Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир

Таким образом, по итогам оценки светильников по выбранным параметрам для освещения цеха рекомендуем выбрать в качестве поставщика светильников ООО «Новый свет», поскольку у них луч­ шее соотношение цены и основных характеристик. Альтернативой могут послужить такие фирмы, как ООО ТД « Ферекс» и компания «ФОКУС».

Ожидаемый экономический эффект и снижение себестоимости продукции от внедрения мероприятия приведен в табл. 4.

Таким образом, при примерно одинаковой годовой экономии ве­ личина, за счет варьируемой суммы единовременных затрат, годово­ го экономического эффекта от внедрения светильников ООО «Новый свет» будет наибольшей и составит 341 тыс. руб.

Наименьший срок окупаемости затрат - примерно 2,6 года - ока­ зался у ООО «Новый свет».

Таким образом, по итогам оценки светильников по техническим характеристикам, по общим затратам на внедрение, а также по таким важным показателям, как экономический эффект от внедрения и срок окупаемости нового оборудования, в качестве поставщика светиль­ ников для модернизации системы освещения предлагаем ООО «Но­ вый свет», которое занимает лидирующие позиции по основным па­ раметрам оценки.

ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ КАБЕЛЕЙ

В КАБЕЛЬНОМ КАНАЛЕ С УДВОЕННЫМ КОЛИЧЕСТВОМ

КАБЕЛЕЙ НА МАКСИМАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ

ИЗОЛЯЦИЙ КАБЕЛЕЙ

Студент гр. КТЭИ-11-1 О.И. Усович

Научный руководитель - д-р техн. наук, профессор Н.М. Труфанова Пермский национальный исследовательский

политехнический университет

Вданной работе рассматривается проблема режима работы ка­ белей в кабельном канале с удвоенным количеством кабелей.

Встатье «Снижение затрат при капитальном строительстве ка­ бельных сооружений» в журнале «Кабель-News» [1] была приведена информация о новом способе крепления кабелей. В статье предлага­ ется дополнительно крепить кабели к нижней части полки. В данной

работе проверялась возможность использования новых креплений с целью определения их влияния на максимальную температуру изо­ ляции, а в статье «Математическое моделирование нестационарных процессов тепломассопереноса в прямоугольном кабельном канале» в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления» [4] были приведены результаты проверки возможности использования новых креплений с целью оп­ ределения их влияния на максимальную температуру изоляции. В ходе проверки выяснилось, что использование кабельного канала с увеличенным числом кабельных линий возможно, если уменьшить токовую нагрузку. В данной работе проверилась возможность ис­ пользования новых креплений при различных режимах работы кабе­ лей с неизменной токовой нагрузкой.

Вокруг кабельного канала находится земля. Теплопроводность земли принята равной теплопроводности бетона. Внутри кабельного канала находится воздух. Геометрические размеры кабельного канала и расположение кабелей показаны на рис. 1.

Кабельная линия состоит из трех кабелей марки ПвГОг 1x150/35-20. Наружный диаметр составляет 36 мм, а диаметр ТПЖ 14 мм. Рас­ стояние между кабелями 70 мм.

По закону Буссинеска плотность воздуха зависит от температуры:

Результаты расчетов при выборе распределения Буссинеска на основании статьи [3] дают малую погрешность.

Здесь х, у - декартовы координаты; UX9 Uy - компоненты вектора скорости воздуха в канале; t - температура, °С; Р - отклонения дав­ ления воздуха от гироскопического; g - ускорение свободного паде­ ния; р, р - плотность и вязкость воздуха; р0 - плотность воздуха при температуре f0 = 20 °С; qv - мощность внутреннего источника тепла; Р - температурный коэффициент плотности воздуха; X - теплопро­ водность материалов.

