ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИМПУЛЬСНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА

Цель. Совершенствование технологии организации и использования импульсной циркуляции теплоносителя, а также изыскание принципиально новых технических решений импульсных  нагнетателей для использования энергии локальных гидравлических ударов являются основными задачами в условиях перехода к импульсной циркуляции рабочей среды в эффективных системах тело- и водоснабжения. Целью исследования являлась оценка известных конструкций импульсных нагнетателей водоподъемных устройств на предмет надежности и эффективности работы в гидравлических системах тепло- и водоснабжения.

Метод. Аналитически обобщены особенности конструкций импульсных нагнетателей для использования энергии гидравлического удара. Применены методы анализа  надежности, эффективности и условий выбора импульсных нагнетателей, применяемых  в системах водоснабжения; осуществлен обзор и анализ технических решений конструкций импульсных нагнетателей, применяемых в системах теплоснабжения.

Результат. На основе  результатов теоретического анализа конструкций, а также опыта практического применения отдельных технических решений импульсных нагнетателей,  определены условия, влияющие на эффективность  и надежность их работы в условиях эксплуатации с различными типами систем тепло- и водоснабжения. Результаты анализа конструкций импульсных нагнетателей на основе использования энергии гидравлического удара, применяемых в системах водоснабжения,  определили два основных варианта их технического исполнения – с диафрагмой и поршнем. Значимыми техническими решениями импульсных нагнетателей для систем теплоснабжения является конструкция, в которой процесс нагнетания может быть реализован совместно с процессом теплообмена. Осуществлена патентная защита полученных результатов интеллектуальной деятельности.

Вывод. Сформулированы рекомендации по использованию отдельных конструкций импульсных нагнетателей для решения конкретных задач в  системах тепло- и водоснабжения. Предложены материалы для изготовления некоторых элементов конструкции импульсных нагнетателей, которые позволят повысить их надежность и энергетическую эффективность.

1. Нефедов Ю.И. О перспективах гидроударной энергетики / Ю.И. Нефедов // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2015, – № 12 (143). – С. 20–25

2. Саплин Л.А. Сравнительный обзор и оценка российских и зарубежных гидротаранных установок / Л.А. Саплин, О.С. Пташкина-Гирина, О.С. Волкова // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2015, – № 3. – С. 40–44.

3. Макеев, А. Н. Импульсная система теплоснабжения общественного здания :автореф. дис. … канд. техн. наук / А. Н. Макеев. – Пенза, 2010. – 20 с.

4. Пат.на изобретение 2543465 Российская Федерация, МПК F24D 3/00. Тепловой пункт / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, С. Н. Макеев, С. И. Храмов, Я. А. Нарватов ; заявитель и патентообладатель А. П. Левцев, А. Н. Макеев, С. Н. Макеев. – № 2013137717/12 ; заявл. 12.08.2013 ; опубл. 27.02.2015, Бюл. № 6.

5. Пат.на изобретение 2423650 Российская Федерация, МПК F24D 3/00. Способ теплоснабжения / А. Н. Макеев, А. П. Левцев ; заявители и патентообладатели А. Н. Макеев, А. П. Левцев. – № 2010112729/03 ; заявл. 01.04.2010 ; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19.

6. Levtzev, А. P. Pulsating heat transfer enhancement in the liquid cooling system of power semiconductor converter / A. P. Levtzev, A. N. Makeev, S. F. Kudashev // Indian Journal of Science and Technology. – March 2016. Vol. 9 (11) – P. 1 – 5. DOI:10.17485/ijst/2016/v9i11/89420 ; URL: http://www.indjst.org/index.php/indjst/article/view/89420/68096 (дата обращения: 17.01.2018).

7. Левцев А.П. Импульсные системы тепло- и водоснабжения: монография / А. П. Левцев, А. Н. Макеев; под общ.ред. д-ра техн. наук проф. А. П. Левцева. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2015. – 172 с.

8. Утилизацiямалыхъпаденiй воды для целей осушенiя и орошенiя земель / инженеръ-технологъ В. Н. Ростовцев. – Пг., 1916. – 48 с. :съ 23 чертежами в тексте.

9. Овсепян В. М. Гидравлический таран и таранные установки / В. М. Овсепян. – М. : Машиностроение, 1968. – 124 с.

10. Макеев А. Н. Импульсная система теплоснабжения общественного здания :дис. … канд. техн. наук / А. Н. Макеев. – Саранск, 2010. – 153 с.

11. Пат.на полезную модель 99553 Российская Федерация, МПК F04F 7/00. Водоподъемное устройство / А. П. Левцев, А. Н. Макеев ; заявитель и патентообладатель гос. образоват. учреждение высш. проф. образования «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2010125580/06 ; заявл. 22.06.2010 ; опубл. 20.11.2010, Бюл. № 32.

12. Пат.на полезную модель 159837 Российская Федерация, МПК F04F 7/00, F04B 43/02. Импульсный нагнетатель / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, Я. А. Нарватов, Г. Б. Кенчадзе ; заявитель и патентообладатель федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. проф. образования «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2015137314/06 ; заявл. 01.09.2015 ; опубл. 20.02.2016, Бюл. № 5.

13. Пат.на полезную модель 168152 Российская Федерация, МПК F24D 3/00, F04B 43/00, F04F 1/00, F04F 7/00. Импульсный нагнетатель / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, А. А. Голянин ; заявитель и патентообладатель федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. проф. образования «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2016115435 ; заявл. 20.04.2016 ; опубл. 19.01.2017, Бюл. № 2.

14. Valueva, E.P. Hydrodynamics and heat transfer in pulsating turbulent pipe flow of a liquid of variable properties / E. P. Valueva // High Temperature. – 2005.– Т. 43. – № 6. С.– 890–899.

15. Пат.на полезную модель 171325 Российская Федерация, МПК F24D 3/00. Импульсный нагнетатель / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, М. С. Широв ; заявитель и патентообладатель федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2016109486 ; заявл. 16.03.2016 ; опубл. 29.05.2017, Бюл. № 16.

16. Пат.на полезную модель 128263 Российская Федерация, МПК F15B 21/12. Ударный узел / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, С. Н. Макеев, С. Ф. Кудашев ; заявитель и патентообладатель федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. проф. образования «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2012153602/06 ; заявл. 11.12.2012 ; опубл. 20.05.2013, Бюл. № 14.

17. Пат.на полезную модель 113546 Российская Федерация, МПК F15B 21/12. Ударный узел для газогидравлического устройства (варианты) / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, А. М. Зюзин ; заявитель и патентообладатель НОУ «Саранский Дом науки и техники РСНИИОО». – № 2011141604/06 ; заявл. 13.10.2011 ; опубл. 20.02.2012, Бюл. № 5.

18. Погребняк, А.П. О внедрении систем импульсной очистки поверхностей нагрева / А. П. Погребняк, В. Л. Кокорев, А. Л. Кокорев, И. О. Моисеинко, А. В. Гультяев, Н. Н. Ефимова // Новости теплоснабжения. – 2014. – №1 (январь). – С. 22–24.

19. Пат.на полезную модель 167942 Российская Федерация, МПК F24D 3/00, F28D 9/04, F04F 7/00. Импульсный нагнетатель – теплообменник / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, А. А. Голянин ; заявитель и патентообладатель федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарѐва». – № 2016130474 ; заявл. 25.07.2016 ; опубл. 12.01.2017, Бюл. № 2.

20. Пат.на полезную модель 106329 Российская Федерация, МПК F16K 1/00. Ударный узел для газогидравлического устройства / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, А. М. Зюзин ; заявитель и патентообладатель НОУ «Саранский Дом науки и техники РСНИИОО». – № 2011107008/28 ; заявл. 24.02.2011 ; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19.

21. Пат.на изобретение 2558740 Российская Федерация, МПК F15B 21/12. Ударный узел / А. П. Левцев, А. Н. Макеев, С. Н. Макеев, С. И. Храмов, С. Ф. Кудашев, А. М. Зюзин, Я. А. Нарватов ; заявитель и патентообладатель НОУ «Саранский Дом науки и техники РСНИИОО». – № 2014107201/06 ; заявл. 25.02.2014 ; опубл. 10.08.2015, Бюл. № 22.

22. Макеев, А. Н. Тепловые пункты систем теплоснабжения с импульсной циркуляцией теплоносителя / А. Н. Макеев // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2017.– № 1 (44). – С. 26–47. DOI: 10.21822/2073–6185–2017–44–1–37–47.