Энергия и виды топлива

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире важную роль имеет повышение эффективности обеспечения технологических машин в отраслях производства бесперебойной и качественной электроэнергией и исследования направленнные на создание энерго- и ресурсосбрегающих режимов их работы. В этом отношении особое значение уделяется повышению энергоэффективности технологических линий и перекачивающих машин химической промышленности с помощью современных электромеханических и полупроводниковых преобразователей, микропроцессорных средств автоматического контроля и управления. В развитых странах «по причине превышения потребляемой мощности в широко применяемых на химических предприятиях перекачивающих машинах и их электроприводов, над установленной на 40...50%, значительное снижение повышенного энергопотребления достигается за счет обеспечения экономичных режимов работы перекачивающих машин и изменения скорости вращения приводного двигателя»1.
В мире особое внимание придаётся разработке технических средств и технологий, обеспечивающих энерго и ресурсосберегающие режимы работы перекачивающих машин регулируемыми электроприводами предприятий химической промышленности. В этой отрасли осуществление научно-исследовательских работ, в том числе, направленных на разработку энергосберегающих технологий насосов с частотно-регулируемыми электроприводами, энергоэффективных режимов работы компрессоров, вентиляторов и их электроприводов, а также создание энергосберегающего электропривода для вентиляторной нагрузки, обеспечивающего минимизацию потерь мощности в асинхронном электродвигателе являются одной из важнейших задач.
После обретения независимости Республики особое внимание уделяется качественному развитию энергетики, являющейся одной из важнейших отраслей экономки и способствующих повышению её техникотехнологического уровня на основе современных требований. В этом отношении значительные результаты достигнуты по разработке новых типов и схем автоматически управляемых электроприводов перекачивающих машин промышленных предприятий. Вместе с тем, в том числе, требуется совершенствование структурных схем, алгоритмов управления регулируемого электропривода, обеспечивающего энерго и ресурсосберегающих режимов работы и методов снжения энергопотребления перекачивающих машин химических предприятий. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 годы определены задачи по «...сокращению энергоемкости и ресурсоемкое™ экономики, широкое внедрение в производство энергосберегающих технологий...»2. Реализация этих проблем, в том числе, обеспечение энергетического равновесия энергосберегающих режимов работы технологических и перекачивающих машин на химических предприятиях, совершенствования методов оптимизации потерь мощности, разработка структурных схем частотно-регулируемых электроприводов и алгоритма экстремального управления считается одной из важнейших задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановлениях Президента Республики Узбекистан №ПП-2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы» и №ПП-3012 от 26 мая 2017 года «О программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017-2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной области.
Целью исследования является разработка энергосберегающих режимов перекачивающих машин химических предприятий с регулируемыми электроприводами.
Научная новизна исследования заключаются в следующем: разработаны энергосберегающие режимы работы насосов, вентиляторов и компрессоров, структурные схемы и алгоритмы управления регулируемых электроприводов;
определены зависимости потерь мощности группы насосов от частоты и соотношения числа насосов на основе обеспечения равновесия передачи воды для создания эффективной структуры насосных станции;
усовершенствована схема энергосберегающего частотно-регулируемого асинхронного электропривода с экстремальной системой управления для вентиляторной нагрузки;
разработана аналитическая зависимость величиной и частотой напряжения двигателя, на основе частотного управления, для уменьшения нагрева двигателя при пусковом разгоне вентилятора с большой инерцией.
Заключение
исследований, проведенных по теме перекачивающих машин химических электроприводами» диссертации доктора наукам, представлено следующее
На основе результатов «Энергосберегающие режимы производств с регулируемыми философии (PhD) по техническим заключение:
1. Разработаны энерго и ресурсосберегающие режимы насосов путем подрезки рабочего колеса, использование энергосберегающих асинхронных двигателей и обеспечения соответствия потребляемой мощности насоса к требованиям технологического процесса, а также регулирование скорости вращения насоса. На основе анализа и расчета потерь гидравлической мощности группы насосов, оснащенных регулируемыми электроприводами разработана новая структура насосной станции, характеризующаяся приемлемой стоимостью и минимальными энергетическими затратами. В результате получена возможность уменьшения расхода электроэнергии для насосных установок на 35...40%.
2. Разработаны методы повышения эффективности функционирования турбокомпрессоров для производства сжатого воздуха и их электроприводов: перевод компрессора в глубокое дросселирование; расширение диапазона регулирования производительности механизма; внедрение группового регулирования давления в воздухопроводной сети; обеспечение плавного пуска высоковольтного синхронного электропривода. В результате обеспечена возможность экономии расхода электроэнергии для компрессорных установок на 10...15%,
3. Разработаны и внедрены энергоэффективные режимы вентиляторов и их электроприводов: частотный пуск вентиляторов с большими моментами инерции, частотное регулирование производительности вентиляционных установок грануляции и градирни, дымососов и дутьевых вентиляторов котельных агрегатов предприятия. В результате получена возможность снижение потребляемой мощности вентиляторных установок грануляции и градирни почти в два раза, для вентиляторов котельных установок на 20...25%.
4. Усовершенствована схема энергосберегающего частотно-регулируемого асинхронного электропривода для вентиляторной нагрузки с экстремальной системой управления, на основе серийно выпускаемого в настоящее время электропривода. Данная система электропривода обеспечивает возможность достижения улучшенных энергосберегающих и динамических свойств.
5. Предложена методика определения экономического эффекта от регулирования производительности и давления турбомеханизмов, учитывающая экономии электроэнергии, ресурсосбережение и технологические эффекты и она внедрена в частотно-регулируемой электроприводе на действующем котельном цехе предприятия.
6. Результаты исследований внедрены на АО «Farg'onaazot» в виде энерго и ресурсоэффективных режимов работы насосов, насосных станций, вентиляторов и тягодутьевых механизмов с частотно-регулируемыми асинхронными электроприводами; центробежных турбокомпрессоров в производстве сжатого воздуха и их высоковольтных синхронных электроприводов. За счет внедрения результатов научных исследований получена возможность снижения электропотребления перекачивающих машин на 6%

Актуальность и востреоованность темы диссертации. Современный этап социально-экономического развития Республики Узбекистан отражает характер и глубину экономических преобразований хозяйственного комплекса страны, состояние и перспективы формирования структуры объектов рыночных отношений, многообразие форм собственности, в том числе и в аграрном секторе.
Инженерное обеспечение агропромышленного комплекса является основным фактором роста сельской экономики. В то же время в переходный период от плановой экономики к рыночной, деятельность сельхозпроизводителей тормозилась негативными факторами, имеющими место в техническом обеспечении и сервисе. Кроме того, техническое обслуживание электроустановок в агропромышленном комплексе (АПК) находится на достаточно низком уровне, причем некоторые виды технического обслуживания и ремонта были утрачены вследствие недостатка комплектующих и запасных частей, а также квалифицированных специалистов. Так, например, Объединение «Агропромэнерго», занимавшееся ранее надежным энергетическим обеспечением села, по разным причинам практически прекратило свою деятельность по ремонту и комплексному техническому обслуживанию электрооборудования и электроустановок.
В сложившихся условиях происходящей реструктуризации отраслей экономики организация эффективного энергетического сервиса в аграрном секторе позволит уменьшить: потребность в материалах, необходимых для ремонтно-эксплуатационных нужд; энергоемкость производства за счет организационно-технических мероприятий, а также обеспечить высокопроизводительное использование энергетического оборудования и как следствие - эффективно использовать трудовые ресурсы.
Все это позволяет считать научное исследование по организации энергетического сервиса в условиях реструктуризации и совершенствования деятельности предприятий АПК актуальным и востребованным.
Востребованность в диссертационной работе связана с созданием предприятия энергетического сервиса, осуществляющего деятельность по ремонту и модернизации с эффективным использованием электрического оборудования в условиях развития фермерского движения в Узбекистане, а также организации на местах малых промышленных предприятий, частных и других предприятий и фирм с различными формами собственности. При этом система энергетического сервиса, независимо от формы собственности и вида деятельности предприятия-потребителя, обеспечивает проектирование, установку, монтаж и пуск электрического оборудования, а также выполнение всех необходимых процессов его эксплуатации, начиная с этапа ввода оборудования в действие. А это выражается в осуществлении надёжной эксплуатации электрического оборудования, обеспечения его долговременной работы, а также в реализации комплекса организационно-технических мер по оказанию технического обслуживания и устранению отказов в работе оборудования в короткие сроки.
Данное исследование имеет важное значение в связи с указаниями и рекомендациями Президента Республики Узбекистан И.А.Каримова, высказанными им при посещении 25 октября 2006 года в Узэкспоцентре выставки «Uzbekistan Agrominitech - 2006» специализированной по минитехнологиям и оборудованиию для сельского хозяйства, а также с Постановлением Президента Республики Узбекистан № ПП 2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы».
Цель исследования - разработка научно-методических и практически важных основ повышения работоспособности и эксплуатационной надежности электрооборудования, методов и форм организации энергетического сервиса в АПК.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработаны научно-методические и практически важные основы повышения работоспособности и эксплуатационной надежности электрооборудования, организации энергетического сервиса в АПК;
развиты усовершенствованные научно-методические основы организации энергетического сервиса в условиях реструктуризации АПК;
обоснованы места расположения и структура предприятий энергетического сервиса;
исследованы особенности функционирования предприятий энергетического сервиса;
обоснованы финансовые основы реализации разработанных принципов организации энергетического сервиса;
получены новые результаты экспериментальных исследований и оценки финансовой эффективности деятельности сервисных энергетических предприятий в сфере АПК.
Заключение
В диссертации осуществлены теоретические обобщения и практические решения актуальной научно-технической проблемы по обоснованию организационных основ развития сельской энергетики и энергетического сервиса в условиях реструктуризации АПК. На основе проведенного комплекса научных исследований по данной проблеме получены следующие результаты:
1. Путем анализа функционирования топливно-энергетического комплекса и системы сельской электрификации установлено, что электроснабжение сельских потребителей имеет свои особенности, выражающиеся в том, что сельские потребители имеют относительно небольшие, но разные показатели мощности, нагрузки, которые удалены друг от друга на значительные расстояния.
В рыночных условиях при многообразии форм собственности и хозяйствования одним из важнейших резервов повышения эффективности АПК является организация надлежащей сервисной службы в отрасли.
При этом показано, что одним из важнейших резервов повышения эффективности АПК является организация надлежащей сервисной энергетической службы в отрасли, которая должна быть комплексной и включать в себя техническую, технологическую, экономическую, организационную и кадровую составляющие.
2. Показано, что теоретические и практические проблемы эксплуатации электрооборудования должны охватывать его использование, обслуживание и ремонт, а также организацию высокопроизводительной и мобильной электротехнической службы. Важнейшим при этом является выбор формы организации энергетического сервиса в АПК, принципов построения и уровня технического оснащения его предприятий, осуществляемый с учетом мирового и отечественного опыта.
Разработана оригинальная программа математического и компьютерного моделирования энергетического сервиса, на которую получено Свидетельство Республики Узбекистан № DGU 02848 от 20.11.2014 г., с использованием которой решены практически важные задачи моделирования организации энергетического сервиса.
3. Исследование закономерностей появления отказов в работе электрооборудования в системе АПК показало, что необходимо обеспечение более тщательного надзора за каждым элементом и постоянный контроль за режимом его работы. В период нормальной эксплуатации нельзя нарушать периодичность обслуживания электрооборудования, так как это увеличивает интенсивность отказов и вероятность его износа. Электрооборудование должно быть направлено на капитальный ремонт или снято с эксплуатации в начальный период обнаружения неисправностей или его износа.
4. Установлено, что концентрация имеющихся средств и персонала в системе энергетического сервиса ведет к сокращению продолжительности обслуживания, а производственная мощность предприятий энергетического сервиса должна соответствовать величине нагрузки, которая пропорциональна количеству единиц оборудования в зоне обслуживания и интенсивности потока заявок на обслуживание.
Эффективность внедрения мероприятий по энергетическому сервису зависит от снижения их себестоимости за счет правильного нормирования, обеспечения оптимальных режимов эксплуатации оборудования.
5. Показано, что для учета расходов в себестоимости энергетического сервиса необходимо учитывать среднее расстояние перевозок и конфигурацию территории расположения энергетического оборудования, посредством введения поправочного коэффициента-цт.
6. Установлено оптимальное размещение всех участков предприятия энергетического сервиса, которое должно строго соответствовать технологическому процессу сервиса по принятой схеме движения, в том числе для электроремонтного цеха.
7. Оптимизированы параметры функционирования предприятий энергетического сервиса в условиях перехода к рыночным экономическим отношениям, включающие: нестабильность цен и тарифов, размеры фермерских, дехканских и ширкатных хозяйств, характеристики эксплуатации электрооборудования в условиях расформирования ранее существовавших крупных хозяйств, количество и состояние устаревшего электрооборудования, наличие разовых отключений в системе централизованного электроснабжения.
8. Разработанный пилотный проект создания предприятий энергетического сервиса внедрен в управлении сельского и водного хозяйства Ташкентской области Министерства сельского и водного хозяйства Республики Узбекистан (2013 г.), а также в машинно-тракторных парках (МТП) Карманинского, Кизилтепинского, Навбахорского и Хатирчинского районов Навоийской области (2009 г.).
9. Проведенный расчет экономической эффективности инвестиционного проекта организации энергетического сервиса показал, что и по чистому дисконтированному доходу (ЧДД) и по индексу прибыльности (ИП) является прибыльным. При этом индекс доходности составляет величину 4,278, значение внутренней нормы доходности - 2,651 или 265,1%, а срок окупаемости - 42 месяца.
10. Разработанные научно-методические основы энергетического сервиса в АПК могут послужить основополагающим принципом в разработке научных основ прогнозирования энергопотребления и энергообеспечения и организационно-технических мероприятий по повышению эффективности использования энергоресурсов и внедрения возобновляемых источников энергии, а также научных основ внедрения АСКУЭ в отраслях АПК.
Суммарный годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования, алгоритмов программного продукта и за счет роста коэффициента готовности на 9 процентов, сокращения простоев на 33 процента в результате уменьшения времени очередности неисправного оборудования в 2 раза, а также за счет повышения производительности труда и экономии трудовых ресурсов составляет 142 млн. 91 тыс. сум.
