ISSN 0453-8307 АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ І ЕКОЛОГІЇXІV міжнародна науково-технічна конференція ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ Одеса-2011 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИІНСТИТУТ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ЗМІСТУ ОСВІТИУПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ ОДЕСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУУКРАЇНСЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ МІЖНАРОДНОЇ АКАДЕМІЇ ХОЛОДУДЕРЖАВНА ЕКОЛОГІЧНА ІНСПЕКЦІЯ З ОХОРОНИ ДОВКІЛЛЯ ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО РЕГІОНУ ЧОРНОГО МОРЯ^ XІV міжнародна науково-технічна конференція «АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ І ЕКОЛОГІЇ» УКРАЇНА, ОДЕСА, 21 – 23 вересня 2011 року^ ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ УДК 574; 37.022 АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ І ЕКОЛОГІЇ / Збірник наукових праць науково-технічної конференції Одеса, 21 – 23 вересня 2011 року - Одеса, видавництво ОДАХ, 2011.–174 с.Збірник включає наукові праці учасників конференції. Матеріали подано українською та російською мовами.Збірник надруковано як додаток до науково-технічного журналу «Холодильна техніка та технологія» (вип. №5 2011р.) ISSN 0453-8307 Одеська державна академія холоду ^ СТРАТЕГИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ВЫЖИВАНИЯ В ХХІ ВЕКЕ Загорученко Н.В.1, Зацерклянный М.М.1, Столевич Т.Б.2, Зацерклянный А.М.3, Шмелькова Е.А.4 ^ 1Одесская государственная академия холод 2Одесский национальный политехнический университет3ГП Украинский научно-исследовательский институт медицины транспорта, г. Одесса^ 4Общеобразовательная средняя школа № 11, г. Белгород-Днестровский На сегодняшний день мир имеет клубок очень сложных и переплетенных между собой экономических, экологических и социально-политических проблем. Мы еще не имеем очень многих важных и точных данных о специфике природных процессов в биосфере, которыми мы могли бы управлять, или хотя бы их как-то «подправлять». Окончательно неизвестны причины увеличения «озоновых дыр», последствий изменения состава атмосферы, неизвестна стратегия перехода от одного типа природопользования к другому и многое другое. Еще недостаточно количественно обоснованы варианты развития на основании жестких ограничений потребления ресурсов и распределения их между развитыми и развивающимися странами. Путь развития, используя исторический опыт человечества, начиная от давности (Египта, Месопотамии, аграриев Колхиды, Израиля, опытов Докучаева) до современности и опираясь на современные достижения и возможности науки и техники (обогащения, возрождения малоценных земель при помощи новейших технологий) позволит решить проблему биоресурсов и уменьшить техногенное давление на биосферу за счет создания сложных симбиотических систем. Имеющийся опыт создания замкнутых систем жизнеобеспечения показывает, что не стоит слишком драматизировать глобальные проблемы обеспечения человечества продуктами питания: по всем оценкам, если эффективно и правильно организовать хозяйствование, то на Земле может выжить почти 50 миллиардов человек, хотя лучше к такой границе не подходить. По нашему мнению, увеличение народонаселения, никакой угрозы для глобального экологического равновесия не создаст: если страна полностью обеспечивает себя продуктами питания, то, сколько в ней живет населения, никого не касается, поскольку во время обработки сельскохозяйственных угодий вырабатывается кислорода столько, сколько потом используется на дыхание для населения. Если будут разработаны высоко экологические технологии производства, то их широкое распространение в странах третьего мира не ухудшит экологической ситуации на планете. Опасность использование странами третьего мира неэкологических технологий следует рассматривать как дополнительный стимул к глобальной конверсии технологий, а не как повод к снижению численности населения в этих странах. Вместе с тем возникает другая проблема – в ближайшие десятилетия люди должны отказаться от использования ископаемого топлива и перейти на новые источники энергии (более экологические, технически доступные для использования и достаточные для обеспечения развития экономики будущего). Необходимо переходить от краткосрочных к долгосрочным ориентирам в политике, как отдельных государств, так и в геополитике глобального