Регулирование и поддержание температурного и электродугового режима работы в рудотермических печах происходит с помощью увеличения или уменьшения напряжения на печи с помощью ступеней печного трансформатора. При дуговых разрядах средней и высокой мощности до 30 % энергии передается нагреваемому металлу плазмогазовыми струями, при этом необходимо учитывать быстро изменяющиеся граничные условия и свойства среды. Использование водоохлаждаемых элементов футеровки стен и свода влияет и на распределение температуры в печи и характер плавления шихты в различные периоды плавки, что приводит при фиксированной мощности к увеличению длительности расплавления на 15-20% и повышению удельного расхода электрической энергии. Показано, что существующие рудно-термические печи имеют существенные тепловые потери. Определено, что тепловые потери являются следствием перерасхода электрической энергии. Представлено использование зеркального отражателя свода печи для уменьшения тепловых потерь при производстве ферросплавов. Исследованы параметры, отражающих экранов, снижающих тепловые потери рудно-термической печи. Приведены формулы расчета тепловых потерь. Показано, что при использовании теплового экрана уменьшаются тепловые потери и, соответственно, уменьшаются электрические потери.

https://doi.org/10.48081/BPYS9636

2022

Выпуск 3

С целью обобщения возможностей использования микроволнового излучения в промышленных процессах, в статье рассмотрены и проанализированы различные способы фокусировки микроволнового излучения на объекты различной конфигурации. Обоснованы технологические преимущества облучения объектов различной формы микроволновым излучением, используя при этом рефлекторы на основе кривых второго и третьего порядка в виде эллиптического и параболического цилиндров. В статье раскрывается возможность более эффективного использования микроволнового излучения и защиты от него окружающего пространства. Предложены эффективные способы сушки древесины и крупногабаритного пиломатериала. Разработанный способ облучения протяженных цилиндрических и плоских поверхностей перспективен для решения достаточно часто встречающихся инженерных задач. Обсуждены преимущества предлагаемого способа фокусировки микроволнового излучения на основе собирающей линзы Френеля в совокупности с параболическим рефлектором. Даны рекомендации по конструированию корпуса зеркальных отражателей с целью регулирования интенсивности электромагнитного излучения. В соответствии с проведенными исследованиями, предложены схемы систем фокусировки микроволнового излучения на объекты различной природы и конфигурации, в основе которых лежат поверхностный волновод и зеркальные рефлекторы в виде эллиптического и параболического цилиндров.

https://doi.org/10.48081/LSCP5714

2022

Выпуск 3

Объектом исследования в работе является парусная ветровая электростанция (ПВЭС) с зонтовым рабочим органом, предназначенная для использования на обширных территориях со средней скоростью ветра от 3 м/с. Цель исследования: совершенствование источников возобновляемой энергии путем изменения методов преобразования ветровой энергии в электрическую и модернизацией конструкции одного из существующего типа ПВЭС. Рассмотрены основные направления исследований в области ветровой энергетики. Раскрыты основные недостатки современных турбинных ВЭС по сравнению с парусной. Проведен аэродинамический анализ паруса в виде зонта в статическом положении с различными типами аэродинамического сечения и характеристиками в программной среде SolidWorks. Выбран парус с лучшими аэродинамическими характеристиками профиля. Разработаны конструкции узлов управляемого зонтового паруса, актуатора, составленного из управляемой демпфирующей системы и системы отбора мощности (СОМ). Описана технология преобразования ветра в электрическую энергию с помощью модернизированного паруса в виде зонта. Результаты исследования позволяют создать управляемый возобновляемый источник электрической энергии имеющий возможность работать с номинальной мощностью при скоростях ветра от 3 м/с и выше независимо от изменения скорости и направления ветра.

https://doi.org/10.48081/OBSP7632

2022

Выпуск 3

В статье рассматриваются исследования по систематизации характерных особенностей электронагрева при проведении процесса конвективной сушки. На основании разработанной схемы уровня иерархии системного анализа электрического нагрева выявлено, что повышение эффективности электронагрева можно достигнуть за счет совершенствования конструкции нагревателя и оптимального режима нагрева воздуха с уменьшением времени теплоотдачи и охвата теплового контакта активной зоны с нагреваемой газовой средой. Описывается запатентованная конструкция устройства для производства кормовой муки животного происхождения (патент Республики Казахстан № 7276), позволяющая осуществлять конвективную сушку с применением электронагревателя и воздуходувки для распределения горячего воздуха. Выявлено, что в исследованиях пристальное внимание обращается на уровни температуры сушилки с электрическим нагревателем, энергоэффективность сушилки, энергосберегающий метод, инфракрасный нагреватель, мощность нагревателя. Результаты исследований подтверждаются эмпирическими данными, зависимостями, схемами, объясняющими и обосновывающими действия нагревателей. Многие исследования при этом опираются на использование излучающих и конвективных секций нагревателей прямого нагрева, показания средней температуры воздуха вдоль сечения нагревателя, равномерный нагрев воздуха с поверхности обогревателя, проволок сопротивления и кремний-углеродных стержней, перегородок.

https://doi.org/10.48081/GZCS8909

2022

Выпуск 3

В данной статье рассмотрена модернизация системы золошлакоудаления на ТЭЦ-2 АО «АрселорМиттал Темиртау», переход с мокрого способа очистки золы и шлака на более технологичный сухой. Многолетнее применение системы гидрозолошлакоудаления (ГЗШУ) привело к тому, что скопилось огромное количество золы, которая в последствии не используется. Рассмотрена комплексная замена оборудования мокрого способа очистки на сухое. Мокрый способ предлагает гашение водой (при это теряется до 1% теплового КПД котельного агрегата ТП-81) с последующим применением багерных насосов и уноса золошлаков по каналам гидрозолоудаления на золоотвал. В дальнейшем использовать эту золу нельзя. При сухом золошлакоудалении гашение водой не используется, а применяется пневматическая система удаления продуктов горения. Зола из газоочистных установок через систему пневмокамерных насосов и промежуточных бункеров подаётся по золопроводам на силосный склад. Применение данной технологии позволяет минимизировано вредное воздействие на окружающею среду, путем снижения загрязнения подземных вод пульпой, уменьшить площади золоотвалов, уменьшить потребление воды станцией, использовать обычные виды стали в трубопроводных системах, уменьшить стоимость технического обслуживания оборудования.

https://doi.org/10.48081/RKWX7770

2022

Выпуск 3

Бұл мақалада генераторлық конденсаторы, кедергісі, индуктивтілігі және жүктемесі (плазмалық канал) бар эквивалентті тізбек негізінде жоғары вольтты импульстік генератордың разрядты тізбегінің моделін құру бойынша жұмыстың нәтижелері келтірілген. Модель разрядты тізбек үшін Кирхгоф теңдеулеріне және разряд каналының кедергісінің өзгеруін есептеу үшін Ромпе-Вайцель теңдеуіне негізделген. Генератордың жұмысы сыйымдылықпен, тізбектің активті кедергісімен, индуктивтілікпен, генератордың сыйымдылығы зарядтала алатын бастапқы кернеумен анықталады. Сыйымдылық пен кернеудің мәндері сыйымдылықты жинақтағыш сақтаған энергияны анықтайды. Каналдық сатыда сыйымдылық пен индуктивтілік генератор тізбегіндегі тербелістердің тербелмелі сипатын анықтайды. Разрядты арналарды қайталап модельдеу тұрақсыздықты дамытудың стохастикалық-детерминистік тәсіліне негізделген: зарядтардың қозғалысы дамушы каналдар бойындағы электродтар мен материалдардағы зарядтардан құралған өрістің бөлінуі токтың үздіксіздігі, Ом, Пуассон теңдеулерімен сипатталады, ал әр нүктедегі диэлектриктің өткізгіш күйге (плазмаға) өту ықтималдығы жинақталған энергияның тығыздығымен, яғни өріс кернеуінің квадратымен анықталады. Осылайша электр өрісінің таралуына байланысты процестер сызықты емес интегро-дифференциалдық теңдеулер негізінде детерминистік тұрғыда қарастырылады. Разрядтың даму сипаты, каналдың кедергісінің өзгеруі және оның кеңеюі энергияның бөлінуімен анықталатындықтан, бұл теңдеулер нақты импульсті генератор тізбегіндегі өтпелі теңдеулермен келісілген түрде шешіледі.

https://doi.org/10.48081/TFYU1550

2022

Выпуск 3

The article analyzes the structure of relay protection devices of various designs. Based on the Unified Electric Power System of the Republic of Kazakhstan prediction on the electric energy balance the plan to increase the generation of electricity due to the commissioning of new capacities was revealed In addition, the international market of the energy sector and a preliminary forecast for the total demand for energy separeted into the declared scenarios and the scenario of sustainable development of electricity generation, cumulative average annual growth rate, electric capacity by countries, continents and regions were studied. It is determined that the type of power generation system and the fuel used affect the features of building and updating relay protection systems. The hypothesis of the study is the replacement of existing closed solutions on the market of relay protection systems with open hardware and software, which allow developing and applying then various power supply systems, including FPGAs. Within the framework of the study, solutions for building a microprocessor relay on an open architecture were proposed: a block diagram and a developed laboratory stand “relay protection microprocessor on an Arduino board”; "Relay protection microprocessor using FPGA". Comparative data on the characteristics of the boards are presented, where the FPGA board is more effective in all respects. The program was developed in the Quartus Prime 21.1 Lite Edition environment. Based on the results of the work, it can be noted that aim of the further research will be the expansion of the microprocessor relay protection devices based on an open architecture use.

https://doi.org/10.48081/IKLZ1109

2022

Выпуск 3

The article develops a generalized model of electrodischarge action on concrete, which allows consistently describing phases of electro-explosion in condensed media: initiation and development of discharge channels, expansion, generation of shock waves, interaction of waves with the material being processed, deformation and destruction of solid materials. The model is based on a stochastic deterministic approach to the development of instability. processes associated with the distribution of the electric field, when mechanical stresses break. The flow of the process is considered deterministically on the basis of nonlinear integro-differential equations, local processes leading to the growth of the channel and cracks - stochastically. Equations describing the nature of the discharge development, the change of the channel resistance and its expansion are concordantly solved with the transition equations in the scheme of the real pulse generator. Expansion of the channel in the liquid is based on the law of conservation of energy, mass, pulse, equations of wave dynamics and allows to calculate the temporal and amplitude impact of shock waves from the channel on the barriers. The process of electrical breakdown of condensed dielectrics occurs with the development of a stochastically discharge structure, mainly determined by the emergence of highly conductive plasma channels. The development of the channel structure begins in the area of maximum field tension. In this case, the processes of phase transitions of a material directly determine the quantitative and qualitative processes of image of channels. As part of the study of the model, an analysis of the influence of the movement of electro-discharges on the redistribution of the electrostatic field, conditions leading to the direct formation of discharge channels, fracture formation and complete deformation was conducted.

https://doi.org/10.48081/WUAK8059

2022

Выпуск 3

В настоящее время на производстве для диагностики, должного определения, регистрации и защиты широко используются измерительные преобразователи, среди которых значительное место занимают емкостные измерительные преобразователи. Использование любых видов преобразователей предусматривает подключение к схеме питания. В статье рассматриваются существующие измерительные цепи преобразования и измерения для детального анализа и дальнейшего выбора наиболее подходящей схемы измерения емкости измерительных преобразователей. Емкость измерительных преобразователей можно, как известно, определять с помощью множества существующих измерительных цепей и различными способами, которые преобразуют емкость датчика или ее изменение в напряжение или ток. В данный момент для диагностики повреждений широко используются измерительные преобразователи, среди которых значительное место занимают емкостные измерительные преобразователи. Преобразование перемещения воздушного зазора в измерительной схеме является наиболее простым и приемлемым преобразованием, где задача сводится лишь к дистанционному измерению величины хода измерительного орган, за счет анализа последнего можно и производить измерения. Включение емкостного датчика в различные измерительные схемы, питаемые от источника повышенной частоты, позволяет зафиксировать изменения емкости, на что и направлен данный анализ.

https://doi.org/10.48081/LVWO2100

2022

Выпуск 3

В данной статье рассматривается нормализация входных данных для прогнозирования урожайности пшеницы. Объектом исследования в рамках статьи являются входные данные нейронной сети. В рамках данного исследования рассматривается влияние таких параметров как, внесение удобрений, содержащих фосфор и азот на урожайность пшеницы с 1997 года по 2021 год. В ходе исследования были рассмотрены методы нормализации и была осуществлена нормализация имеющихся входных данных. С помощью полученных данных была обучена нейронная сеть прогнозирования урожайности пшеницы. В итоге был проведен сравнительный анализ способов нормализации по таким показателям, как ошибка обучения и точность обучения. По результатам исследования робостный метод нормализации привел к наилучшему результату: ошибка 0,01. Полученные результаты объясняются тем, что, когда к одному и тому же набору данных применяются разные типы методов нормализации с использованием одного и того же метода машинного обучения, результат может отличаться. Робостная нормализация проста в использовании и дает улучшенный результат по сравнению с другими методами нормализации.

https://doi.org/10.48081/DALJ8073

2022

Выпуск 3