close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

;ppt

код для вставкиСкачать
УДК 621.036.7
А. В. ЕФИМОВ, доктор технических наук, профессор, e-mail: [email protected]
А. Л. ГОНЧАРЕНКО, кандидат технических наук, e-mail: [email protected]
О. В. КАСИЛОВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected]
Л. В. ГОНЧАРЕНКО, кандидат технических наук, доцент,
e-mail: [email protected]
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»,
г. Харьков, Украина
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
ПРИ РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ ГЛУБОКОЙ УТИЛИЗАЦИИ
ТЕПЛОТЫ УХОДЯЩИХ ИЗ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ГАЗОВ
Рассмотрен один из вариантов энергосбережения в промышленной и коммунальной
теплоэнергетике путем глубокой утилизации теплоты уходящих из котлов продуктов сгорания
газообразного топлива. С помощью разработанной компьютерной программы выполнено
расчетное исследование с целью оценки влияния основных параметров на теплотехнические,
аэродинамические и конструктивные характеристики теплоутилизационной системы и
выбора их оптимальных значений.
Ключевые слова: теплоутилизационная система, глубокая утилизация теплоты,
конденсация водяного пара, эффективность утилизационной технологии, температура
уходящих дымовых газов, температура холодной воды, температура холодного воздуха,
диаметр шарообразного теплоносителя, скорость движения газов.
Розглянутий один з варіантів енергозбереження у промисловій і комунальній
теплоенергетиці шляхом глибокої утилізації теплоти продуктів спалювання природного
газоподібного палива, що йдуть з котлів. За допомогою розробленої комп’ютерної
програми виконане розрахункове дослідження з метою оцінки впливу основних параметрів
на теплотехнічні, аеродинамічні та конструктивні характеристики теплоутилізаційної
системи і вибору їх оптимальних значень.
Ключові слова: теплоутилізаційна система, глибока утилізація теплоти, конденсація
водяної пари, ефективність утилізаційної технології, температура відхідних димових
газів, температура холодної води, температура холодного повітря, діаметр кулеподібного
теплоносія, швидкість руху газів.
Постановка проблемы в общем виде
В настоящее время характерной чертой теплоэнергетики Украины являются
значительные масштабы топливоиспользования при низком уровне его эффективности.
Это обусловлено напряженной ситуацией с обеспечением теплоэнергетики дефицитным
и дорогостоящим природным газом, а также низкой эффективностью производства
теплоты с помощью большого количества морально и физически устаревших котлов. По
данным Госкомстата Украины техническое состояние оборудования 26430 котельных
является критическим, 14330 котлов (22,2 % всех установленных) эксплуатируется
свыше 20 лет. Коэффициент полезного действия (КПД) этих котлов при расчете по
низшей теплоте сгорания топлива не превышает 70–80 % [1, 2]. Поэтому максимально
возможное энергосбережение при производстве теплоты в сфере промышленной и
коммунальной теплоэнергетики является одним из важных стратегических направлений
энергетической политики Украины.
Низкие значения КПД котлов обусловлены большими потерями теплоты с
уходящими газами, которые при их температуре 120–200 °C составляют 6–12 %. Как
известно, одним из перспективных и эффективных способов снижения этой потери
является глубокая утилизация теплоты уходящих газов с конденсацией водяных паров
из них [3, 4]. Такая теплоутилизационная технология позволяет при относительно
невысоких капитальных и эксплуатационных затратах на 12–15 % снизить расход
2
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
газообразного топлива, уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду и
использовать конденсат для подпитки котлов и систем теплоснабжения.
Состояние и актуальность проблемы
В работе [5] предложена утилизационная система замкнутого типа, в состав которой
входят: котел, конденсационный воздухоподогреватель (КВП) и конденсационный
теплообменный аппарат (КТА) для нагрева сетевой воды системы горячего водоснабжения.
Принципиальная схема этой системы приведена на рис. 1. Теплоутилизационная система
разработана на базе парового или водогрейного котлов, не имеющих в своем составе
воздухоподогревателя. В качестве КВП используется регенеративный теплообменный
аппарат с промежуточным шарообразным теплоносителем дробепоточного типа. КТА
представляет собой рекуперативный аппарат поверхностного типа, сформированный
из пакета труб с невысокими ребрами, изготовленных из нержавеющей стали. Методы
теплового расчета и конструктивные схемы КВП и КТА приведены в работе [6].
В КВП происходит охлаждение всех продуктов сгорания топлива до температуры
точки росы без конденсации водяного пара и небольшой их части ниже температуры
точки росы с конденсацией водяного пара из них, в КТА осуществляется охлаждение
ниже температуры точки росы оставшейся части продуктов сгорания топлива с
конденсацией водяного пара из них.
Ⱦ.Ƚ
ɫɦ
ɉ.
3
ɝ.ɜɨɞ
Ɍ
1
2
Ⱦ.Ƚ
5
Ʉ
Ƚ.ȼ
6
Ⱦ.Ƚ
ɯ. ɜɨɞ
ɏ.ȼ
4
ɉ.
Ƚ.ȼ
Ɋɢɫ. 1 ɉɪɢɧɰɢɩɢɚɥɶɧɚɹ ɫɯɟɦɚ ɫɢɫɬɟɦɵ «ɤɨɬɟɥ–Ʉȼɉ–ɄɌȺ»:
1 – ɤɨɬɟɥ; 2 – «ɫɭɯɚɹ» ɡɨɧɚ Ʉȼɉ; 3 – ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɚɹ ɡɨɧɚ Ʉȼɉ; 4 – ɜɨɡɞɭɲɧɚɹ ɡɨɧɚ Ʉȼɉ;
5 – ɄɌȺ; 6 – ɞɵɦɨɜɚɹ ɬɪɭɛɚ. Ɍ – ɬɨɩɥɢɜɨ; Ⱦ.Ƚ – ɞɵɦɨɜɵɟ ɝɚɡɵ; ɉ.Ɍ – ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɵɣ
ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɶ; ɏ.ȼ – ɯɨɥɨɞɧɵɣ ɜɨɡɞɭɯ; Ƚ.ȼ – ɝɨɪɹɱɢɣ ɜɨɡɞɭɯ; ɏ.ȼɈȾ – ɯɨɥɨɞɧɚɹ ɜɨɞɚ;
Ƚ.ȼɈȾ – ɝɨɪɹɱɚɹ ɜɨɞɚ; Ʉ – ɤɨɧɞɟɧɫɚɬ; ɋɆ – ɝɚɡɨɜɨɡɞɭɲɧɚɹ ɫɦɟɫɶ
На основе предложенных в [5, 6] математических моделей и методов расчетов
утилизационных систем и их основных элементов разработана компьютерная программа
тепловых расчетов последних. Она позволяет рассчитывать различные схемные и
конструктивные варианты систем: созданных на основе паровых и водогрейных
котлов; без байпаса дымовых газов или с байпасом их части мимо теплоутилизаторов;
с использованием конструкций КВП дробепоточного или вращающегося типов; с
поверхностью КТА, сформированной с помощью гладких или оребренных труб,
расположенных горизонтально или вертикально. Программа содержит в своем
составе подпрограммы: GAZ, Vozd, TEMP, pRosa, tRosa, Lamg, Lamv, Nug, Nuv, LamVoda, MuVoda, RoVoda, Arxim, Aero, Alfa. Подпрограммы GAZ и Vozd используются
для определения удельных энтальпий углекислого газа, водяного пара и влажного
воздуха, которое осуществляется с помощью полиномов пятой степени, приведенных
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
3
ɜ [7]. ɉɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɚ TEMP ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɚ ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɝɨɪɹɱɟɝɨ
ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ Ʉȼɉ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɩɨ ɦɟɬɨɞɭ, ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɦɭ ɜ ɪɚɛɨɬɟ [8], ɜ ɨɫɧɨɜɭ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɨɥɨɠɟɧɵ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɧɚɝɪɟɜɚ ɢ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɹ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɢɯ
ɜɨɞɹɧɵɯ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɨɜ ɢ ɱɢɫɥɚ ɟɞɢɧɢɰ ɩɟɪɟɧɨɫɚ ɬɟɩɥɨɬɵ. ɉɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɵ pRosa, tRosa ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɥɹ ɪɚɫɱɟɬɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɬɨɱɤɢ ɪɨɫɵ. C ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨɣ ɞɥɹ ɩɪɚɤɬɢɤɢ
ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɧɚɫɵɳɟɧɢɹ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɩɚɪɰɢɚɥɶɧɨɝɨ
ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɨɞɹɧɨɝɨ ɩɚɪɚ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɮɨɪɦɭɥɵ Ɏɢɥɶɧɢ. ɉɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɵ
Lamg, Lamv, Nug, Nuv, LamVoda, MuVoda, RoVoda ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ
ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɟɣ. Ⱦɥɹ ɪɚɫɱɟɬɚ ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɣ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɫɥɨɹ ɜ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɡɨɧɚɯ Ʉȼɉ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɚ ɩɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɚ
Aero. ɉɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɚ Alfa ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ ɬɟɩɥɨɨɬɞɚɱɢ ɜ
«ɫɭɯɨɣ» ɢ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ ɡɨɧɚɯ Ʉȼɉ.
ȼɵɩɨɥɧɟɧɧɵɣ ɪɚɫɱɟɬ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɫɨɡɞɚɧɧɨɣ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ
ɩɚɪɨɜɨɝɨ ɤɨɬɥɚ ȿ-1,0-09 Ƚ3, ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɨɝɨ ɞɥɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ 1 ɬ/ɱ ɧɚɫɵɳɟɧɧɨɝɨ ɩɚɪɚ
ɞɚɜɥɟɧɢɟɦ 0,9 Ɇɩɚ, ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɟɬ ɨ ɟɟ ɜɵɫɨɤɨɣ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ. ȼ
ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɢɫɯɨɞɧɵɯ ɞɚɧɧɵɯ ɩɪɢɧɹɬɵ ɬɚɤɢɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ: ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɤɨɬɥɚ
ɝɚɡɨɜ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 200 °C, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɝɚɡɨɜ ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɪɚɜɧɚ 35
°C, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɪɚɜɧɵ 10 °C, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɝɚɡɨɜ ɧɚ
ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ ɫɢɫɬɟɦɵ ɪɚɜɧɚ 58 °C. ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ (ɩɪɢ ɪɚɫɱɟɬɟ ɩɨ ɜɵɫɲɟɣ ɬɟɩɥɨɬɟ ɫɝɨɪɚɧɢɹ
ɬɨɩɥɢɜɚ) ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 93,33 %. ɍɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɩɨ ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɄɉȾ ɤɨɬɥɚ ɧɚ
13,37 % ɞɚɟɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɭɫɥɨɜɧɭɸ ɷɤɨɧɨɦɢɸ ɩɪɢɪɨɞɧɨɝɨ ɝɚɡɚ ɧɚ 14,37 %.
ɉɪɢ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɢ ɪɚɫɯɨɞɚ ɬɨɩɥɢɜɚ ɧɚ ɧɟɢɡɦɟɧɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ
ɧɚɝɪɟɜ 0,4192 ɤɝ/ɫ (1509,2 ɤɝ/ɱ) ɜɨɞɵ ɨɬ 10 °C ɞɨ 49 °C ɢ 0,3696 ɤɝ/ɫ (1330,6 ɤɝ/ɱ) ɜɨɡɞɭɯɚ
ɨɬ 10 °C ɞɨ 173,2 °C. ȼɨɡɞɭɯ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɞɥɹ ɩɨɞɚɱɢ ɜ ɝɨɪɟɥɨɱɧɵɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɤɨɬɥɚ
ɢ ɜ ɝɚɡɨɨɬɜɨɞɹɳɢɣ ɬɪɚɤɬ ɞɥɹ ɩɨɜɵɲɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ
ɝɚɡɨɜ ɫ ɰɟɥɶɸ ɡɚɳɢɬɵ ɟɝɨ ɨɬ ɤɨɪɪɨɡɢɢ ɢ ɪɚɡɪɭɲɟɧɢɹ. Ɍɚɤɠɟ ɫɢɫɬɟɦɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɨɥɭɱɢɬɶ
ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɭɸ ɩɪɨɞɭɤɰɢɸ ɜ ɜɢɞɟ 0,02938 ɤɝ/ɫ (105,8 ɤɝ/ɱ) ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɚ, ɤɨɬɨɪɵɣ
ɩɨɫɥɟ ɞɟɝɚɡɚɰɢɢ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɩɨɞɩɢɬɤɢ ɤɨɬɥɚ ɢɥɢ ɫɢɫɬɟɦɵ
ɬɟɩɥɨɫɧɚɛɠɟɧɢɹ, ɫɧɢɠɚɹ, ɬɟɦ ɫɚɦɵɦ, ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ ɜɨɞɨɩɨɞɝɨɬɨɜɤɭ.
ɉɨɫɬɚɧɨɜɤɚ ɡɚɞɚɱɢ
ȼ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɪɚɡɪɚɛɨɬɤɢ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɶ
ɜ ɪɟɲɟɧɢɢ ɪɹɞɚ ɫɥɨɠɧɵɯ ɡɚɞɚɱ, ɤɚɫɚɸɳɢɯɫɹ ɜɵɛɨɪɚ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɵɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ
ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɫ ɰɟɥɶɸ ɨɛɟɫɩɟɱɟɧɢɹ ɟɟ ɜɵɫɨɤɨɣ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ, ɚ
ɬɚɤɠɟ ɤɨɦɩɚɤɬɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɧɵɯ ɚɩɩɚɪɚɬɨɜ ɢ ɧɢɡɤɢɯ ɤɚɩɢɬɚɥɶɧɵɯ ɡɚɬɪɚɬ. Ʉ ɧɢɦ
ɨɬɧɨɫɹɬɫɹ: ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ
ɜɨɡɞɭɯɚ, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ, ɞɢɚɦɟɬɪ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ,
ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ ɱɟɪɟɡ ɮɭɧɤɰɢɨɧɚɥɶɧɵɟ ɡɨɧɵ Ʉȼɉ. ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɷɬɢɦ
ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɵɩɨɥɧɢɬɶ ɪɚɫɱɟɬɧɨɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɟ ɩɨ ɨɰɟɧɤɟ ɜɥɢɹɧɢɹ ɜɵɲɟɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɯ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɧɚ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ, ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ
ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɢ ɟɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɪɚɡɪɚɛɨɬɚɧɧɨɣ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɨɣ
ɩɪɨɝɪɚɦɦɵ.
Ɉɫɧɨɜɧɚɹ ɱɚɫɬɶ
Влияние температуры
газов. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɭɯɨȼɥɢɹɧɢɟ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ уходящих
ɭɯɨɞɹɳɢɯиз
ɢɡтеплоутилизаторов
ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ.
ɞɹɳɢɯ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜɚɠɧɵɦ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɦ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɟɟ ɜɟɥɢɱɢɧɚ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ, ɜɵɞɟɥɹɟɦɨɣ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɢ ɜɨɞɹɧɨɝɨ ɩɚɪɚ ɢɡ
ɞɵɦɨɜɵɯ ɝɚɡɨɜ, ɢ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ. ɑɟɦ ɧɢɠɟ ɷɬɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ, ɬɟɦ ɛɨɥɶɲɟɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ
ɬɟɩɥɨɬɵ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɞɥɹ ɧɚɝɪɟɜɚ ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɜɨɞɵ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɜɵɲɟ ɄɉȾ
ɫɢɫɬɟɦɵ. Ɉɞɧɚɤɨ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦ
4
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
ɨɛɪɚɡɨɦ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɧɚɥɢɱɢɹ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɝɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ, ɩɨɞɚɜɚɟɦɨɣ ɜ ɄɌȺ
(ɬɚɤ ɤɚɤ ɜ ɄɌȺ ɤɨɧɞɟɧɫɢɪɭɟɬɫɹ 90–95 % ɜɨɞɹɧɨɝɨ ɩɚɪɚ, ɫɨɞɟɪɠɚɳɟɝɨɫɹ ɜ ɞɵɦɨɜɵɯ ɝɚɡɚɯ).
ȼ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɧɢɠɧɟɝɨ ɩɪɟɞɟɥɚ -Ƚ2 ɩɪɢɧɢɦɚɥɚɫɶ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ,
ɪɚɜɧɚɹ 20 °C. ȼɟɪɯɧɢɦ ɩɪɟɞɟɥɨɦ ɢɫɫɥɟɞɭɟɦɨɝɨ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɬɨɱɤɢ ɪɨɫɵ,
ɤɨɬɨɪɚɹ ɩɪɢ ɫɠɢɝɚɧɢɢ ɩɪɢɪɨɞɧɨɝɨ ɝɚɡɚ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 56–57 °C. ɉɪɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ
ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɵɯ ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɜɨɞɵ ɧɟ ɢɡɦɟɧɹɥɢɫɶ ɢ ɛɵɥɢ ɩɪɢɧɹɬɵ
ɪɚɜɧɵɦɢ 10 °C. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɨ, ɱɬɨ ɫ ɩɨɜɵɲɟɧɢɟɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɟ ɫɧɢɠɟɧɢɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ
ɬɟɩɥɨɬɵ QɄ , ɤɨɬɨɪɚɹ ɜɵɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɢ ɜɨɞɹɧɨɝɨ ɩɚɪɚ ɢɡ ɞɵɦɨɜɵɯ ɝɚɡɨɜ ɜ
Ʉ
, ɜɵɞɟɥɹɸɳɟɣɫɹ ɜ
ɫɢɫɬɟɦɟ, ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɫɧɢɠɚɟɬɫɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ QɄȼɉ
Ʉ
ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ ɡɨɧɟ Ʉȼɉ (ɪɢɫ. 2). ɉɪɢ ɞɨɫɬɢɠɟɧɢɢ -Ƚ2 43 °C QɄȼɉ
ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɪɚɜɧɵɦ
ɧɭɥɸ, ɱɬɨ ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɟɬ ɨ ɩɪɟɤɪɚɳɟɧɢɢ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɢ ɜɨɞɹɧɨɝɨ ɩɚɪɚ ɢɡ ɞɵɦɨɜɵɯ
ɝɚɡɨɜ ɜ Ʉȼɉ, ɧɟɫɦɨɬɪɹ ɧɚ ɬɨ, ɱɬɨ ɷɬɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɧɢɠɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɬɨɱɤɢ ɪɨɫɵ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜɨɡɞɭɯ ɧɚɝɪɟɜɚɟɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ ɡɚ ɫɱɟɬ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɹ ɞɵɦɨɜɵɯ ɝɚɡɨɜ.
Ʉ
ɩɪɢ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨɦ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ ɧɚɩɨɪɚ ɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ
ɍɦɟɧɶɲɟɧɢɟ QɄȼɉ
ɧɟɛɨɥɶɲɨɦ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ ɬɟɩɥɨɩɟɪɟɞɚɱɢ ɜɥɟɱɟɬ ɡɚ ɫɨɛɨɣ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɟ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ Ʉȼɉ (ɪɢɫ. 3). Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ,
ɜɵɞɟɥɹɸɳɟɣɫɹ ɜ ɄɌȺ, ɩɪɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ -Ƚ2 ɬɨɠɟ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ (ɫɦ. ɪɢɫ. 2), ɱɬɨ, ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ,
Q,
ɤȾɠ
ɦ 3 ɬɨɩɥ.
X Ƚ2 ,$ C
Ɋɢɫ. 2. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɬɟɩɥɨɬɵ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɭɯɨɞɹɳɢɯ
Ʉ
ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ: 1 – QɄ ; 2 – QɄɌȺ ; 3 – QɄȼɉ
ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɫɧɢɠɟɧɢɸ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ (ɫɦ. ɪɢɫ.3) ɢ ɪɚɫɯɨɞɚ ɧɚɝɪɟɜɚɟɦɨɣ ɜɨɞɵ
(ɪɢɫ. 4). ɉɨɜɵɲɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ
ɫɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɧɚ ɷɤɨɧɨɦɢɱɧɨɫɬɢ ɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ. ɉɪɢ ɟɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ ɨɬ 20 °C ɞɨ 50 °C
ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɫɧɢɠɚɟɬɫɹ ɫ 96,17 % ɞɨ 88,25 % (ɪɢɫ. 5) ɡɚ ɫɱɟɬ ɪɨɫɬɚ ɩɨɬɟɪɢ ɬɟɩɥɨɬɵ ɫ
ɭɯɨɞɹɳɢɦɢ ɢɡ ɫɢɫɬɟɦɵ ɝɚɡɚɦɢ ɫ 1,25 % ɞɨ 9,25 %.
Ⱥɧɚɥɢɡ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɞɚɧɧɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɟɬ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ
ɪɟɚɥɶɧɵɯ ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɜ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ ɫ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɢ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɟɦɤɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɩɪɢɟɦɥɟɦɵɦɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚɦɢ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ
ɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɢɯ ɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɪɚɜɧɵɟ 30-40 °C. ɉɪɢ ɛɨɥɟɟ ɧɢɡɤɢɯ ɡɧɚɱɟɧɢɹɯ
- Ƚ2 ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɪɟɡɤɨɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɩɥɨɳɚɞɟɣ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ Ʉȼɉ ɢ ɄɌȺ, ɱɬɨ
ɫɧɢɠɚɟɬ ɢɯ ɤɨɦɩɚɤɬɧɨɫɬɶ ɢ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɟɦɤɨɫɬɶ. ɉɪɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ -Ƚ2 ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɄɉȾ
ɫɢɫɬɟɦɵ (ɫɦ. ɪɢɫ. 5).
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
5
ȼɥɢɹɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɦɨɠɟɬ
ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɤɨɥɟɛɚɬɶɫɹ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɪɚɣɨɧɚ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɤɨɬɟɥɶɧɨɣ ɢ ɜɪɟɦɟɧɢ ɝɨɞɚ.
ɉɨɷɬɨɦɭ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɛɵɥ ɩɪɢɧɹɬ ɞɢɚɩɚɡɨɧ ɟɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɨɬ (-25) °C
ɞɨ (+25) °C. ɉɪɢ ɷɬɨɦ Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɝɚɡɨɜ ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ -Ƚ2 35 °C
ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ t ɏ.ȼɈȾ 10 °C ɫɨɯɪɚɧɹɥɢɫɶ ɧɚ ɧɟɢɡɦɟɧɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ.
H , ɦ2
X Ƚ2 , $ C
t ɏ.ȼɈȾ , $ C
t ɏ.ȼ , $ C
Ɋɢɫ. 3. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ Ʉȼɉ ɢ ɄɌȺ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ
ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ, ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ:
1 – H ɄɌȺ f (-Ƚ2 ) ; 2 – H Ʉȼɉ f (-Ƚ2 ) u 101 ; 3 – H ɄɌȺ f (tɏ.ȼ ) ;
4 – H Ʉȼɉ
G ȼɈȾ ,
f (tɏ.ȼ ) u 10 1 ; 5 – H ɄɌȺ
f (t ɏ.ȼɈȾ ) ; 6 – H Ʉȼɉ
f (t ɏ.ȼɈȾ ) u 10 1
ɤɝ
ɫ
ɯ Ƚ2 , $ C
t ɏ.ȼɈȾ , $ C
t ɏ.ȼ , $ C
Ɋɢɫ. 4. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɪɚɫɯɨɞɚ ɧɚɝɪɟɜɚɟɦɨɣ ɜɨɞɵ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ
ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ, ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ:
1 – GȼɈȾ f (t ɏ.ȼ ) ; 2 – GȼɈȾ f (-Ƚ2 ) ; 3 – GȼɈȾ f (t ɏ.ȼɈȾ )
6
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɷɬɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɸɬ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ tɏ.ȼ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬ ɛɨɥɶɲɨɟ ɜɥɢɹɧɢɟ ɧɚ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɶ ɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ
ɫɢɫɬɟɦɵ. Ʉɚɤ ɫɥɟɞɭɟɬ ɢɡ ɪɢɫ. 5, ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɄɉȾ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɧɨɫɢɬ
ɥɢɧɟɣɧɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ.
Kɋ , %
X Ƚ2 , $ C
t ɏ.ȼɈȾ , $ C
t ɏ.ȼ , $ C
Ɋɢɫ. 5. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ
ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɝɚɡɨɜ, ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ:
; 3 – K ɋ f (tɏ.ȼɈȾ )
1 – Kɋ f (tɏ.ȼ ) ; 2 – Kɋ f (-Ƚ2 )
ȿɟ ɩɨɜɵɲɟɧɢɟ ɨɬ -25 °C ɞɨ 25 °C ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɪɨɫɬɭ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɫ 91,74 % ɞɨ 93,98 %.
ɗɬɨ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɨ ɫɧɢɠɟɧɢɟɦ ɩɨɬɟɪɢ ɬɟɩɥɨɬɵ ɫ ɭɯɨɞɹɳɢɦɢ ɝɚɡɚɦɢ ɫ 5,56 % ɞɨ 3,32 %.
ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬ ɛɨɥɟɟ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨɟ ɜɥɢɹɧɢɟ ɧɚ
ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ Ʉȼɉ ɢ ɜ ɦɟɧɶɲɟɣ ɦɟɪɟ ɧɚ ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɵɟ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ ɄɌȺ.
Ɍɚɤ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɥɨɳɚɞɶ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ Ʉȼɉ ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ ɜ ɡɨɧɟ ɟɟ ɧɢɡɤɢɯ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɦɚɥɨ. ɉɪɢ ɟɟ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ
ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ, ɧɚɱɢɧɚɹ ɫ 15 °C, ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɣ ɪɨɫɬ H Ʉȼɉ . ɉɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɷɬɨ ɜ
ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɡɚ ɫɱɟɬ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ ɧɚɩɨɪɚ ɢ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɬɟɩɥɨɬɵ, ɜɵɞɟɥɹɸɳɟɣɫɹ
ɜ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ ɱɚɫɬɢ Ʉȼɉ, ɩɪɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɛɨɥɶɲɢɯ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹɯ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ
ɬɟɩɥɨɩɟɪɟɞɚɱɢ.