Таким образом, на основе теоретических обобщений и практической реализации, изложенных в работе, решена крупная проблема по повышению производительности эксплуатации электрооборудования имеющая важное народнохозяйственное значение.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодня в бурно развивающемся направлении области физической электроники одним из перспективных направлений является исследование физических процессов в наноразмерных многослойных структурах. Вмете с тем, получение нанокластерных фаз и наноразмерных многослойных структур, тонкие пленки и гетероструктуры полученные на основе Si и GaAs, создание интегральных схем, вплоть до перехода на наноразмерные структуры и улучшения эксплуатационных характеристик является одной из важных проблем.
В годы независимости в республике развитию области физической электроники особое внимание уделено получению новых наноразмерных структур и многослойных квантово-размерных гетерокомпозиций методом МЛЭ в сочетании с низкоэнергетической ионной бомбардировкой. В этом аспекте по получению новых материалов в виде многослойных квантоворазмерных гетероструктур и наноконтактов к ним, новых типов полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности, планарных интегральных детекторов коротковолновых и ионизирующих излучений, детекторов УФ-излучений, баллистических транзисторов, интегральных схем достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан в области физической электроники получение гетерозпитаксиальных структур и наноразмерных пленок, а также их формирование и изучение в процессе преобразования физических процессов имеет важное значение при решении вопросов расширения их функциональных возможностей.
На сегодня в мире уовершентвование технологии получения бинарных материалов ионной имплантацией, получение структур с новыми свойствами позволит повыить эффективность их работы. В этом плане целевые исследования, в том числе осуществление ниже приведенных научных исследований: определение основных механизмов формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности бинарных материалов различной природы (металлосплавов и полупроводников) и различной химической связи (интерметаллической, ковалентной и ионной) при бомбардировке ионами Аг+; изучение электронной и кристаллической структуры наноразмерных фаз, созданных на поверхности GaAs имплантацией ионов А1+; изучение электронной структуры (параметры энергетических зон и плотность состояния валентных электронов) наноразмерных структур, созданных на поверхности CoSi2 и GaAs ионной бомбардировкой. Проводимые в этих направлених научные исследования указывают на актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индус-трии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является комплексное изучение механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
предложена структурная модель поверхности Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода и разработана методика равномерной активировки поверхности сплавов Pd-Ba цилиндрической формы методами лазерной абляции и имплантации ионов Ва+;
показано, что форма и размеры нанокристаллических фаз образующихся на поверхности Pd и Pd-Ba при дозах облучения D < 1013 см'2 в основном зависит от микрорельефа поверхности, а при высоких дозах D > 51015 см'2 не зависит; наиболее вероятным механизмом образования участков с кристаллической структурой под действием имплантации больших доз ионов является разогрев мишени в области теплового пика, приводящий к расплавлению материала;
методом ионной бомбардировки (Аг* и О+) в сочетании с отжигом получены однородные регулярно расположенные наноразмерные фазы и эпитаксиальные нанопленки Si и CoSiO на поверхности CoSi2/Si (111), а также определены зависимости размеров нанокристаллических фаз от энергии и дозы ионов;
разработаны механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности материалов различной природы (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2 и GaAs) и типа химической связи (интерметаллический, ковалентный и ионно-ковалентный) при бомбардировке ионами Аг+;
определены оптимальные условия ионной бомбардировки и последующего отжига получения многослойных структур Si-CoSi2-Si, CoSiO-CoSi2-Si, Ga-GaAs-Ge, GaAlAs-GaAs и построены их энергетические зонныедиаграммы.
Заключение
На основе комплексного изучения механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что имплантация ионов Ва+ с Ео = 0,5-^5 кэВ при D = 1015 см'2 в Pd и Pd-Ba в зависимости от микрорельефа поверхности образцов приводит к формированию нанокластерных фаз различной формы и размеров, в частности, в случае Pd-Ba наличие следов механической обработки приводит к образованию разветвленных линий с шириной 2-3 мкм, обогащенных атомами Ва. При D = DHac = 6-1016 см'2 поверхность Pd-Ba и Pd состоит из крупнозернистых блоков соединений типа PdBa и Pd2Ba с четкими гранями и размерами 5-10 мкм, характерные для кристаллических пленок.
2. Показано, что при лазерной активировке можно достигнуть наибольшей степени чистоты поверхности, следовательно, максимального увеличения коэффициента вторичных электронов Pd-Ba без напуска водорода, разработана модель расположения атомов Ва, О и Pd на поверхности и по профилю Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода.
3. Выявлены основные механизмы отказа стандартных катодов Pd-Ba в процессе их длительной (t > 500 час) эксплуатации и появление на поверхности этих катодов отдельных дефектных участков в виде пузырьков с размерами 15-20 нм и обнаружено увеличение концентрации атомов С и S до 10-15 ат.% и появление атомов подложки (Мо).
4. Определены значения Eg, X, cm и р нанопленок CoSi2/Si (111) разной толщины (0 = 10 - 100 нм), в которых глубина зоны выхода истинновторичных электронов X пленок CoSi2 составляет ~ 80-100 А и определены оптимальные режимы ионной бомбардировки и последующего отжига для формирования нанопленочной системы Si - CoSi2 - Si.
5. Выявлены основные механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности пленок различной природы и типа химической связи (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2, GaAs) при бомбардировке их ионами Аг*.
6. Получены наноструктуры трехкомпонентных соединений Ga,.xAlxAs с толщиной 0 = 20 - 70 А в поверхностной области GaAs имплантацией ионов АГ с энергиями от 0,5 до 5 кэВ в сочетании с отжигом. При низких дозах облучения (D < 1015 см'2) формировались нанокристаллические фазы, а при больших дозах (D > 2-1016 см'2) - нанопленки типа Gao.5Alo.5As. Изменяя температуру постимплантационного отжига в интервале 850-1000 К значение х можно регулировать в пределах от 0,5 до 0,2. При этом ширина запрещенной зоны трехкомпонентной пленки уменьшается от 2,4 эВ до 1,6эВ. Показано, что ширина запрещенной зоны Eg нанокристаллической фазы Ga05Al05As с поверхностными размерами 25-30 нм составляет 2,8-2,9 эВ, а для нанопленки с толщиной 20-25 нм ~ 2,3 эВ.
7. Проведена оценка ширины запрещенной зоны и плотности состояния валентных электронов одно- и трехкомпонентных наноразмерных структур, созданных на поверхности полупроводников ионной бомбардировкой, в частности, в результате уменьшения поверхностных размеров нанокристаллов с ~ 50 - 60 нм до ~ 10 нм ширина запрещенной зоны Si увеличивается от 1,2 до 1,5 эВ, CoSiO - от 2,4 до 2,8 эВ, Ga^Al^As - от 2,4 до 2,9 эВ.
8. Оптимальные условия получения наноструктур GabxAlxAs с управляемой шириной запрещенной зоны представляют интерес для создания наноэпитаксиальной структуры Si/CoSi2/Si для СВЧ транзисторов с проницаемой и металлической базой.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире развитие фундаментальных исследований в области сверхвысокочастотных приборов является одним из важных научных проблем физики полупроводников. Исследования, направленные на изучение влияния СВЧ поля на возникновение электродвижущей силы в /?-«-переходе и процессов деформационных эффектов в полупроводниках, модуляции и приема СВЧ сигналов являются перспективными.
В области разработки и исследовании СВЧ диодов основное внимание уделяет выпуску СВЧ монолитных интегральных схем структур на основе СаАз и 1пР и модулей на их основе. Ведутся исследования по изготовлению и поставке электронных компонентов, дискретных полупроводниковых приборов. С целью расширения их функциональных характеристик исследования влияния одновременного воздействия СВЧ электромагнитного поля, деформации и света на токовые характеристики диодных структур являются актуальными.
Исследования диодной структуры с несимметричным по концентрации /?-/?-переходом путем придания носителям условия теплого и горячего электрона позволяют получить ценные сведения о динамике зависимости его токовых характеристик от внешних воздействий, таких как деформация, световое излучение, которые на сегодня являются востребованными.
Поэтому изучение влияния эффектов возникающих в полупроводниковых структурах при одновременной деформации и света в СВЧ поле во взаимосвязи с изменениями вольтамперных характеристик диодов служит основанием для решения проблем поставленных в диссертации.
Целью исследования является изучение влияния воздействия СВЧ электромагнитного поля, деформации и света на токовые характеристики несимметричного по концентрации р-д-перехода.
Научная новизна диссертационной работы заключаются в следующем: впервые обосновано, что напряжение холостого хода и ток короткого замыкания в несимметричном по концентрации р-п-переходе,
расположенном в СВЧ поле возникает не только за счет
высокотемпературных носителей зарядов, но и менее горячих носителей с высокой концентрацией;
рассмотрены зависимости ВАХ, тока короткого замыкания и напряжения холостого хода несимметричного по концентрации /»-/?-перехода в СВЧ поле в трехмерном пространстве, проведен анализ динамики его изменения от третьего параметра;
показано, что коэффициент неидеальности ВАХ р-п-перехода в СВЧ поле определяется температурами электронов Те и дырок Т!,, при заданном напряжении смещения и и описывается выражением, учитывающим значения концентрации электронов и дырок, а также их температуры, коэффициента и длины диффузии, температуры фононов, приложенного напряжения и возмущения высоты потенциального барьера;
выявлено, что возникновение ЭДС и тока при слабом разогреве носителей заряда обусловлено отклонением вектора напряженности электрического поля СВЧ волны внутри несимметричного по концентрации /?-/?-перехода и эффекта Френкеля, а их увеличение при сильном разогреве носителей заряда связано с одновременным возмущением высоты потенциального барьера;
проведен расчет ВАХ при неоднородном разогреве несимметричного р-п-перехода в СВЧ поле, показывающий возникновение вихревых токов приводящих к уменьшению полного тока связанного с разогревом электронов и дырок и высокочастотным возмущением потенциального барьера;
показано, что приращение тока несимметричного по концентрации р-п-перехода, вызываемое возмущением высоты потенциального барьера и увеличением рекомбинационного тока в сильном СВЧ поле, подавляется при освещении генерированными фотоносителями, приводя к перемещению ВАХ р-п-перехода в сторону меньших значений тока;
установлено, что деформация несимметричного по концентрации р-п-перехода в сильном СВЧ поле приводит к увеличению генерируемого тока, а одновременное воздействие света на него приводит к его уменьшению.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Из теоретических исследований следует, что при низких мощностях СВЧ волны полевая зависимость подвижности не только горячих, но и теплых электронов и возмущение высоты потенциального барьера приводит к возникновению ЭДС и тока. При больших мощностях СВЧ волны разогрев электронов и возмущение высоты потенциального барьера приводит к увеличению тока короткого замыкания и напряжения холостого хода.
2. Построена теория трехмерной ВАХ, из которой получены в СВЧ поле для несимметричного /?-«-перехода, токи короткого замыкания и напряжения холостого хода. Трехмерная ВАХ позволила получить более наглядные представления о процессах разогрева электронов и дырок СВЧ полем.
3. Впервые проведен расчет ВАХ р-п-переходов в СВЧ поле с учетом разогрева основных носителей не только п-области (электронов), но и р-области (дырок). Установлено, что ВАХ диода определяется температурой тех носителей заряда, которыми переносится основной ток через р-п-переход.
4. Выявлено, что возникновение ЭДС и токов при слабом разогреве носителей заряда, обусловлено отклонением вектора напряженности электрического поля СВЧ волны внутри несимметричного по концентрации /?-/?-перехода и эффектом Френкеля, а при сильном разогреве - существенное изменение параметров потенциального барьера приводит как к возникновению ЭДС и токов, так и их росту.
5. Построена теория неоднородного разогрева несимметричного р-п-перехода в СВЧ поле, с учетом горячих электронов и дырок, а также одновременным высокочастотным возмущением потенциального барьера. Соответствующий расчет ВАХ показывает, что при этом возникают вихревые токи, которые в состоянии уменьшить величину полного тока через р-п-переход.
6. Установлено, что генерированные при освещении фотоносители, приводят к смещению ВАХ р-п перехода в сторону отрицательных значений тока, что, в свою очередь, изменяет некоторые эффекты сильного СВЧ поля на параметры несимметричного р-п-перехода (подавляются рекомбинационные токи).
7. Определен механизм одновременного влияния на несимметричный р-п переход трех воздействий: деформации, сильного СВЧ поля и света. Если деформация и СВЧ поле увеличивает генерируемый через р-п переход ток, то воздействие света - наоборот, приводит к его уменьшению.
8. Установлено, что уменьшение амплитуды и увеличение частоты деформации приводит к изменению избыточной концентрации электронов. Учет специфических особенностей деформационного эффекта в полупроводниках позволили определить изменение концентрации рекомбинационных центров в образце.
9. С учетом концентрации, температуры, коэффициента и длины диффузии носителей тока обоих знаков, температуры фононов, приложенного напряжения и возмущения высоты потенциального барьера получено универсальное выражение для коэффициента неидеальности.
10. При исследовании явлений, связанных с участием неравновесных носителей тока, в частности, при вычислении баллистической фотоэдс, возникающей в тонких пленках, можно использовать математический аппарат, примененный при расчете воздействия СВЧ поля на полупроводниковую структуру. Из расчетов следует, что эта баллистическая фотоэдс прямо пропорциональна интенсивности света и определяется скоростью фотоэлектронов, временем и длиной свободного пробега возбуждаемых носителей, а её величина (фотоэдс) может преобладать над объемной электродвижущей силой лишь в образцах с большой длиной свободного пробега при сильном поглощении света.

