо учитывать, что температура теплоносителя в котельных не должна превышать 115 0С. А также, для крышных и встроенных котельных жилых, общественных и административно-бытовых зданий тепловая мощность не должна превышать 3 МВт.

Кроме выше перечисленных типов котельных, существует возможность проектирования и строительства отдельно стоящих котельных, работающих на низком или среднем давлении газа. Следует отметить, что в городских условиях эти котельные не нашли большого распространения из-за санитарных норм и высоких требований безопасности [3-6], поэтому отдельно стоящие котельные (которые можно сравнить с ЦОК) в данной статье рассматривать не будем.

Таким образом, для городских условий приемлемы следующие варианты децентрализованного теплоснабжения жилых, общественных и административно-бытовых зданий: 1) крышная котельная; 2) пристроенная котельная; 3) встроенная котельная общественных и административно-бытовых зданий; 4) поквартирное отопление жилых зданий.

Рассмотрим все варианты децентрализованного теплоснабжения зданий.

1. Крышную котельную можно предусматривать для отопления и ГВС жилого, административного и производственного зданий. Крышные котельные для производственных зданий в этой статье не рассматриваются, т.к. речь идет о жилой и административно-бытовой застройке в черте города.

Крышные котельные для покрытия тепловых нагрузок жилого и административно-бытового зданий необходимо разделить на крышные котельные жилых зданий со встроено-пристроенными административными помещениями на первом, цокольном этажах или других этажах и крышные котельные общественных и административно-бытовых зданий.

Для жилых зданий при строительстве крышной котельной необходимо устройство над жилыми помещениями технического этажа, перекрытие которого будет служить основанием пола котельной[4,5]. Также для уменьшения вибрационных нагрузок оборудования и уменьшения до допустимых санитарных норм уровня шума следует предусматривать мероприятия по звукоизоляции: устройство виброоснованиякотлов, вибровставок газого-релочного устройства и вибровставок насосов.Для крышных котельных общественных и административно-бытовых зданий нет необходимости предусматривать технический этаж, перекрытие которого будет служить основанием пола котельной. Однако, располагать такие котельные рядом с помещениями массового пребывания людей не допускается.

Остекление Г=5.71 кбл

Ж г> 500x400

Рисунок 1. План крышной котельной

Кроме того, в конструктивной части здания необходимо предусмотреть, усиление несущей способности перекрытий, для компенсации веса котельного оборудования и трубопроводов с водой в пределах котельной, и не-

сущей способности стен на участке расположения котельной. А также обеспечить выход из котельной непосредственно на кровлю или выход на кровлю из основного здания по маршевой лестнице. При уклоне кровли более 10% должны быть организованы ходовые мостики шириной 1

м, с перилами от выхода на кровлю до котельной и по периметру котельной. Конструкции мостиков и перил следует предусматривать из негорючих материалов[4,5].

В случае необходимости и наличия технико-экономических обоснований можно спроектировать и построить крышную котельную, рассчитанную на теплоснабжение несколькихобщественных и административно-бытовых зданий. При этом следует учесть тот факт, что тепловая нагрузка этих зданий не будет превышать 100 % тепловой нагрузки здания, на котором установлена котель-ная[4,5].

Как правило, крышные котельные устраивают в самой высокой точке здания, для минимизации высоты дымовых труб, поскольку устье дымовых труб должно находиться на отметке не менее 2 метров от кровли котельной или самого высокого соседствующего здания в радиусе 10м[5].

Тепломеханические решения для крышных котельных жилых, общественных и административно-бытовых зданий зависят от назначения здания, а также от приоритетной тепловой нагрузки (отопление, вентиляция или ГВС). На решения влияет выбор проектировщика и утверждение заказчиком принципиальной схемы теплоснабжения, степени автоматизации котельной, а также используемого оборудования (насосов, теплообменников, датчиков и т.д.).

2. Пристроенные котельные допускается устраивать для отопления и ГВС жилого, общественного, административно-бытового и производственного зданий. В действующих СП существует ряд ограничений и требований к месту расположения котельной относительно жилого здания и зданий другого назначения[4,5].

