Снижение энергетических затрат в системах отопления производственных объектов радиационными трубами

• Автор: Зиганшин, Булат Маликович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Сравнительный анализ эффективности газоиспользующих систем лучистого обогрева промышленных объектов
1.1 Способы децентрализации промышленного теплоснабжения. Оценка эффективности систем лучистого обогрева теплоэнергетических объектов
1.1.1 Преимущества и недостатки централизованного и децентрализованного теплоснабжения промышленных объектов
1.1.2 Сравнение эффективности современных излучающих устройств, используемых для децентрализованного теплоснабжения

1.2 Общие характеристики устройств инфракрасного излучения

1.3 Системы лучистого обогрева производственных объектов

1.3.1 Основные типы излучающих труб

1.3.2 Направления совершенствования излучающих труб

1.4 Анализ методов проектирования и расчта основного оборудования и систем лучистого отопления
1.5 Оценка нормативных требований к плотности лучистого потока и вентиляции помещений с газовыми радиационными трубами
Глава 2 Аналитический расчет энергетической освещенности горизонтальной площадки
2.1 Постановка задачи теоретического расчета лучистого теплообмена между площадкой и трубным излучателем с рефлектором
2.2 Расчет облученности горизонтальной площадки горизонтальным трубным излучателем
2.2.1 Схема расчета облученности площадки
2.2.2 Облученность площадки точечным источником излучения
2.2.3 Облученность площадки линейным источником излучения
2.2.4 Облученность площадки прямоугольным плоским источником излучения
Глава 3 Численные расчеты теплоотдачи трубного излучателя в замкнутом объме
3.1 Постановка задачи
3.1.1 Расчтная модель радиационного теплообмена
3.1.2 Расчтная модель конвективного теплообмена
3.1.3 Построение и адаптация расчетной сетки
3.2 Расчеты характеристик теплоотдачи трубного излучателя
3.2.1 Характеристики теплоотдачи типового излучателя
3.2.1.1 Схема движения потоков воздуха в зоне расположения излучателя
3.2.1.2 Анализ возможности совершенствования конструкции излучателей
3.2.1.3 Предварительное определение доли конвективной теплоотдачи по изотахам и изотермам
3.2.2 Уточнение расчета теплоотдачи излучателей
3.2.2.1 Определение доли конвективной теплоотдачи излучателей по значениям функций тока и изотермам
3.2.2.2 Уточнение установочного положения ритардера
3.2.2.3 Выбор установочного положения панели над модернизированным излучателем
Глава 4 Экспериментальные исследования теплообмена модели трубного излучателя в открытом пространстве и замкнутом объме
4.1 Методика экспериментальных исследований
4.1.1 Постановка задачи
4.1.2 Характеристики модели излучателя
4.2 Исследование лучистой и конвективной теплоотдачи модели трубного излучателя в открытом пространстве
4.2.1 Описание экспериментальной установки
4.2.2 Обработка результатов эксперимента
4.3 Исследование лучистой и конвективной теплоотдачи модели трубного излучателя в замкнутом объме
4.3.1 Методика проведения замеров и обработки опытных данных
4.3.1.1 Использованные приборы и устройства
4.3.1.2 Фиксация и обработка интерферограмм
4.3.1.3 Планирование эксперимента. Оценка погрешности измерений
4.3.2 Зависимость лучистой теплоотдачи излучателя от расстояния до перекрытия
4.3.3 Распределение температуры воздуха по высоте модели
4.3.4 Сопоставление результатов опытного и численного моделирования
4.3.5 Способ повышения энергоэффективности лучистого обогрева, основанный на результатах опытных исследований
Глава 5 Метод расчта систем лучистого отопления
5.1 Определение температуры ограждений и воздуха в помещении при установке одного излучателя
5.2 Определение температуры ограждений и воздуха в помещении при установке нескольких излучателей
5.3 Уточнение расчета требуемой тепловой мощности системы лучистого отопления с подвесными излучателями
5.4 Оценка экономической эффективности разработанных предложений по энергосбережению при использовании СЛО
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В настоящее время в России около тепловой энергии производится централизованными источниками, децентрализованными, в том числе автономными и индивидуальными 1. Централизованные источники теплоснабжения ТЭЦ и районные котельные относятся одновременно к крупнейшим энергетическим объектам, потребителям топлива и источникам выброса токсичных соединений в атмосферу городов. К примеру, один котлоагрегат ПТВМ0 выбрасывает с дымовыми газами 6 т в сутки оксидов азота. Вследствие поддержания Россией протокола , централизованные теплоисточники могут быть отнесены и к основным загрязнителям атмосферы парниковыми газами. При этом часть энергии использованного топлива изза большой протяженности теплосетей теряется еще до абонентов. Одним из способов децентрализации энергоисточников является использование миниТЭЦ автономных систем комбинированной выработки электрической и тепловой энергии мощностью порядка 1 МВт и менее и миникотельных, что позволяет снижать потери в сетях. Однако по величине капитальных затрат они более применимы на новых крупных объектах, что в настоящее время нетипично. Более доступны такие системы децентрализованной выработки тепла, как модульные котельные, котлы малой производительности, электрические и газовые излучатели. Инвестирование в них ведет к снижению себестоимости продукции предприятий по 2, при лучистом отоплении экономия тепловой энергии по сравнению с традиционными системами может достигать за счет сокращения теплопотерь здания. Сейчас выпускается множество новых типов мелких модульных котельных и котлов с автоматикой обеспечения оптимальных параметров и надежности работы, низкого уровня токсичных выбросов. Так, группа компаний . США отозвала в г. В дополнение к этому, КПД мелких теплогенераторов ниже обычно на и более, чем у централизованных теплоисточников. Одним из современных направлений развития систем обогрева промышленных объектов является электрическое и газовое лучистое отопление. По сравнению с модульными котельными переход на ГСЛО снижает и капитальные вложения, и эксплутационные затраты. ГСЛО быстро монтируются и вводятся в эксплуатацию, исключаются затраты на циркуляцию теплоносителя, теплоизоляцию вводов и магистралей, отсутствует опасность замерзания 2, утечки редки и легко обнаруживаются. По указанным причинам электрические и газовые излучатели относят к наиболее перспективной технике обогрева промышленных объектов. Вместе с тем они также имеют резервы совершенствования в области конструирования, проектирования и эксплуатации. В настоящее время достаточно широк выпуск излучателей с электрическими и комбинированными энергоносителями. Интересны в этом отношении комбинированные газоэлектрические нагреватели , i Со, Германия для обогрева объектов в процессе строительства, с тепловой мощностью на газе до кВт, а на электричестве до 3 кВт. Рис. Комп. Рпсо Швеция производит комбинированные нагреватели с возможностью подключения электричества и горячей воды рис. ТЬегторШэ, называемые также тепловыми мульдингами изза характерной корытообразной формы отражателей рис. Рис. Обогреватели I предлагаются для обогрева помещений с высотой более 4,5м в качестве энергосберегающей технологии. Ее основа в задании приборами управления и контроля температурных и временных параметров индивидуально для каждой из обогреваемых зон. Кроме того, изза лучистого обогрева комфорт ощущается при меньшей температуре воздуха. Основа энергосбережения газовых инфракрасных излучателей аналогична. Поэтому в других странах, где цена 1 кВт электроэнергии намного выше цены 1 кВт тепла, полученного путем сжигания природного газа они еще более выгодны. В прошлом веке реально прогнозировалось, что электрообогрев помещений еще длительное время будет ограничен. Так, в предисловии к русскому изданию известной монографии 4 чл. Си А СССР И. Ф. Ливчак отмечал, что после промышленности электроэнергию целесообразнее использовать не для отопления, а для других бытовых нужд. За рубежом также учитывается качественная ценность электроэнергии. По сведениям комп. США .