Электр таъминоти тизимлари реактив қувватини носимметрик уч фазали токларини ўлчов ва назорат тизимларида қўлланиладиган IoT технологияли уч фазали электромагнит ток ўзгарткич датчиклари ва уларнинг тармоқга улаш моделларини тадқиқ этиш қўлланилиши тавсифлари келтирилган.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Анализ мирового энергетического потенциала показывает, что важнейшей особенностью топливно-энергетического баланса выступает увеличение в нем доли угля, которая возрастет с 26% в 2006 г. до 29% в 2030 г. Во многих странах цена угля относительно низка, чем цена нефти и газа, и доля электрической энергии, вырабатываемой за счет угля, в США составляет 52%, в Германии 53%, в Китае 78%. В перспективе традиционные виды энергоресурсов (нефть, газ и уголь) сохранят свои лидирующие позиции. На долю их будет приходиться до 79% прироста спроса в период 2006-2030 гг., в том числе на долю угля - 35%, на долю газа - 24% и долю нефти - 20%’.
В годы независимости развитие промышленных отраслей с ускоренными темпами привело к повышению спроса на топливноминеральные сырьевые ресурсы и потребовало их добычи в большом количестве. В настоящее время в экономико-экологическом развитии топливно-энергетического комплекса имеется ряд нерешенных проблем. Одной из них является обеспечение экономико-экологического интегрирования деятельности отрасли посредством улучшения горнотехнических условий добычи топливных ресурсов, комплексного использования ресурсов во взаимосвязи с окружающей средой. Энергетический сектор генерирует в среднем 65 тыс.тонн выбросов двуокиси серы в год. Это составляет 58,8% всех промышленных отходов и 30,7% от общего объема выбросов серы. Увеличение доли угля в топливно-энергетическом балансе страны и ее активное использование может привести к резкому увеличению процесса загрязнения-. В Стратегии действий по пяти приоритетным направлениям развития страны в 2017-2021 годах определены приоритетные задачи по «...дальнейшей модернизации и диверсификации промышленности путем перевода ее на качественно новый уровень, направленные на опережающее развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов»3. Своевременное и эффективное решение этих задач требует экономико-экологического развития топливно-энергетического комплекса в условиях модернизации экономики.
Исходя из передового зарубежного опыта, накопленного в мировой практике, требуется совершенствование научных основ экономикоэкологического развития деятельности топливно-энергетического комплекса республики. В этой связи разработка научно обоснованных предложений и рекомендаций, направленных на обеспечение экономико-экологического интегрирования деятельности топливно-энергетического комплекса страны является одним из актуальных вопросов сегодняшнего дня.
Диссертационное исследование в определенной мере служит выполнению задач, отмеченных в Указах Президента Республики Узбекистан №УП-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» от 7 февраля 2017 года, №УП-4707 «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства в 2015-2019 г.г.» от 4 марта 2015 года, Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №161 «Об утверждении программы модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий угольной промышленности и ее сбалансированного развития на период 2013-2018 годы» от 6 июня 2013 года и в других нормативноправовых актах.
Целью исследования является разработка научно обоснованных предложений и практических рекомендаций по экономико-экологическому развитию угледобывающей отрасли топливно-энергетического комплекса в условиях модернизации экономики.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
предложен стадийный механизм совершенствования интегрированной экономико-экологической деятельности предприятий топливно-энергетического комплекса;
усовершенствована система интегрирования взаимодействий между субъектами экологического программирования и окружающей среды при разработке мероприятий интегрированной экономико-экологической деятельности;
разработана модель взаимодействия экологических, экономических, социальных факторов и максимизации экономико-экологической эффективности при комплексном использовании ресурсов угольных месторождений;
разработаны организационно-экономические критерии развития деятельности энергохимического ресурсного комплекса.
Заключение
В результате выполнения диссертационной работы были получены следующие выводы:
1. Доля загрязнения окружающей среды в загрязняющих выбросах из ключевых отраслей национальной экономики электроэнергетики составляет 33%, нефти и газа - 31%. Каждый год энергетический сектор генерирует в среднем 65 тыс. тонн выбросов двуокиси серы. Это 58,8% всех промышленных отходов и 30,7% от общего объема выбросов серы. Учитывая увеличение доли угля в топливно-энергетическом балансе страны и ее активное использование, может привести к резкому увеличению процесса загрязнения.
2. Угольная промышленность, как отдельная отрасль ТЭК, развивается во взаимосвязи с нефтегазовой отраслью, электроэнергетикой и реализует свою стратегию развития в соответствии с эффективностью потребления топлива на тепловых электростанциях. В последние годы она характеризовалась стабильным ростом объемов добычи угля и сбытом продукции, а также стабильной динамикой ключевых экономических и финансовых показателей. Целесообразно разработать оптимальный вариант экономико-экологического развития, чтобы угледобывающая отрасль ТЭК могла занимать ведущее место в развитии национальной экономики, принимая во внимание необходимость в перспективе повышения доли угля в топливно-энергетическом балансе страны.
3. При теоретической и методологической оценке экономикоэкологического развития угледобывающей отрасли ТЭК целесообразно использовать экономико-экологическое программирование деятельности в качестве экономико-экологической системы. Такой подход к вопросу, направленность на устранение отрицательных экологических экстерналиев посредством мер обеспечения устойчивого развития отрасли, представление программированием возможности улучшения показателей деятельности, направленность на ускорение перехода к улучшающим экологическим условиям новых технологических процессов обеспечит реализацию посредством предвидения результатов деятельности экономического и экологического развития отрасли в условиях модернизации экономики.
4. Разработка программы экологизации и повышения экономической эффективности экономико-экологического развития угледобывающей отрасли ТЭК и применение механизмов внедрения в условиях модернизации экономики имеет актуальное значение. Использование на практике предлагаемой системы экономико-экологических программ поможет ликвидировать негативные экологические экстерналии с помощью системы мер, стимулировать улучшение макро- и микроэкономических показателей, ускорить переход к новым технологическим процессам, которые радикально улучшают экологическую ситуацию.
5. Предлагаемый алгоритм экономико-экологической оценки и развития деятельности угледобывающей отрасли ТЭК разработан в виде упрощенной блок-схемы и позволил экономико-экологически обосновать направления развития отрасли с учетом изменений выбранных приоритетов и макроэкономических факторов.
6. Существует достаточный потенциал для экологизации деятельности, то есть доведения деятельности по добыче и переработке с производства монопродукта до производства полипродукта. Экологизация деятельности отраслей ТЭК является одной из перспективных направлений в повышении экспортного потенциала страны и, соответственно, выступает толчком для достижения экономико-экологической эффективности предприятиями отрасли.
7. На основе применения модели повышения экономико-экологической эффективности комплексного использования ресурсов угольных месторождений и оценки экономико-экологической эффективности комплексного использования ресурсов удалось совершенствовать деятельность АО «Узбекуголь» и внедрить новые проекты по повышению экономико-экологической эффективности. Рентабельность проекта, принятого на основе модели оценки экономико-экологической эффективности комплексного использования ресурсов составила 67,6% и позволила получить экономическую эффективность в сумме 117,9 млн.сум.
8. Проект по экологической трансформации угледобывающих предприятий и тепловых электростанций, действующих на основе сжигания угля с целью обеспечения экономической и экологической интеграции деятельности - организационно-экономические критерии развития деятельности энергохимического ресурсного комплекса предоставит возможность для сокращения закупок сырья по импорту, утилизации отходов за счет использования необходимых продуктов, улучшения экологических условий региона добычи и использования угля. В ходе исследования организационно-экономические критерии добычи и использования угля были использованы для анализа прогнозных показателей модернизации отрасли и ее сбалансированного развития, и по прогнозным показателям срок окупаемости проекта составил 3,9 года с получением 103,3 млрд, сум экономического эффекта.
9. Разработаны прогнозные показатели до 2040 года с учетом факторов, влияющих на экономико-экологическое развитие угольной промышленности и представлены меры и механизмы для экономико-экологического развития отрасли на основе прогнозных показателей среднесрочного и долгосрочного развития угольной промышленности.

Радиационное излучение - это феномен, с которым человечество сталкивается с самых ранних времен существования нашей планеты. Оно несет в себе как потенциальные блага, так и риски. Однако в последние десятилетия наблюдается тревожная тенденция к росту фонового радиационного излучения, что вызывает серьезные обеспокоенности среди ученых, экологов и общества в целом.
Эта статья посвящена исследованию этой важной проблемы. Мы рассмотрим причины, которые приводят к увеличению уровня фонового радиационного излучения, и проанализируем возможные последствия этой тенденции для здоровья человека и окружающей среды. Важно понимать, что радиационное излучение имеет как положительные, так и негативные аспекты, и нашей задачей является оценка баланса между ними и поиск способов минимизации рисков.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В связи постоянным уменьшением запасов нефти и газа, а также ростом их стоимости на мировом рынке возрастает роль твердого топлива в топливно-энергетическом балансе Узбекистана. Однако, экологические проблемы, возникающие при использовании твердого угольного топлива, требуют разработки и внедрения новых экологически чистых угольно-топливных технологий. Такой является разработанная в последнее время в мировой практике перспективная технология, связанная с использованием угля в виде водоугольных топливных суспензий (ВУТС). Сжигание угля в форме ВУТС обладает рядом экономических, экологических и эксплуатационных преимуществ по сравнению с пылевидным и, особенно, слоевым сжиганием. Применение ВУТС позволяет увеличить эффективность сжигания угля, утилизировать угольные шламы, уменьшить взрывоопасность тонкодисперсной угольной пыли в энергетических котлах, снизить количество выбросов оксидов азота и серы в атмосферу. Внедрение относительно дешевого по себестоимости топлива - ВУТС в практику способствует сбережению энергетических и материальных ресурсов, ограничению загрязнения окружающей среды.
С учетом преимуществ ВУ1С по сравнению с современными видами топлива, а также возможности использования для их создания дешёвого местного угольного сырья, разработка способа получения новых устойчивых ВУТС на основе бурых Ангренских и каменных Шаргунских углей, а также их рациональное сжигание в различного вида топочных устройствах взамен мазута и природного газа может служить одним из перспективных направлений развития энергетики и угольной промышленности республики.
Настоящая диссертационная работа ориентирована на реализацию постановлений Президента Республики Узбекистан ПП-1442 от 15 декабря 2010 г. «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», а также Кабинета Министров Республики Узбекистан от 30 октября 2013 г., № 292 «Развитие экономики и управление производством угольной промышленности, повышение качественного уровня разрабатываемой новой продукции за счет проектно-разведовательских и научно-исследовательских работ», от 6 июня 2013 г., №161 «Развитие угольной промышленности за счет реализации приоритетных инвестиционных проектов направленных на удовлетворение растущей потребности населения в угольной продукции на период 2013-2018 годы», которые направлены на ускорение внедрения в отраслях промышленности современных научных достижений и прогрессивных инновационных технологий производства ВУТС на основе углей Узбекистана.
Цель исследования заключается в разработке технологии получения ВУТС на основе углей Узбекистана и их применения в топочных устройствах промышленных предприятий.
Научная новизна исследования: установлено физико - химические свойства (влажность, зольность, содержание летучих веществ, карбоксильных и гидроксильных групп, теплотворность) Ангренских бурых и каменных Шаргунских углей, определены реологические свойства ВУТС, полученных на основе низко - и высокозольных Ангренских бурых и каменных Шаргунских углей;
найдены оптимальные количества стабилизирующих и пластифицирующих (NaOH, Са(ОН)2, ПАВ) добавок к ВУТС. При добавлении стабилизаторов NaOH и Са(ОН)2 в пределах 0,5-2,0% от массы топлива, его вязкость увеличивается, а динамическое напряжение сдвига уменьшается, так при увеличении температуры с 20° до 60°С вязкость ВУТС уменьшается в 1,5-2,0 раза, а динамическое напряжение сдвига увеличивается в 2 раза;
выявлено, что вязкость ВУТС, полученных на основе бурых углей несколько выше, чем полученных на основе каменных углей, например, если эта величина для ВУТС, полученной на основе бурого угля марки 2БПК составляет 2,52 Па с., то для ВУТС, полученной на основе каменного угля марки 1ССКОМ, составляет 1,84 Па с;
для топлива, дисперсная фаза которого состоит из частиц с размерами до 50 мкм (80%), найдено влияние содержания дисперсной фазы на показатели структурной вязкости, устойчивости, текучести и сгораемости. Для ВУТС, полученных на основе углей марки 2БПК, 2БОМСШ-Б1, 2БОМСШ-Б2 и 1ССКОМ, количество твердой фазы составляет 38-40 %, 44-46 %, 49-51 % и 52-55%, соответственно;
мадифицированием Ангренских бурых углей марки 2БПК, 2БОМСШ-Б1, 2БОМСШ-Б2 мазутом (4-16 % от массы топлива), получены устовчивые и высокотеплотворные ВУТС. Показано, что для ВУТС, полученной на основе угля марки 2БПК в оптимальных условиях, её топлотворность составлеет 2900 ккал/кг;
на основании использавания новой факельной горелки, позволяющей подачу предварительно нагретого топлива и сжатого воздуха в топочные устройства, отработаны оптимальные режимы технологии равномерного и полного сгорания ВУТС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые научно обоснована возможность эффективного применения низко- и высокозольных бурых Ангренских и каменных Шаргунских углей Узбекистана в качестве сырья для получения альтернативных жидким нефтяным топливам водоугольно-топливных суспензий (ВУТС) и разработан соответствующий оптимальный режим технологии для нормального и полного их сгорания.
2. Разработана технология получения ВУТС на основе бурых Ангренских углей марок 2БПК, БОМСШ-Б1, БОМСШ-Б2 в комплексе со стабилизирующими и пластифицирующими добавками NaOH, Са(ОН)г, ПАВ и модифицированием угля мазутом. Показано, что теплотворность ВУТС на основе угля марки 2БПК составляет 2900 ккал/кг (12,2 МЖ/кг), она увеличивается, также как показатели седиметационной устойчивости и текучести ВУТС, при их модифицировании добавками мазута, стабилизаторов и пластификаторов.
3. Установлена корреляционная зависимость реологической характеристики ВУТС от физико-химических свойств углей (зольность, влагоёмкость, теплотворность, содержание летучих веществ, карбоксильных и гидроксильных групп), их количественного содержания в топливной суспензии, степени дисперсности частиц угля, содержания стабилизирующих добавок и pH дисперсионной среды. Показано, что у обработанных оптимальными количествами добавок стабилизаторов и пластификаторов (NaOH, Са(ОН)2 ПАВ) топливных суспензий их показатели стабильности, вязкости и текучести практически сохраняются постоянными.