Для жилого здания не допускается размещать котельную, непосредственно примыкающую к входному подъезду и участкам стен с оконными проемами на определенном расстоянии до стен и перекрытия котельной. Кроме того, тепловая мощность котельной не должна превышать тепловой мощности здания, для которого она предусмотрена.

Для общественного, административно-бытового и производственного зданий не допускается размещение пристроенных котельных со стороны главного фасада зданий. Регламентируется также, как и для жилых зда-ний,расстояние от стены здания котельной до ближайшего окна здания по горизонтали и от перекрытия котельной до ближайшего окна по вертикали. Кроме того, не допускается размещать котельные смежно с помещениями, где одновременно могут находиться 50 и более человек (столовая, кафе, актовый зал).

Если касаться противопожарных требований, то пристроенные котельные должны отделяться от основного здания противопожарной стеной 2-го типа[4,5]. При этом стена здания, к которой пристраивается котельная, должна иметь предел огнестойкости REI 45 (не менее 0,75 ч), а перекрытие котельной должно выполняться из материалов группы НГ (негорючие).

Одним из значимых недостатков пристроенной котельной по сравнению с другими вариантами децентрализованного теплоснабжения является увеличение стоимости строительства дымовых каналов.

Дымовые каналы от котлов должны быть выведены выше плоской кровли здания,для теплоснабжения

которого она предусмотрена, или выше плоской кровли смежного здания в радиусе 10 м минимум на 2 м.

Устройство дымовых каналов в стене здания или в конструктивной части стены здания (например, дымовой канал из кирпича, примыкающий к наружной стене здания) не целесообразно по следующим причинам:

- во-первых, встроенный в наружную стену дымовой канал, ослабит несущую способность конструкций,

- во-вторых, температура участка стены, в которой проходит дымовой канал, будет отличаться от температуры остального участка стены, что будет влиять как на несущие свойства стены, так и тепловой баланс помещений, соседствующих с дымовыми каналами;

- в-третьих, в случае строительства кирпичного дымового канала, примыкающего к наружной стене здания, требуется значительное усиление строительной части (как при устройстве дымовой трубы), что увеличит стоимость строительства. В данном случае, приставной дымовой канал из облегченных материалов - единственный вариант удешевления строительства.

3. Встроенные котельные допустимо устраивать для общественных, административно-бытовых и производственных зданий. Требования к устройству встроенных котельных, обусловлены в основном объемно-планировочными и конструктивными решениями.

Основные требования к устройству встроенных котельных следующие [4,5]:

- котельные размещаются у наружной стены здания на расстоянии не более 12 м от выхода из этих зданий;

- при длине котельной 12 м и менее обеспечивается один выход наружу через коридор или лестничную клетку;

- при длине котельной более 12 морганизовывается самостоятельный выход наружу;

- встроенные котельные отделяются от смежных помещений противопожарными стенами 2-го типа или противопожарными перегородками 1-го типа и противопожарными перекрытиями 3-го типа. Поквартирная система теплоснабжения устраивается для отопления и ГВС отдельной квартиры в многоквартирном жилом доме. Источником тепла являются индивидуальные котлы (автоматизированные "котлы-колонки"), работающие на газообразном топливе.

Для поквартирного теплоснабжения оптимальными являются настенные двухконтурные котлы, которые включают фактически все опции, присущие котельным: данные котлы содержат кроме горелки теплообменника и устройства управления, один или два циркуляционных насоса (в зависимости от модели), расширительный бак, манометр, термометр, элементы, обеспечивающие безопасность работы котла.Для определения сечений приточных воздуховодов и дымоходов производится расчет на основании тепловой мощности.

Обязательным требованием действующих СП [6] является установка газовых котлов, имеющих закрытую камеру сгорания (турбо) с механическим воздухозабором и механической системой удаления дымовых газов. Площадь сечения дымоотвода и воздуховода, присоединенных к котлу должна соответствовать площадям сечений

патрубков котельного агрегата. Воздух для горения подается воздуховодами с улицы через наружную стену. Дымоотводы выполняются газоплотными класса П, не допускающими подсосов воздуха в местах соединений и присоединения дымоотводов к дымоходу и выполняются из

материалов группы НГ, стойких к транспортируемой и окружающей среде, способных противостоять механическим нагрузкам без потери герметичности и прочности и присоединяются к дымовым каналам в стене жилого здания.

