Теплохладоснабжение животноводческих зданий Западно-Сибирского региона на базе минерализованных и агрессивных геотермальных вод

• Автор: Шлигерский, Илья Маркусович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 206 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Способы утилизации геотермальной теплоты и

холода..
1.2. Методы расчета поверхностных теплообменников, предназначенных для охлаждения и осушения воздуха. .

1.3. Выводы и постановка задач работы

2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА И АЭРОДИНАМИКИ

ПРИ ОСУШЕНИИ НАСЫЩЕННОГО ВОЗДУХА В РЕКУПЕРАТОРАХ.

2.1. Разработка приближенной математической модели процессов
2.2. Влияние начальных параметров и схемы взаимного движения потоков на теплотехнические характеристики аппаратов
2.3. Определение толщины пленки конденсата и аэродинамического сопротивления каналов теплоотдающей среды
2.4. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ОТ ОХЛАЖДАЕМОЙ НАСЫЩЕННОЙ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ К НАГРЕВАЕМОМУ
ВОЗДУХУ В ПОВЕРХНОСТНЫХ АППАРАТАХ ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА .
3.1. Лабораторное исследование процессов тепломассообмена в щелевых каналах на моделях рекуператоров
3.2. Исследование в натурных условиях
3.3. Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ЗДАНИЙ НА БАЗЕ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ АГРЕССИВНЫХ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД.
4.1. Разработка схемного решения установки и приближенной математической модели процессов тепломассообмена в ее аппаратах
4.2. Теплоэнергетический анализ летнего режима
работы.
4.3. Особенности эксплуатации в отопительный
период.
4.4. Выводы по главе
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ .
5.1. Инженерные методы расчета систем утилизации
теплоты и холода минерализованных агрессивных гидротерм . . .
5.2. Техникоэкономическая эффективность использования геотермальной теплоты для обеспечения требуемого микроклимата в животноводческих зданиях .
5.3. Выводы по главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При необходимости наряду с теплоснабжением одновременного обеспечения и хладоснабжения целесообразно применение комбинированной схемы, предложенной в работе [7] . Нагретая в конденсаторе вода поступает в калориферы первого подогрева, после которых сбрасывается в канализацию. Испаритель холодильной машины соединен с камерой охлаждения. Данная схема позволяет осуществить круглогодичную загрузку оборудования, более полно использовать дебит скважины и тепловой потенциал геотермального месторождения. Однако, ее применение возможно лишь при наличии гидротермы с температурой не ниже °С. В то же время в Западной Сибири преимущественное распространение среди геотермальных вод, пригодных для непосредственного использования у потребителя, имеют воды с температурой * С [] . Это связано с характером распределения минерализации и теплосодержания водоносных пластов в зависимости от глубины их залегания. Гидротермы более глубоких горизонтов обладают сравнительно высоким тепловым потенциалом, но имеют значительную минерализацию и в ряде случаев бывают агрессивны по отношению к обычным конструкционным материалам. Наличие в сельскохозяйственных районах Западной Сибири большого числа во-цоснабженческих скважин, ограниченные возможности доставки и высокая стоимость топлива вызвали необходимость создания систем теплохладоснабжения на базе качественных гицротерм низкого теплосодержания. В работе [] разработана и исследована подобная установка для животноводческих зданий. Её принципиальная схема изображена на рис. В отопительный период геотермальная вода подаётся параллельно в испарители двух тепловых насосов, охлаждается и поступает затем на хозяйственно-питьевое водоснабжение. Один из тепловых насосов служит для нагрева теплоносителя системы отопления, к которой подключен пиковый котел. Другой - для повышения теплового потенциала геотермальной воды, предназначенной в систему горячего водоснабжения. В летнее время первый тепловой насос работает в режиме холодильной машины. При этом, испарителем является специально подключаемая камера первичного охлаждения и хранения продуктов животноводства. Преимущества установки заключаются в её универсальности,обеспечении круглогодичной загрузки оборудования и, тем самым, снижения себестоимости геотермальной скважины. С целью повышения термодинамической эффективности холодильного цикла в теплый период года, имеет смысл дополнительно осуществить соединение испарителя теплового насоса, используемого для водоснабжения, с конденсатором холодильной машины посредством трубопровода, снабженного трехходовым краном и обратным клапаном [5] . Получающиеся изменения в схеме показаны пунктиром на рис. Эта вода имеет более низкую температуру, чем гицротерма на устье скважины. Данное предложение защищено авторским свидетельством на изобретение []. Большей частью гидротермы имеют значительную минерализацию и коррозионную активность по отношению к обычным конструкционным материалам, что исключает возможность их непосредственной подачи в типовые поверхностные аппараты. Простейшим способом утилизации теплоты агрессивных подземных вод является применение коррозионно стойких рекуператоров или неметаллических нагревательных приборов [,5,6,3] . В городе Крейль (Франция) эксплуатируется наиболее крупная подобная установка [5,3] , схема которой показана на рис. Принцип работы её заключается в том, что гицротерма, проходя через титановые поверхностные теплообменники, нагревает теплоноситель системы отопления первой группы зданий. Повышение теплового потенциала теплофикационной воды второй группы зданий производится в конденсаторах трех последовательно включенных тепловых насосов, на испарители которых поступает вода, охлажденная в отопительных приборах первой группы зданий. Рассматриваемая установка обслуживает 4 тыс. В работах [1,4] предлагается в качестве рекуператора применять магистральный теплопровод типа "труба в трубе" с про-тивоточным движением теплообменивающих сред. По внутреннему каналу подаётся геотермальная вода, а по кольцевому зазору -пресная. Рис.