масштаба. Необходимо иметь в виду, что устойчивое развитие, ориентированное на ресурсосбережение и ограничение использования природных ресурсов, приводит к трению и противоречиям между отдельными государствами. Еще конференция в Рио-де-Жанейро показала, что на пути установления квот и предельных нормативов согласованности между странами ожидать не приходится. Нам представляется, что борьба за право использования ограниченных, жизненно важных ресурсов, может принять в обозримом будущем форму мировой «холодной войны» и постепенно привести к глобальному перераспределению мировых ресурсов (прежде всего – пресной воды и нефти). При симбиотической идеологии страны – лидеры в технологическом отношении должны кооперироваться и взять на себя ответственность за уменьшение глобального разбалансирования биосферы и развитие на планете симбиотических эколого-экономических систем. Этот путь развития уменьшит конкуренцию между странами за ресурсы и опасность возникновения конфликтов. Для этого необходимо выполнить разработку экологических и других механизмов оценки стоимости ресурсов в симбиотических экосистемах на перспективу и определить степень устойчивости созданных симбиотических систем. Одним из главных показателей отсталости, неразвитости страны должен быть высокий уровень использования ресурсов. В тоже время, на наш взгляд, симбиотический путь развития только частично решит проблему, главное внимание, уделяя истощению ресурсов и не рассматривая целую серию других проблем: биоразнообразия, демографии, технологии очистки биосферы от отходов, путей экологизации экономики и другие. Критически оценивая стратегию устойчивого развития, основные принципы которой изложены в Отчете Всемирной Комиссии по окружающей среде и ресурсам и в материалах Рио-де-Жанейро нам представляется, что концепция устойчивого развития стремится примирить непримиримое: сберечь цивилизацию потребления и гиперпотребления и при этом решить задачу сохранения природы в рамках цивилизации, которая уничтожает эту природу. Следует хотя бы частично приостановить экономическую гонку и варварское потребление ресурсов. В концепции просматривается завуалированное желание богатых стран и определенных слоев населения приостановить желание бедных повысить свое благосостояние, просматривается социально-политическая дискриминация. Основные базовые принципы экоразвития, которые нацелены на решение практических задач на национальном и региональном уровнях следующие: 1. Региональные и локальные задачи экологического развития должны быть подчинены глобальным и национальным целям отведения экологического кризиса и оптимизации среды существования. 2. Региональное экологическое развитие включает функцию раннего предупреждения неблагоприятных экологических тенденций или предусматривает гарантии их минимизации. 3. Практическое возрастание антропогенного воздействия и возрастание зависимости здоровья людей от состояния окружающей среды уже сегодня требуют более быстрого повышения точности экологических прогнозов на отдаленную перспективу и определения того уровня регламентации неблагоприятных техногенных воздействий, который гарантирует значительный «запас прочности» для реципиентов даже при больших и более продолжительных следовых эффектах, нежели реально зарегистрированные при отсутствии регламентации. То есть должна быть опережающая оценка. 4. Цели экологического развития первичные по отношению к целям экономического развития (принцип экологического императива). 5. Размещение и развитие материального производства на определенной территории должны осуществляться в соответствии с ее экологической технологией (принцип эколого-экономической сбалансированности). 6. Экологическая безопасность общества тесно увязана с уровнем культуры, образования и воспитания людей в этом обществе. На основании выше изложенного и с учетом реалий сегодняшнего дня нам представляется необходимость создания Всемирного Ученого Совета – органа с абсолютным международным авторитетом. В Совет должны войти высоко духовные научные авторитеты мира и их решения должны быть обязательными как для всех ученых мира, так и для политических деятелей и правительств всех стран. ^ Радіоекологічний ризик сучасних джерел іонізуючого випромінювання на ПІВДНІ України Л.І. Григор’єва, Ю.