/1\

А

Конек

V

Вент кона/1 МОхМОмм

Дымовой конол

М:

300000000а

V

ввод Г1040x3,8

© Ф

Рисунок 2. План кровли здания со встроенной котельной

Г1032x3,2

?,7'00

ввод Г1040x3,8

500

100 300 400 200 700

Г1032x3,2 МАБАБ Ду25 газ.сч.Гранд-6

7Т

ш

•—N

О

о

Г1Г-4

-А

двухконтурныи котел

Рисунок 3. Подключение индивидуального котла

После монтажа дымоходы и дымоотводы подвергаются испытаниям на герметичность и прочность. В случае использования для изготовления воздуховодов, дымоходов и дымоотводов керамики, асбоцемента, и других материалов требуется наличие сертификатов соответствия Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству. При транзитной прокладке воздуховодов необходимо обеспечение требуемых пределов огнестойкости их конструкций.

Следует отметить, что помимо технических требований при выборе источника теплоснабжения, необходимо детально проанализировать и выявить достоинства и недостатки всех возможных вариантов теплоснабжения: поквартирное, автономное (пристроенные, встроенные и крышные котельные) и централизованное[1,2,8,9].

Литература

1. Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б. Способы повышения рационального потребления и распределения тепловой энергии в жилых зданиях // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2013. - Т.2. № 3(6). - С. 33-35.

2. Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б., Тюрин Н.П. Выбор источника теплоснабжения зданий жилой застройки // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. - 2014. - Вып. № 4(17). - С. 8691.

3. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. - М.,2011, С.53.

4. СНиП 11-35-76*. Котельные установки. - М.: ФГУП ЦПП, 2000, С.51.

5. СП 41-104-2000. Проектирование автономных источников теплоснабжения. - М.: ОАО «ЦПП», 2008, С.22.

6. СП 41-108-2004. Поквартирное теплоснабжение жилых зданий с теплогенераторами на газовом топливе. - М.: ФГУП ЦПП, 2005, С.15.

7. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003;введ. 01.01.13. - М.: Минрегион России, 2012, С. 81.

8. Филатова Е.Б., Пуринг С.М., Ватузов Д.Н. К вопросу о проектировании крышных котельных // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2013. -Т.2. № 3(6). - С. 53-55.

9. Щелоков, А. И. Филатова, Е. Б. Сравнительный анализ эффективности теплоснабжения объектов ЖКХ // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. -2011. - № 2. - С. 206-212.

ВЛИЯНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКИ НА РАБОТУ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Шерьязов С.К.

- д.т.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» г.Челябинск

Пятков А.В.

- инженер, Шадринские электрические сети АО «Курганэнерго» г. Шадринск

THE INFLUENCE OF UNLINEAR BURDEN ON THE WORK OF RELAY PROTECTION OF POWER TRANSFORMER Sheriazov S.K. - d.t.s., professor, Chelyabinsk State Agroengineering Academy, Chelyabinsk Pyatkov A.V. - engineer, Shadrinsk electrick networks "Kurganenergo", Shadrinsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено влияние особенностей работы трансформаторов питающих нелинейную нагрузку, на возникновение в дифференциальных токовых цепях, тока небаланса среднеквадратичного значения. Показана зависимость изменения порога срабатывания, электромеханических реле и микропроцессорных устройств, от содержания ВГС (высших гармонических составляющих). Определена необходимость исключения токов ВГС в схемах дифференциальных электромеханических реле.

ABSTRACT

The influence of peculiarities of work of transformers supplying the unlinear burden on the appearance in differential current chains, current of unbalance of root-mean-square meaning is viewed in the article. The author shows the dependence of changing the level operation of electric mechanic relay and microprocessor devices from the content of higher harmonic components. The necessity of excluding the currents of higher harmonic components in the scheme of differential electric mechanic relay is defined.

Ключевые слова: витковые замыкания; силовые трансформаторы; высшие гармонические составляющие (ВГС); среднеквадратичное значение тока небаланса; дифференциальное электромеханическое реле; микропроцессорное устройство, фильтр ВГС.

Key words: turn short circuits; power transformers; higher harmonic components; root-mean-square meaning of current unbalance; differential electric mechanic relay; microprocessor device; filter of higher harmonic components.