11046

документации, технических характеристик оборудования, библиотек семейств продукции и оборудования фирм, например построения узлов крепления стеклянного пола к перекрытию в формате файлов, имеющих расширение .rwt и .rfa.

Выводы. Основным видом архитектурно-строительной деятельности в течении практики была разработка параметрических 3М-моделей элементов строительных конструкций и параметрических библиотек аннотаций для оформления проектной документации средствами технологии Revit. Выявлены недостатки данного средства: в части оформления проектной документации в соответствии с СПДС; конструирования сложных по геометрии витражных систем здания. Кроме этого прохождение летней практики показало, что в настоящее время имеется значительная востребованность на рынке труда на специалистов, имеющих указанные выше навыки, поскольку всё больше заказчиков заинтересованы в разработке именно информационной параметрической 3М-модели здания или сооружения.

Литература

1.Киреева Е. П. 3D-технологии при проектировании и строительстве зданий и сооружений [Текст] / Е. П. Киреева, Э. Г. Юматова // V Всероссийский фестиваль науки. Сборник докладов / Нижегород. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Нижний Новгород, 2015 – С. 244-247.

2.Юматова, Э.Г. Система межинтегративных конструктивно- аналитических задач как метод формирования профессионально ориентированных способностей будущих инженеров / Э.Г. Юматова // Геометрия и графика. – 2017. – Том 5. – Выпуск 2. – С. 75-83. (0,5 п.л.).

3.Юматова, Э.Г. Формирование исследовательских умений у студентов архитектурно-строительных вузов средствами компьютерных графических технологий / Э.Г. Юматова, А.М. Анущенко, А.Д. Пирогов // Инновационные технологии в инженерной графике: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф., 21 апреля 2017 года, Брест, Респ. Беларусь, Новосибирск, Рос. Федерация. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2017. –

С. 274-279. (0,3 п.л., авт. вклад 0,2 п.л.).

340

М.М. Деулин, И.О. Новикова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Вработе рассмотрены методы измерений расхода и температуры теплоносителя. Обзор проведён на основании сведений из Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений. Рассмотренные методы обеспечивают установленную точность измерений

взаданном диапазоне [1] и реализованы в теплосчётчиках утверждённого типа, но характерные для них преимущества и недостатки указывают на особенности условий применения. Условия применения теплосчётчиков обусловлены составом теплоносителя.

Теплоноситель в системах теплоснабжения содержит продукты коррозии металлических трубопроводов, растворённые карбонаты кальция и магния, которые способны оказать негативное влияние на состояние некоторых первичных преобразователей (ПП) теплосчётчиков. Применение фильтров позволяет лишь снизить долю примесей в составе теплоносителя и поэтому, не устраняет полностью негативное влияние состава теплоносителя на состояние ПП теплосчётчика.

Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время стандарты и другие нормативные документы не устанавливают рекомендаций по применению методов измерений с учётом состава теплоносителя.

Внастоящее время для измерений характеристик теплоносителя в системах теплоснабжения применяются теплосчётчики, которые согласно стандарту ГОСТ Р ЕН 1434-1 [2] классифицируются на единые и комбинированные измерительные приборы.

Единый теплосчётчик содержит ПП и вторичный преобразователь – вычислитель, а при испытаниях в целях утверждения типа и при поверке считается конструктивно неразъёмным. Это указывает на то, что замена неисправных ПП требует первичной поверки единого теплосчётчика, которая значительно дороже периодической поверки, поэтому пользователь вынужден приобретать новый теплосчётчик. Кроме этого, технические характеристики единого теплосчётчика не могут быть улучшены в процессе эксплуатации за счёт изменения типа или количества его ПП.

Комбинированный теплосчётчик содержит датчики и вычислитель, которые при испытаниях в целях утверждения типа и при поверке считаются составными элементами. Значит, при приобретении

341

комбинированного теплосчётчика можно определить нужный состав датчиков, соответствующий условиям применения.

Метод переменного перепада давления измерения расхода теплоносителя предполагает использование сужающего устройства и измерительного преобразователя разности давления. Скорость измеряемого потока определяется по разности давлений перед и после сужающего устройства. Сужающее устройство является препятствием для движения теплоносителя и тем самым способствует скоплению механических примесей около ПП давления, а значит, ухудшается состояние ПП и возникает неучтённое увеличение погрешности измерения.

Тахометрический метод измерения расхода предполагает использование турбины или крыльчатки в качестве ПП скорости измеряемого потока. Для бесконтактного считывания частоты вращения

ППсодержит магнит, на котором скапливаются продукты коррозии металлического трубопровода, что приводит к снижению точности теплосчётчика. Магнитные фильтры способны сократить содержание магнитных примесей в теплоносителе, но не исключают их негативное воздействие, особенно, в трубопроводах с условным проходом Dу более 50 мм. Для исключения турбулентного течения измеряемого теплоносителя

ППрасполагается между рассекателями потока. ПП должен быть подвижным, поэтому он установлен с зазором на опорах скольжения. Зазоры увеличиваются из-за снижения температуры после окончания отопительного сезона, что способствует заполнению зазоров механическими примесями и износу подвижных соединений.

