3174

котельной 2 (табл. 2) или при котельной 1 (табл. 1) и такой же пиковой котельной 2 (табл. 2).

При отключении котельной 1 резервная нагрузка равна 13,35 %. Это означает, что ТФУ вместе с пиковой котельной справляются с нагрузками, то есть не нужно проектировать нового оборудования. Был составлен пьезометрический график (рис. 1).

Рис. 1. Пьезометрический график

При отключении ТФУ резервная нагрузка равна 13,35 %. Это означает, что котельная 1 вместе с пиковой котельной справляются с нагрузками, то есть не нужно проектировать нового оборудования. Был составлен пьезометрический график (рис. 2).

60

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1.На основе этих графиков (рис. 1, рис. 2) видно, что в первом случае увеличился напор, а, следовательно, и нагрузка на трубопровод, что приведёт к более быстрому износу оборудования.

2.С помощью таблицы 4 были получены тарифы на отпуск тепла. Следовательно, стоимость 1 Гкал при системе с ТФУ и пиковой котельной будет дешевле.

3.При работе котельной 1 вместе с пикой котельной без помощи ТФУ увеличится расход топлива (газ, мазут), что повлечёт за собой увеличение тарифов.

Литература

1.Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети / Е.Я. Соколов.

–М.: Издательство МЭИ, 2001 – 472 с.

2.Хрусталев, Б.М. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование / Б.М. Хрусталев, Ю.Я. Кувшинов, В.М. Копко. – М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2008. – 784 с.

3.Карасевич, А.М. Эффективность применения газотурбинных технологий в условиях разработки небольших нефтегазоконденсатных месторождений Иркутской области / А.М. Карасевич, Г.Г. Лачков, А.В. Федяев, О.Н. Федяева // Теплоэнергетика. – 2012. – № 2. – С. 41-45.

62

УДК 681.121.84

СИСТЕМА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА РАСХОДА ГАЗА ЧАСТНЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЯМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ

Н.И. Гудаков1, С.А. Рогачёва2, И.А. Здобников3, Г.Н. Мартыненко4

1Студент гр. Б341, gudakov.n98@gmail.com

2Магистрант, гр. зМ112, svet29031990@yandex.ru

3Магистрант гр. М112, glen2009@mail.ru 4Канд. техн. наук, доцент, glen2009@mail.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Аннотация: рассматривается принципиальная схема использования современной технологии LPWAN для проведения взаиморасчетов между поставщиком и потребителем газа. Представленная беспроводная технология обеспечивает сбор данных с разного оборудования и передачу на сервера поставщика газа

Ключевые слова: расчёты за газ, задача, сервер, оплата дистанционно,

LPWAN

Оптимизация систем расчётов за газ между поставщиком и потребителем заключается в отсутствии задолженностей за газ. Такая ситуация будет реальна только в случае использования предоплатной системы поставки газа.

Предлагается, во-первых, введение абонентской платы на основе так называемых «тарифов», по типу пакетов сотовой связи. Способы оплаты должны предусматривать дистанционные решения.

Во-вторых, в целях безопасности, при срабатывании входного клапана при утечке газа, осуществление передачи информации на сервер газоснабжающей организации, откуда информация немедленно поступает в аварийно-газовую службу. Предлагается также заключение договора с собственником на его информирование о проблемах с газоснабжением для двусторонней связи.

В-третьих, разработать приложение на смартфоне, позволяющее:

1)просматривать оставшееся количество газа за расчетный

период;

2)производить оплату со своего мобильного устройства;

63

3)отслеживать подачу газа на газопотребляющее оборудование;

4)вызывать мастера на дом для технического обслуживания и ремонта внутридомовых газопроводов.

Таким образом, произойдёт оптимизация численности персонала и затрат газоснабжающих организаций, а именно, разумное сокращение штата и затрат. Непрерывный денежный поток «товар – деньги» положительно скажется на развитии экономики страны в целом.

В связи с вышеизложенным, начнётся развитие сопутствующих производств и технологий:

1)производство оборудования для дистанционной передачи данных;

2)разработка программного обеспечения;

3)разработка способа передачи данных;

4)разработка технологий хранения данных.

Для решения вышеперечисленных задач предлагается использовать технологию LPWAN (Low-power Wide-area Network –

энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия), которая представляет собой беспроводную технологию передачи интересующих нас данных на большие расстояния. Разработана такая технология для сетей телеметрии. LPWAN используется в качестве технологии, обеспечивающей среду, в которой идёт сбор данных с различных датчиков, счётчиков, расходомеров и другого аналогичного оборудования. Подход, который используется для построения LPWANсети, похож на принципы, по которым работает мобильная связь.

LPWAN-сеть работает по принципу «звезда». Это означает, что отдельно взятое устройство находится во взаимосвязи с базовой станцией (базой) и находится с ней в прямом доступе [1]. Если рассматривать сети в городском или региональном масштабе, то они могут быть сформированы по принципу «звезда из звёзд». LPWANмодуль, вмонтирован в устройстве и функционально передаёт данные по каналу связи на базовую станцию. Станция воспринимает выходящие сигналы от любых устройств в определённом радиусе действия, оцифровывает их и доставляет на удалённый сервер. Используется при этом доступный канал связи. В качестве доступных каналов могут выступать: интернет, сотовая связь, VSAT. Полученные на сервере данные могут быть использованы для отображения, анализа, построения отчётов и принятия решений поставщиком газа. Принципиальная схема приведена на рисунке.

