Создание экологически чистого газового смесительного воздухонагревателя для теплоснабжения технологических потребителей

• Автор: Пашин, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 137 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ АЗОТА В ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН

1.1. Обшие сведения

1.2. Методы снижения выбросов оксидов азота

1.3. Нормативно техническая документация по воздухонагревателям газовым смесительным и газо воздушном у отоплению

1.3.1. Требования безопасности

1.3.2. Общие требования предъявляемые к ВГС

1.4. Выводы и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ГОРЕНИИ МЕТАНА

2.1. Механизм горения метана

2.2. Способы термического разложения метана
2.3. Влияние предварительного подогрева газа на процесс термического разложения метана
2.4. Математическая модель образования радикалов водорода атомов углерода и водорода при сжигании природного газа.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОВЫХ СМЕСИТЕЛЬНЫХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
3.1. Описание стенда для испытания воздухонагревателей
3.2. Методика проведения испытаний
3.3. Экспериментальные исследования работы ВГС тепловой мощностью кВт
3.4. Экспериментальные исследования работы ВГС тепловой мощностью 0 кВт
3.5. Рекомендации к расчету газовых смесительных воздухонагревателей типа ВГС 0 ГЛАВА 4. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Гидродинамическая модель газовой горелки
4.2 Регрессионная модель образования окситов азота
4.3. Расчетные характеристики ВГС
4.4. Гибридные схемы газовоздушного отопления
4.5. Оценка экономической эффективности использования газовых смесительных воздухонагревателей
ЛИТЕРАТУРА


Разработаны системы газовоздушного нагрева в технологических процессах и отоплении производственных объектов (процессы сушки, низкотемпературный нагрев материалов и т. Предложена гибридная схема, позволяющая совместить систему технологического нагрева с отоплением производственных объектов. Представленная работа является обобщением теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» ГОУ ВПО Самарского государственного технического университета. Реализация работы. Госбюджетной НИР «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» по заказу Минобразования России (per. ВГС мощностью кВт для филиала ОАО «ИЭМЗ «Купол» завод «Старки», г. АО «КАМАЗ» г. Набережные - Челны и ОАО «Индустриальный» г. V=0м ', завода стиральных машин (г. ПНР, ОПХ им. ВЛКСМ, с. Сарай-Гир, Оренбургской обл. По теме диссертации опубликовано 8 работ. Химиндустрия» (г. Самара, г. Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике промышленности», УлГТУ (г. Ульяновск, г. Экономика, экология и общество России в -м столетии», СПбГТУ (г. Санкт - Петербург, г. Энергетика» (г. Самара, г. Химиндустрия» (г. Самара, г. IV Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике промышленности», УлГТУ (г. Ульяновск, г. Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика», МЭИ (г. Москва, г. СамГТУ (г. Самара, - г. Содержание работы изложено в последующих 4 главах. Одним из направлений энергосбережения в децентрализованном теплоснабжении низкотемпературным теплоносителем (нагретым воздухом) промышленных потребителей, особенно с неравномерным графиком потребления теплоты, является переход от принятой схемы теплоснабжения, с использованием теплообменников рекуперативного типа, работающих на газовом топливе, перегретой воде и паре, поступающих от централизованного источника, к применению газовых смесительных воздухонагревателей (ВГС), где в качестве теплоносителя используется смесь продуктов полного сгорания природного газа с чистым атмосферным воздухом []. При эксплуатации классической водяной системы обогрева технологических установок и отоплении производственных зданий, возникает необходимость в круглосуточном обофеве технологических установок (в зависимости от режима работы), производственных и технологических зданий, в связи с опасностью размораживания, что приводит к неоправданно высокому потреблению тепловой энергии. В виду того, что вода и пар, поступающие к конечному потребителю, не всегда соответствуют заявленным характеристикам, оборудование теплоснабжения вынужденно работает в не расчетных режимах, что ведет к снижению КПД и дополнительному расходу греющего теплоносителя. Теплофизические особенности газообразных теплоносителей обуславливают достаточно низкий КПД рекуперативных воздухо-нафевателей работающих на газовом топливе (,7-% в зависимости от номинальной тепловой мощности) [], а так же их завышенные габаритные размеры []. Более компактны газовые смесительного воздухонагреватели типа ВГС. КПД данного типа воздухонагревателей составляет ,5 %. Необходимо отметить, что использование газовых рекуперативных воз-духонафевателей ведет к повышенному тепловому зафязнению воздушного бассейна, т. Еще одним источником децентрализованного теплоснабжения являются паровые и водогрейные котлы. Громоздкое промежуточное теплообменное оборудование. В случае использования централизованного теплоснабжения, несмотря на постоянное совершенствование тепловых схем ТЭЦ, общий коэффициент использования топлива составляет порядка - %. При этом тепловые потери на транспорт теплоносителя, в зависимости от состояния теплоизоляции, могут достигать %. В промышленности существует большое количество установок, которые характеризуются неравномерными тепловыми нагрузками. Так, например, в системе вентиляции в зимнее время необходимо подогревать поступающий холодный воздух. Подофев обычно осуществляется в пароводяных калориферах.