Электромагнитный метод измерения расхода предполагает использование постоянных магнитов для наведения магнитного поля и пары электродов для регистрации индуцированной в теплоносителе электродвижущей силы. Влияющей величиной является удельная электропроводность теплоносителя, которая зависит от его ионного состава и не связана с механическими примесями. Магниты удерживают продукты коррозии металлического трубопровода, что увеличивает гидравлическое сопротивление измерительного трубопровода (ИТ), становится причиной турбулентного режима течения теплоносителя, и как следствие, снижает точность измерений.

Ультразвуковой метод измерения расхода предполагает использование электроакустических преобразователей для генерации и регистрации ультразвуковых импульсов, проходящих по и против потока теплоносителя. Скорость потока определяется по разности интервалов времени прохождения ультразвуковых импульсов по и против измеряемого потока. Для ультразвукового метода измерений расхода теплоносителя характерны следующие особенности:

342

-скорость распространения ультразвукового импульса зависит от состава теплоносителя, но разность интервалов времени прохождения ультразвуковых импульсов по и против потока зависит от скорости измеряемого потока при режиме течения близкому к ламинарному;

-электроакустические преобразователи могут накладываться на трубопровод, что позволяет выполнять измерение расхода на любом участке трубопровода требуемой длины;

-накладываемые электроакустические преобразователи позволяют выполнять поверку преобразователя расхода без снятия расходомерного участка трубопровода;

-электроакустические преобразователи могут использоваться для контроля состояния трубопровода.

По сведениям из описания типа преобразователей расхода, счётчиков горячей воды и теплосчётчиков определены и приведены в таблице 1 рекомендации по длине ИТ для каждого из рассмотренных методов измерений расхода.

Стандартом ГОСТ Р ЕН 1434-2 [3] для теплосчётчиков установлен терморезистивный метод измерений температуры теплоносителя. Терморезистивный метод реализуется с применением термопреобразователей сопротивления (ТС). Чувствительным элементом ТС является проводник или полупроводник, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Требуемой точностью в заданном диапазоне обладают ТС со следующими чувствительными элементами: платиновые плёночные или проволочные, медные проволочные или пластинчатые, термисторные или полупроводниковые дисковые.

Внастоящее время для снижения цены при сохранении точности измерений платиновые ТС изготавливаются с плёночными чувствительными элементами, которые располагаются в корпусе стержневой формы из нержавеющей стали. Платиновые ТС обладают самой высокой точностью, стабильностью и виброустойчивостью, поэтому используются совместно с преобразователями расхода различного типа.

Медные ТС имеют чувствительный элемент, выполненный из медной проволоки, размещённый в стержневом корпусе из нержавеющей стали. Медные ТС дешевле платиновых в 1,5 раза и менее стабильные.

Термисторные ТС самые дешёвые, наименее стабильные, обладают самым большим сопротивлением, дисковые имеют сравнительно небольшие размеры 5-10 мм.

ТС должен быть расположен в центре потока теплоносителя. Платиновые и медные ТС имеют стержневую форму и в зависимости от диаметра трубопровода располагаются вдоль оси потока, под углом 45º или 90º к оси трубопровода на глубине не менее половины диаметра условного прохода. Такое расположение ТС, из-за его формы, создаёт сопротивление потоку теплоносителя, поэтому ТС стержневой формы

343

следует располагать за пределами ИТ, что нерационально для единых теплосчётчиков.

Миниатюрные размеры полупроводниковых ТС позволяют расположить их в центре потока теплоносителя на рассекателях тахометрических преобразователей расхода или внутри сужающих устройств преобразователей переменного перепада давления без создания нежелательного сопротивления потоку.

Медные ТС могут быть выполнены в форме пластин, что позволяет их встраивать в конструкцию рассекателей или в сужающие устройства.

ИТ электромагнитных и ультразвуковых преобразователей расхода должен быть свободным от ТС, чтобы исключить их влияние на поток, поэтому на базе таких преобразователей выгоднее создавать комбинированные теплосчётчики.

Рекомендации по использованию ТС совместно с методами измерений расхода теплоносителя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Рекомендации по методам измерений теплоносителя

Dу – диаметр условного прохода трубопровода.

Литература

1.Приказ Минстроя России от 17.03.2014 N 99/пр «Об утверждении Методики осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя»;

2.ГОСТ Р ЕН 1434-1-2011 Теплосчетчики. Часть 1. Общие требования;

3.ГОСТ Р ЕН 1434-2-2011 Теплосчетчики. Часть 2. Требования к конструкции.

