Ексергетичні втрати в повітронагрівачі теплоутилізаційної системи котельної установки

Ключові слова: теплоутилізаційні системи; втрати ексергетичної потужності; дисипатори ексергії

Анотація

Однією з причин зниження ефективності теплоутилізаційних систем та їх окремих елементів є втрати ексергетичної потужності. Такі втрати пов'язані з гідродинамічним опором при русі теплоносіїв, з незворотними процесами при теплообміні між теплоносіями, з процесами теплопровідності. Зниження втрат ексергетичної потужності дає змогу підвищити ефективність теплоутилізаційних систем. Це визначає актуальність робіт, присвячених вирішенню зазначеної проблеми. Для розрахунку втрат ексергетичної потужності в теплоутилізаційних системах та їх окремих елементах розроблено комплексну методику, яка поєднує ексергетичні методи з методами, побудованими на розрахунку дисипаторів ексергії. Розроблена методика дає змогу розділити втрати ексергетичної потужності згідно з причинами та зонами їх локалізації і виявити умови, за яких ці втрати будуть мінімальними. Основні етапи методики включають розробку математичної моделі досліджуваних процесів на основі рівняння ексергії, рівнянь балансів ентропії і ексергії, рівняння нерозривності, рівняння для внутрішньої енергії. У межах розробленої математичної моделі отримано диференціальні рівняння ентропії та ексергії і формули для розрахунку дисипаторів ексергії, що характеризують гідродинамічні втрати і втрати ексергетичної потужності внаслідок нерівноважного теплообміну між теплоносіями. Визначено значення дисипаторів ексергії для пластинчастого повітронагрівача теплоутилізаційної системи котельної установки за різних режимів роботи котла. Встановлено внесок кожного виду втрат у сумарні втрати ексергетичної потужності у повітронагрівачі і визначено область максимальних втрат цієї потужності.

Біографії авторів

N. N. Fialko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, член-кореспондент НАН України, завідувач відділу теплофізики ефективних теплотехнологій

A. I. Stepanova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, пров. наук. співробітник, відділ теплофізики ефективних теплотехнологій

R. A. Navrodskaya, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики ефективних теплотехнологій

S. I. Shevchuk, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики ефективних теплотехнологій

G. A. Gnedash, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики ефективних теплотехнологій

Посилання

Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Meranova, N., & Sherenkovskii, J. (2018). Efficiency of the air heater in a heat recovery system at different thermophysical parameters and operational modes of the boiler. East European Advanced Technology Journal, 6/8(96), 43–48.
Morosuk, Т., & Tsatsaronis, G. (2008). A new approach to the exergy analysis of absorption refrigeration machines. Energy, 33(6), 890–907. https://doi.org/10.1016/j.energy.2007.09.012.
Sahin, A. Z. (2014). Importance of Exergy Analysis in Industrial Processes. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/228988818.
Tsatsaronis, G., & Morosuk, T. (2012). Advanced thermodynamic (exergetic) analysis. Journal of Physics: Conference Series, 395. https://doi.org/10.1016/j.energy.2005.08.001.
Опубліковано
2019-04-25
Як цитувати
Fialko, N. N., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. A., Shevchuk, S. I., & Gnedash, G. A. (2019). Ексергетичні втрати в повітронагрівачі теплоутилізаційної системи котельної установки. Науковий вісник НЛТУ України, 29(3), 76-80. https://doi.org/10.15421/40290316
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають