Разработка и оптимизация параметров системы утилизации теплоты отходящих газов от энергетических установок с впрыском воды в газовый тракт

• Автор: Гетман, Валерия Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 196 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Основные условные обозначения
Введение
I. Анализ проблемы и постановка задачи исследования
1.1. Методы утилизации теплоты уходящих газов от энергетических установок
1.2. Применение теплонасосных установок для утилизации теплоты вторичных энергетических ресурсов
1.3. Особенности газовых (воздушных) холодильных и теплонасосных установок
1.4. Постановка задачи исследования
II. Описание системы утилизации теплоты отходящих газов от энергетических установок
2.1. Анализ параметров уходящих газов от энергетических агрега-
тов и описание газовой теплонасосной установки, предназначенной для утилизации тепла
2.2. Описание метода испарительного охлаждения отходящих газов
промышленных установок
2.3. Анализ методик расчета тепломассообмена при охлаждении
парогазовой смеси
III. Разработка математической модели и методики расчета системы
утилизации отходящего тепла
3.1. Описание математической модели системы утилизации теплоты
3.2. Методика расчета основных параметров газовой теплонасосной установки
3.3. Программа расчета системы утилизации теплоты
3.4. Описание программы оптимизации параметров газовой теплонасосной установки

3.5. Расчетные исследования энергетических и эксергетических параметров системы утилизации теплоты отходящих газов
IV. Экспериментальное исследование параметров основных элементов системы утилизации теплоты
4.1. Описание опытно-промышленной системы утилизации тепло-
4.2. Методика и анализ результатов экспериментальных исследова-
4.3. Описание стенда для модельных испытаний системы утилиза-
ты отходящих газов энергетических агрегатов

ции теплоты

Выводы
Список использованной литературы Приложения

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т, 1; ~ температура потока; і - удельная энтальпия;
Р - давление;
с - удельная теплоемкость; сі - влагосодержание;
И - расход;
а - коэффициент теплоотдачи;
(3 - коэффициент массоотдачи;
1М - температура мокрого термометра; г - теплота парообразования;
Я - удельная газовая постоянная; ф - относительная влажность; к - коэффициент адиабаты;
К - коэффициент теплопередачи;
О - теплота;
кп - коэффициент преобразования;
Ь - работа;
8 - энтропия;
Е - эксергия; g - массовые доли;
А, - коэффициент теплопроводности; р - плотность;
д - динамический коэффициент вязкости;
V - кинематический коэффициент вязкости;
- скорость потока;
Б - площадь поверхности теплообмена;

1.3 ОСОБЕННОСТИ ГАЗОВЫХ (ВОЗДУШНЫХ) холодильных и ТЕПЛОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК
В газовых компрессионных трансформаторах тепла в качестве рабочего тела обычно используется воздух - вещество доступное, дешевое и экологически безвредное. Первая воздушная холодильная установка, использующая поршневой компрессор, была реализована Горье в 1840 - 1850 гг. Основными недостатками такой машины были: низкая эффективность цикла, высокая степень сжатия, несовершенство теплообменной аппаратуры и т. д.
Тем не менее, к концу 90-х годов сложилась ситуация, когда стало возможным рассматривать газовые (воздушные) холодильные машины как альтернативные по отношению к парокомпрессионным. Это было вызвано следующими основными причинами: хладагенты, широко используемые в парокомпрессионных установках оказались экологически небезопасными, а последние технические и технологические достижения позволили существенно улучшить показатели воздушных холодильных машин (ВХМ). В числе таких достижений создание детандеров и турбодетандеров с высоким к. п. д., разработка высокоэффективных теплообменных аппаратов, улучшение характеристик рабочего тела и т. д. Кроме того, ВХМ конструктивно просты, компактны, весьма надежны и удобны в эксплуатации.
Газовые теплонасосные, холодильные и криогенные установки по характеру протекающих в них процессов можно разделить на две группы [34].
К первой группе относятся такие системы, процессы в которых протекают непрерывно и стационарно по регенеративному циклу Джоуля, состоящему из двух изобар и двух адиабат.
В системах, относящихся ко второй группе, осуществляется периодический нестационарный процесс посредством устройств объемного действия.