Модернизация проточных газовых водонагревателей мощностью до 25 кВт

• Автор: Карамалиев, Самвел Леонидович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 184 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ РАБОТЫ ГАЗОВЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ГВН

1.1. Конструктивные особенности ГВН.

1.2. Влияние разрежения на работу ГВН

1.3. Потери тепла в ГВН

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ГАЗОВОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ

2.1. Сжигание газа в ГВН

2.11. Основные условия, определяющие совершенство горения.

2.1 2 Особенности процессов горения в ГВН

2.13. Влияние смесеобразования на полноту горения газа

2.2. Теплообмен в ГВН
2.21. Особенности передачи тепла в ГВН.
2.22. Условие работы теплообменных поверхностей
2.23. Пути интенсификации теплообмена в ГВН
СТАБИЛИЗАЦИЯ РАЗРЕЖЕНИЯ В ГВН л 1 Методы стабилизации разрежения в ГВН.
3 9 Основные расчетные уравнения для анализа стабилизации разрежения
3.3. Расчет оптимальной температуры уходящих газов от ГВН
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ
4.1. Методика оптимизационных исследований
4.2. Определение значимостей критериев эффективности работы газовых водонагревателей
4.3. Разработка математической модели параметров, определяющих
эффективную работу аппарата.
4.31. Анализ влияния высоты камеры сгорания на величины
СО, 0, г ИЗ
4.32. Аппроксимация экспериментальных данных и определение степени адекватности полученных моделей
4.4. Анализ результатов оптимизационных расчетов высоты камеры
сгорания в газовом водонагревателе.
4.5. Регулирование количества подвода вторичного воздуха поступающего в топочную камеру.
ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОВОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
5.1. Описание экспериментальной установки
5.2. Методика проведения эксперимента
5.3. Математическая обработка результатов измерений.
5.4. Испытание опытного образца камеры сгорания
5.5. Внедрение в народном хозяйстве страны модернизированных
газовых водонагревателей типа НЕВА
ФИЗИКОМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ
6.1. Постановка задачи.
6.2. Методика расчета теплообменных аппаратов.
6.3. Пояснение к использованию программ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Прогар теплообменника водонагревателя связан с перегревом его отдельных элементов и появлением в них высоких локальных тепловых напряжений, превышающих допустимые для данного металла в условиях работы водонагревателей. Предварительное рассмотрение вопроса показывает, что большая часть воздуха, необходимая для горения поступает в топочную камеру в виде вторичного. Невозможность тщательного перемешивания этого воздуха с газом в пределах ограниченной топочной камеры прибора и как следствие замедления процесса горения и появления продуктов неполного сгорания газа и является одной из основных причин неудовлетворительной работы проточных водонагревателей []. Радикальным средством по улучшению их работы является разработка газогорелочных устройств с повышенной до максимально возможных пределов инжекционной способностью и выбор оптимальной высоты топочной камеры. Другой задачей является защита от разрушения теплообменной камеры прибора (прогар пластин и стенок камеры). Также актуальна задача по нахождению оптимальной температуры уходящих газов. Проблемой данного вопроса является выпадение конденсата на оголовках дымоходов вследствие слишком малой температуры уходящих газов, особенно зарубежных аппаратов. Это приводит к ухудшению работы водонагревателя, вследствие снижения разряжения []. Для России изготавливают и поставляют газовые водонагреватели предприятий; из них отечественных заводов и зарубежных. В связи с этим СПб ГАСУ и АЦТЭЭТ выполнены работы по сбору, обобщению и анализу результатов производственных, сертификационных испытаний газовых нагревателей отечественного и зарубежного производства с учетом единых требований государственных стандартов (в плане технической безопасности), производственных технических условий, национальных стандартов и общеевропейского стандарта стран ЕС [Кривоногое Б. М.]. Ресурсозатратные характеристики газовых проточных водонагревателей для горячего водоснабжения представлены в таблицах 1. Из табл. ГВС тепловой мощностью -; - и - кВт. Аппараты отличаются от ранее выпускавшихся улучшенным дизайном и меньшей металлоемкостью (0, - 0, кг/кВт). Однако КПД отечественных аппаратов весьма низок и составляет -%. Зарубежные аналогичные аппараты характеризуются (в своей основной массе) более высоким техническим уровнем и качеством исполнения. Лучшие модели водонагревателей, например, типа MAG-XW (фирма «Vailant»), WR (фирма «Junkers»), CF-PVc (фирма «Chaffoteaux et Moury»), ZV-4 (фирма «Fegtherm») имеют КПД на уровне -%, а аппараты MAG-0-XW-%. Зарубежные аппараты легче российских (их металлоемкость составляет в среднем 0,5 — 0,5 кг/кВт). Таблица №1. Тип и модель »»порот. Тлтш мощность кВт Рвеход и т-р» і срочен »оды. Металло- емкость. Вт КПД. У. Содержание Иіготьаиге. NOx, mt. W CO. Иіготм. Ро«ии ВИГ- . Авиационный 1II1 (г. ВИГ- . ВПГ-. М () . Переяе. А ивой. Армавирский ЗГА. АО 'Таїаппарит" (СПб), Машиностроительный »-л (г. Благо-тарный ( тхаролольексм о кр. ВПГ- . АО 'Кр-денмй індропреес* (г. ВПГ-І9 . НЕВА >1 НЕВА 3JHK-4I 0. Газовые проточные водонагреватели зарубежного производства для горячего водоснабжения. Таблица №1. ЗЙ. Ч. Тип и ма. Teiuoaaa мешиость. Вт Мет ал до Ыкфсть. Вт КПД. А'МЯИ- гри. VaiUaiil (it}«' MAC IXW MAC 0XW MAG 4U0XW . Л . VaiHant GmbH & Со (ReпакIse>4, Germany) Ра. W IIS 8. J) 5. WR S-l K . ТТ . WRC-I K . ST3 . Т WR 0-1 K . Л . WR 0-1 A . Д І0. WR 5 IA . CF-PVc . II CT-PVc . Cf-tt'c Д . Г (5 SP) ,5 3 5. DEVYL 0 ,4 П. P 1 W . UM IK RE (Milano. UNYC 0 . Mlll. TYC 0 ,9 . Master 5 . I'NYC 5 . MIT. TYC 5 . SIEMENS Dll . DK I(i . BOSH- . Они обладают повышенной степенью автоматизации технологических процессов: наличие автоматического регулирования мощности аппаратов путем применения регуляторов количества газа, расхода воды термостатического смесительного клапана, клапана блокировки «газ-тяга», регулятора температуры нагреваемой воды. К числу энергосберегающих, конструктивных решений можно отнести применение двухканального дымового короба для подачи и нагрева воздуха направляемого для горения топлива за счет утилизации теплоты уходящих газов (как например у модели «Ре§1Ьегш» рис.