Энергоэффективное теплоснабжение на основе контактно-рекуперативной термотрансформации энергии отработанных газов вращающихся печей
Вантажиться...
Дата
2017
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОНАПТ
Анотація
Работа посвящена теоретическому обоснованию и разработке энергосберегающей
технологии термотрансформаторного теплоснабжения на основе энергии отработанных газов вращающихся печей. В результате исследования исходной структуры разработаны новые системы (пат. №100923) контактно-рекуперативного отбора с парокомпрессионной трансформацией теплоты из отработанных газов вращающихся печей для промышленного и коммунально- бытового теплоснабжения. Установлены модифицированные зависимости коэффициента
преобразования для соответствующих систем, содержащие независимые исходные условия и режимные параметры, которые позволяют проводить поиск рациональных условий работы разработанных систем по обеспечению высокоэффективной трансформации энергетических потоков отработанных газов для теплоснабжения. Показано, что эффективность систем возрастает
со снижением температуры отработанных газов и с уменьшением соотношения расходов энергоносителей для отопительно-вентиляционных систем и горячего водоснабжения. В результате аналитического исследования предложенной системы установлено, что в диапазоне начальных температур отработанных газов (150÷50о С) рациональное соотношение греющей и нагреваемой среды в процессе контактного взаимодействия находится в пределах (а=0,44÷3,2).
Теплонасосная составляющая утилизируемой теплоты в общем энергетическом потоке системы находится в пределах 0,22÷0,45 при соответствующих начальных температурах отработанных газов 100 и 60 о С, она существенно снижается при возрастании отбора на технологическое теплопотребление. Экспериментально подтверждена адекватность результатов аналитических расчетов эффективности преобразования энергетических потоков и соответствующего уровня температур
нагреваемой воды после конденсатора, которые удовлетворительно согласуются с девятипроцентным расхождением.
Робота присвячена теоретичному обґрунтуванню та розробці енергозберігаючої технології термотрансформаторного теплопостачання на основі енергії відпрацьованих газів обертових печей. В результаті дослідження вихідної структури розроблені нові системи (пат. №100923) контактно-рекуперативного відбору з парокомпресійною трансформацією теплоти з відпрацьованих газів обертових печей для промислового та комунально-побутового теплопостачання. Встановлено модифіковані залежності коефіцієнта перетворення для
відповідних систем, що містять незалежні вихідні умови і режимні параметри, які дозволяють проводити пошук раціональних умов роботи розроблених систем щодо забезпечення високоефективної трансформації енергетичних потоків відпрацьованих газів для теплопостачання. Показано, що ефективність систем зростає зі зниженням температури відпрацьованих газів і зі зменшенням співвідношення витрат енергоносіїв для опалювально-вентиляційних систем і
гарячого водопостачання. В результаті аналітичного дослідження запропонованої системи встановлено, що в діапазоні початкових температур відпрацьованих газів (150÷50о С) раціональне співвідношення гріючого середовища та середовища, що нагрівається в процесі контактної взаємодії знаходиться в межах (а=0,44÷3,2).
Теплонасосна складова теплоти, що утилізується в загальному енергетичному потоці системи знаходиться в межах 0,22÷0,45 при відповідних початкових температурах відпрацьованих газів 100 і 60о С, вона істотно знижується при зростанні відбору на технологічне теплоспоживання.
Експериментально підтверджено адекватність результатів аналітичних розрахунків
ефективності перетворення енергетичних потоків і відповідного рівня температур води, що нагрівається після конденсатора, які задовільно узгоджуються з дев'ятивідсотковою розбіжністю.
The thesis is devoted to theoretical substantiation and development of energy-saving technology thermotransformation heat energy based on the exhaust gas of rotary furnaces. During the study of the original structure new system (Pat. #100923) of contact-regenerative selection with vapor compression transformation of heat from the exhaust gas of rotary furnaces for industrial and household heating has been developed. Modified equation for calculation of conversion factor of respective systems comprising independent initial conditions has been worked out and operating parameters for rational work mode of proposed systems to ensure high-performance transformation of energy flow of exhaust gases for heat supply systems have been proposed. It has been shown that the efficiency of the systems increasing with
decrease of temperature of exhaust gases and respectively the ratio of energy costs for heating, ventilation and hot water supply systems decreases significantly. As a result of analytical studies of the proposed system the initial temperature range of the exhaust gas (50 ÷ 150 °C) rational value of the heating and heated medium in the process of contact interaction is within (a = 0,44 ÷ 3,2) have been found. The share of contribution of heat utilization by heat pump in total energy flow of system is 0,22 ÷0,45 at initial temperatures of exhaust gases 100 and 60 ° C respectively and decreases significantly with increase of heat consumption for technological purposes. The adequacy of results of analytical calculations of the efficiency of conversion of energy flows and respective level of temperature of heated water after the condenser which are in good coincidence (9% divergence), have been confirmed experimentally.
Опис
Полунин, Ю.Н. Энергоэффективное теплоснабжение на основе контактно-рекуперативной термотрансформации энергии отработанных газов вращающихся печей: дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.14.06 «Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика»: защищена 20.02.2017 / Полунин Юрий Николаевич; науч. рук. В.Д. Петраш; Одес. гос. акад. строительства, Одес. нац. акад. пищевых технологий. – Одесса, 2017. – 220 с. – Библиогр.: с. 192-201 (93 назв.).
Ключові слова
теплоснабжение, термотрансформация, вращающиеся печи, отбор теплоты из отработанных газов, коэффициент преобразования, теплопостачання, термотрансформація, обертові печі, відбір теплоти з відпрацьованих газів, коефіцієнт перетворення