ɉɨɜɟɪɯɧɨɫɬɶ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ ɄɌȺ H ɄɌȺ ɢ ɪɚɫɯɨɞ ɧɚɝɪɟɜɚɟɦɨɣ ɜɨɞɵ ɜɨ ɜɫɟɦ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ tɏ.ȼ ɦɟɧɹɸɬɫɹ ɧɟɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ (ɫɦ. ɪɢɫ. 3, 4). ɇɚ ɨɫɧɨɜɚɧɢɢ ɚɧɚɥɢɡɚ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ
ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɦɨɠɧɨ ɫɞɟɥɚɬɶ ɜɵɜɨɞ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɫ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɣ ɢ
ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɨɣ ɬɨɱɟɤ ɡɪɟɧɢɹ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɵɦɢ ɫɥɟɞɭɟɬ ɫɱɢɬɚɬɶ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ
ɜɨɡɞɭɯɚ tɏ.ȼ , ɧɚɯɨɞɹɳɢɟɫɹ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ (-15) C – (+15) °C.
ȼɥɢɹɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɜɨɞɵ. Ⱦɢɚɩɚɡɨɧ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɨɥɨɞɧɨɣ
ɜɨɞɵ ɛɵɥ ɩɪɢɧɹɬ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ 5–30 °C. ȼ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɝɚɡɨɜ ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ
ɢɡ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɩɪɢɧɢɦɚɥɚɫɶ -Ƚ2 35 °C ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ t ɏ.ȼ 10 °C.
ɉɨɷɬɨɦɭ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɢ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɢ Ʉȼɉ ɧɟ ɢɡɦɟɧɹɸɬɫɹ. ɋ ɩɨɜɵɲɟɧɢɟɦ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɜɨɞɵ ɨɬ 5 °C ɞɨ 25 °C ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɭɦɟɪɟɧɧɨɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ ɄɌȺ. Ɉɞɧɚɤɨ ɩɪɢ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ ɟɟ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɪɟɡɤɢɣ
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
7
ɪɨɫɬ H ɄɌȺ (ɫɦ. ɪɢɫ. 3), ɱɬɨ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɧɟɠɟɥɚɬɟɥɶɧɵɦ ɫ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ
ɦɚɫɫɨɝɚɛɚɪɢɬɧɵɯ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ ɄɌȺ.
ȼɥɢɹɧɢɟ ɞɢɚɦɟɬɪɚ ɲɚɪɨɜ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɢ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ
ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ. ɉɪɢ ɪɚɡɪɚɛɨɬɤɟ Ʉȼɉ ɜɵɛɨɪ ɪɚɡɦɟɪɚ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɢɦɟɟɬ
ɛɨɥɶɲɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɨɛɟɫɩɟɱɟɧɢɹ ɜɵɫɨɤɨɣ ɤɨɦɩɚɤɬɧɨɫɬɢ
ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɧɨɝɨ ɚɩɩɚɪɚɬɚ ɢ ɧɟɛɨɥɶɲɨɝɨ ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ
ɫɥɨɹ. Ʉɨɦɩɚɤɬɧɨɫɬɶ ɪɟɝɟɧɟɪɚɬɢɜɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɧɢɤɚ ɫ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɵɦ ɬɜɟɪɞɨɬɟɥɵɦ
ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɟɦ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɭɞɟɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ,
ɤɨɬɨɪɚɹ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɤɚɤ a 6 ˜ (1 H Ʉ ) / d ɒ , ɝɞɟ ɟ Ʉ – ɩɨɪɨɡɧɨɫɬɶ ɫɥɨɹ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ
ɤɪɢɬɟɪɢɹ Ⱥɪɯɢɦɟɞɚ H Ʉ 0,566 ˜ Ar0,019 ; d ɒ – ɞɢɚɦɟɬɪ ɲɚɪɚ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ
ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɨ, ɱɬɨ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɞɢɚɦɟɬɪɚ ɲɚɪɚ ɨɬ 3 ɦɦ ɞɨ 15 ɦɦ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ
ɫɧɢɠɟɧɢɸ ɭɞɟɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ ɨɬ 1134 ɦ2/ɦ3 ɞɨ 242 ɦ2/ɦ3, ɱɬɨ ɜɥɟɱɟɬ ɡɚ
ɫɨɛɨɣ ɩɪɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɛɨɥɶɲɨɦ ɫɧɢɠɟɧɢɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ ɬɟɩɥɨɩɟɪɟɞɚɱɢ ɢ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɦ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɬɟɩɥɨɨɛɦɟɧɚ (ɧɚ 24 %) ɤ ɪɟɡɤɨɦɭ ɫɧɢɠɟɧɢɸ
ɤɨɦɩɚɤɬɧɨɫɬɢ Ʉȼɉ. ɗɬɨ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɩɨɬɨɦɭ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɢ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ
ɝɚɡɨɜ ɢ ɜɨɡɞɭɯɚ ɧɚ ɧɟɢɡɦɟɧɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɸɬɫɹ ɬɨɥɳɢɧɵ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ
ɫɥɨɹ ɜ ɝɚɡɨɜɨɣ ɢ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ ɡɨɧɚɯ Ʉȼɉ (ɪɢɫ. 6).
'P, ɉɚ
H , ɦ2
h, ɦ
dɒ , ɦ
Ɋɢɫ. 6. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ Ʉȼɉ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɞɢɚɦɟɬɪɚ ɲɚɪɚ d ɒ :
1 – 'PȽȺɁ ; 2 – 'Pȼ ; 3 – a ; 4 – H Ʉȼɉ u10 ; 5 – hȽȺɁ u 103 ; 6 – hȼ u103 ; 'P ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɟ
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɫɥɨɹ; h ɬɨɥɳɢɧɚ ɫɥɨɹ; H ɩɥɨɳɚɞɶ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɋ ɰɟɥɶɸ ɨɛɟɫɩɟɱɟɧɢɹ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɯ ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɣ ɫɥɨɟɜ
ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɜ ɡɨɧɚɯ Ʉȼɉ ɪɚɡɥɢɱɧɨɝɨ ɮɭɧɤɰɢɨɧɚɥɶɧɨɝɨ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɹ:
«ɫɭɯɨɣ», ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ ɢ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ (ɫɦ. ɪɢɫ. 1) ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ ɞɵɦɨɜɵɯ ɝɚɡɨɜ ɢ
ɜɨɡɞɭɯɚ (ɱɟɪɟɡ ɠɢɜɵɟ ɫɟɱɟɧɢɹ ɡɨɧ, ɧɟ ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɵɯ ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɵɦ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɟɦ)
ɜɵɛɢɪɚɥɢɫɶ ɢɡ ɭɫɥɨɜɢɹ, ɱɬɨɛɵ ɨɧɢ ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɥɢ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɧɚɱɚɥɚ ɩɫɟɜɞɨɨɠɢɠɟɧɢɹ ɫɥɨɹ.
ȼɵɩɨɥɧɟɧɧɵɟ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɩɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦɵ Arxim ɪɚɫɱɟɬɵ ɩɨɤɚɡɚɥɢ, ɱɬɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɧɚɱɚɥɚ
ɩɫɟɜɞɨɨɠɢɠɟɧɢɹ wɈɀ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɢ ɞɢɚɦɟɬɪɚ
ɲɚɪɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɜ ɜɨɡɞɭɯɨɩɨɞɨɝɪɟɜɚɬɟɥɟ, ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɦ ɜ ɪɚɛɨɬɟ
[9], ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɥɢɫɶ ɱɭɝɭɧɧɵɟ ɲɚɪɵ ɞɢɚɦɟɬɪɨɦ
4 ɦɦ ɢ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶɸ 7800 ɤɝ/ɦ3 ɢ ɩɨɷɬɨɦɭ ɩɪɢ wɈɀ 3,12 ɦ/ɫ ɛɵɥɚ ɩɪɢɧɹɬɚ ɫɤɨɪɨɫɬɶ
ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ 3,1 ɦ/ɫ. ȼ ɜɨɡɞɭɯɨɩɨɞɨɝɪɟɜɚɬɟɥɟ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɨɦ ɜ ɪɚɛɨɬɟ [10], ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɥɚɫɶ
8
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
ɝɚɥɶɤɚ ɞɢɚɦɟɬɪɨɦ 15 ɦɦ ɢ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶɸ 1700 ɤɝ/ɦ3 ɢ ɩɪɢ wɈɀ 1,8 ɦ/ɫ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ
ɩɪɢɧɢɦɚɥɚɫɶ ɜ ɝɚɡɨɜɨɣ ɡɨɧɟ ɪɚɜɧɨɣ 1,6 ɦ/ɫ, ɜ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ – 1,74 ɦ/ɫ. ȼ ɢɫɫɥɟɞɭɟɦɨɦ Ʉȼɉ
ɩɪɟɞɭɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɫɬɟɤɥɹɧɧɵɯ ɲɚɪɨɜ ɞɢɚɦɟɬɪɨɦ 4 ɦɦ ɢ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶɸ 2500 ɤɝ/ɦ3.
ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ wɈɀ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɬ: ɜ «ɫɭɯɨɣ» ɡɨɧɟ 2,0 ɦ/ɫ; ɜ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ 1,9 ɦ/ɫ;
ɜ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ 1,93 ɦ/ɫ. ɍɱɢɬɵɜɚɹ ɷɬɨ, ɩɪɢ ɪɚɡɪɚɛɨɬɤɟ Ʉȼɉ ɛɵɥɢ ɩɪɢɧɹɬɵ ɪɚɜɧɵɦɢ ɫɤɨɪɨɫɬɢ
ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ ɝɚɡɨɜ ɜ «ɫɭɯɨɣ» ɡɨɧɟ 1,7 ɦ/ɫ; ɜ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ 0,42 ɦ/ɫ; ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ
ɜɨɡɞɭɯɚ 1,85 ɦ/ɫ. ȼ ɭɫɥɨɜɢɹɯ, ɤɨɝɞɚ ɩɪɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɫɤɨɪɨɫɬɢ
ɮɢɥɶɬɪɚɰɢɢ ɧɟ ɦɟɧɹɥɢɫɶ, ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɫɥɨɹ ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɞɢɚɦɟɬɪɚ
ɨɬ 3 ɦɦ ɞɨ 15 ɦɦ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ (ɫɦ. ɪɢɫ. 6).
ȼ ɝɚɡɨɜɨɣ ɡɨɧɟ («ɫɭɯɨɣ» ɢ ɤɨɧɞɟɧɫɚɰɢɨɧɧɨɣ) ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ ɟɝɨ ɩɨɜɵɲɟɧɢɟ ɫ 1066 ɉɚ ɞɨ
1453 ɉɚ, ɜ ɜɨɡɞɭɲɧɨɣ – ɫ 728 ɉɚ ɞɨ 1025 ɉɚ.
Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɩɨ ɜɥɢɹɧɢɸ ɞɢɚɦɟɬɪɚ ɲɚɪɨɜ ɧɚ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ,
ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ Ʉȼɉ ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɸɬ ɨ
ɰɟɥɟɫɨɨɛɪɚɡɧɨɫɬɢ ɜɵɛɨɪɚ ɪɚɡɦɟɪɚ ɱɚɫɬɢɰ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɧɨɫɢɬɟɥɹ ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ 48 ɦɦ.
ȼɵɜɨɞɵ
ȼɵɩɨɥɧɟɧɧɨɟ ɪɚɫɱɟɬɧɨɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɟ ɢ ɚɧɚɥɢɡ ɟɝɨ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɞɚɥɢ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ
ɨɫɭɳɟɫɬɜɢɬɶ ɨɰɟɧɤɭ ɜɥɢɹɧɢɹ ɨɫɧɨɜɧɵɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɧɚ ɬɟɩɥɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ, ɚɷɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɟ
ɢ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɢ ɟɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɢ
ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɢɯ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɱɬɨ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɛɨɥɟɟ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨ ɪɚɡɪɚɛɚɬɵɜɚɬɶ ɢ
ɜɧɟɞɪɹɬɶ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ ɭɬɢɥɢɡɚɰɢɢ ɬɟɩɥɨɬɵ ɭɯɨɞɹɳɢɯ ɢɡ ɤɨɬɥɨɜ ɝɚɡɨɜ.
ȼ ɫɜɹɡɢ ɫ ɜɵɫɨɤɨɣ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɶɸ ɩɪɟɞɥɚɝɚɟɦɨɣ ɬɟɩɥɨɭɬɢɥɢɡɚɰɢɨɧɧɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ
ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɶ ɩɪɨɜɟɞɟɧɢɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɣ ɜ ɞɚɧɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ.
Список использованной литературы
1. Долінський А. А. Основні положення концепції Національної стратегії
теплозабезпечення населених пунктів України [Текст] / А. А. Долінський, Б. І. Басок, Є.
Т. Базеев, Г. П. Кучин // Промышленная теплотехника. – 2009. – т. 31. – № 4. – С. 68–77.
2. Покровский Л. Л. Стратегия коммунальной электротеплоэнергетики Украины
на период до 2030 года [Текст] / Л. Л. Покровский, Г. М. Семчук, П. Ю. Зембицкий //
Новости теплоснабжения. – 2010. – № 9. – С. 5–19.
