Что такое структурная схема

Принцип работы когенерационных установок

В зависимости от принципа действия выделяют несколько типов когенерационных станций. Рассмотрим когенераторы на базе газопоршневых агрегатов. Горючий газ необходимых параметров поступает на газопоршневой двигатель. В процессе сжигания топлива образуется механическая энергия, передается через единый вал на генератор и преобразуется в электрическую энергию стандартных параметров качества.

При работе двигателя внутреннего сгорания выделяется большое количество теплоты, которое можно утилизировать с помощью специального оборудования и затем использовать. При этом для получения данной энергии не затрачивается дополнительное количество топлива – данный продукт является попутным при технологическом процессе выработки электрической энергии. Основные источники попутного тепла при работе газопоршневой электростанции:

  • тепло охлаждающей воды («рубашка» охлаждения двигателя);
  • тепло отходящих газов (отработавшие выхлопные газы).

Данные источники можно использовать для получения тепловой энергии (утилизации тепла), регулируя тем самым температуру и объем получения энергетического ресурса, а также объем устанавливаемого вспомогательного оборудования.

Система утилизации тепла с когенерационных установок позволяет получать попутную тепловую энергию необходимых параметров с помощью теплообменников и котлов-утилизаторов, с помощью которых отводится тепло от нагретых частей и сред. Вырабатываемая тепловая энергия подается в существующую систему теплоснабжения предприятия (когенерация). При неиспользовании попутного тепла тепловая энергия сбрасывается в атмосферу.

Принципиальная схема технологического процесса утилизации тепла с газопоршневых агрегатов приведена на рисунке ниже.

Принципиальная схема устройства установки когенерации

Термический (тепловой) КПД ГПУ находится примерно на одном уровне с электрическим, обеспечивая практически одинаковые выходные параметры по электрической и тепловой мощности вне зависимости от того, рассматривается когенерационная установка малой мощности, средней или большой.

Работа системы утилизации тепла газопоршневой установки организована несколькими тепловыми контурами. Укрупненная схема технологического процесса работы контуров ГПУ номинальной электрической мощностью 2000 кВт для обеспечения утилизации тепла с теплообменников и котлов-утилизаторов приведена на рисунке ниже.

Технологическая тепловая схема когенерационной станции MWM 2000кВт

Приведенная схема технологического процесса отражает исключительно гидравлическое подключение газопоршневого агрегата MWM.

На рисунке обозначены следующие контуры:

  1. контур охлаждения двигателя;
  2. контур охлаждения смеси;
  3. контур нагрева;
  4. контур (система) аварийного охлаждения.

Температура воды на выходе из системы утилизации тепла когенерационной установки 90°С, на входе вода поступает с температурой 70°С. 50% тепла получается за счет охлаждения двигателя с помощью теплообменников этиленгликоль/вода, при этом, теплоноситель нагревается на 10°С (с 70°С до 80°С). Остальные 50% тепла производится за счет охлаждения отводимых дымовых газов с 500°С до 120°С на котле-утилизаторе. Теплоноситель при этом нагревается еще на 10°С (с 80°С до 90°С).

При работе газопоршневой электростанции выработка электрической энергии является приоритетной задачей. Выработка тепловой энергии (когенерация тепла) пропорциональна степени загруженности машины (количеству вырабатываемой электроэнергии). Когенерационные установки российского производства реже встречаются на рынке малой распределенной энергетики, но имеют аналогичный принцип работы и условия.

Особенности строения ресничных червей

Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Окрашено оно в белый цвет или иногда вовсе остается бесцветным. Часто внешние покровы имеют разнообразный окрас, в зависимости от содержащегося пигмента.

Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены. В эпителиальном слое находятся железистые структуры, хаотично раскиданы по телу или сосредоточены в группах.

Ресничный червь в разрезе

Черви обладают специфическими железами, которые состоят из рабдитных клеток, в них есть особые палочки, что преломляют лучи света. Если к животному прикоснутся, рабдиты выходят наружу и набухают. В следствии, на теле червя формируется слизистый слой. Считают, что он необходим для защиты от врагов. На боковой части тела находятся железы, выделяющие токсические вещества, парализующие жертв.

Под наружным покровом расположена базальная мембрана, которая придает телу ту или иную форму, служит местом крепления мышц. Вместе, мышцы и эпителиальный шар, формируют кожно-мускульный мешок. Гладкомышечные волокна расположены слоями, снаружи находятся кольцевые мышцы, в среднем слое — продольные, во внутреннем — диагональные. Также ресничные черви обладают спинно-брюшными или дорзовентральными мышцами.

Активное перемещение возможно у небольших червей благодаря движению ресничек, другие же представители передвигаются с помощью кожно-мускульного мешка.

Внутренняя полость наполнена соединительной тканью. Мелкие промежутки между ее клетками содержат жидкость, при помощи которой передаются питательные вещества с кишечной полости к тканям, и происходит транспорт метаболических продуктов к органам выделения. Также соединительная ткань выполняет опорную функцию.

Стоимость реализации проектов когенерации

Вопрос стоимости реализации проектов когенерации и тригенерации всегда остается одним из основных. По средним оценкам инжиниринговых компаний, организующих реализацию проектов мини-ТЭС, ориентировочная удельная стоимость строительства такого объекта «под ключ» в режиме когенерации составляет около 650 евро за 1 кВт установленной электрической мощности. При усложнении проекта до режима тригенерации предварительная удельная стоимость может составить до 750-800 евро за 1 кВт установленной электрической мощности и выше, в зависимости от сложности и объема оборудования.

Группа компаний «МКС» – ведущее инжиниринговое предприятие России, основным направлением деятельности которого является строительство объектов малой энергетики – газопоршневых электростанций «под ключ». За 14 лет ввела в эксплуатацию 53 мини-ТЭС в различных регионах и за рубежом. Суммарная мощность всех введенных объектов Группы компаний «МКС» составила 244 МВт. Группа компаний «МКС» — официальный российский дилер и сервис-партнер MWM Austria GmbH.

Общее описание

Основной особенностью беспозвоночных является отсутствие у них скелета, свойственного хордовым. Ткани и мышцы крепятся к хитиновому панцирю, который служит защитой от естественных врагов и неблагоприятного воздействия окружающей среды. Такой покров не обладает эластичностью, поэтому животное в процессе роста периодически его сбрасывает или линяет.

Для всех членистоногих характерна сегментированная форма тела с двусторонней симметричностью и конечности, состоящие из поперечно-полосатых мышц и соединённых между собой члеников. Такая особенность позволяет животным быть подвижными и гибкими. Сегменты тела делятся на три отдела, включающих голову, грудь и брюшко. Лишь у паукообразных и ракообразных первые два отдела объединены между собой и называются головогрудью. К биологическому классу членистоногих относятся следующие типы:

  • насекомые (бабочки, жуки и др.);
  • ракообразные (крабы, раки);
  • паукообразные (пауки, скорпионы).

Краткая характеристика всех типов беспозвоночных животных включает в себя описание пищеварения и органов выделения членистоногих.

Структура органов пищеварения

Внешние признаки и строение внутренних органов зависит от того, к какому типу принадлежит беспозвоночное животное. Система пищеварения делится на передний, средний и задний отделы, а схема переваривания представлена следующей последовательностью:

  • ротовая полость и слюнные железы в процессе эволюции образовались из видоизменённых конечностей. Функция слюнных желёз заключается в переработке и частичном переваривании пищи с помощью выделяемого ими специального секрета. Миллионы лет назад этот орган впервые появляется именно у членистоногих.
  • Глоточный аппарат проталкивает еду в пищевод.
  • Пищевод — с помощью этого органа пища оказывается в желудке.
  • Желудок состоит из двух отделов. Стенки первой половины органа снабжены хитиновыми наростами, которые способствуют перетиранию пищи, во втором отделе еда частично переваривается.
  • Средняя кишка. В ней происходит дальнейшая переработка пищи с помощью ферментов, поступающих из печени.
  • Задним кишечником непереваренные остатки проводятся к анальному отверстию, через которое выводятся из организма наружу.

Развитие мочевых и половых (мочеполовых) органов

Понимание гомологии строения мужских и женских половых органов, так же как и истолкование наблюдавшихся иногда аномалий и уродств, возможно лишь при ознакомлении с основными фактами развития мочевой и половой систем. Мочевая и половая системы в своем развитии тесно связаны друг с другом, и их выводные протоки открываются в общий мочеполовой синус, sinus urogenitalis. При этом мочевая система имеет ту особенность, что она не развивается из одного зачатка, постепенно растущего и усложняющегося, а представлена рядом морфологических образований, последовательно сменяющих друг друга (головная почка, первичная почка, постоянная почка).

К морфологическим образованиям, принимающим участие в развитии мочеполовых органов, относятся следующие.

1. Головная почка, или предпочка, pronephros

У человека и высших позвоночных она уже у зародыша быстро исчезает, заменяясь более важной первичной почкой.

2. Первичная почка, mesonephros, и ее проток, ductus mesonephricus. Ductus mesonephricus является самым ранним из образований, идущих на постройку мочеполовых органов. На 15-й день он появляется в мезодерме в виде нефротического тяжа на медиальной стороне полости тела (celom), а на 3-й неделе в нем образуется полость и проток достигает клоаки. Mesonephros состоит из ряда поперечных канальцев, расположенных медиально от верхнего отдела мезонефрального протока и одним концом впадающих в этот последний, тогда как другой конец каждого канальца оканчивается слепо. Mesonephros является первичным секреторным органом, выводным протоком служит мезонефральный проток.

3. Ductus paramesonephricus. В конце 4-й недели вдоль наружной стороны каждой первичной почки появляется продольное утолщение брюшины вследствие развития здесь эпителиального тяжа. В начале 5-й недели тяж превращается в проток. Своим краниальным концом ductus paramesonephricus открывается в полость тела несколько кпереди от переднего конца первичной почки. В отличие от ductus mesonephricus, открывающихся каждый особо, ductus paramesonephricus своим каудальным концом, подходя к sinus urogenitalis, соединяется по средней линии с соименным протоком.

4. Половые железы. Они развиваются сравнительно позднее в виде скопления зародышевого эпителия с медиальной стороны mesonephros. Семенные трубочки яичка и содержащие яйца фолликулы яичника развиваются из зародышевых эпителиальных клеток. От нижнего полюса половой железы тянется вниз по стенке брюшной полости соединительнотканный тяж, gubernaculum testis, который своим нижним концом уходит в паховый канал.

Окончательное формирование мочеполовых органов происходит следующим образом. На смену первоначальных почек начинают образовываться постоянные почки, metanephros, из того же нефрогенного тяжа, из которого образовалась первичная почка. Из нефрогенного тяжа развивается собственно паренхима постоянных почек (мочевые канальцы). Начиная с 3-го месяца, постоянные почки заменяют собой mesonephros как функционирующие выделительные органы.

Так как туловище растет книзу более быстро, то почки как бы передвигаются кверху и занимают свое место в поясничной области.

Лоханка и мочеточник развиваются из дивертикула каудального конца мезонефрального протока (в начале 4-й недели); каудальный конец дивертикула отделяется от мезонефрального протока и впадает в ту часть клоаки (sinus urogenitalis), из которой развивается дно мочевого пузыря, куда и открываются мочеточники.

Преимущества когенерации

Проекты когенерации (тригенерации) обладают целым рядом преимуществ. Основные из них следующие:

  • одновременная выработка нескольких полезных энергетических ресурсов – электрическая энергия, тепло, холод при сжигании одного и того же объема топлива;
  • максимальная общая эффективность установки (до 90%);
  • низкий уровень себестоимости производства электроэнергии в режиме когенерации (тригенерации);
  • оптимальная стоимость когенерационных установок;
  • широкая линейка номинальных мощностей когенерационной установки;
  • длительные межсервисные интервалы и максимальная наработка до капитального ремонта среди установок своего класса;
  • компактность, возможность блочно-модульного исполнения;
  • экологичность и безопасность, отвечающие европейским нормам;
  • оптимальные расходы на сервисное обслуживание и эксплуатацию;
  • быстрая окупаемость проектов.

Виды когенерации

Система утилизации тепла газопоршневых электростанций позволяет снимать попутное тепло от работающего двигателя с помощью теплообменников и котлов-утилизаторов. Система позволяет получить тепловую энергию необходимых параметров:

  • горячая вода, стандартный температурный график 90/70°С (водогрейные теплообменники и котлы-утилизаторы). При необходимости параметры можно повысить с помощью пиковых котлов;
  • насыщенный пар стандартных параметров (паровые котлы-утилизаторы). При необходимости пар можно сделать перегретым при помощи пароперегревателей.

Наибольшее распространение получили водогрейные системы утилизации тепла когенерационных установок – это наиболее простые и оптимальные решения, основанные на использовании пластинчатых теплообменников и котлов-утилизаторов (КУ), нагревающих сетевую воду.

Однако развитие технологий малой распределенной генерации позволило разработать и использовать паровые системы утилизации тепла — система производства пара требуемых параметров на базе паровых котлов-утилизаторов (КУ) за счет утилизации высокопотенциального тепла отходящих от когенератора дымовых газов. Также можно организовать системы утилизации смешанного типа, когда с помощью набора определенного оборудования можно получить как горячую воду стандартных параметров, так и насыщенный пар. В данном случае оптимально использовать газопоршневые установки повышенной мощности, или использовать несколько когенераторов с разным набором теплосъемного оборудования. Решения по использованию паровой системы утилизации тепла на газопоршневых установка приведены ниже.

Структурная схема технологического процесса получения пара со сдвоенного КУВнешний вид сдвоенного парового котла-утилизатора3D-визуализация тепловых компоновки газопоршневой установки и парового котла-утилизатора

Характеристика системы выделения

Особым строением отличается выделительная система членистоногих. Её строение зависит от типа беспозвоночного. У паукообразных это выделительные трубки (мальпигиевы) и почки, у насекомых — только мальпигиевы сосуды, у ракообразных — зелёные железистые органы выделения. Зелёная железа или пара почек расположены в усиках, в которых открываются почечные протоки.

Условное деление сосудов представлено двумя частями. В первой части происходит всасывание из гемолимфы солей мочевой кислоты и воды. Во второй половине, богатой углекислым газом, происходит кристаллизация жидкостей. Экскременты вместе с кристаллами попадают в анальное отверстие и выводятся из организма.

Развитие мочевого пузыря связано с преобразованием клоаки

Клоака — это общая полость, куда первоначально открываются мочевые, половые пути и задняя кишка. Она имеет вид слепого мешка, закрытого снаружи клоакальной перепонкой, membrdna cloacalis. В дальнейшем внутри клоаки возникает фронтальная перегородка, membrdna urorectdle, которая делит клоаку на 2 части: вентральную — sinus urogenitalis и дорсальную — rectum.

После прорыва membrana cloacalis обе эти части открываются наружу двумя отверстиями: sinus urogenitalis — передним (отверстие мочеполовой системы), и rectum — задним проходом (anus). \

С мочеполовым синусом связан мочевой мешок, allantbis, который у низших позвоночных служит резервуаром для продуктов выделения почек, а у человека часть его превращается в мочевой пузырь.

Аллантоис состоит из 3 отделов: самый нижний отдел — это часть sinus urogenitalis, из которой образуется треугольник мочевого пузыря; средний расширенный отдел, который превращается в остальную часть мочевого пузыря, и верхний суженный отдел, представляющий мочевой ход, urachus, идущий от мочевого пузыря к пупку. У низших позвоночных по нему отводится содержимое аллантоиса, а у человека он к моменту рождения запустевает и становится фиброзным тяжом, lig. umbilicale medianum.



Остатками канальцев mesonephros у мужчины являются: tubuli recti, rete testis, ductuli efferentes, ductuli aberrantes и рудиментарное образование — paradidymis. У женщины — рудиментарные канальцы epoophoron и paroophoron. Из мезонефрального протока у мужчины образуются ductus epididymidis, ductus deferens и ductus ejaculatorius, у женщины — рудиментарный ductus epoophori longitudinalis.

Ductus paramesonephrici дают начало развитию у женщины маточных труб, матки и влагалища. При этом грубы образуются из неслившихся верхних частей ductus paramesonephrici, а матка и влагалище — из слившихся нижних частей.

