Обеспечение теплового режима производственных помещений системами газового лучистого отопления

• Автор: Шиванов, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание

Основные условные обозначения

Введение.

Глава. 1. Анализ систем лучистого отопления производственных помещений

1.1. Характеристики отопительных систем

1.2. Схемы и основные элементы систем лучистого отопления.

1.3. Анализ состояния человека при инфракрасном облучении.

1.4 Особенности вентиляции помещений при лучистом отоплении.

1.5. Условия комфортности.

1.6. Методы расчета лучистой системы отопления

Выводы по первой главе

Глава 2. Анализ процесса формирования теплового режима помещения.
2.1. Выбор критерия комфортности при лучистом отоплении.
2.2. Дополнительные условия комфортности при лучистом отоплении
2.3. Анализ схем расположения приборов ГЛО
2.4. Математическая модель теплового баланса помещения
2.5. Алгоритм расчета системы уравнений теплового баланса.
2.6 Особенности расчета локального отопления с помощью разработанной
математической модели.
Выводы по второй главе
Глава З.Экспериментальное исследование и диагностика технического состояния работы систем ГЛО с применением средств теплового неразрушающего контроля.
3.1. Инфракрасное картирование помещений с газовым лучистым отоплением
3.2. Результаты инфракрасного сканирования ограждающих конструкций прессового цеха Павловского автобусного завода
3.3. Результаты инфракрасного сканирования ограждающих конструкций цехов предприятия Горизонт
3.4. Анализ формирования температурного рельефа ограждающих
конструкций зданий при работе системы ГЛО
Выводы по третьей главе
Глава 4. Техникоэкономические показатели систем газового лучистого отопления
4.1 Технические особенности проектномонтажных работ и эксплуатации.
4.2 Промышленная безопасность
4.3 Экономические показатели.
Выводы по четвертой главе
Основные результаты и выводы.
Список литературы


Наиболее распространенной системой отопления производственных помещений является водяная система отопления []. Но практика показывает, что в большинстве случаев такая система не способна эффективно обогревать, и в некоторых производственных помещениях применение водяной системы отопления приводит к перерасходам тепловой энергии. К таким помещениям можно отнести: помещения периодического и кратковременного использования; помещения, площадь которых используется частично, помещения значительной высоты, а также террасы и открытые площадки [, , , ]; помещения, удаленные от тепловых сетей. Перечисленные помещения составляют значительную часть производственных помещений []. В этих помещениях могут применяться альтернативные системы отопления - воздушная система отопления, система лучистого отопления с помощью тепловых труб, система лучистого отопления с помощью высокотемпературных "светлых” и "темных” излучателей [5], []. При воздушной системе отопления в помещение подается теплый воздух, который нагревается в теплогенераторе. Источником теплоты может быть природный газ, промежуточный теплоноситель, электрическая энергия [, , ]. Такие системы отопления требуют дополнительных затрат электроэнергии на перекачку воздуха, имеющего низкую теплоемкость и плотность. Также при воздушной системе отопления наблюдается повышенный градиент температуры по высоте помещения. Это приводит к значительным перерасходам теплоты. Наиболее эффективным и экономически выгодным в этом смысле является лучистый способ отопления, т. В зависимости от длины излучаемой волны инфракрасные отопительные приборы можно поделить на три типа [7, 9,0]: 1) коротковолновые (0. С). По видам энергоносителей инфракрасные излучатели классифицируются на: 1) электрические, 2) газовые, 3) жидкотопливные. Вне зависимости от вида используемого энергоносителя принципы работы систем инфракрасного отопления остаются неизменными, однако технико-экономические показатели и условия комфортности однозначно свидетельствуют в пользу “темных” систем газового лучистого отопления (ГЛО) [4, 5]. В ленточной системе лучистого отопления с помощью тепловых труб теплоносителем служат продукты сгорания []. Главным преимуществом таких систем отопления является то, что в качестве топлива может использоваться любой горючий материал: газ, мазут, уголь, промышленные отходы, и т. Эти системы имеют низкую тепловую инерцию, не размораживаются. Недостатком таких систем является относительно низкий коэффициент теплоотдачи от излучающих труб, что становится причиной повышения площади излучающей поверхности, перегрев части помещения, в которой расположен теплогенератор, невозможность организации локального обогрева и создания различных температурных зон в помещении. То есть с помощью модульных инфракрасных излучателей возможна организация локального обогрева и создания различных температурных зон в отапливаемом помещении. Но, ввиду необходимости размещения множества модульных излучателей, возрастает и стоимость самой установки системы ГЛО. В системе лучистого отопления с помощью высокотемпературных излучателей газ подается в горелки, где сгорает, разогревая излучаемый насадок. В отличие от газового факела [], излучаемый насадок большую часть теплоты сгорания газа превращает в излучение. Поток инфракрасного излучения попадает в помещение, обогревая его. Тепловое излучение попадает прямо на человека, давая возможность уменьшить температуру воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций. Воздух нагревается путем конвекции от облученных внутренних поверхностей помещения, и потому он прохладнее их []. Это вызывает уменьшение роста температуры по высоте помещения. Небольшие поверхности высокотемпературных излучателей не загрязняются промышленной пылью или волокнами. Улучшается аэродинамический режим помещения [7]. Высокотемпературные излучатели имеют следующие недостатки: попадание продуктов сгорания в помещение, что определяет необходимость его активной вентиляции; большая неравномерность теплового потока по площади и высоте помещения. Конструкция газовой “светлой” инфракрасной горелки показана на рис.