А. Томілін Науково-методичний центр екобезпеки Чорноморського державного університету імені Петра Могили Через наявність різноманітних чинників хронічного опромінення людини від джерел як природного, так і штучного походження, важливим є не тільки визначення рівнів радіаційного навантаження на людину від цих джерел, а можливість прогнозування інтегрального радіаційного навантаження на людину від впливу комплексу цих джерел. Чинниками опромінення людини на півдні України виступають регіональні техногенні і природні радіаційні джерела, які пов’язані як з природними особливостями території (наявність радононосних і ураноносних провінцій), так і з техногенним впливом діючих АЕС, наслідків “аварійно-чорнобильського” викиду радіонуклідів, необхідністю використання для зрошувальних потреб вод поверхневих водойм. Результати визначення рівнів дозового на населення регіону від цих джерел висвітлено у матеріалах конференці в попередні роки (2005, 2007, 2009 рр.). В даній роботі розроблено апарат оперативного прогнозування дозового навантаження на людину від цих джерел опромінення. Визначено дозові коефіцієнти (“дозові ціни”) природних та техногенних джерел іонізуючого випромінювання на півдні України для основних дозоутворюючих радіонуклідів та їх сумішей; моделі радіоекологічного ризику одиниці впливу природних і техногенних джерел іонізуючого випромінювання. Так, радіоекологічний ризик від радіонуклідів, що потрапляють у довкілля з газоаерозольними викидами АЕС в умовах нормальної роботи станції, складає 0,5 – 12,0 137Cs, а радіоекологічний ризик від радіонуклідів, що потрапляють у зрошувальну воду з рідкими скидами АЕС, складає 10 – 260 137Cs. За результатами здійснено стохастичне прогнозування очікуваного за життя радіаційного навантаження на людину від природних та техногенних джерел іонізуючого випромінювання в умовах півдня України, визначено межі його рівнів: від природних і техногенно підсилених природних радіоактивних джерел 0,16 – 1,12 Зв; від “аварійно-чорнобильських” радіонуклідів 0,3 – 1,8 мЗв; від “станційних” радіонуклідів через газоаерозольні викиди АЕС 0,005 – 0,08 мЗв; від “станційних” радіонуклідів через зрошення сільськогосподарських угідь 0,5 – 4,0 мЗв. Результати досліджень дозволили розробити методологію управління інтегральним радіаційним навантаженням на людину від природних і техногенних радіоактивних джерел та запропонувати контрзаходи для його зменшення. ^ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ УКРАИНЫ Шемет Н.В. Украинский НИИ биодинамики, г. Одесса Проблема переработки и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) в населенных пунктах Украины обостряется с каждым годом. Это прежде всего связанно с тем, что для большинства администраций населенных пунктов Украины, решение природоохранных задач, - не носит первоочередного значения. По этой причине, и решение этой проблемы до настоящего времени находится только на уровне деклараций, как со стороны самих администраций населенных пунктов, так и государства в целом. И продолжают на наших территориях использоваться только ликвидационные технологии обращения с ТБО, - захоронение на свалках и полигонах. Прогрессивные же попытки в решении этой проблемы со стороны местных властей, сводятся только к за ангажированным проведениям конкурсов по отбору, не технологии по переработке и утилизации ТБО, а конкурса отбора инвесторов. При этом чиновничьи приоритеты, на всех уровнях исполнительной власти направлены на зарубежные устаревшие технологи, которые предлагают только термическую переработку ТБО. Особо не задумываясь над тем, что это устаревшие технологии, что сертифицировать это оборудование на территории Украины после ее вступления в ВТО, очень проблематично. Что на территории Украины ни когда не проводились научные изыскания в области сжигания ТБО, а значить и составить техническое задание на проектирование и строительство невозможно. Не говоря уж об экологических аспектах, -о выбросах при сжигании ТБО супертоксикантов - диоксинов и фуранов. Отечественные же инновационные технологии и проекты, которые по своим характеристикам и технологичнее, и экологичнее, и дешевле, и признаны в Европе, и решают утилизационные задачи, то есть задачи экономики, с использованием вторичных ресурсов и возобновляемых источников энергии, - к этим конкурсам не допускаются, а если и удается «пробиться», то как всегда подтверждает практика, - конкурс по каким то причинам не состоится. Такое состояние дел, прежде всего тормозит развитие