Система дифференциальных уравнений (1)—(10) замыкается сле­ дующими граничными условиями: на твердых непроницаемых гра­ ницах канала и на поверхности кабелей для компонент скоростей задается условие прилипания; на поверхности земли задано гранич­ ное условие третьего рода по температуре, коэффициент теплоотдачи а с поверхности земли равен 10 Вт/(м2 оС), а температура окру­

жающей среды Т0 = 20 °С; на остальных границах в массиве земли

заданы адиабатические условия теплообмена; на границах контакта разнородных сред задавались граничные условия четвертого рода и условия сопряжения температур.

Конвективный теплообмен между кабелями и стенками допол­ нен теплообменом излучением между сегментами поверхностей,

являющимися границами области, занятой в данном пространстве воздухом. Воздух трактуется как прозрачная среда, не поглощающая тепловое излучение, а граничные поверхности, участвующие в теп­ лообмене, как серые поверхности.

Расчет суммарной плотности радиационного потока на поверх­ ностях выполняется матричным методом. Плотность эффективного излучения сегмента поверхности определяется как

где У, - излучение сегментау, Вт/м2; е, - степень черноты поверхности /; а - постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67* КГ8 Вт/(м2 К4); Г, - температура i-го сегмента поверхности, К; F/_, - угловой коэффи­ циент от поверхности / к поверхности у.

Суммарная плотность радиационного потока на любом сегменте

Плотность радиационного потока рассчитывается по уравнению

(9) с помощью итерационной процедуры с использованием значений У„ полученных из системы уравнений (8), и линеаризованных членов, 7^4, ограничиваясь первыми двумя членами его разложения в ряд Тейлора относительно 7J4 :

итерации к.

Мощность теплового потока составляет 50 000 Вт/м3, что соот­ ветствует токовой нагрузке 256 А.

Поставленная задача (1)—(10) решалась численно методом ко­ нечных элементов в среде инженерных расчетов Fluent. Был проведен анализ сходимости решения при разбиении на конечные элементы. В результате анализа было выяснено, что необходимое количество составляет 200 000 узлов.

В результате были получены температурные поля, которые представлены на рис. 2.

Из рис. 2 видно, что при отключении одной линии (рис. 2, а-з) температура изоляции достигает 95 °С, причем максимальная темпе­ ратура наблюдается у линий с 5-й по 8-ю, это связано с близким

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОГРУЖНОЙ ТЕЛЕМЕТРИИ

Студент гр. КРЭС-10 Р.С. Решетов

Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент Б.Б. Киселев Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Внастоящее время темпы повышения объемов добычи нефти,

атакже понятное желание нефтяных компаний снижать себестои­ мость добычи приводят к необходимости создания так называемых «интеллектуальных» скважин. Такие системы позволяют добиться преимуществ во время добычи нефти, таких как экономия электро­ энергии, продление срока службы оборудования, повышение общей эффективности работы системы по сравнению с устаревшими насос­ ными нефтедобывающими установками.

«Интеллектуальной» скважиной обычно называют комплекс на­ земного и подземного оборудования, включающий в себя, как прави­ ло, станцию управления с преобразователем частоты и систему по­

гружной телеметрии, встроенную в погружной электродвигатель и позволяющую получать информацию о параметрах работы насос­ ной установки. Контроллер станции управления при этом должен на основе получаемой информации по специальному алгоритму управ­ лять работой насосной установки с целью обеспечения заданного режима работы, например поддержания забойного давления [1].

Рассмотрим подробнее систему погружной телеметрии как подсис­ тему «интеллектуальной» скважины. Использование данной разработки позволяет управлять погружным электродвигателем, а также передавать информацию о состоянии электродвигателя и системы в целом на на­ земный пункт управления, что в комплексе с частотными регуляторами

исистемами дозирования защитного реагента помогает максимизиро­ вать срок службы насосного оборудования. К тому же, будучи оснащен­ ной дополнительными датчиками, такая система сможет определять

идругие параметры как скважины, так и добываемого продукта.

Данная структура в укрупненном виде состоит из трех элемен­ тов: наземного блока станции, канала связи и погружного блока. Раз­ работка системы сводится к проектированию наземного и погружно­ го блоков, подходящих под требования заказчика, и выбору опти­ мального канала связи.