3. Аронов И. З., Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа
[Текст] / И.З. Аронов, // Л.: Недра. Ленинградское отделение. – 1990. – 280 с.
4. Фиалко Н. М. Эффективность систем утилизации теплоты отходящих газов
энергетических установок различного типа [Текст] / Н. М. Фиалко, Ю. В. Шеренковский,
А. И. Степанова, Р. А. Навродская, П. К. Голубинский, М. А. Новаковский. //
Промышленная теплотехника. – 2008. – № 3. – С. 68–76.
5. Ефимов А. В. Математическая модель системы «котел–теплоутилизатор» [Текст]
/ А. В. Ефимов, А. Л. Гончаренко. // Вестник Национального технического университета
«ХПИ». Тематический выпуск: Информатика и моделирование. – Харьков: НТУ «ХПИ»
– 2010. – № 21. – С. 76–87.
6. Гончаренко А. Л. Совершенствование методов расчета, моделей и конструкций
поверхностных конденсационных аппаратов котельных установок малой и средней
мощности [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.14.14 . защищена 01.03.12: утв. 17.05.12
/ Гончаренко Александр Леонидович. – Харьков: – 2012. – 204 с.
7. Тепловой расчёт котельных агрегатов /нормативный метод / [Текст]. Под
редакцией Кузнецова Н. В., Митора В. В. и др. // М.: Энергия. – 1973. – 296 с.
8. Ефимов А. В. Определение конечных температур теплоносителей в
теплообменных аппаратах котельных установок с движущейся шарообразной насадкой
[Текст] / А. В. Ефимов, Л. В Гончаренко, К. Э. Цымбал, Адель-Аль-Тувайни. //
Интегрированные технологии и энергосбережение. – 2003. – № 4. – С. 28 – 31.
9. Нинуа Н. Е. Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель [Текст] / Н.
Е. Нинуа. // М.: Высшая школа. – 1965. – 108 с.
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
9
10. Федоров И. И. Исследование регенеративного воздухоподогревателя с плотным
движущимся слоем твердого теплоносителя [Текст] / И. И. Федоров, В. С. Назаренко, Е.
И. Кашунин. // Электрические станции. – 1974. – № 9. – С. 19–22.
CHOISE OF OPTIMAL PARAMETERS OF HEAT-TRANSFER AGENTS
WHILE DEVELOPING DEEP UTILIZATION SYSTEM OF FLUE GASES HEAT
FROM BOILER UNITS
A.V. YEFIMOV, Doctor of Technical Science (s), Professor
A. L. GONCHARENKO, Candidate of Technical Science (s)
O. V. KASILOV, Candidate of Technical Science (s), Senior Lecturer
L. V. GONCHARENKO, Candidate of Technical Science (s), Senior Lecturer
One embodiment of saving industrial and municipal thermal power by deep heat recovery boiler flue of combustion of gaseous fuels with condensation of water vapor from them
is viewed. 1 ton per hour heat recovery system on the boiler vapor production is built and
consists of: boiler, condensing air heater and condensing heat exchanger for heating water,
hot water system makes it possible to provide savings of about 12-14 % of the natural gas.
While developing a heat recovery system and its elements became clear that efficiency of the
system as well as compactness and low cost heat exchangers requires careful approach to
select parameters such as the temperature of flue gases, cold water and cold air, spherical diameter of the intermediate coolant, the velocity of gases in the air preheater. To this purpose,
the computer program, which is developed for calculation study for evaluating the impact of
these parameters on thermal engineering, aerodynamic and structural characteristics of heat
recovery systems and heat exchangers, its constituent is fulfiled, and their optimal values has
been chosen. The solving of this problem can significantly reduce the cost of developing a heat
recovery technology.
Keywords: heat recovery system, deep heat recovery, condensation of water vapor, the
efficiency of the utilization of technology, flue gas temperature, the temperature of cold water,
cold air temperature, diameter of spherical coolant velocity of the gases.
1. Dolinskiy, A.A, Basok, B.I, Bazeev. E.T, Kuchin, G.P. (2009). Basic concept of the
National Strategy heating settlements of Ukraine. [Osnovni polozhennya kontseptsiyi Natsionalnoyi strategiyi teplozabezpechennya naselenih punktiv Ukrayini]. Promyishlennaya
teplotehnika, T. 31, No 4, p.p. 68–77.
2. Pokrovskiy, L.L., Semchuk, G.M., Zembitskiy, P.Yu. (2010). Electrical power engineering communal strategy of Ukraine for the period until 2030. [Strategiya kommunalnoy
elektroteploenergetiki Ukrainyi na period do 2030 goda]. Novosti teplosnabzheniya, No 9,
p.p.5–19.
3. Aronov, I. (1990). Contact water heating by products of natural gas combustion..
[Kontaktnyiy nagrev vodyi produktami sgoraniya prirodnogo gaza]. L.: Nedra. Leningradskoe otdelenie, 280 p.
4. Fialko, N.M, Sherenkovskiy, Yu.V., Stepanova, A.I., Navrodskaya, R.A., Golubinskiy, P.K, Novakovskiy, M.F. (2008). The efficiency of heat recovery systems of flue gases of
power plants various types. [Effektivnost sistem utilizatsii teplotyi othodyaschih gazov energeticheskih ustanovok razlichnogo tipa]. Promyishlennaya teplotehnika, No 3, pp. 68–76.
5. Efimov, A.V, Goncharenko, L.A. (2010). Mathematical model of the system «boilerheat exchanger». [Matematicheskaya model sistemyi «kotel–teploutilizator»].Vestnik Natsionalnogo tehnicheskogo universiteta «KhPI». Tematicheskiy vyipusk: Informatika i modelirovanie, Kharkov, NTU «KhPI», No 21, p.p.76–87.
6. Goncharenko A.L., (2012). Improvement of calculation methods, models and structures of surface condensation devices boiler units of small and average capacity. [Sovershen10
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
stvovanie metodov rascheta, modeley i konstruktsiy poverhnostnyih kondensatsionnyih apparatov kotelnyih ustanovok maloy i sredney moschnosti: dis. … kand. tehn. Nauk], Kharkov,
204 р.
7. Kuznetsov N.V., Mitora V.V. (1973) Heating calculation of boiler units /normative
method/. [Teplovoy raschyot kotelnyih agregatov /normativnyiy metod/], Moscow, Energiya,
296 р.
8. Efimov A.V., Goncharenko, L.V., Tsyimbal, K.E., Adel-Al-Tuvayni. (2003). Determination of final temperature of heat carrier in heat exchangers boiler plants with moving spherical nozzle. [Opredelenie konechnyih temperatur teplonositeley v teploobmennyih apparatah
kotelnyih ustanovok s dvizhuscheysya sharoobraznoy nasadkoy], Integrirovannyie tehnologii
i energosberezhenie., No 4, pp. 28 – 31.