4. Выявлено, что структурная вязкость ВУТС, полученных на основе бурых углей, значительно выше (2,52 Па с у суспензии, полученной на основе бурого угля марки 2БПК), чем полученных на основе каменных углей (1,84 Па с у суспензии, полученной на основе каменного угля марки 1ССКОМ), что связано с достаточно высоким содержанием карбоксильных и гидроксильных групп в макромолекулах бурых углей.
5. Установлено, что при добавлении стабилизаторов NaOH и Са(ОН)2 в пределах 0,5-2,0% от массы топлива его реологические параметры остаются практически постоянными во времени; при повышении температуры от 20° до 60°С структурая вязкость ВУТС уменьшается более чем в 1,5-2,0 раза, а динамическое напряжение сдвига увеличивается в 2 раза.
6. Показано, что структурная вязкость и стабильность ВУТС зависят от содержания в ней фракции твердой фазы с размерами частиц угля менее 50 мкм. С увеличением содержания этой фракции в общей массе угля показатели указанных параметров суспензии возрастают. Суспензии с оптимальными значениями структурной вязкости и стабильности образуются при содержании в массе угля этой фракции не более 80%, что можно достичь регулированием времени измельчения угля. Найдено, что в ВУТСах, полученных на основе углей марок 2БПК, 2БОМСШ-Б1, 2БОМСШ-Б2 и 1ССКОМ, содержание твердой фазы составляет 38-40, 44-46, 49-51 и 52-55%, соответственно.
7. Показана возможность сжигания полученных устойчивых ВУТС в топочных устройствах с использованием разработанной новой факельной горелки и установлено, что процесс их горения характеризуется высокой полнотой выгорания угля (98,0-99,7%), что объясняется известным мнением о том, что содержащийся в дисперсионной среде топлива кислород играет роль промежуточного окислителя практически на всех стадиях его горения и, тем самым, активирует поверхность твердой фазы топлива, в результате чего воспламенение её распыленных частичек начинается не с воспламенения летучих компонентов, а с гетерогенных реакций окисления на их поверхности; найдено, что ВУТС с нормальными реологическими свойствами можно получить при использовании не только водопроводной воды с жесткостью 2,5 мг-экв/л, но также с привлечением отвечающей нормам ПДК производственной сточной воды (4,4 мг-экв/л), которая более доступна и экономически целесообразна.
8. Разработан технологический регламент и инструкция получения и сжигания ВУТС на основе бурых и каменных углей Узбекистана, проведены опытно-промышленные испытания (в периоды с 18.07.2013 по 20.07.2013г и с 14.11.2014 по 17.11.2014г.) разработанных ВУТС при их сжигании в топке сушильной печи Ангренской ЗИФ АГМК; экономический эффект при замене мазута на ВУТС при постоянном ее использовании составит 291,6 млн. сум в год без учета амортизационных расходов. При замене применяемых в настоящее время видов топлива (мазут, природный газ и др.) на ВУТС на предприятиях АО «Алмалыкский ГМК», а далее в масштабах ГАК «Узбекэнерго», показатели экономической эффективности значительно возрастут. Полученные ВУТС рекомендованы в качестве альтернативных топлив для широкого использования в тепло- и энергоагрегатах ряда промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных сфер Республики.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день во всём мире широкое применение холода в пищевой, химической промышленностей, медицине, фармацевтике и др. позволяет обеспечить ритмичность производства, рациональнее использовать основные фонды, сохранять качество пищевых продуктов, лекарств и др. В последние годы, по оценке Международного института холода, на долю скоропортящихся продуктов приходится примерно треть мирового производства. Общие потери всех продуктов питания в мире составляют ~25%, фруктов и овощей ~35%, скоропортящихся продуктов из-за недостатка холодильных мощностей ~20%. В связи с этим строительство новых и реконструкция действующих холодильников неразрывно связаны с техническим прогрессом в области производства, применения искусственного холода и является одной из важных задач.
За годы независимости особое внимание обращено на производство холодильных и климатических установок различного назначения. Достигнуты существенные результаты по повышению производительности и эффективности входящих в них компрессоров и теплообменного оборудования. Можно особо отметить сокращение энергетических потерь в аппаратах.
Сегодня совершенствование схем изготовляемых установок, охрана природы использованием озонобезопасных и не создающих парникового эффекта хладагентов являются одной из важных задач. Проведение целенаправленных научно-исследовательских работ, в частности, разработка безопасных смесей хладагентов, эффективных теплообменных аппаратов, программ расчета холодильных циклов и подбор компонентов является одной из важных задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Постановлением Президента Республики Узбекистан от 7 апреля 2011 года №ПП-107 «О мерах по развитию и укреплению материально-технической базы хранения плодоовощной продукции на 2011-2015 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка научно-методических основ процесса кипения многокомпонентной смеси хладагентов на поверхности с поперечно-кольцевыми канавками и теплообменного аппарата из труб с поперечно-кольцевыми турбулизаторами, применяемого в холодильных машинах.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
создана модель теплообмена при пузырьковом кипении углеводородных хладагентов и их неазеотропной смеси R290/R600a/R600 на трубах с поперечно-кольцевыми турбулизаторами;
получены опытные данные по холодопроизводительности, затратам энергии в одноступенчатых и каскадных холодильных машинах, оснащенных с эффективными конденсатором, испарителем и конденсатором-испарителем;
выявлена зависимость холодопроизводительности, затрачиваемой мощности от вида хладагента, места применения эффективных труб (в конденсаторе, испарителе и конденсаторе-испарителе);
созданы полуэмпирические модели теплоотдачи при охлаждении, нагревании, кипении,конденсации;
показана эффективность теплообменных аппаратов с трубами, имеющими кольцевые канавки снаружи и плавно очерченные диафрагмы внутри. Применение накатанных труб в испарителе термодинамически выгодно, КПД конденсатора из труб с поперечно кольцевыми турбулизаторами составил 1,06 + 1,25 в интервале RcB = 1500 ч-8000;
показана эффективность парокомпрессионных холодильных машин с теплообменными аппаратами, изготовленными из труб, имеющими кольцевые канавки и выступы. Лучшие по энергетическим характеристикам машины с трубами №3 в конденсаторе и с трубами №4 в испарителе имеют, соответственно, КПД t]e = 0,60 и 0,59 при То = 213 К.
разработан критерий для оценки энергетической эффективности теплообменных аппаратов;
разработана методика эксергетического анализа однокаскадной парокомпрессионной холодильной машины.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведенных исследований по теме диссертации «Совершенствование теплообменных аппаратов и машин холодильной техники» можно сделать следующие выводы:
1. Разработана методика обработки экспериментальных результатов каскадной холодильной машины с интенсифицированными теплообменными трубами, которая послужит для проведения научных исследований.
2. Введены изменения в методику расчета плотности теплового потока при пузырьковом кипении с учетом параметров поверхностей с кольцевыми канавками, которые могут использоваться при конструировании и расчете испарителей холодильных машин.
3. Использование всех вариантов труб с кольцевыми диафрагмами и канавками в качестве теплообменных поверхностей в конденсаторе приводит к понижению температуры конденсации в верхней ветви каскадной холодильной машины.
4. Неазеотропная смесь R290/R.600a/R600 имеет почти одинаковые энергетические показатели с озоноактивным R12 и может использоваться в качестве альтернативного хладагента.
5. Применение исследованной трубы №2 в конденсаторе понижает эффективность машины, а трубы №4 - не влияет на £. В качестве наилучшей поверхностью теплообмена может служить поверхность из труб №3.
6. При равных условиях холодильный коэффициент каскадной машины на чистом пропане больше, чем на смеси. С ростом температуры кипения повышается г. Наиболее эффективна машина с трубами d/D-0,945 в испарителе.
7. Предложен критерий оценки эффективности теплообменных аппаратов. Критерий эффективности основывается на понятии эксергии. Им удобно пользоваться для определения наилучших вариантов теплообменных поверхностей действующих и подбора термодинамически наивыгодных проектируемых аппаратов. Разработана методика эксергетического анализа однокаскадной парокомпрессионной холодильной машины. Методика основана на последовательности анализа одноступенчатых машин.
8. Проанализирована работа каскадной холодильной машины с помощью разработанной методики в диапазоне 213 < < 233 АЗ Критерием эффективности послужил г/с. Лучшие по энергетическим характеристикам машины с трубами №3 в конденсаторе и с трубами №4 в испарителе имеют, соответственно, КПД г/е=0,60 и 0,59 при ГО=213К. Применение накатанных труб в конденсаторе-испарителе практически не влияет на эффективность холодильной машины. Максимальный КПД машины достигается при То <213/С. Во всех случаях при Т„, превышающий 213 К, наблюдается резкое уменьшение КПД. Рассчитаны энергетические характеристики компрессорноконденсаторного узла холодильной машины с аппаратом, оснащенным эффективными трубами. Величина потерь энергии сокращается на 5190,5 кВт ч/год при 7000 час работы в год.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Резкое увеличение во всем мире числа автомобилей и различных транспортных средств требует производства качественных моторных топлив на основе энергосберегающих технологий. С 2005 года по настоящее время во всем мире добыча нефти и газа увеличилась более чем на 55%, а разведка их подземных запасов более чем 3 раза. Производство моторных топлив из нефтегазоконденсатной (НГК) смеси основано на расходе большого количества энергии и использование сложных аппаратов. В последние годы требования на качество моторных топлив неуклонно растет, и в то же время во всем мире наблюдается нестабильность на количество и цен нефтяного сырья. Техническое и технологическое обновление нефтеперерабатывающих заводов, применение энергосберегающих методов производства являются основными критериями, обеспечивающими снижение расходов при производстве нефтепродуктов, в частности моторных топлив и улучшения их качества. Вышеуказанные стратегические направления развития производства в нефтегазовой отрасли соответствуют комплексу мероприятий по развитию предприятий.
Как известно, производство моторных топлив из нефтегазоконденсатной смеси основано на одном из энергоемких процессов - сложной перегонке (ректификации). При этом в настоящее время в качестве отпаривающего агента используется перегретый водяной пар. Анализы показывают, что перечисленные ниже негативные явления подтверждают актуальность проведенных исследований по совершенствование теоретических и прикладных основ применения углеводородного отпаривающего агента при получении моторных топлив из нефтегазоконденсатной смеси, интенсификация массообмена и определение эффективности применения углеводородных отпаривающих агентов: значительные энергетические и технологические затраты производства перегретого водяного пара; подача водяного пара в ректификационные колонны обусловливает образование, в процессе конденсации углеводородных паров, водяного конденсата. В свою очередь отделение водяного конденсата от полученных фракций требует специальных аппаратов, проведения технологических процессов очистки и дополнительных энергетических затрат; водяной пар и его конденсат, находясь в составе смеси углеводородов, снижают интенсивность тепломассообменных процессов и эффективность технологических показателей оборудований для их осуществления; высокое значение теплоты конденсации водяных паров (2260 кДж/кг) относительно этого параметра у углеводородных паров (250-350 кДж/кг) способствует увеличению энергетических расходов при их конденсации; образуемый водяной конденсат способствует усилению коррозии контактирующих поверхностей аппаратов; в составе водяного конденсата присутствуют остатки нефтепродуктов, сернистые и других химические соединения, требующие дополнительных расходов, связанных с их удалением и утилизацией. В свою очередь эти примеси усугубляют экологические проблемы производства; обводнения дистиллятных фракций (особенно авиакеросина и дизельного топлива) конденсатом водяного пара требует дополнительных затрат связанных с их обезвоживанием.
Диссертационная работа направлена решение в определенном степени задач приведенных в постановлениях Президента Республики Узбекистан №ПП-916 от 15 июля 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» и №ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах».
Цель исследования. Создание энергосберегающей технологии сухой перегонки нефтегазоконденсатных смесей путем интенсификации процесса массоотдачи в паровой фазе применением углеводородного отпаривающего агента при получении моторных топлив.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
создана новая технология сухой перегонки нефтегазоконденсатных смесей, основанная на интенсификации массообменных процессов путем замены традиционного отпаривающего агента на углеводородные пары;
достигнута интенсификация в паровой фазе массоотдачи более чем три раза за счет уменьшения на порядок толщины пограничной пленки между контактирующими фазами, и теплоотдачи в 6 раз за счет высоких значений критерий гидродинамического и теплового подобий при разделении нефтегазоконденсатных смесей методом сухой перегонки;
показано изменение процесса массообмена при перегонке нефтегазоконденсатных смесей за счет значительного отличия между физико-химическими свойствами углеводородных и водяных паров;
определены технологические параметры процессов сухой перегонки нефтегазоконденсатных смесей путем рециркуляции 1,46 т/час углеводородных отпаривающих агентов через ректификационную колонну;
определена рядность значений повышения коэффициента диффузии с учетом изменения молекулярной массы углеводородов;
установлено улучшение четкости разделения дистиллятных фракций на 5-7 °C при использовании углеводородного отпаривающего агента по сравнению с водяным паром за счет интенсивного массообмена между паровой и жидкой фаз;
доказано снижение тепловой нагрузки в процессе конденсации более чем в 10 раз при использовании углеводородного отпаривающего агента по сравнению с водяным паром за счет превосходства теплофизических свойств альтернативного испаряющего агента.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. На основе интенсификации массообменных процессов путем замены традиционного отпаривающего агента (перегретого водяного пара) на углеводородные пары, впервые созданы научные основы новой технологии -сухой перегонки нефтегазоконденсатных смесей в ректификационной колонне, позволяющей сэкономить теплоэнергетические затраты на 66,4 %.
2. Исследования толщины пограничной диффузионной пленки при ректификации нефтегазоконденсатной смеси с использованием углеводородных отпаривающих агентов показали, что толщина этих пленок, в среднем в 10,6 раза меньше толщины, образуемой водяным паром.
3. Анализ применения в качестве отпаривающего агента углеводородных паров вместо водяного пара при перегонке нефтегазоконденсатной смеси, показал, что увеличение коэффициента массоотдачи в паровой фазе составило в среднем 3,2 раза.
4. Степень повышения коэффициента массопередачи при ректификации нефтегазоконденсатной смеси составила в среднем 1,25 раз в зависимости от применяемого отпаривающего агента и распределяемой фракции.