У мужчин ductus paramesonephrici редуцируются, и от них остаются только appendix testis и utriculus prostaticus (простатическая маточка). Таким образом, у мужчин редукции и превращению в рудиментарные образования подвергаются ductus paramesonephrici, у женщин — ductus mesonephrici.



Тригенерация

Помимо режима когенерации с одновременной выработкой двух энергоресурсов, на газопоршневой установке можно с помощью специально установленного оборудования организовать режим тригенерации – одновременной выработки трех энергоресурсов – электроэнергии, тепла и холода.

Тригенерационные установки являются очень выгодным оборудованием в сфере малой распределенной генерации, т.к. позволяют использовать утилизированное с газопоршневых установок тепло не только зимой в целях отопления, но и летом для кондиционирования помещений или охлаждения в технологических нуждах. Тем самым повышается общий КПД установки, которая в таких условиях может использоваться круглый год, сохраняя высокую эффективность.

Общая структурная схема режима тригенерации

Для целей тригенерации используются абсорбционные бромисто-литиевые холодильные установки (АБХМ) — предназначенные для отбора и удаления избыточного тепла от тепловых агрегатов и поддержания заданного оптимального температурного и теплового режимов. В качестве абсорбента в них используются различные растворы. Часть тепла, утилизируемого от ГПУ, подается в АБХМ для генерации холода. Холод может использоваться как  для охлаждения воды как и в системах кондиционирования, или на технологические нужды.

Внешний вид АБХМ различной мощности
Система тригенерации, внедренная на объекте Группыкомпаний«МКС»

Системы органов ресничных червей

Система пищеварения. Пищеварительный тракт слепозамкнутый. Ротовое отверстие находится на задней части тела, предназначено для захвата пищи и для выведения непереваренных частиц. Рот переходит в глотку, которая имеет складчатое строение. От нее отходит несколько ветвей кишечника. У крупных видов ветви располагаются следующим образом: одна – впереди, где пищеварение идет в первую очередь, и две — сзади, расположенные ближе к боковым частям тела.

В глоточном отделе находятся железы, которые играют особую роль в добыче пищи. Так, ресничные черви нападают на моллюсков и вводят в их тело пищеварительные ферменты, и только после частичного переваривания, они поглощают еду.

Большинство представителей хищники и употребляют мелких беспозвоночных. Они накрывают жертву телом и проглатывают ее. У некоторых видов для этого есть выдвижная глотка.

Нервная система ресничных червей. Она представлена совокупностью нервных клеток, сосредоточенных в передней части тела. Они образуют двойной узел — мозговой ганглий (служит своеобразным координирующим звеном). От узла идут параллельные нервные стволы, которые связываются между собой с помощью перемычек.

Дыхание ресничных червей происходит всей поверхностью тела, так как они лишены специфических дыхательных органов. Системы кровообращения у ресничных червей нет.

Органы чувств у ресничных червей достаточно развиты. Есть тактильная чувствительность благодаря рецепторам кожи. Статоцисты обеспечивают поддержание равновесия, также содержат внутри примитивный слуховой аппарат. В передней части тела размещены обонятельные ямки, которые воспринимают запахи и необходимы червям во время охоты. Рядом расположены глаза, от одной пары до нескольких.

Система выделения. Выделительные органы состоят из двух или больше каналов, которые через наружное отверстие сообщаются с внешней средой. В теле они разветвляются, формируя сеть. Концевые канальцы содержат звездчатые клетки с пучками ресничек. Их постоянное движение обеспечивает циркуляцию жидкости в полости. Такое строение выделительное системы получило особое название — протонефридиальное.

Размножение ресничных червей. Ресничные черви имеют половые признаки обоих полов. Они содержат как мужские, так и женские гаметы. Большинство видов размножаются половым путем. Формирование взрослой особи возможно прямым способом, но несколько обитателей морей развиваются с метаморфозом, когда на свет появляется личинка не похожая на зрелый организм. Некоторым представителям ресничных червей свойственно бесполое размножение. При этом если разделить червя на две части, из каждой разовьется полноценная особь.

Ссылка на основную публикацию