344

И.М. Краев

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОЛОГИЧЕСИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЦВЕТЕНИЯ ВОДОЁМОВ ОЗЁРНОГО ТИПА

Основной идеей данной работы является создание целостной информационно аналитической системы анализа фитопланктона, она включает: натурные исследования, определение качественного состава и систему количественного анализа, позволяющую анализировать водоросли по отделам с учетом влияния стратификации на водоёмы озёрного типа. Цель работы заключается в выявлении особенностей влияния стратификации на фитопланктон водоёмов озёрного типа.

Задачи работы:

1)Подготовка необходимого оборудования и проведение натурных исследований на водоёмах озёрного типа;

2)Проведение качественного и количественного анализа отобранных проб и результатов измерения прозрачности, водородного показателя и температурной стратификации;

3)Определение пространственного распределения водорослей по

глубине;

4)Анализ полученных результатов и разработка предложений по решению выявленных экологических проблем.

Основным объектом исследования являлось Горьковское водохранилище. С 2017 года по 2019 год были проведены исследования, направленные на изучение влияния стратификации на водоёмы озёрного типа Волжского бассейна, на территориях Нижегородской области и республики Чувашия. Всего было осуществлено 25 выездов на водные объекты, во время которых был произведён экологический мониторинг исследуемых водоёмов. За время работы было отобрано более 50 проб воды.

Рисунок 1.1 – Определение качественного состава на примере водоросли melosira varians

346

Определение качественного состава проводилось с помощью микроскопа и программы Levenhuk. Во время проведённых лабораторных исследований были идентифицированы водоросли в 96 пробах отобранных с 2014 по 2019 года.

Рисунок 1.2 – Проведение количественного анализа

Для оценки численности фитопланктона применялся метод подсчета клеток под микроскопом c помощью камеры Горяева. Для измерения биообъема определялась геометрическая фигура, соответствующая данной водоросли или цианобактерии, затем измеренные линейные размеры клетки подставлялись в соответствующую геометрическую формулу, определялся объем и рассчитывалась биомасса клетки. Далее полученные данные о линейных размерах клеток и данные о количестве клеток обрабатывались в Excel [1].

Суточные, сезонные и вертикальные колебания температуры рассматриваются как критические производственные параметры. В таблице 1.1 представлены записи измерений концентрации, относящиеся к исследованию 18.08.2016 и 02.08.2018.

347

Таблица 1.1 Записи измерений концентрации, относящиеся к исследованию

18.08.2016 и 02.08.2018

Таким образом, исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что 18 августа 2016 концентрация синезелёных водорослей и цианобактерий была значительно выше, чем концентрация диатомовых водорослей. 02 августа 2018 года подавляющее большинство от общей численности и биомассы фитопланктона приходится на диатомовые водоросли, которые, в свою очередь, «цветения» не вызывают [2].

На рисунке 1.3 представлена концентрация биомассы, измеренная для образца, установленного 18 августа 2016 года. Прозрачность Секки составила 153 см, стратификация была устойчивой.

Рисунок 1.3 – Зависимость концентрации биомассы от глубины (18 августа 2016 года)

348

На рисунке 1.4 представлена концентрация биомассы, измеренная для образца, установленного 02 августа 2018 года. Прозрачность Секки составила 247 см, стратификация была устойчивой.

Рисунок 1.4 – Зависимость концентрации биомассы от глубины (02 августа 2018 года)

В исследуемых пробах были обнаружены представители диатомовых, динофитовых, зеленых водорослей и цианобактерий.

Из цианобактерий, вызывающих «цветение» воды, в пробах были обнаружены представители родов Microcystis и Oscillatoria, а наблюдаемые на протяжении предыдущих 2-х лет привычные для исследуемого участка Горьковского водохранилища представители родов Anabaena и Aphanizomenon не были обнаружены вовсе (возможно по причине того, что количественный анализ проб проводился после их продолжительного хранения).

Подавляющее большинство от общей численности и биомассы фитопланктона приходится на диатомовые водоросли, которые, в свою очередь, «цветения» не вызывают, и динофитовые водоросли, которые вызывают красное или бурое «цветение» воды и только в случае массового развития, чего за весь период наблюдений (2015-2018) годов на исследуемом участке Горьковского водохранилища не наблюдалось [3].

В результате проведённых исследований определена концентрация разных отделов водорослей на разных глубинах и в разных условиях. Выполнена идентификация пространственного распределения водорослей по глубине, что позволяет выполнить сравнение полученных натурных результатов с результатами расчетов по разрабатываемой модели поведения фитопланктона в водоемах озерного типа.

Результаты исследования показывают, что в условиях устойчивой стратификации и высоких летних температур верхнего перемешенного слоя, распределение водорослей по глубине водохранилища, характеризуется экстремально высокой концентрацией в верхнем перемешанном слое.

349