5. Предложена технологическая схема подвода углеводородных паров в ректификационные колонны для проведения перегонки нефтегазоконденсатной смеси, при этом появляется возможность уменьшения расхода отпаривающего агента на 11,7%.
6. Разработана энергосберегающая технология на основе рециркуляции углеводородных паров, которая имеет ряд преимуществ: исключение применения водяного пара, увеличение выхода светлых фракций, отсутствие влаги в топливных фракциях, уменьшение энергетических затрат в процессе конденсации; устранение уноса бензиновой фракции конденсатом водяного пара, увеличение отбора топливных фракций на 2,67%, уменьшение коррозии аппаратуры, улучшение экологической обстановки производства и др.
7. Установлены оптимальные условия проведения процесса ректификации при применении технологии сухой перегонки нефтегазоконденсатной смеси с использованием рециркуляции 1,46 т/час (на 11,7 % меньше чем водяной пар) углеводородных паров.
8. Установлено улучшение четкости разделения дистиллятных фракций на 5-7 °C при использовании углеводородного отпаривающего агента по сравнению с водяным паром за счет интенсивного массообмена между паровой и жидкой фаз.
9. Показано снижение тепловой нагрузки в процессе конденсации более чем в 10 раз при использовании углеводородного отпаривающего агента по сравнению с водяным паром за счет превосходства теплофизических свойств альтернативного испаряющего агента.
10. Расчетный годовой экономический эффект за счет применения нового метода сухой перегонки нефтегазоконденсатной смесей для линии ЭЛОУ АВТ-1 Ферганского НПЗ производительностью по сырью 600 тыс. т в год составляет более 500 млн. сум.

Jahonda energiya ta’minoti manbalari monitoringida axborotlarni taqsimlashning turli signal o‘zgartgichlarini keng qo‘llash, ular yordamida doimiy monitoring jarayonlarini amalga oshirishda elektr energiya istemol qiluvchi obektlarning uzluksiz va sifatli ishlashini ta’minlash bo‘yicha signallar bilan ta’minlovchi apparatlar, qurilmalar, vositalar hamda algoritm va dasturiy vositalarini takomillashtirishga qaratilgan qator ilmiy tadqiqot ishlari olib borilmoqda. Energiya ta’minoti tizimlarining ishonchli ish holatlarini ta’minlashda ishlab chiqarilayotgan energiya miqdori va sifatini manbalar quvvatini monitoring qilish asosida rejalashtirish, dasturiy vositalar va texnik yechimlarni ishlab chiqishga alohida e’tibor qaratilmoqda. Shu bilan birga elektr energiya manbalarining kattalik va parametrlarini ikkilamchi signallarga o‘zgartirish apparatlari tuzilish tamoyillari hamda ularning dasturiy vositalarini yaratish dolzarb masalalardan hisoblanmoqda.

Существует несколько способов расчета количества вредных выбросов автотранспорта в атмосферу. В статье произведен теоретический расчет количества вредных выбросов, выбрасываемых автотранспортом в атмосферу, в зависимости от вида топлива.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в странах мира с различными уровнем обеспеченности электрической энергией, в среднем, энергопотребление в промышленности составляет 37%, в том числе на горно-металлургическую промышленность приходится 12%. В связи с истощением легко извлекаемых запасов минерального сырья и вовлечением в эксплуатацию запасов, локализованных в более сложных горно-геологических условиях, потребление электроэнергии горно-металлургическими производствами постоянно растёт. Согласно статистическим данным, годовое потребление электрической энергии в горно-металлургической отрасли в мире составляет 913,2 ТВт-ч. По результатам исследований к 2030 году рост потребления электрической энергией составит в среднем 1,8% в год. Особое внимание уделяется внедрению мероприятий по обеспечению потребностей и требований промышленных предприятий, энергосбережению и повышению эффективности технологического процесса, оптимизации потребления электрической энергии.
В Республике Узбекистан горно-металлургическая промышленность является одним из крупных потребителей энергоресурсов, в которой особое внимание направлено на организацию эффективных мероприятий по внедрению высокоэффективных технологий. В этом отношении заметные результаты достигнуты при создании высокоэффективных систем управления технологическим процессом, нормировании потребления электрической энергии, усовершенствовании систем управления технологическим процессом на основе интеллектуальных систем.
Особое значение приобретают вопросы снижения энергоемкости технологического процесса обогащения руды и повышения энергетической эффективности технологии переработки минерально-сырьевых ресурсов с учетом свойственной ей особенности. В этой области осуществление целенаправленных научных исследований является приоритетной проблемой, при этом весьма актуальны исследования в следующих направлениях: разработка рационального закона частотно-регулируемого электропривода, выявление энергосберегающих режимов работы асинхронного двигателя при статических и динамических процессах и создание его математической модели, разработка модели износа насосного агрегата, разработка математической модели электропотребления технологического процесса и нормирования расхода электрической энергии с учетом определения значимых факторов, влияющих на технологический процесс, разработка алгоритма прогнозирования потребления электрической энергии. Выполняемые научные изыскания по приведенным выше научно-исследовательским направлениям указывают на актуальность этой диссертационной темы.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Законе Республики Узбекистан «О рациональном использовании энергии» (1997), Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2343 от 5 мая 2015 года «О программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы» и Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №333 от 28 ноября 2012 года «О дополнительных мерах по сокращению производственных затрат и снижению себестоимости продукции в промышленности», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка технических решений, обеспечивающих повышение энергетической эффективности обогатительных процессов на основе регулируемого электропривода и нормирования параметров электропотребления.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
определены наиболее существенные факторы, влияющие на износ деталей насоса, разработана математическая модель изнашивания в функции основных факторов, влияющих на нее в процессе эксплуатации;
разработан энерго- и ресурсосберегающий режим работы частотнорегулируемого электропривода системы «асинхронный двигатель - насос откачки пульпы»;
установлены зависимости эффективности потребления электрической энергии от степени загрузки шарами мельницы второй стадии измельчения руды;
разработана комплексная методика нормирования и моделирования параметров электропотребления для оценок эффективности энергосбережения;
разработана модель прогнозирования потребления электрической энергии в функции основных технологических параметров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему: «Разработка энергосберегающих технологий при переработке минерально-сырьевых ресурсов (на примере горно-металлургической промышленности)» представлены следующие выводы:
1. Рациональное управление режимами работы электромеханических систем и установок горно-металлургической промышленности позволяет повысить энергетическую эффективность технологии обогащения руды.
2. Характеристика технологического процесса обогащения руды как управляемого объекта позволяет выявить основные требования технологического процесса обогащения руды к электрическому приводу его механизмов.
3. Разработана математическая модель износа деталей насосного агрегата в функции скорости потока пульпы, плотности пульпы, твердости, прочности и угла атаки.
4. Анализированы энергетические и динамические характеристики частотно-регулируемого асинхронного электропривода насосной установки откачки пульпы при различных законах частотного управления, показавших, что наиболее рациональным законом частотного управления является управление по минимуму тока статора, в котором при заданных значениях скорости вращения и момента двигателя обеспечивается минимальный нагрев.
5. Разработана математическая модель системы «асинхронный двигатель - насос откачки пульпы» с учетом износа насосного агрегата, позволяющая определить энергетические параметры установки при частотном регулировании и без регулирования производительности.
6. Получены аналитические выражения для определения потребления электрической энергии мельничной установки при различных степенях загрузки шарами для мельниц 2-й стадии измельчения.
7. Получено математическое описание, позволяющее производить количественную оценку потребляемой электрической энергии обогатительным процессом, включая степень загрузки барабана мельницы шарами, учитывающей использование оборудований во времени, загруженность оборудований, количество перерабатываемой руды, параметры электрической сети, а также твердость руды.
8. Приводится структура обогатительного процесса с учетом управляющих, возмущающих и выходных технологических параметров. Определено, что целевой функцией управления обогатительным процессом является минимизация расходов энергоресурсов.
9. Установлена обобщенная многофакторная модель электропотребления обогатительного процесса, позволяющая оценивать удельный расход электроэнергии в зависимости от твердости руды и загруженности оборудований.
10. Приводятся энергетические модели каждого цикла технологического процесса обогащения руды, определяется критерий оптимального управления обогатительным процессом. Предлагается подход к оптимизации удельного расхода электроэнергии на обогатительный процесс. Решается задача нахождения оптимального удельного расхода электроэнергии на обогатительный процесс.
11. Определена структура состава расхода электрической энергии при обогатительном процессе. Разработана комплексная методика нормирования, моделирования и прогнозирования параметров электропотребления технологического процесса переработки окисленной руды для оценок объёмов энергосбережения горно-металлургической промышленности.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В современном мире приобретают важное значение исследования, направленные на бесперебойное охлаждение технологического оборудования в производственных отраслях, повышение эффективности обеспечения качественной электроэнергией, а также создание энерго- и ресурсосберегающих рабочих режимов. В связи с этим, уделяется особое внимание повышению энергетической эффективности охлаждения воды с помощью оросителей, движущейся в технологических линиях промышленных предприятий. В этом направлении, том числе, в развитых странах «широкое применение в промышленных предприятиях градирен позволяет до 95% сократить потребление подпиточной воды»1.
В мире развитие промышленных предприятий при повышении эффективности теплоэнергетики, в том числе разработке надежных и экологических чистых технологий приобретает особое значение. В этой отрасли, в частности, в системе оборотного водоснабжения совершенствование установок, определяющие факторы, влияющие на качество работы каждого отдельного элемента, разработка комплексных методов повышения охлаждающих способностей в системе оборотного водоснабжения, создания энергосберегающих градирен, является одной из важных задач научно -исследовательских работ.
После обретения независимости нашей республики особое внимание уделяется качественному развитию важнейшей отрасли экономики-энергетики, повышению ее технико - технологической оснащенности на основе современных требований. В связи с этим, для интенсификации тепло - и массообменных процессов в градирнях промышленных предприятий на технологических объектах, а также при разработке технических средств повышения энергетической эффективности системы оборотного водоснабжения требуется усовершенствование алгоритма, обеспечивающего оптимальную работу оросительных установок, интенсифицирующих тепло -массообменные процессы в градирнях. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан в 2017-2021 годах отмечены задачи «...сокращения энергоемкости и ресурсоем кости экономики, широкого внедрения в производство энергосберегающих технологий»". Реализация данных задач, в том числе обеспечение энергетического баланса энергосберегающих режимов охлаждения воды в технологических линиях промышленных предприятий и разработка усовершенствованного алгоритма компенсационных методов расчета потерь энергии считается одной из важнейших задач.
Данное диссертационное исследование в определённой степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан №У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановления Кабинета Министров Республики Узбекистан «О программах сокращения использования энергии и внедрения энергосберегающей технологии в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы» №ПК-2343 от 5 мая 2015 года, Постановления Президента ПК-3012 от 2017 года «О программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергетический эффективности в отраслях экономии и социальных сферах в 2017-2021 годах» и других правовых документах относящихся к соответствующий деятельности.
Целью исследования является увеличение степени охлаждения в оросительных устройствах на промышленных предприятиях за счет интенсификации тепло- массообменных процессов, снижение гидравлического сопротивления, разработка режимных условий повышения энергетической эффективности.
Научная новизна исследования заключаются в следующем: разработаны энерготехнологические схемы оборотного технического водоснабжения с энергоэффективными трубчатыми оросителями из композиционных полимерных материалов в градирнях испарительного охлаждения;
установлены основные энерготехнологические параметры тепло-и массообменных процессов в энергоэффективных композиционных полимерных трубчатых оросителях градирни испарительного охлаждения;
разработан метод процесса охлаждения воды в трубчатых оросителях с учетом турбулентности и неравномерности распределения фаз;
разработан алгоритм управления процесса тепло- и массообмена, охлаждения воды в устройствах трубчатого оросителя;
определены параметры гидравлического сопротивления пучка труб в зависимости от высоты оросителя при различных температурах и скоростях воздуха в системе охлаждения градирен.
Заключение
Результатами исследований по теме докторская диссертации «Разработка технологии в охладителях-градирнях за счет интенсификации тепломассообменных процессов» являются:
1. Разработка математической модели движения газа и жидкости в оросителе градирни испарительного охлаждения, учитывающая влияние жидкой фазы, коэффициентов турбулентного обмена, теплоотдачи, массообмена и балансовых соотношений переносимой массы теплового потока и позволявющая выбирать вариант расчета оросителей градирен, что позволило при построении балансов теплопередачи массообменна получить степень точности выше 5 %.
2. Методом численных экспериментов выявлено:
- характерные режимы установок испарительного охлаждения и проанализированы характерные распределения температур, концентраций, потоков по высоте насадки в пределах 0,2-1,2 м;
- влияние конструктивных параметров - высоты насадки в пределах 0,2-1,2м и ширины каналов 0,063 м - на охлаждающую способность градирни. В результате получена возможность определения оптимального значения высоты при котором температура охлаждающий воды достигает 27 °C.
3. Установлено, что интенсивность процессов тепло-и массопереноса при взаимодействии потоков газа и жидкости в аппарате с насадочными контактными элементами(ороситель) при диспергировании жидкой фазы зависит от расположения элементов оросителя. В результате получена возможность точного расчета оптимального значения: степени дробления капель в зоне диспергатора и межтрубном пространстве; смачиваемости контактных элементов оросителя жидкостью; скорости воздуха; величины расхода воды.
4. На экспериментальном стенде исследованиями установлены зависимости коэффициента массоотдачи, теплоотдачи и теплового КПД от скорости воздуха, расхода воды, плотности орошения и зависимости гидравлического сопротивления оросителя от его высоты. В результате полимерная композиционная оросительная установка размера 1,0x1,0x2,0 м3 позволила интенсифицировать процесс охлаждения воды на 30 -35 % по сравнению с проектным.