отечественных научных и научно-прикладных разработок в этой сфере хозяйствования, направленных на создание новой индустрии и отросли переработки и утилизации ТБО. В целом же при выборе метода и технологии обезвреживания ТБО, в первую очередь следует руководствоваться и учитывать экологические, экономические, технологические, организационно-правовые и социальные факторы, которые могут положительно повлиять на существующую систему санитарной очистки населенных пунктов, а также и иные местные условия и особенности. В настоящее время прослеживается устойчивая тенденция сокращения бюджетной дотации, при как правило отсутствии 100 % оплаты жителями населенных пунктов работ по сбору, транспортировке и захоронению отходов, что приводит к увеличению дебиторской задолженности у подрядных организаций. Отсутствие налаженной системы оперативного контроля за вывозом ТБО, децентрализация управления и финансирования, приводит к увеличению стоимости услуг. Отсутствие раздельного финансирования (реструктуризации тарифа) на сбор, транспортировку и захоронение (обезвреживание) ТБО, позволяет как заказчикам, так и подрядчикам отвлекать средства на другие виды деятельности, что приводит к несвоевременности оплаты работ, возникновению кредиторской задолженности. Слабо осуществляется контроль за образованием ТБО в нежилом секторе. Хронический дефицит, средств является причиной неудовлетворительного состояния парка мусоровозов и контейнеров, а также различных нарушений технологий при захоронении отходов. На наш взгляд, все это будет продолжаться до тех пор, пока в этой сфере услуг с ТБО, административные методы управления, - не будут заменены на экономические. Так как при административных методах не может возникнуть экологическое предпринимательство. А только оно может кардинально изменить ситуацию в экологии и ЖКХ. Оно само найдет ответы на основные вопросы бизнеса, - кому это нужно и что я с этого буду иметь. Так как ТБО, это огромнейший энергетический и сырьевой потенциал Украины, в котором сконцентрировано до 40% первичной энергии. Но в отсутствии современной индустрии и отрасли переработки ТБО, этот потенциал в нашей стране - до сих пор не используется, а расценивается только как нагрузка на окружающую среду. Как сказали наши отечественные ученые Т. Акимова и В. Хаскин: «…то, что сделано человечеством с окружающей средой, не может быть названо «сферой разума». ^ ПОВЫШЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МАШИННЫХ ЗАЛОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Квашнина О.В. Академия пожарной безопасности, г. Черкассы Пожарную опасность машинных залов тепловых электростанций (ТЭС) определяют технологические системы, рабочим телом которых являются горючие жидкости и газы [1]. В схеме охлаждения обмоток генератора используется воздух, водород и вода, как в комбинации друг с другом, так и в качестве самостоятельного охлаждающего агента. В системе уплотнения вала генератора находится значительное количество турбинного масла. В энергоблоках мощностью от 200 до 800 МВт наиболее вероятными сценариями пожара являются следующие: - разрушение масляных уплотнений турбогенераторов вследствие повышения вибрации вала свыше допустимых границ, что вызывает истечение водорода из генератора и масла из трубопровода и приводит к образованию взрывопожароопасной смеси, как следствие, возникновению пожара; - разрушение из-за вибрации или гидроудара одного из трубопроводов подвода масла к стопорно-регулирующим клапанам турбины, что приводит к фонтанированию смазочного масла и к возникновению пожара; В обеих ситуациях имеет место факельное горение, которое приводит к быстрому распространению огня по машинному залу. С целью повышения пожарной безопасности машинных залов ТЭС предлагается следующее: - автоматический, по сигналу "Пожар", выброс водорода из корпуса генератора в атмосферу с целью сокращения количества водорода, который поступает в зону пожара; - установка в схеме уплотнения вала турбогенератора клапанов-переключателей, которые автоматически отключают демпферный бак, по сигналу "Пожар", от системы подачи смазочного масла; - организация над возможными очагами пожара завесы из перегретой воды с целью отбора теплоты из зоны; - организация автоматического пожаротушения при горении масла на площадке обслуживания турбоагрегата; - установка козырьков из огнестойких материалов над местами подведения масла к сервомоторам для ограничения высоты факела; - установку в перекрытии, на отметке обслуживания турбоагрегата, специальных уклонов для быстрого отвода части масла, которое растекается при разрушении.