9. Ninua, N.E. (1965). Regenerative rotating air heater. [Regenerativnyiy vraschayuschiysya vozduhopodogrevatel]. Moscow, Vyisshaya shkola, 108 p.
10. Fedorov, I.I., Nazarenko, V.S., Kashunin, E.I. (1974). Research of regenerative air
heater with a dense layer of moving solid heat carrier [Issledovanie regenerativnogo vozduhopodogrevatelya s plotnyim dvizhuschimsya sloem tverdogo teplonositelya], Elektricheskie stantsii, No 9, pp. 19–22.
Поступила в редакцию 10.02 2014 г.
«ǟǝǕǞǟǍǝ ǪǚǒǝǐǕǬ»
ȌȞȖȒȖȥȓȟȘȖȗ ȎȒȞȓȟ: 61057, ȑ. ȃȎȞȪȘȜȐ, ȡș. ǿȡȚȟȘȎȭ, 17, ȜȢ.11
ǽȜȥȠȜȐȩȗ ȎȒȞȓȟ: 61057, ȑ. ȃȎȞȪȘȜȐ, Ȏ/ȭ 9491
Ƞȓș./ȢȎȘȟ: (057) 700-28-63; 714-94-68
e-mail: [email protected]
ɈɈɈ «Ɍɪɢɫɬɚɪ ɷɧɟɪɝɢɹ» ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɱɥɟɧɨɦ Ɉɩɬɨɜɨɝɨ ɪɵɧɤɚ ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɢ ɍɤɪɚɢɧɵ
(Ʌɢɰɟɧɡɢɹ ɇɄɊɗ ɧɚ ɩɪɚɜɨ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɟɧɢɹ ɩɪɟɞɩɪɢɧɢɦɚɬɟɥɶɫɤɨɣ ɞɟɹɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɩɨ ɩɨɫɬɚɜɤɟ
ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɨ ɧɟɪɟɝɭɥɢɪɨɜɚɧɧɨɦɭ ɬɚɪɢɮɭ (Ⱥȼ ʋ 399877 ɨɬ 28.01 2009 ɝ.)
ɉɪɢɨɪɢɬɟɬɧɵɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟɦ ɞɟɹɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɮɢɪɦɵ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɩɨɫɬɚɜɤɚ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ
ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɨ ɧɟɪɟɝɭɥɢɪɭɟɦɨɦɭ ɬɚɪɢɮɭ.
ɈɈɈ "Ɍɪɢɫɬɚɪ ɷɧɟɪɝɢɹ" ɩɪɟɞɥɚɝɚɟɬ ɪɚɛɨɬɚɬɶ ɧɚ ɜɵɝɨɞɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ:
9
ɗɤɨɧɨɦɢɹ ɫɪɟɞɫɬɜ ɡɚ ɫɱɟɬ ɛɨɥɟɟ ɧɢɡɤɨɝɨ ɬɚɪɢɮɚ ɧɚ ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɸ ɜ ɪɚɫɱɟɬɧɨɦ ɩɟɪɢɨɞɟ
ɩɨ ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɬɚɪɢɮɨɦ ɷɧɟɪɝɨɩɟɪɟɞɚɸɳɟɣ ɤɨɦɩɚɧɢɢ.
9
Ƚɢɛɤɢɣ ɝɪɚɮɢɤ ɨɩɥɚɬɵ ɡɚ ɩɨɤɭɩɚɟɦɭɸ ɉɨɬɪɟɛɢɬɟɥɟɦ ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɸ.
9
ɉɪɟɞɩɪɢɹɬɢɸ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɧɚ ɚɞɪɟɫɧɨɣ ɩɨɫɬɚɜɤɟ, ɷɧɟɪɝɨɩɟɪɟɞɚɸɳɚɹ ɤɨɦɩɚɧɢɹ ɧɟ
ɢɦɟɟɬ ɡɚɤɨɧɧɵɯ ɨɫɧɨɜɚɧɢɣ ɧɚɫɱɢɬɚɬɶ ɲɬɪɚɮ ɡɚ ɩɪɟɜɵɲɟɧɢɟ ɥɢɦɢɬɚ, ɩɨ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɧɨɣ
ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɦɢ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ, ɦɨɳɧɨɫɬɢ, ɫɨɝɥɚɫɧɨ ɉɨɫɬɚɧɨɜɥɟɧɢɸ ɄɆ ɍɤɪɚɢɧɵ ʋ 1446 ɨɬ
28 ɨɤɬɹɛɪɹ 2004 ɝ.
9
ȼ ɬɟɱɟɧɢɟ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɦɟɫɹɰɚ ɩɨɬɪɟɛɢɬɟɥɶ ɦɨɠɟɬ ɤɨɪɪɟɤɬɢɪɨɜɚɬɶ ɡɚɹɜɥɟɧɧɵɣ ɨɛɴɟɦ
ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɢ, ɚ ɢɦɟɧɧɨ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɬɶ ɨɛɴɟɦ ɢ ɬɟɦ ɫɚɦɵɦ ɤɨɪɪɟɤɬɢɪɨɜɚɬɶ ɝɪɚɧɢɱɧɵɟ
ɭɪɨɜɧɢ ɜɟɥɢɱɢɧ ɩɨɬɪɟɛɥɹɟɦɨɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ.
9
ɉɨɬɪɟɛɢɬɟɥɶ ɢɦɟɟɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɨɛɪɚɬɢɬɶɫɹ ɤ ɈɈɈ "Ɍɪɢɫɬɚɪ ɷɧɟɪɝɢɹ" ɡɚ ɩɨɦɨɳɶɸ ɜ
ɪɟɲɟɧɢɢ ɜɨɩɪɨɫɨɜ ɜ ɫɮɟɪɟ ɷɧɟɪɝɨɫɛɟɪɟɠɟɧɢɹ ɢ ɷɧɟɪɝɨɚɭɞɢɬɚ.
ɉɪɟɞɥɚɝɚɟɦ ȼɚɦ ɧɚ ɜɡɚɢɦɨɜɵɝɨɞɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɫɨɜɦɟɫɬɧɨɟ ɫɨɬɪɭɞɧɢɱɟɫɬɜɨ ɞɥɹ
ɪɟɲɟɧɢɹ ɡɚɞɚɱ, ɩɪɨɝɪɚɦɦ ɢ ɩɪɨɟɤɬɨɜ ɜ ɫɮɟɪɟ ɷɧɟɪɝɨɫɛɟɪɟɠɟɧɢɹ ɢ
ɷɧɟɪɝɨɫɛɟɪɟɝɚɸɳɢɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ.
№3 (121) 2014 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
11
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа