Удосконалення технічних рішень теплоутилізаційного устаткування котелень

Ключові слова: водогрійні теплоутилізатори; глибоке охолодження відхідних газів; інтенсифікація теплообміну; параметри оребрення труб; підвищення ефективності використання палив

Анотація

Наведено результати досліджень щодо застосування в конденсаційних водогрійних теплоутилізаторах систем глибокої утилізації теплоти відхідних газів котельних установок пучків оребрених біметалевих труб певної конфігурації, а саме: з інтенсифікаторами (турбулізаторами) теплообміну всередині сталевих труб та з зовнішнім алюмінієвим оребренням. При цьому димові гази омивають оребрену поверхню, а рух нагріваної води здійснюється усередині труб. Використання таких труб дає змогу посилити теплообмін на внутрішній частині труб, що особливо важливо для конденсаційної зони теплоутилізатора, де відбувається інтенсифікація теплообміну, і з боку димових газів в разі їх охолодження нижче температури точки роси водяної пари та її конденсації. Для конденсаційної зони трубного пучка визначали раціональні геометричні параметри сталевих труб і турбулізаторів потоку на їхній внутрішній поверхні за умови рівності термічних опорів з боку димових газів і води. За результатами виконаних досліджень визначено оптимальні співвідношення параметрів сталевої труби і турбулізаторів потоку, що забезпечують значну інтенсифікацію теплообміну за відносно помірного росту аеродинамічного опору. Показано, що застосування пропонованих труб поліпшує також теплообмін і шляхом уповільнення процесу накипоутворення за рахунок турбулізації пристінного шару нагріваної води. Так відносне зменшення товщини відкладень для труб з турбулізаторами потоку порівняно з гладкими трубами зростає з часом і в деяких режимах перевищує значення 2.

Біографії авторів

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

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

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

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

R. O. Navrodska, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

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

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

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

G. O. Sbrodova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. фіз.-мат. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Посилання

Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Navrodskaya, R. A., & Gnedash, G. A. (2014). Basic principles of heat recovery technologies for boilers of the low thermal power. Industrial Heat Engineering, 36(4), 27– 35. [In Russian].

Dreytser, G. A., Kalinin, E. K., & Yarho, S. A. (1990). Intensification of heat transfer in channels. Moscow: Mashinostroenie, 207 p. [In Russian].

Efimov, A. V., Goncharenko, A. L., Goncharenko, L. V., & Esipenko, T. A. (2017). Sovremennye tekhnologii glubokogo okhlazhdeniia produktov sgoraniia topliva v kotelnykh ustanovkakh, ikh problemy i puti resheniia. Kharkiv: Kharkiv Polytechnic Institute, 233 p. [In Russian].

Fialko, N. M., Navrodskaya, R. A., Gnedash, G. A., Presich, G. A., & Stepanova, A. I. (2014). Increasing the efficiency of boiler plants of communal heat energy by combining the heat of the exhaust-gases. Alternative Energy and Ecology: International Scientific Journal, 15, 126–129. [In Russian].

Fialko, N. M., Presich, G. A., Gnedash, G. A., Shevchuk, S. I., & Dashkovska, I. L. (2018). Increase the efficiency of complex heatrecovery systems for heating and humidifying of blown air of gasfired boilers. Industrial Heat Engineering, 40(3), 38–45. https://doi.org/10.31472/ihe.3.2018.06

Fialko, N., Presich, G., Gnedash, G., Navrodska, R., & Novakivskii, M. (2018). Heat-recovery technology of exhaust gases with high moisture content for gas-fired boilers of municipal heat-energy. (Ser. New solutions in modern technologies). Bulletin of NTU "KhPI", 45(1321), 70–77. Kharkiv: NTU "KhPI". https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.45.09

Gomon, V. I., Ostapushchenko, P. G., & Aronov, I. Z. (1990). Tubular water heater for heating systems. Water supply and sanitary technique, 6, 12–15. [In Russian].

Jaber, H., Khaled, M., Lemenand, T., & Ramadan, M. (2016, July). Short review on heat recovery from exhaust gas. In AIP Conference Proceedings (Vol. 1758, No. 1, p. 030045). AIP Publishing. https://doi.org/10.1063/1.4959441

Levy, E., Bilirgen, H., Jeong, K., Kessen, M., Samuelson, C., & Whitcombe, C. (2008). Recovery of water from boiler flue gas. Office of Research and Sponsored Programs.

Navrodska, R. A., Stepanova, A. I., Shevchuk, S. I., Gnedash, G. A., & Presich, G. A. (2018). Experimental investigation of heat-transfer at deep cooling of combustion materials of gas-fired boilers. Scientific Bulletin of UNFU, 28(6), 103–108. https://doi.org/10.15421/40280620

Navrodskaya, R., Fialko, N., Gnedash, G., & Sbrodova, G. (2017). Energy-efficient heat recovery system for heating the backward heating system water and blast air of municipal boilers. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 39(4), 69–75. https://doi.org/10.31472/ihe.4.2017.10

Popova, E. S., & Shempelev, A. G. (2016). Issledovanie i razrabotka sposoba utilizatcii poter teploty s ukhodiashhimi gazami vodogreinogo kotla. Energo- i resursosberezhenie. Energoobespechenie. Netraditcionnye i vozobnovliaemye istochniki energii: Vserossiiskaia nauchno-prakticheskaia konferentciia studentov, aspirantov i molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiem, Yekaterinburg, December 12–16, 2016. (pp. 223–226). Yekaterinburg: UrFU. Retrieved from: http://hdl.handle.net/10995/63916. [In Russian].

Stepanova, A. (2016). Analysis of the application combined heat recovery systems for water heating and blast air of the boiler unit. Industrial Heat Engineering, 38(4), 38–46. https://doi.org/10.31472/ihe.4.2016.06

Wei, M., Zhao, X., Fu, L., & Zhang, S. (2017). Performance study and application of new coal-fired boiler flue gas heat recovery system. Applied energy, 188, 121–129. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.11.132

Опубліковано
2019-09-26
Як цитувати
Fialko, N. M., Gnedash, G. O., Navrodska, R. O., Shevchuk, S. I., & Sbrodova, G. O. (2019). Удосконалення технічних рішень теплоутилізаційного устаткування котелень. Науковий вісник НЛТУ України, 29(7), 120-123. https://doi.org/10.15421/40290724
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>