5. Математическая модель и результаты экспериментальных исследований использованы при разработке методики расчета выбора оптимальных технических решений по конструированию оросителей в промышленных градирнях. В результате получена возможность выбора оптимального варианта конструкции
6. На разработанный ороситель (Блок оросителей с размерами (1,0x1,0x2,0 м3) получены государственные стандарт, Tsh 15008740-01:2013, патент на полезную модель №FAP 01048 «Оросители градирни». Данный ороситель внедрен при модернизации трёхвентиляторной градирни ГНКС «Кокдумалак» ООО «Мубарекнефтегаза», а также четвертой секции шестисекционной градирни ООО «МГПЗ». В результате внедрения оросителя БОП-63 в ГНКС «Кокдумалак» ООО «Мубарекнефтегаза» и ООО «МГПЗ» получена возможность экономической эффективности в размере 136 859 602 сум в ценах 2015 года.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Опыт промышленно развитых стран свидетельствует о том, что ресурсосбережение - одно из условий их устойчивого развития. Располагая запасами собственного органо-минерального сырья, республика учитывает эту тенденцию, стремясь повысить эффективность работы своих предприятий.
В нефтегазовой отрасли при добыче, хранении сырья происходит потеря углеводородов в паровоздушных смесях (ПВС) от испарения. Подсчитано, что за счет их сокращения, можно нарастить выпуск продукции на 20 %, уменьшить нагрузку предприятий на экологию и здоровье населения. Указанные потери про исходят при вытеснении в атмосферу ПВС из газового пространства (ГП) резервуаров. В этой связи, оснащение их устройствами подавления испарения топлив и пожаротушения - понтонами, системами сорбции и рекуперации паров топлив, импортозамещающими реагентами и материалами, является актуальной задачей отрасли.
В цветной металлургии импортозамещение применяемых реагентов, сорбентов и повышение эффективности их использования также актуально, стимулируя развитие технологий локализации их производства.
Так, высока потребность в активированных углях для рекуперации паров углеводородов, вспенивателях для флотации медно-молибденовых руд на медно-обогатительной фабрике (МОФ) Медеплавильного завода (МПЗ) АО «Алмалыкский ГМК». Там в цехе переработки редких металлов (ЦПРМ) использует каолин по устаревшей технологии гранулирования Мо концентрата: между тем, известны более эффективные связующие.
Упомянутые материалы являются коллоидно-химическими агентами, регуляторами процессов в гетерогенных системах. Изучение поверхностных явлений и равновесных состояний на их межфазных границах, свойств выделяемых компонентов положено в основу ресурсосберегающей технологии новых сорбентов, ПАВ для нефтегазовой отрасли и металлургии.
Настоящая диссертационная работа ориентирована на реализацию постановлений Президента Республики Узбекистан №ПП-916 от 15 июля 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» и №ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», а также №ПП-2120 от 04 февраля 2014 года «О программе локализации производства готовой продукции, комплектующих изделий и материалов на 2014-16 годы», которые направлены на повышение эффективности промышленного производства за счет снижения производственных затрат и себестоимости продукции, внедрения современных энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий.
Целью исследования является создание ресурсосберегающих технологий на основе высокоэффективных реагентов, в области дисперсных нефтяных - при хранении, и сульфидно-минеральных систем - при флотационном обогащении и производстве молибденового продукта
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработана новая система улавливания легких фракций топлив для резервуаров путем их конденсации, сорбции;
разработан новый сорбент - модифицированный уголь КАУ-М,
решена оптимизация режимов рекуперации паров углеводородов;
впервые определена динамика испарения и подавления его в резервуарах хранения углеводородов с понтоном;
разработаны, испытаны и внедрены способы топливосбережения: понтонный, сорбционный, на основе местного сырья и материалов;
впервые разработан состав связующего гранулирования Мо-концентрата в составе шихты Мо-концентрата, облегчающий извлечение Ие, Мо из огарка, а также извлечение Аи и Ag из кека его аммиачного выщелачивания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе изученных закономерностей изменения состояний углеводородных и рудно-минеральных дисперсных систем, решены актуальные научно-технические задачи в области ресурсосбережения в промышленных отраслях: нефтегазовой и металлургической.
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы являются следующие:
1) Выявлены закономерности регулирования нефтегазовых дисперсий: кинетики адсорбции паров углеводородов на твердых сорбентах; кинетики абсорбции паров углеводородов жидкими абсорбентами;
кинетики испарения топлив на границе раздела фаз: жидкость-пар;
2) На основе разработанных принципов регулирования парообразования в дисперсных топливных системах, предложены технологические решения:
адсорбционного улавливания паров топлив на новых адсорбентах, с составлением баланса процесса рекуперации, построением изотерм адсорбции, разработкой отечественного «Активированного угля КАУ-М Т5Ь 88.16-31:2007» и адсорбционно-рекуперационной установки на его основе;
абсорбционного улавливания паров углеводородов дизельным топливом в «промежуточном» резервуаре топливораспределительной системы;
сбережения топлив при хранении, за счет уменьшения их испарения из-за минимизации площади раздела фаз: жидкость-пар и уменьшения ГП резервуара погруженным в жидкость понтоном, с противопожарной функцией, подбором конструкционного материала его изготовления -полиэтилентерефталата, конусной формы единицы понтона - поплавка;
3) Разработан на основе местного техногенного сырья ряд ПАВ серий АТ и ПТ, изучены их коллоидно-химические и эксплуатационные свойства, как вспенивателей в устройствах пожаротушения конус-поплавковых понтонов резервуаров хранения топлив и флотационного обогащения Си-Мо сульфидных руд месторождения Кальмакыр АО «Алмалыкский ГМК».
4) Разработан на основе местного техногенного сырья полимер СК, представляющий собой продукт гидролиза отхода производства полиакрилонитрильного волокна, для ресурсосбережения производства огарка промпродукта молибденового в ЦПРМ МПЗ АО «Алмалыкский ГМК», как новый компонент шихты гранулирования Мо-концентрата. Ее новый состав: % масс.: Мо-концентрат 97,3-97,0%, каолин 2%, водорастворимый полимер СК,- 0,7-1,0%. При необходимости, каолин м.б. заменен на бентонит, а полимер СК - на Ыа-КМЦ или поливинилацетат, с уточнением концентраций заменителей. Сопоставлены гидрофильные, прочностные, структурные, физико-химические и технологические свойства шихты Мо-концентрата на основе связующих: каолина и органических полимеров, получаемых из них гранул и огарка. Технология переработки огарка промпродукта молибденовогос новым составом шихты не отличается от существующей технологии, из шихты традиционного состава: 8-10% каолина, остальное - Мо-концентрат. Однако, она облегчает извлечение Ие, Мо из огарка - методами возгона-конденсации и аммиачного выщелачивания, соответственно, а также извлечение Аи и Ag из кека аммиачного выщелачивания Мо - методом цианидного выщелачивания.
5) Проведены опытно-промышленные испытания и внедрения ресурсосберегающих технологий:
на БНПЗ - адсорбционной технологии рекуперации паров топлив:
на АЗС «Хаким» г. Шахрисабз Кашкадарьинской области -абсорбционной технологии рекуперации паров топлив, с эффектом 25-50%;
в нефтегазовых хозяйствах НХК «Узбекнефтегаз» - понтонной технологии, со снижением потерь топлив от испарения на 95-98%,
в отделении обогащения ЦЛНТ АО «Алмалыкский ГМК», при флотации руд месторождения Кальмакыр - ряда вспенивателей, взамен импортного Т92 - достигнутая с их участием степень обогащения меди незначительно уступает аналогу, требуется их доработка по показателю устойчивости пен.
в ЦПРМ МПЗ АО «Алмалыкский ГМК», при гранулировании Мо-концентрата с применением нового связующего СК в новом составе шихты гранулирования, выгодно отличающегося от существующего состава (8-10% каолина) рядом эксплуатационных свойств: повышенным содержанием молибдена, повышенной степенью извлечения металлов.
6) Рассчитан экономический эффект от внедрения разработок в: НХК «Узбекнефтегаз» понтонной технологии: 188,11 млн. сум в год; АО «Алмалыкский ГМК» нового состава шихты гранулирования молибденитового концентрата на основе полимера СК: 67 млн сум в год.

В данной статье за счет формирования инвестиционной среды, вовлеченной в сеть альтернативной энергетики от солнечных батарей, повышения уровня обеспечения населения возобновляемой энергией и соответствующей финансовой отчетности, активизации современных механизмов управления, основанных на современных инновационных идеях, разработках и технологиях изучены и проанализированы способы государственного управления, организованные на основе организационно правовых основ.

В данной статье представлена информация о процессе электрификации Узбекской ССР в 1940-1950-е годы.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время одной из важных проблем в мире, развивающихся ускоренными темпами в сфере физики полупроводников, считается повышение эффективности фотоэлектрического преобразования энергии в структурах на кремниевой основе. При этом важными задачами остаются обеспечение эффективного поглощения светового потока, падающего на поверхность фотопреобразователей; снижение скорости поверхносной и объёмной рекомбинации фотогенерированных носителей заряда; получение новых перспективных структур для высокоэффективных фотопреобразователей; изучение их электрофизических и фотоэлектрических свойств, а также исследование возможностей сокращения расхода дорогостоящего кремния.
На данный момент в мире в плане повышения эффективности фотоэлектрического преобразования энергии в структурах на кремниевой основе важными задачами научных исследований считаются следующие: определение возможностей повышения эффективности преобразования фотоэлектрической энергии за счёт снижения темпа объёмной рекомбинации фотогенерированных носителей заряда в гомо- и гетероструктурах с р-п-переходом на кремниевой основе; анализ возможностей обеспечения эффективного собирания фотогенерированных носителей заряда в эмиттерном слое и на фронтальной поверхности кремниевых структур за счет применения инновационных технических решений; получение новых широкозонных и дешёвых материалов и структур, перспективных для создания эффективных фотопреобразователей и определение механизмов переноса заряда в них.
В нашей стране в приоритетных направлениях развития науки, в частности, в отрасли использования возобновляемых источников энергии получены важные результаты, направленные на повышению эффективности полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей энергии. Согласно Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан в вопросах создания эффективных механизмов развития научно-исследовательской и инновационной деятельности, внедрения в практику научных и инновационных достижений уделяется особое внимание, в частности, исследованию повышения эффективности фотоэлектрического преобразования энергии в структурах на кремниевой основе.
Данное диссертационное исследование в определённой степени служит выполнению задач, определённых в Постановлении Президента Республики Узбекистан № ПФ-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Указе № УП-2772 от 13 февраля 2017 года «О приоритетных направлениях развития электротехнической промышленности в 2017-2021 годы» и Указе №УП-2789 от 17 февраля 2017 года «О мерах по дальнейшему совершенствованию организации, руководства и финансирования деятельности и научно-исследовательской работы Академии наук», а также других нормативноправовых актах, касающихся данной деятельности.
Целью исследования является разработка физических механизмов и новых технических решений для повышения эффективности преобразования фотоэлектрической энергии в структурах на кремниевой основе, определение свойств перспективных широкозонных и экологически чистых структур.
Научная новизна исследования:
разработана новая эффективная конструкция фотоэлектрического модуля, состоящего из фотопреобразователей с вертикальным р-п-переходом. Существенно улучшены фотоэлектрические свойства модуля и обосновано почти трёхкратное повышение экономической эффективности;
научно обосновано повышение фотоэлектрической эффективности двусторонне чувствительного фотопреобразователя путем уравнивания плотности потока света, падающего на фронтальную и заднюю поверхностей, при помощи ассимметричных светоотражателей, и создана новая конструкция фотоэлектрического модуля;
установлено возможность повышения эффективности получения фотоэлектрической энергии путём формирования наноразмерных структур в эмиттерном слое кремниевых фотопреобразователей;
разработана технология получения гетероструктур CuiZnSnfS/.xSe^ySi для создания перспективных фотопреобразователей, определены электрофизические и фотоэлектрические параметры полученных гетероструктур.
Выводы
В результате исследования возможности повышения эффективности фотоэлектрического преобразования энергии в структурах на кремниевой основе, получения новых эффективных фотоэлектрических конструкций, перспективных широкозонных и экологически чистых гетероструктур сформулированы следующие выводы:
1. Предложен механизм эффективного собирания фотогенерированных носителей заряда в объеме кремния за счет нанесения сплошных омических контактов на р- и п- слоях прозрачного в инфракрасной области излучения фотопреобразователя с вертикальным п-р-переходом, обеспечивающих условий минимальной поверхностной и объемной рекомбинации носителей заряда и высокой фоточувствительности в широком оптическом спектре солнечного излучения.
2. Разработана конструкция и обоснована возможность создания двух и трехстронно-чувствительных фотоэлектрических модулей с улучшенными показателями за счет до 3 кратного снижения расхода дорогостоящего кремния за единицу вырабатываемой фотоэлектрической энергии (Получен патент РУз на изобретение № IAP 04720/
3. Предложена новая конструкция высоковольтного фотоэлектрического модуля, основанного на применении двусторонне чувствительных солнечных элементов, прозрачных в ИК-области (Патент на полезную модель № FAP 01021, 02.06.2015 г.).
4. Предложен новый способ формирования металлических наночастиц, равномерно распределенных на поверхности кремния, позволяющих реализовать квантово-размерных эффектов.
5. Научно обоснована и экспериментально установлена возможность повышения в 1,5 раза эффективность фотоэлектрического преобразования энергии путём формирования наноразмерных структур в эмиттерном слое кремниевого фотопреобразователя с диффузионным р-л-переходом.
6. Впервые получены анизотипные гетероструктуры p-Cu;ZnSn(Si. xSe^/n-Si путем сульфиризации и селенизации базовых металлических слоев, предварительно осажденных на кремниевой подложке.
7. Изучены электрические свойства анизотипных гетеропереходов р-CujZnSnfSi-xSeJj/n-Si. На основе анализа ВАХ установлены доминирующие механизмы переноса заряда: при прямых напряжениях (3kT/e < V < 0,7 эВ) преобладают туннельно-рекомбинационные процессы с участием дефектных состояний на границе раздела гетероперехода, при увеличении напряжения (V > 0,8 В) доминирует туннельный механизм Ньюмена. Обратные токи через исследуемые гетеропереходы анализировались в рамках туннельного механизма токопереноса.
8. Предложена модель энергетической зонной диаграммы гетероструктур p-Ci^ZnSnfSi-xSeJj/n-Si. Показано, что полученные структуры с шириной запрещенной зоны 1,1-И,5 эВ и фотопроводимостью 5,5*10-4 эВ/К могут быть использованы в качестве базового материала для эффективного преобразования солнечной энергии в более широком диапазоне волн оптического спектра.
9. С целю осуществления теоретических расчётов и интерпретации результатов созданы имеющие научное и образовательное значение программные продукты для ЭВМ: «Виртуальные опыты по физике -Фотоэлектрический модуль» (Свидетельство № DGU 03540, 2016 г.) и «Виртуальные опыты по физике - Наноплазмоника в фотовольтанике» (Свидетельство № DGU 03861, 2016 г.).

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире важное значение имеют исследования, связанные с повышением эффективности потребления электрической энергии, с учетом энерго- и ресурсосберегающих режимов. В этом отношении особое внимание уделяется улучшению режимов работы объектов электросталеплавильного производства, точное определение значения удельного расхода электроэнергии на единицу продукции и с применением методов прогнозирования на предприятиях черной металлургии с целью повышения эффективности электропотребления. В развитых странах мира «повышение спроса на продукцию электросталеплавильного производства приводит к увеличению темпов роста потребления электрической энергии. В последние 5 лет в мире производство стали увеличилось на 10-12%, поэтому задача повышения эффективности использования электроэнергии в предприятиях черной металлургии является актуальной».1
В мире в электросталеплавильном производстве на предприятиях черной металлургии особое внимание уделяется нормированию и прогнозированию показателей электрической энергии и разработке научно обоснованных значений этих показателей. Научно-исследовательские работы в этой области, в частности, разработка эффективных рабочих режимов потребления электроэнергии, энергоэффективных технологий и установок в технологическом производстве, а также разработка новых методов и алгоритмов нормирования и прогнозирования, являются важными задачами.
В настоящее время в республике особое внимание уделяется качественному развитию энергетики, являющейся одной из важнейших отраслей экономки и способствующих повышению её техникотехнологического уровня на основе современных требований. В этом направлении достигнуты значительные успехи, в частности, при решении задач повышения эффективности использования электроэнергии, разработке и внедрении энергоэффективных рабочих режимов. Вместе с тем нормирование и прогнозирование потребления энергоресурсов, методы снижения электропотребления, а также разработка алгоритмов, определяющих энерго-и ресурсосберегающие режимы работы электроустановок, являются первоочередными задачами. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 годы определены задачи: «...сокращение энергоемкости и ресурсоемкое™ экономики, широкое внедрение в производство энергосберегающих технологий, расширение использования возобновляемых источников энергии, повышение производительности труда в отраслях экономики...»2. Реализация этих проблем, в том числе, анализ энергетических показателей объектов электросталеплавильного производства, определение прогнозных значений удельного расхода электроэнергии, улучшение режимов работы оборудования, усовершенствование методов нормирования и разработка программ расчета параметров электропотребления, с учетом специфики технологического процесса.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановлениях Президента Республики Узбекистан №ПП-2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы» и №ПП-3012 от 26 мая 2017 года «О программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017-2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной области.
Целью исследования является усовершенствование методов нормирования и прогнозирования параметров электропотребления, с учетом электрических режимов на предприятиях черной металлургии для повышения эффективности использования электроэнергии.
Научная новизна исследования заключается в следующем: усовершенствована многоуровневая структура нормирования электропотребления с учетом электрических режимов выплавки стали;
разработано методическое пособие, позволяющее устанавливать определение норм расходов по видам энергии при производстве
металлопроката;
усовершенствована схема формирования прогнозируемую величину удельного расхода электроэнергии с учетом технологических факторов;
разработаны алгоритм и метод определения оптимальных режимов работы оборудования электросталеплавильного цеха на основе анализа энергетических характеристик.
Заключение
Обобщая результаты фундаментальных коллективных исследований по повышению эффективности электропотребления, на предприятиях черной металлургии, относящиеся к данной диссертации, можно сделать следующие выводы:
1. Улучшен электрический режим выплавки стали на основе оптимальной укладки первичной шихты. В результате обеспечено снижения расхода электроэнергии за счет сокращения времени плавки стали.
2. Усовершенствована многоуровневая структура нормирования электропотребления, которая дает возможность нормирования электроэнергии на всех уровнях потребления.
3. Разработан метод корректировки норм удельного расхода электроэнергии на выпускаемую единицу продукции при изменении состава (типов) технологического оборудования, а также объема и номенклатуры продукции. В результате обеспечено повышение точности расчетов при определении показателей норм с учетом изменения их составляющих.
4. Разработан и внедрен методический материал «Методы нормирования потребления ТЭР при производстве металлопроката АО «Узметкомбинат». В результате обеспечено определение научно обоснованных норм по видам энергии для уровня потребления.
5. Усовершенствована схема формирования прогнозируемой величины удельного расхода электроэнергии на всех уровнях потребления предприятия. В результате определено значение этой величины на единицу продукции, с учетом не только энергетических, но и технологических факторов, что позволяет упростить и повысить точность расчетов.
6. На основе анализа энергетических характеристик разработаны методы и алгоритмы, определяющие оптимальные режимы работы по параметрам электропотребления основного оборудования электросталеплавильного цеха. В результате при нарушении энергетических показателей оборудования характеристики норм принимают условные пределы, которые позволяют определить причины отклонения с учетом технологических факторов.
7. Результаты исследований приняты для внедрения в цехах сортопрокатного №1 и №2, электросталеплавильного, кислороднокомпрессорного и в производстве товаров народного потребления. Использование результатов научных исследований дает возможность снижения значения расхода электроэнергии в цехах предприятий до 2,5%.
Использование рекомендаций по повышению эффективности электропотребления на предприятиях черной металлургии дает ожидаемый экономический эффект в размере 58 млн сум в год.

Объекты исследования: процессы ректификации в исчерпывающей колонне.
Цель работы: повышение эффективности процесса ректификации нефтегазоконденсатной смеси в исчерпывающей колонне путём рециркуляции альтернативного отпаривающего агента (паров тяжелой нафты) через кубовой продукт вместо перегретого водяного пара.
Методы исследования: при определении физико-химических и теплофизических свойств углеводородного сырья использованы стандартные методики, а при изучении его фракционного состава - аппарат простой перегонки при атмосферном давлении. Измерения температуры, давления, расходов сырья и теплоносителя и других показателей проведены традиционными методами. Обработка результатов исследований выполнена с использованием критериальных уравнений, полученных на основе теории подобия.
Полученные результаты и их новизна: впервые обоснован положительный эффект применения альтернативного отпаривающего агента при ректификации жидких углеводородов, возникающий из-за большой разницы между кинематическими вязкостями водяного пара и паров тяжелой нафты; установлен характер влияния состава нефтегазоконденсатной смеси на выход светлых фракций из сырья при ректификации с применением в качестве испаряющего агента паров тяжелой нафты; предложен эффективный способ ректификации нефтегазоконденсатной смеси в исчерпывающей колонне с применением паров тяжелой нафты в качестве альтернативного отпаривающего агента, позволяющий увеличить выход светлых фракций из состава мазута и уменьшить расход отпаривающего агента; определены оптимальные условия проведения процесса ректификации нефтегазоконденсатной смеси в исчерпывающей колонне с применением альтернативного испаряющего агента (паров тяжелой нафты).
Практическая значимость: разработанная рациональная технологическая схема подвода паров тяжелой нафты в кубовую часть промышленной ректификационной колонны позволяет повысить отбор светлых фракций из мазута в среднем на 2,7 % и уменьшить расход отпаривающего теплоносителя на 11,7 %.
Степень внедрения и экономическая эффективность: подготовлены технологическая инструкция и технологический регламент по применению паров тяжелой нафты в исчерпывающей части ректификационной колонны. Разработанные рекомендации, на основании решения производственно- технического состава Бухарского НПЗ от 10 октября 2011 года приняты к адаптации совместно со специалистами завода к производственным условиям с дальнейшим внедрением в производство. Ожидаемый годовой экономический эффект за счет применения нового метода сухой перегонки жидких углеводородных смесей в исчерпывающей колонне Бухарского НПЗ составляет 1,3 млрд, сумов.
Область применения: нефтеперерабатывающая промышленность.

Горнодобывающая промышленность играет решающую роль в удовлетворении постоянно растущего мирового спроса на природные ресурсы. Однако этот сектор также считается важным из-за его значительного потребления энергии и воздействия на окружающую среду. Дробильное оборудование, широко используемое в горнодобывающей промышленности, является одним из актуальных вопросов повышения эффективности потребления электроэнергии. В этой статье мы рассмотрим стратегии повышения энергоэффективности дробильного оборудования и решения проблем, с которыми сталкивается горнодобывающая промышленность.

В статье рассмотрены конструктивным особенностям и преимуществам энергоэффективных зданий. Определены проблемы в области энергосбережения, а также приведены рекомендации по повышению энергоэффективности, как отдельных элементов, так и всего здания в целом.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Научные исследования, направленные на расширение масштабов использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, экономию углеводородных топливно-энергетических ресурсов и стабилизацию экологической ситуации, представляет важное значение в развитие мировой энергетики. В долгосрочных национальных энергетических программах развитых стран мира предусмотрено повышение доли возобновляемых источников энергии, как минимум, до 20%’. В этой связи в мировой практике интенсивными темпами развиваются масштабы использования солнечной энергии в системах тепло-и электроснабжения, являющейся одним из перспективных видов возобновляемых источников энергии и в свою очередь уделяется особое внимание на развитие данной сферы.
В мире большое внимание в этой области уделяется вопросам повышения тепловой эффективности использования плоских солнечных коллекторов в системах горячего водоснабжения. В этом направлении, в частности, в 2016 году общая тепловая мощность плоских солнечных коллекторов, используемых в системах горячего водоснабжения, в мире составляла 456 ГВт (652 млн. кв.м), а темп ежегодного роста их использования в течении 2004-2016 годов составлял 13,69%2. Актуальными задачами в этой сфере считаются научные исследования, направленные на разработку научных и инженерных основ моделирования процессов теплового преобразования солнечной энергии в плоских коллекторах, оптимизацию их конструктивных, теплотехнических и режимных параметров, усовершенствование процедуры их теплового тестирования и поиску путей повышения эффективности их использования в системах горячего водоснабжения.
В настоящее время особое внимание уделено проблемам преобразования солнечной энергии в тепловую и использование последней в качестве источника тепла в системах горячего водоснабжения жилых зданий, коммунально-бытовых и социальных объектов, которые с технологической точки зрения являются наиболее подготовленной сферой широкомасштабного применения. В этом направлении, в частности, в разработке и создании новых высокоэффективных поколений основного элемента систем горячего водоснабжения - плоских солнечных коллекторов и на их основе двухконтурных солнечно-топливных котельных, достигнуты значительные результаты. Вместе с тем, для постоянного совершенствования плоских солнечных коллекторов и расширения масштабов их использования в системах горячего водоснабжения требуются научно-обоснованные результаты по их технико-экономическим и экологическим показателям. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 годы отмечены задачи «...сокращения энергоемкости и ресурсоемкое™ экономики, широкое внедрение в производство энергосберегающих технологий, расширение использования возобновляемых источников энергии ...»3. Реализация этих положений, в том числе, по повышению эффективности использования плоских солнечных коллекторов в системах горячего водоснабжения, оптимизации их основных параметров, моделированию процессов теплового преобразования солнечной энергии, считается одной из важнейших задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», в Постановлениях Президента Республики Узбекистан № ПП-3012 от 26 мая 2017 года «О программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сферы на 2017-2021 годы» и № ПП-3379 от 8 ноября 2017 года «О мерах по обеспечению рационального использования энергоресурсов», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в этой сфере.
Целью исследования является разработка решений по повышению эффективности использования плоских солнечных коллекторов в системах горячего водоснабжения, оптимизации их основных теплотехнических и конструктивных параметров, моделированию процессов теплового преобразования солнечной энергии в них.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
на основе моделирования процессов частичного поглощения и преобразования в тепло солнечного излучения в светопрозрачном покрытии плоских солнечных коллекторов впервые установлено выражение для расчета тепловой мощности сформированного в нем внутреннего источника тепла;
выведены расчетные выражения для определения распределения температуры и поверхностной плотности теплового потока по толщине светопрозрачного покрытия, значения температур и удельных тепловых потерь на его внутренней и наружной поверхностях при наличии в нем внутреннего источника тепла;
впервые установлено аппроксимационное выражение для определения эффективного приведенного коэффициента тепловых потерь лучепоглощаю-щих теплообменных панелей в зависимости от ее среднерабочей температуры и температуры окружающей среды;
на основе моделирования тепловых процессов, происходящих в листотрубных лучепоглощающих теплообменных панелях плоских солнечных коллекторов предложен бесконтактный метод определения значения их среднерабочей температуры и установлено выражение для определения среднемассовой температуры жидкости, протекающей через них;
разработана методика комплексной оптимизации межтрубного расстояния листотрубной лучепоглощающей теплообменной панели и впервые установлена графическая зависимость определения оптимального значения их межтрубного расстояния от коэффициента тепловых потерь в окружающую среду, толщины и коэффициента теплопроводности материала изготовления их лучепоглощающей пластины;
создан лабораторный испытательный стенд, на котором реализована процедура проведения краткосрочных тепловых испытаний плоских солнечных коллекторов для нагрева жидкого теплоносителя в натурных квазиста-ционарных условиях и предложена методика ускоренной обработки их результатов, позволяющая существенно сократить продолжительность тестов;
впервые разработана тепловая модель для определения удельной теплопроизводительность плоского солнечного коллектора для нагрева жидкого теплоносителя в зависимости от наперед заданного значения температуры получаемой горячей воды;
впервые установлены апроксимационные зависимости для определения удельной годовой и сезонной (за теплый период года) теплопроизводительности плоских солнечных коллекторов определены рациональные сроки эксплуатации, установлены технико-экономические и экологические показатели их использования в системах горячего водоснабжения.
Заключение
На основе результатов исследований по решению поставленных в диссертации задач, предлагается следующее заключение:
1. Впервые получено расчетное выражение для определения мощности внутреннего источника тепла в светопрозрачных покрытиях плоских солнечных коллекторов, в котором учтены экспоненциальное распределение мощности поглощенного солнечного излучения по их толщине и взаимной противоположности направлений многократно отраженных потоков солнечного излучения между границами разделов светопрозрачного покрытия и замкнутой воздушной прослойки системы «лучепоглощающая теплообменная панель - светопрозрачное покрытие». Данное выражение позволяет глубже исследовать тепловые процессы, происходящие в системе «лучепоглощающая теплообменная панель - светопрозрачное покрытие» плоских солнечных коллекторов.
2. Изучены температурное поле и процесс теплопередачи через светопрозрачное покрытие корпуса плоских солнечных коллекторов при наличии в нем внутреннего источника тепла, сформированного вследствие частичного поглощения и преобразования в тепло проходящего через него солнечного излучения и на этой основе впервые установлены расчетные выражения для определения распределения температуры и удельных тепловых потоков по его толщине, значений температур и поверхностных плотностей тепловых потоков на его внутренней и наружной поверхностях.
3. Впервые выведено расчетное выражение для определения эффективного приведенного коэффициента тепловых потерь лучепоглощающей теплообменной панели плоских солнечных коллекторов в окружающую среду с учетом их среднерабочей температуры и температуры окружающей среды, а также частичного поглощения солнечного излучения в их светопрозрачных покрытиях.
4. Впервые разработаны тепловые модели для определения среднерабочей температуры лучепоглощающих теплообменных панелей плоских солнечных коллекторов бесконтактным методом, позволяющие определить значение ее среднерабочей температуры, усредненной по длине их теплоотводящих каналов среднемассовой температуры теплоносителя и коэффициента тепловой эффективности лучепоглощающих панелей рассматриваемого типа.
5. Впервые разработана тепловая модель для комплексной оптимизации межтрубного расстояния листотрубных лучепоглощающих теплообменных панелей плоских солнечных коллекторов и расхода теплоносителя через них.
6. Создан лабораторный испытательный стенд для проведения теплового тестирования плоских солнечных коллекторов для нагрева жидкого теплоносителя, разработана методика проведения с его помощью краткосрочных тепловых тестов коллекторов.
7. Совершенствована методика проведения и обработки результатов теплового тестирования плоских солнечных коллекторов в натурных квази-стационарных условиях, позволяющие существенно сократить продолжительность проведения испытаний и определения значений коэффициента тепловой эффективности и приведенного коэффициента тепловых потерь в окружающую среду от лучепоглощающих теплообменных панелей в отдельности.
8. Разработана тепловая модель для определения удельной теплопроиз-водительности плоских солнечных коллекторов в зависимости от наперед заданного значения температуры нагреваемой воды и на основе ее реализации впервые установлены дневные, среднемесячные ходы и годовая (сезонная) сумма их теплопроизводительности и тепловой эффективности в диапазоне изменения температуры получаемой из них горячей воды от 37 до 55°С.
9. На основе анализа и обобщения полученных результатов определены рациональные сроки эффективного использования плоских солнечных коллекторов в системах горячего водоснабжения и определены их техникоэкономические и экологические показатели в зависимости от температуры нагреваемой воды.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Разработка и совершенствование существующих технологий и устройств для переработки первичных и вторичных материалов под воздействием физических, химических и физико-механических процессов приобретают лидирующие позиции в мире. «Среднее электропотребление оборудования для переработки полезных ископаемых составляет 100 кВт ч и более, в том числе для получения измельчения материалов требуется затратить электроэнергии 25 кВт ч на тонну при 100 мкм, а при 15 мкм до 150 кВт ч на тонну»1. В связи с этим решающее значение имеет улучшение энергосберегающих технологий и устройств для измельчения до мелких частиц минералов, разделения их на элементы при обогащения.
В мире в настоящее время после достижения определенных успехов в создании технологий механического измельчения первичных и вторичных материалов формируется ориентация научно-исследовательских работ на разработку энергоэффективных способов и устройств при переработке минералов под действием электромагнитного поля. В этом направлении сопутствующими проблемами являются улучшение свойств первичных материалов и получение материалов с новыми свойствами для применения в различных областях, а также использование в качестве вторичного сырья техногенных отходов производства. Чрезвычайно актуальна разработка устройств электромагнитного сепаратора с новыми конструкциями и схемами, энергоэффективных и ресурсосберегающих - с использованием интеллектуальных систем управления в процессе обработки.
После обретения независимости республики особое внимание уделяется повышению технического и технологического уровня переработки природных ресурсов, модернизации существующих средств, а также внедрению новых видов оборудования. В этой связи значительные результаты достигнуты по усовершенствованию новых устройств измельчения композиционных материалов промышленных предприятий путем разработки шаровых мельниц и дробильных установок. В то же время одним из самых важных вопросов в данном направлении является научно-исследовательская работа по получению мелкодисперсных однородных материалов, а также их разделению на энерго - и ресурсосберегающих электромагнитных установках. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 годы определены задачи «...сокращение энергоемкости и ресурсоемкое™ экономики, широкое внедрение в производство энергосберегающих технологий, расширение использования возобновляемых источников энергии, повышение производительности труда в отраслях экономики...»2. Реализация этих проблем, в том числе переработка техногенного и минерального сырья, получение новых типов материалов, а также разработка многофункциональных электромагнитных управляющих установок, оснащенных современными микроконтроллерами, коммутационными элементами и новыми схемами программного обеспечения - всё это является элементами решения важнейшей задачи энергосбережения.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановлениях Президента Республики Узбекистан от 26 мая 2017 года № ПП-3012 «О Программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017 - 2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в этой сфере.
Целью исследования является совершенствование методов горнорудного анализа на основе электромагнитных полей и разработка энергосберегающих технологий и устройств для переработки пород.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
обоснованы зависимости взаимодействия заряженных частиц в электромагнитном поле для разделения необходимых элементов от композитных материалов;
усовершенствованы методы построения эквиэнергетических поверхностей для измельчения композиционных материалов на основе свойств электромагнитного поля;
усовершенствованы методы получения высококачественного цемента и сверхчистых материалов с помощью устройства по обогащению материалов на основе электромагнитных полей;
разработано многофункциональное устройство управления для улучшения технологического процесса получения экологически чистых материалов, их измельчения, разделения и обогащения.
Заключение
Обобщая результаты фундаментальных коллективных исследований по природе единого пространственного поля и выделяя те главные особенности, относящиеся к данной диссертации, можно сделать следующие выводы:
1. Проведен анализ действия электромагнитных полей на физико-химические характеристики объектов природы. В результате использования полученных дифференциальных и волновых уравнений найдены параметры устройств измельчения, извлечения и обогащения минералов.
2. Разработаны энергосберегающие устройства измельчения (дисперсностью в 500мкм до 1-5мкм), извлечения, обогащения материалов, металлов, сплавов и очистка жидких растворов на основе теории электромагнитного поля. В результате очищены от железа, алюминия и других металлов: мел, каолин, бентонит
3. Разработаны методики получения сверхчистых и наноматериалов, высокомарочных цементов с применением зольных отходов на основе электромагнитного поля; выявлено, что наибольшей прочностью обладает состав вяжущего цемента - 50% золошлак - 50%, также цемент - 40% золошлак - 60%.
4. Результаты испытании, проводимые на базе ГП «Центральной лаборатории» Госкомгеологии РУз, показали увеличение содержания глинозема с 18,9% в сырье до 37,8% в концентрате, при этом выход концентрата составил 41-42% от загрузки из исходного каолина.
5. Получены формулы для инженерной методики расчета рабочих режимов для измельчения, разделения и обогащения минералов на основе экспериментальных характеристик.
6. Выявлено влияние электромагнитного поля на сыпучие материалы, отходы ТЭС, на обогащение и разделение компонентов сырья на ценные составляющие, а также получены микросферы из золошлака и золоуноса.
7. Предложенные технологии включены во «Временный технологический регламент» для разработки рабочего проекта: «Технология сухого обогащения вторичных каолинов Ангренского месторождения» Госкомгеология РУз. В результате двойное сокращение технологического процесса вторичной технологии обогащения каолина позволило снизить потребление энергии на 35%.
Общий экономический эффект от внедрения устройства электромагнитного поля составляет 136 млн. сум в год.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мировой практике в сфере обеспечения устойчивой работы электроэнергетических систем (ЭЭС) ведущее место занимает создание высокоэффективных систем управления технологическими процессами выработки и потребления электроэнергии с привлечением интеллектуальных технологий. Одной из наиболее актуальных задач, стремительно развивающихся современных ЭЭС является обеспечение их статической устойчивости на основе обработки и анализа оперативных данных в режиме реального времени. В этом направлении в ведущих странах мира пристальное внимание уделяется совершенствованию систем управления для обеспечения устойчивости электроэнергетических систем с учетом колебаний режимных параметров. «Затраты на создание интеллектуальных электрических систем, в том числе Smart Grid составляют: США - 7,1 трлн., Китай - 7,3 трлн., Япония - 0,8 трлн, долларов. Использование системы Smart Grid к 2020 году позволит США сэкономить около 1.8 трлн, долларов1».
В Республике Узбекистан проводятся широкомасштабные мероприятия по эффективной организации производства электроэнергии и повышению устойчивости ЭЭС. В этой сфере, в том числе, по переоснащению высокоэффективным оборудованием, парагазовой и газотурбинной технологиями, обеспечивающими выработку электроэнергии, по разработке эффективных систем управления технологическими объектами и совершенствованию методов и алгоритмов исследования систем управления, проводится ряд исследовательских работ.
В мире пристальное внимание уделяется разработке более совершенных методов определения устойчивости электрических систем, матричных методов и алгоритмов, позволяющих управлять режимными свойствами электроэнергетических систем с учетом современных устройств управления. В этой области осуществление целенаправленных научных исследований является приоритетной проблемой, при этом весьма актуальны исследования в следующих направлениях: разработка матричных методов и алгоритмов определения устойчивости электрической системы с учетом автоматических регуляторов синхронных генераторов, разработка упрощенных критериев определения предельного режима по устойчивости сложных ЭЭС, разработка модели синтеза автоматических регуляторов возбуждения на базе технологии вложения систем. Проводимые научные исследования по вышеуказанным научно-исследовательским направлениям подтверждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы», в постановлении Кабинета Министров №238 от 13 августа 2015 года «Об утверждении положения о республиканской комиссии по вопросам энергоэффективности и развития возобновляемых источников энергии», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка матричных методов и алгоритмов анализа малых колебаний сложных электрических систем, разработка упрощенных методов определения пределов статической устойчивости и синтез моделей регуляторов на базе технологии вложения систем.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработан упрощенный критерий статической устойчивости электрической системы на основе функций Ляпунова в квадратичной форме, состоящий в положительности первого, главного минора матрицы квадратичной формы (qn>0), обеспечивающего необходимые и достаточные условия устойчивости ЭЭС;
разработан метод совместного применения функций Ляпунова в квадратичной форме и уравнений узловых напряжений, позволяющий свести исследование статической устойчивости сложной электрической системы к простой схеме - «генератор-шины»;
разработана проматрица сложной электрической системы на основе технологии вложения систем, позволяющая исследовать динамические свойства ЭЭС;
разработан алгоритм перемещения полюсов, обеспечивающий устойчивость и демпфирование колебаний параметров режима при малых возмущениях в ЭЭС;
создан алгоритм синтеза математической модели регуляторов на основе технологии вложения систем, обеспечивающая устойчивость и демпфирование малых колебаний в ЭЭС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные теоретические и расчетно-экспериментальные исследования статической устойчивости сложных электрических систем на базе разработанных матричных методов и алгоритмов, с применением функций Ляпунова в квадратичной форме и технологии вложения систем, позволяют сделать следующие выводы.
1. Функции Ляпунова в квадратичной форме рекомендованы как эффективный метод для исследования линейных динамических систем, к которым относится электрическая система, описываемая линеаризованными дифференциальными уравнениями.
2. Доказана адекватность условий нарушения статической устойчивости электрической системы, полученных на основе положительности главных миноров матрицы квадратичной формы функции Ляпунова в квадратичной форме, тем же условиям, доставляемым критериями Гурвица.
3. Полученные теоретические и расчетные результаты позволяют исследовать устойчивость ЭЭС в «малом», путем анализа условия положительности первого, главного минора матрицы функции Ляпунова в квадратичной форме qnj>0 и рассматривать ее как практический (упрощенный) критерий статической устойчивости ЭЭС, обеспечивающий и необходимые и достаточные ее условия.
4. Совместное использование функций Ляпунова в квадратичной форме и узловых уравнений позволяет выявить генератор (станцию), работающий в сложной ЭЭС, приближающийся к пределу по статической устойчивости. Математическим условием данного утверждения является dq r r f/dl [ -> max, т.е., максимальность производной первого главного минора матрицы квадратичной формы по регулируемому параметру для j-ro генератора. В этом случае исследование предела статической устойчивости сложной ЭЭС превращается в исследование схемы «генератор-шины».
5. На основе технологии вложения систем разработаны проматрицы нерегулируемых и регулируемых сложных ЭЭС, полностью описывающих и определяющих всевозможные характеристики переходных процессов, позволяющих, в том числе исследовать динамические свойства электрических систем при малых колебаниях параметров их режима.
6. Предложена модель, в которой на базе технологии вложения систем синтезирован регулятор сложной электрической системы, аналитически описывающий класс регуляторов, обеспечивающих устойчивость и демпфирование колебаний в исследуемой ЭЭС.
7. Проведенные расчетно-экспериментальные исследования по анализу статической устойчивости сложных ЭЭС на базе технологии вложения систем показали качественное совпадение полученных результатов с результатами, проверенными на практике эксплуатации электрических систем на основе классических методов, что подтверждает адекватность разработанных моделей существующим.
8. Разработана математическая модель электрической системы, разрешенной относительно отклонений абсолютных углов синхронных генераторов, которая может быть использована самостоятельно для исследований малых колебаний сложных ЭЭС. Данную модель малых колебаний сложных электрических систем рекомендуется использовать совместно с уравнениями узловых напряжений, определяющими модули напряжений U, узлов, а также их аргументами, представляющими абсолютные углы 5; относительно балансирующего узла.