Доступ к сайту свободный, но отдельные компоненты требуют предварительной регистрации. Расчеты выложены в сети с использованием технологии Mathcad Application Server (MAS), имеющей то неоспоримое преимущество, что она опирается на математический пакет Math-cad, хорошо известный многим разработчикам. Сайт содержит следующие разделы: ? Справочники — отдельные главы из справочников: «Теплотехника и теплоэнергетика», «Физические величины», «Справочник по гидрогазодинамике», по элементарной математике. ? Общая теплоэнергетика — включает в себя мощную программу по расчету свойств воды и водяного пара WaterSteamPro, расчеты свойств воздуха, а также характеристик турбин, подогревателей, градирен. ? Тепломассообмен содержит расчеты по теплопроводности сталей и сплавов, теплопроводности стенки, параметрам жидких металлов, электронный курс по тепломассообмену в энергетических установках. ? Водная химия содержит справочные сайты по материалам и реагентам, используемым при водоподготовке, хранении и приготовлении реактивов, обработке стоков и др. ? Водоподготовка включает в себя расчетные сайты обработки воды: коагуляция и известкование, ионный обмен, обработка охлаждающей воды. ? Энергосбережение, экология и охрана труда содержит примеры задач по энергосбережению, расчет шумового воздействия. ? Экономика— содержит расчеты себестоимости обессоленной воды, сравнение схем водоподготовки. ? Паровые котлы и водный режим содержит тепловой расчет котлов, расчеты по интенсивности отложений накипи, растворимости примесей в перегретом паре и др. ? Аналитическая химия включает в себя расчеты из книги «Аналитическая химия в энергетике», калибровки ФЭК, промахов. ? Топливо и масла. ? АСУ ТП и ТАИ. Помимо перечисленных разделов, сайт включает расчеты для решения уравнений и систем, дифференциальных уравнений и систем, по оптимизации и статистике. Для примера, рассмотрим некоторые сайты. На рис. 1 представлен справочный сайт «Температура замерзания некоторых водных растворов» из раздела «Водная химия».В сетевой программе исходные данные вводятся в поля ввода веб-формы. Такие поля ввода (а также некоторые другие элементы интерфейса) в терминологии Mathcad называются «Web Controls» (элементы управления для веб). После ввода исходных данных пользователь нажимает кнопку «Recalculate» и вебформа отправляет введенные пользователем данные на сервер. На сервере программа MAS выполняет расчет и отправляет результаты обратно пользователю. Для расчета на данном сайте необходимо выбрать раствор, отметив его левой кнопкой мыши и ввести концентрацию раствора. Зависимость температуры замерзания от концентрации выбранного раствора отобразится на графике. На рис. 2 представлен сайт «База данных по водным источникам» из раздела «Водоподготовка».В нем содержатся параметры многих водных источников Росии и ближнего зарубежья, использующихся для нужд энергетики и коммунального хозяйства. Пользователю небходимо выбрать источник водоснабжения из списка ищелкнуть по нему левой кнопкой мыши. Данные: содержание ионов и окислов, жесткость, щелочность, а также солесодержание, класс, группа воды и др., будут проиллюстрированы круговой диаграммой. В обычных (бумажных) справочниках эти показатели представлены в виде таблиц, которые часто приходится дополнительно обсчитывать. Кроме того, данные в «бумажных» справочниках устаревают. Сетевая версия справочника непрерывно дополняется и исправляется, в т.ч.и за счет обновленной информации, присылаемой посетителями сайта. Другой справочный сайт, «Карбонатный индекс и теплосеть», представлен на рис. 3.Карбонатный индекс, т.е. произведение карбонатной жесткости и общей щелочности, является ключевым показателем при определении скорости накипеобразования в водогрейных котлах или за отопительный сезон. Для расчета карбонатного индекса необходимо ввести температуру сетевой воды на выходе из водонагревателя и показатель рН, а также указать тип подогревателя. Полученный результат соответствует ПТЭ. Следующий расчет создан для проектирования систем водяного охлаждения. Наиболее распространенная их разновидность— системы оборотного охлаждения (СОО). Они являются одним из важнейших элементов технологического комплекса предприятий во многих отраслях промышленности: химической, нефтеперерабатывающей, машиностроительной, энергетической. При эксплуатации систем оборотного водоснабжения нередко возникают большие затруднения, обусловленные образованием различных отложений в теплообменных аппаратах, трубопроводах и градирнях. К наиболее часто встречающемся отложениям относятся солевые, и в частности, отложения карбоната кальция, образующиеся наиболее интенсивно на поверхностях теплообмена вследствие нарушения углекислотного равновесия в системах оборотного водоснабжения. На сайте «Обработка охлаждающей воды» можно рассчитать обработку охлаждающей воды для предупреждения карбонатных отложений в соответствии со СНиП 2.04.02–84*.На рис. 4 представлен ввод исходных данных.Состав исходной воды записывают в поля ввода в эквивалентных концентрациях, либо в мг/л— размерность помечают, щелкнув левой кнопкой мыши по соответствующему переключателю. Кроме того, необходимо ввести параметры циркуляционной системы: потери воды, температуры. После проверки электронейтральности и расчета показателей качества добавочной воды определяется возможность безреагентного режима работы, когда солесодержание оборотной воды регулируют продувкой. В примере, показанном на рис. 5, карбонатная жесткость охлаждающей воды превышает предельную величину и карбонат кальция может образовывать отложения. Следовательно, в данном случае необходима обработка воды химическими реагентами. В программе рассчитываются основные параметры для различных методов коррекционной обработки воды: подкисления, фосфатирования, фосфатно-кислотной обработки. Чтобы просмотреть интересующий способ коррекционной обработки воды, его следует выбрать из списка режимов. Расчет любого коррекционного режима начинается с проверки его допустимости в текущих условиях. Следующий сайт, «Технико-экономическое сравнение методов водоподготовки на ТЭС» находится в разделе «Экономика». При проектировании систем водоподготовки сначала небходимо решить, какая из схем будет оптимальной по затратам и количеству сточных вод. Данная программа позволяет оценить затраты для двух способов обработки: мембранного и ионнообменного для конкретного типа воды и производительности. Для расчета необходимо ввести технические данные: качество воды, производительность и т.п.; экономические данные: стоимость расходных материалов, реагентов, энергоносителей, а также цены на сброс загрязняющих веществ. Ввод технических данных представлен на рис. 7. Далее необходимо подобрать состав ВПУ с мембранной установкой (рис. 8). Осветлитель выбирается из стандартного типоряда оборудования ВТИ. Реагенты, используемые для предочистки, подбираются вручную и учитываются при расчете эксплуатационных затрат. В данной программе дается возможность рассчитать установку с двумя ступенями механического фильтрования. Как показывает опыт, наибольшие проблемы при эксплуатации возникают вследствие недостаточного качества работы предочистки. При расчете стоимости фильтров ориентировались на цены фильтров завода «Красный Котельщик», укомплектованных импортной арматурой с дистанционным управлением. При подборе системы обеззараживания пользователю предлагается выбор из трех пунктов: отсутствие такой системы, дозирование окислителя или использование ультрафиолетового обеззараживающего облучения. В двух последних случаях рассчитываются системы рабочая и резервная. Кроме того, при выборе системы дозирования окислителя подсчитывается примерное потребляемое в год количество используемого окислителя (гипохлорит натрия, из расчета 2 мг/л), стоимость которого учитывается в эксплуатационных расходах. При расчете стоимости систем дозирования ориентировались на цены итальянских фирм производителей (ЕМЕС, SPEK), поставляющих продукцию, оптимальную по соотношению цены и качества. Стоимости УФ-систем брались по прайс-листам ведущих отечественных производителей (ЗАО «ЛИТ»,ЗАО «НВР»). Программа дает возможность включить в состав ВПУ защиту от малорастворимых солей. Можно выбрать: Na-катионитное умягчение, дозирование кислоты, дозирование ингибитора или отказ от защиты. При выборе одной из систем, в эксплуатационных затратах учитывается необходимое количество поваренной соли, кислоты или ингибитора, соответственно. Количество требуемого