ЛИТЕРАТУРА 1.НАПБ 05.028-2004 "Противопожарная защита энергетических предприятий, отдельных объектов и агрегатов".^ ПОВЫШЕНИЕ СТЕПЕНИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СОДОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ В.В. Шмельков1, В.Ф. Райко2, М.А. Цейтлин2 1ОАО «Крымский содовый завод» 2Национальный технический университет «ХПИ» Заводы, выпускающие кальцинированную соду по аммиачному способу, являются одними из базовых в структуре предприятий неорганической химии Украины. Однако создаваемые ими экологические проблемы и невысокие экономические показатели приводят в последнее время к сворачиванию выпуска соды в ряде мест ее традиционного производства. Причина в невысокой степени использования основного сырьевого ресурса – поваренной соли, которая не превышает 70 %, значительном объеме стоков и высокой энергоемкости. При этом потери теплоты с горячими сбросными жидкостями и технологическими газами достигают 3,5 ГДж/т продукта. Утилизация этого энергетического ресурса, в частности, для улучшения использования сырья в производстве является актуальной задачей. Одним из перспективных направлений такой утилизации является получение соляной суспензии из очищенного раствора поваренной соли (рассола). Эта суспензия, в свою очередь, может быть применена для насыщения NaCl конденсатов, содержащих аммиак и углеаммонийные соли, и в избытке образующихся в производстве при охлаждении технологических газов. Полученный раствор далее предлагается возвращать в производственный цикл. По существующей же технологии из этих конденсатов методом дистилляции удаляют для повторного использования аммиак, а очищенную жидкость сбрасывают в накопители. Насыщение конденсатов солью позволяет не только повысить степень использования сырья, но и снизить потребление энергии на дистилляцию и объем стоков. Авторами разработан ряд технологических процессов, позволяющих получать соляную суспензию с использованием низкопотенциальной теплоты технологических газов и горячих сточных жидкостей. ^ безперервний моніторинг енергетичної ефективності холодильної установки Ю.В. Живиця СП «Логіка», г. Одесса У основі ідеї лежить взаємозв'язок між параметрами електродвигуна компресора (номінальними і зміряними) і параметрами циклу (зміряними і обчисленими). Чисельне значення відношення відповідних кількостей виробленого холоду до спожитої електроенергії за певний інтервал часу має бути порівняне з теоретично можливим і проектним значеннями для того, щоб зробити обґрунтований висновок і прийняти рішення про подальшу експлуатацію. Ключовий момент полягає в тому, щоб використовувати наявну пару «двигун-компресор», яка побічно може служити «масовим витратоміром потоку холодоагенту». Вказаний підхід дозволяє створити такий вимірювальний комплекс («енергетичний тестер»), в якому використовувалося б всього лише декілька давачів електричних і неелектричних величин. Такий тестер дозволить отримувати для систем керування вірогідні оперативні дані про кількість виробленого холоду, кількість спожитої електричної енергії і її питомі витраті. Відомо, що для будь-якої реальної промислової системи існує можливість зниження питомого споживання електроенергії на одиницю холоду, при цьому однією з великої кількості причин завищеного енергоспоживання є|з'являється| саме відсутність приладів контролю і обліку споживання|вжитку| енергоресурсів. Як наслідок цього, склалося абсолютно ненормальне положення, при якому обслуговуючий персонал з погляду даних про питому енергетику, фактично не знає, як працює експлуатована їм холодильна установка і як цей холод споживається. Для отримання такої інформації слід створити недорогий спеціалізований пристрій, який дозволяв би у відповідь на цей запит практики обчислювати її оперативно і достовірно за зміряними поточними даними. Фахівці знають, що одного контролю за температурним рівнем і кількістю виробленого холоду явно недостатньо для того, щоб судити про «енергетичну якість» холодильної системи, причому помилки в цій сфері не належать до розряду катастрофічних. Тут мається на увазі, що своєчасно не виявлена перевитрата електроенергії на вироблення холоду не веде до аварії в звичайному розумінні і може продовжуватися невизначено довго, поки вона не буде знайдена при черговому грамотно проведеному енергетичному аудиті, а на той час всі події вже відбулися, і щось вдосконалити в холодильній системі, зробити потрібні дії щоб виправити ситуацію вже не можна. Фахівці констатують низький рівень оснащення, як виробників, так і споживачів холоду пристроями обліку споживання енергоресурсів. Отримані (зміряні) як холодильні, так і електротехнічні величини мають бути співвіднесені, визначена їх динаміка, проведено порівняння з даними заводу-виробника, з нормативними і теоретичними значеннями, зроблений обґрунтований висновок про «якість» споживання електроенергії даною холодильною установкою. Такий підхід отримує все більше розповсюдження в сучасних холодильних системах і отримав назву – «визначення порушень і діагностика» - “Fault and” – (FDD). Достовірно певне і оперативно отримане значення питомої витрати електроенергії на вироблення холоду дозволить обґрунтовано приймати управлінські рішення, аналізувати споживання електроенергії і проводити технічну діагностику холодильних систем. Крім того, стає доступним знання динаміки зміни параметрів установки за вибраний період часу.^ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ПРИРОДНУЮ РАЗНОСТь ТЕМПЕРАТУР ПО ГЛУБИНЕ МОРЯ Денисов Ю.П., Смирнов Л.Ф. Одесская государственная академия холода Термобарическая разность по глубине моря может быть использована для выработки э/энергии, пресной воды и продуктов марикультуры. Океан покрывает 71% поверхности Земли, т.е. получает основной поток солнечной радиации. Благодаря равновесию между поглощением солнечной энергией с одной стороны, и длинноволновым излучением поверхности моря, а также испарением воды, с другой стороны, обеспечивается постоянство разности температур. Поверхностная вода Мирового океана больше чем на половине площади имеет температуру 20÷280С, основная же масса воды на глубине имеет температуру 4÷100С.Рисунок 1. 1 – состояние теплой поверхностной морской воды; 1-2-3 – дросселирование и вскипание морской воды в испарителе; 3-4 – расширение пара в турбине; 4-5 – конденсация пара в конденсаторе. Известен пароводяной цикл со вскипанием из теплой воды водяного пара в условиях вакуума – цикл Клода–Бушеро (рисунок 1). Но КПД невысок, а велики капитальные затраты и габариты влажнопаровых турбин. Если перепад температур DТ = (Тт – Тх) = 20 0С, то, при термическом КПД, равным 6% и относительном эффективном КПД турбины 0,8, экономичный КПД станции составит 4,8%.he= ht× hoe = 6 × 0,8 = 4,8% Известно, что максимальный термический КПД установки, соответствующий циклу Карно характеризуется отсутствием потерь на температурный напор при теплообмене в испарителе и конденсаторе, а также отсутствием потерь при расширении пара в турбине. При этом, использование термобарической разности температур морской воды накладывает ограничение на температурный диапазон расширения агента в турбине, что приводит к низкому значению термического КПД установки.ht = (Тт – Тх)/ Тх ≈ DТт / Тх В связи с этим, авторами предложена установка с применением гидратообразующего агента – метана, позволяющего увеличить DТт в 5. Здесь DТт определяется давлением плавления газогидратов (ГГ) метана в плавителе Рпл= 20 МПа под воздействием теплой поверхностной воды и давлением их образования в кристаллизаторе Ркр= 2 МПа при использовании холодной глубинной морской воды (рисунок 2).Рисунок 2. a-b – равновесная кривая гидратообразования (Ткр= 278 К; Тпл= 293 К): b-c – расширение газа в турбине (Т1 =293 К; Т2 = 195 К); 1 – труба-кристаллизатор; 2 – фильтр; 3 – теплообменник; 4,9 – насосы; 5 – плавитель ГГ; 6 – понтон; 7 - турбины; 8 – электрогенераторы; 10 – секции плавителя; 11 – трубы теплообменника плавителя; 12 – фильтр; 13 – слив.Используя уравнение адиабаты, определим DТт DТт = Т1 (1 – 1/πтm)] ηт = 293 (1 – 1/100,237)] 0,8 = 98 K или Т2 = Т1 – DТт = 293 – 98 = 195 К,где πт = P1/Р2 = 20/2 = 10 – степень расширения газа в турбине; m = (к – 1)/к = (1,31 – 1)/1.31 = 0,237; к = 1,31 – показатель адиабаты для метана; ηт = 0,8 – адиабатный КПД турбины. Тогда термический КПД данной установки определится как ht = DТт/ Тх = (293 – 195)/298 = 0,33, что примерно в 5 раз превышает термический КПД установки, приведенной в начале статьи для сравнения.^ диссипативная функция замкнутого потока несжимаемой вязкой жидкости Коротаев Б.А., Гамолич В.Я., Буров А.