64

Преимуществами LPWAN являются:

1)по сравнению с беспроводными технологиями GPRS или ZigBee имеет место большая дальность передачи, которая составляет

10…15 км;

2)значительно снижается энергопотребление на приём сигнала

уконечных устройств из-за минимальных затрат энергии на передачу малого пакета данных;

3)радиосигнала в городской застройке имеет высокую проникающую способность;

4)высокая способность расширения действия сети для больших территорий.

Принципиальная схема передачи данных

Ранее в работах [2, 3] были описаны попытки и описаны решения по учёту расхода газа различными категориям потребителей, включая современные ультразвуковые методы. На сегодняшний день они являются методами измерения расхода среды с минимальными погрешностями. Но технологии развиваются стремительно и применение громоздких расчётов постепенно становится не актуальным [4]. Однако решение ряда инженерных задач требует применение математических моделей [4, 5, 6, 7].

65

Использование принципа LPWAN позволяет не получать частотного разрешения для передачи информации и платы за радиочастотный спектр. Создание новых высокотехнологичных рабочих мест вскоре будет компенсировать количество сокращённых кадров, что так же важно для нашей экономики.

Литература

1.https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Топология_LPWAN_ сети.png [Электронный ресурс].

2.Панов, М.Я. Моделирование процессов оперативного управления городскими системами газоснабжения на основе дроссельных характеристик с использованием современных ультразвуковых методов замера расхода газа / М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Вестник Воронежского государственного технического университета. ‒ 2008. ‒ Т. 4. ‒ № 1. ‒ С. 152-156.

3.Мартыненко, Г.Н. Исследование вариантов установки регуляторов расхода на газоснабжающей системе / Г.Н. Мартыненко, В.И. Лукьяненко, А.В. Исанова // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения. ‒ 2018. ‒ № 1. ‒ С. 13-17.

4.Алдалис, Х. Формирование математической модели оперативного управления функционированием систем газоснабжения с использованием узловой схемы отбора путевой нагрузки / X. Алдалис, М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. ‒ 2009. ‒ № 1 (1). ‒ С. 75-80.

5.Мартыненко, Г.Н Оперативное управление газораспределительной системой на основе модели возмущённого состояния / Г.Н. Мартыненко, С.Н. Гнатюк // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. ‒ 2012. ‒ № 1 (6). ‒ С. 36-42.

6.Панов, М.Я. Алгоритм идентификации гидравлических характеристик управляемых дросселей на ветвях структурного графа абонентских подсистем / М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко, И.А. Дмитриев // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. ‒ 2008. ‒ № 3 (11). ‒ С. 106-112.

7.Martynenko, G.N. Prospects for the development of the gas supply system of the city district of voronezh for the period till 2035 / G.N. Martynenko, D.N. Kitaev, A.A. Sedaev // Russian Journal of Building Construction and Architecture. ‒ 2018. ‒ № 4 (40). ‒ P. 26-39.

66

УДК 623.454.42

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ФАКЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО СЖИГАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СБРОСОВ ГАЗА

Р.С. Дударев1, Ю.Н. Агапов2

1Магистрант гр. мПТ-21, romandud11@gmаil.com

2Д-р техн. наук, профессор, pt_vstu@mail.ru ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Аннотация: в данной работе представлена факельная установка, предназначенная для безопасного сжигания периодических сбросов газа. Рассмотрена её конструкция и принцип действия. На основании проведённого анализа полученных опытных данных сделан вывод о высокой эффективности протекающих в данной установке процессов горения и подтверждена её работоспособность

Ключевые слова: горелка, факельный ствол, поток; газ, штуцеры, трубопроводы

При добыче газа на месторождениях с большим содержанием сероводорода в пластовом газе необходимо обеспечить сжигание сбрасываемого газа на факельные установки. Установка факельная вертикальная H 30 м предназначена для безопасного сжигания аварийных, постоянных, периодических сбросов газа.

Изделие может использоваться на объектах газодобывающих предприятий. Основой конструкции УФВ является факельный ствол, в котором размещена труба (рис. 1, поз. 2) для сброса газа [1].

УФВ предусмотрены площадки и стремянки с ограждениями. Ствол УФВ (рис. 1) состоит из следующих частей:

–основания (поз. 1);

–секций средней и верхней (поз. 2 и 3);

–оголовка (поз. 4);

–кожуха (поз. 5).

Оголовок имеет сферическую форму и конструктивно представлен на рисунке 2.

Сферическая насадка (см. рис. 2, поз. 1) обеспечивает стабильное горение в широком диапазоне расходов, формирование узкого высоко-турбулентного потока и хорошее смешение с

67

воздухом, чем достигается бездымность горения газа с высоким содержанием углеводородного конденсата [2].

Рис. 1. Конструкция ствола УФВ:

1 – основание; 2 – секция средняя; 3 - секция верхняя; 4 – оголовок; 5 – кожух; А, Б1, Б2, В, Г, Д, Е – штуцеры

68

Рис. 2. Состав оголовка:

1 – насадка; 2 – сопло; 3 – труба; 4 – фланец; 5 – щели (7 шт.); 6 – стакан наружный; 7 – труба (для отвода жидкости);

8 – завихритель

Оголовок оборудован кожухом (рис. 1, поз. 5) для защиты пламени от ветрового воздействия. Оголовок и секция верхняя соединяются между собой посредством фланцевого соединения.

УФВ установлена на основание и крепится к фундаменту анкерными болтами.

69