ингибитора или кислоты взяты условно 5 и 120 мг/л соответственно. При проведении техникотехнологического расчета для каждого конкретного случая эти цифры могут изменяться. Для дехлорирования можно выбрать сорбционную установку с загрузкой из активированного угля, систему дозирования тиосульфата натрия или отказаться от него. В позиции «Мембранная установка» необходимо выбрать между высокоселективной по всем ионам обратноосмотической установкой и установкой нанофильтрационной, высокоселективной в основном по двухвалентным ионам. При выборе конкретного типа установки ведется примерный расчет химического состава пермеата (фильтрата) и концентрата (стоков) из расчета 25% количества сточных вод. Результаты расчета позволяют определить необходимость системы предотвращения кристаллизации жесткости на мембранах. При необходимости рассчитывается вторая ступень обессоливания — Н-ОН ионирование. Количество солей, поступающих на вторую ступень при обратноосмотическом обессоливании — 2–3% от исходного количества, а при нанофильтрации — 40% для одновалентных и 3% для двухвалентных ионов. После подбора состава ВПУ можно нажать кнопку «Recalculate» и получить данные о капитальных затратах, где будут отражены все статьи затрат и эксплуатационные расходы, также с комментариями. Далее необходимо подобрать ионообменную ВПУ. В состав данной ВПУ может быть включена предочистка в осветлителях и на механических фильтрах, одно- или двухступенчатое ионирование (рис. 9). В данном расчете не принимается во внимание занимаемая оборудованием площадь и не учитывается вспомогательное оборудование, которое считается одинаковым. Стоимость сточных вод определяется по двум позициям: ? по стоимости сброса объема воды, потребляемого на собственные нужды; ? по стоимости сброса загрязняющих веществ с учетом вводимых реагентов. После вывода затрат на ионообменную установку дает сравнение экономических показателей: ? вывод капитальных и эксплуатационных затрат двух ВПУ в табличном виде; ? расчет PV (present value, дисконтированные интегральные затраты) двух ВПУ за любое время эксплуатации, указанное пользователем и при выбранной процентной ставке; ? графическое изображение PV двух ВПУ за первые десять лет эксплуатации при выбранной процентной ставке. В заключение хотелось бы подчеркнуть следующие аспекты. Сетевые расчеты— это новое направление в компьютерной индустрии, имеющее большой потенциал к применению в проектировании энергетических комплексов. На рынке программного обеспечения есть различные математические пакеты, такие как Mathcad, MatLab,Maple, Mathematica и др., позволяющие вести расчеты в сети: дистанционно обращаться к расчетным документам, менять в них исходные данные и просматривать (сохранять на диске, распечатывать) результаты расчетов. При использовании сетевых расчетов не нужно устанавливать программное обеспечение на компьютер каждого пользователя, т.к. все подобные расчеты выполняются в окне стандарного веб-браузера (например, Internet Explorer или Firefox).Кроме того, использование отдельного расчетного сервера и клиентского интерфейса на основе веб-браузера позволяет эксплуатировать на рабочих станциях (персональных компьютерах) различные операционные системы. Например, не существует версии Mathcad для ОС Linux, но использование технологии MAS позволяет пользователям этой операционной системы работать сMathcadдокументами. Таким образом, в некоторых случаях использование сетевых расчетов может привести к значительной экономии средств на лицензировании программного обеспечения. Использование стандартного веб-интерфейса упрощает (а значит и удешевляет) обучение персонала. В большинстве случаев пользователю достаточно лишь ввести свои данные в веб-браузер, нажать на кнопку «Пересчитать» и получить результат. При этом сам исходный документ с расчетом защищен от любых случайных изменений. Подобные сетевые расчеты могут быть как открытыми для публичного использования через интернет, так и доступными только в закрытых корпоративных сетях (интранет).В интернете такие расчетные документы необходимо объединять со справочными данными на специализированных сайтах. Сайт www.vpu.ru/ mas является таким примером применения новых расчетных технологий в области энергетики.