А. Одесский национальный политехнический университет Диссипация – переход механической энергии макроскопического движения несжимаемой сплошной среды в тепловую энергию хаотического движения её молекул осуществляется, в конечном счете, молекулярным переносом импульса, то есть вязким трением [1]. Она определяет необратимые потери напора потока жидкости в технических устройствах, например в насосах и теплогенераторах [2]. Поэтому представляет теоретический и практический интерес анализ диссипативных функций циркулирующих потоков вязкой несжимаемой жидкости. Нагнетание жидкости ускоряется при замене ламинарного режима турбулентным режимом её течения. Турбулентное течение сопровождается переходом механической энергии от усреднённого к пульсационному движению, как суперпозиция этих движений. Положительный радиальный градиент центробежной силы инерции, возникающей в криволинейном потоке, стабилизирует течение жидкости. Отрицательный градиент – делает его неустойчивым [4]. Простейшая диссипативная функция движения вязкой несжимаемой жидкости содержит десять производных и представляется [3] в декартовой системе координат в виде:(1) где μ ― динамический коэффициент вязкой жидкости, Vx, Vy, Vz,― проекции скорости жидкости на координатные оси. В общем случае криволинейного движения вектор скорости в декартовых координатах преобразуется в вектор скорости в криволинейных координатах следующим образом: (2) где σ,τ и φ ― криволинейные координаты. Скалярное умножение обеих частей равенства (3) на соответствующие декартовые орты приводит к системе уравнений: (3) где gii ― компоненты матричного тензора (g11 = gσσ, g22 = gττ, g33 = gφφ). Подстановка (3) в (2) даёт диссипативную функцию в криволинейных координатах. В случае циркулирующей жидкости простейшая форма её границ описывается поверхностью тора, откуда следует возможность перехода к описанию диссипативной функции в тороидальных коордиратах. Однако применения тороидальных координат можно избежать, если рассматривать преобразования только внутри тора (4) где а ― радиус центральной линии тора, r0 ― радиус сечения тора , r ― расстояние точки потока от центральной линии тора, α ― полярный угол точки центральной линии тора, β ― центральный угол внутри поперечного сечения тора. Связи между (2) и (4) представлены равенствами: r = σ, α = φ и β = τ, при а > 0, 0 ≤ r ≤ r0, -2π ≤ α ≤ 2π и -2 π ≤ β ≤ 2π. В системе кривоугольных координат вычисляются компоненты метрического тензора g11 = 1, g22 = (а + rcos β) и g33 = r2 при условии ортогональности g12 = g13 = g23. С учётом (3) из (4) следует система уравнений: (5) Уравнения (4) и (5) позволяют вычислить десять производных в уравнении (1) и получить формулу диссипативной функции тороидального замкнутого циркулирующего потока. Выражение каждой из десять производных уравнения (1) в криволинейной системе координат (r, α, β) представляет дробно-рациональное выражение, составленное из громоздких тригонометрических комплексов в числителе и знаменателе. Анализ такого аналитического представления диссипативной функции не представляется целесообразным. Поэтому для наглядной иллюстрации функции диссипации можно рассмотреть частный случай, когда в циркулирующем потоке присутствуют только эквидистантные траектории. В условиях незакрученных эквидистантных траекторий стабилизированный циркулирующий поток обладает следующими свойствамиVr = Vα = 0 и (6) Условия (6) дают минимальную диссипацию среды всех тороидальных циркулирующих потоков с одинаковым расходом жидкости в поперечном сечении канала. Для вычисления времени нагрева циркулирующего потока возвращаемся к декартовым координатам при условии минимизации: Получаем нижнюю оценку диссипативной функции (7) Если в плоскости симметрии тора при β = 0, то и значения производных в оценке (7) при α = 0 определяются равенствами:; ; ;; ; ; где q ― расход циркулирующего потока, R ― средний радиус его площади поперечного сечения. С их учётом неравенство (7) принимает вид, а нижняя оценка диссипативной функции тороидального циркулирующего потока определяется равенством. (8) Согласно (8) оценка выделяемой за одну секунду теплоты равна или. (9) Если m ― масса изолированной циркулирующей жидкости, ρ и с ― её плотность и теплоёмкость, то необходимая для нагрева жидкости теплота Q = m∙c (T – T0), (10) где Т0 и Т ― температура жидкости до и после нагревания. С учётом (9) и (10) оценочное время нагревания циркулирующей жидкости в результате диссипации её механической энергии, (11) где ∆Т = Т – Т0. Обобщёние полученной для тороидальных потоков зависимости на потоки иной формы имеет вид:, (12) где ^ P ― периметр контура средней линии циркулирующего потока, S ― площадь поперечного сечения потока. Полученные зависимости пригодны для расчетов параметров гидродинамических теплогенераторов с циркулирующими в замкнутом контуре теплоносителями. К таким устройствам относится пружинный насос [5].ЛИТЕРАТУРА Тананаев А.В. Течение в каналах МГД-устройств / А.В. Тананаев // – М.: Атомиздат, 1979. – 364 с. Потапов Ю.С. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиции теории движения / Ю.С. Потапов, Л.П. Фоминский // – Кишинёв – Черкассы: Око – Плюс, 2000. – 387 с. Щукин В.К. Теплообмен и гидравлика внутренних потоков в полях массовых сил / В.К. Щукин // – М.: Машиностроение, 1970. – 432 с. Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев. // — 8-е изд., перераб. и испр. — М.: ООО «Издательство Оникс»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2006, — 1056 с. Коротаев Б.А. Методы расчётов производительности пружинных насосов / Б.А. Коротаев, А.А. Буров, В.Я. Гамолич // Еколого-енергетичні проблеми сучасності / Збірник наукових праць всеукраїнської науково-технічної конференції молодих учених та студентів. Одеса, Видавництво ОДАХ. — 2011. — C. 164 — 167.Екологічний аудит енергоблоків аес Ю.А. Томілін1, Л.І. Григор’єва1, Ю.О. Кутлахмедов2 1Науково-методичний центр екобезпеки Чорноморського державного університету імені Петра Могили, м. Миколаїв 2Національний авіаційний університет, м. Київ Аварія на АЕС “Фокусіма-1” в Японії призвела не тільки до потужного викиду радіоактивних речовин у навколишнє середовище та пов’язаного з цим потрапляння радіоактивності до людини, а також збурила негативні настрої щодо атомної енергетики у світовій спільноті. В багатьох країнах були зупинені програми розвитку атомної енергетики, прийняті рішення відносно виведення з експлуатації діючих АЕС вже у найближчий час. В Україні прийнято рішення про проведення у 2011-12 рр. тотальної перевірки стану безпеки на всіх діючих енергоблоках АЕС держави. Програма безпеки АЕС включає також проведення екологічного аудиту енергоблоків АЕС. Мета проведення такого аудиту – це визначення екологічної обґрунтованості діяльності АЕС в процесі продовження термінів її експлуатації, встановлення відповідності цієї діяльності вимогам національного законодавства про охорону навколишнього природного середовища та сучасним європейським вимогам. Запропонованою нами програмою екологічного аудиту Південно-Української АЕС передбачався збір усієї необхідної інформації про екологічні аспекти виробничої діяльності об’єкту екологічного аудиту: дані про технічний стан обладнання та конструкцій ПУ АЕС, про стан систем захисту персоналу, населення та довкілля в режимах нормальної роботи АЕС та у разі можливих проектних та запроектних аварій, дані про радіонуклідний склад викидів і скидів АЕС та інші. Передбачалося ознайомлення з результатами і висновками попередніх екологічних експертиз, з результатами екологічних і радіоекологічних досліджень, які проводилися навколо АЕС протягом усього часу її роботи. Програмою передбачалося протягом 1-2 місяців провести дослідження з визначення вмісту радіонуклідів та важких металів у воді, ґрунті, рослинності, продуктах харчування у зоні впливу газоаерозольних викидів та рідких скидів АЕС (близько 300 проб). Особлива увага була приділена таким об’єктам, як ставок-охолоджувач, ставки-відстійники АЕС, річки Південний Буг, Арбузинка, Мертвовід, ґрунтові води, колодязі питної води. На підставі отриманої інформації буде здійснено аналіз та оцінка фактичного сучасного стану екологічної і радіаційної ситуації в районі ПУ АЕС. На цій базі будуть зроблені висновки щодо наслідків можливого негативного впливу АЕС на довкілля і людину. Також будуть вказані вимоги та додаткові обмеження відповідно до діючого в Україні і міжнародного природоохоронного законодавства щодо подальшої експлуатації ПУ АЕС та запропоновані деякі заходи для зниження впливу різних шкідливих факторів на довкілля (утилізація мулів ставків-відстійників, фітодезактивація ставка-охолоджувача АЕС та інші).^ РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД І ВІДХОДІВ ПЛАСТИКУ Левицька О.Г. Дніпродзержинський державний технічний університет