Розробка комбінованього пальника на основі особливостей взаємодії зовнішньой закрученої з осьової прямоточної струменів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225269Ключові слова:
пальники, низький тиск, попереднє змішання, газове паливо, теплогенеруючі установкиАнотація
Проблема забезпечення населення паливно-енергетичними ресурсами залежить в значній мірі від зношеності теплових мереж, теплогенеруючого обладнання що, відповідно, змушує споживача відмовлятися від централізованого теплопостачання на користь децентралізованого. Проте теплогенеруючі установки малої потужності для автономних споживачів більшу частину часу працюють не в номінальному режимі.
Найбільш перспективним шляхом вирішення проблеми енергозбереження є збільшення коефіцієнта використання паливно-енергетичних ресурсів в теплогенеруючих установках для децентралізованих систем теплопостачання, які працюють в нестаціонарних режимах.
Експериментальне дослідження поля швидкості взаємодії коаксіальних осьової прямоточною і зовнішньої закрученої струменів виявило, що підвищення ефективності роботи теплогенеруючої установки при зміні теплового навантаження можливо за рахунок керування результуючим полем швидкості. Для більш рівномірного розподілу температури за обсягом топки запропоновано виконувати подачу палива з окиснювачем в топку осьової прямоточною і закрученої коаксіальної струменями.
Виявлено, що на відстані 2-х діаметрів осьового патрубка від зрізу з'являється поперечний вихрове кільце. Виникнення такого вихору пояснюється появою областей зниженого тиску внаслідок різних кутів розкриття закрученої зовнішньої струменя і осьової прямоточною. Розглянута залежність зміни витрати газу при зміні потужності виявила, що витрата газу в запропонованій пальнику менше аналогів (вихровий пальнику або прямоточною) на 10–15% при зниженні потужності пальника. При цьому, вказане перевага обмежена діапазоном потужності пальника 50–130 кВт.
Отримані результати підтверджують можливість управління полем швидкості і розподілом температури при зміні сумарної витрати палива і окиснювача в діапазоні роботи теплогенеруючих установок малої потужності. Також показано відповідність температурного поля швидкісного при взаємодії неізотермічних струменів.
Посилання
- Averkova, O. A., Logachev, I. N., Logachev, K. I., Zaytsev, O. N. (2017). Cross-flow of air through sealed elevator enclosures. V International Conference on Particle-Based Methods: Fundamentals and Applications, 33–44. Available at: https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/186969/Particles_2017-02_Cross-flow%20of%20air%20trough.pdf?sequence=1&isAllowed=y
- Zaytsev, O., Lapina, E. (2017). Increasing the efficiency of the condensing boiler. Journal of Physics: Conference Series, 891, 012170. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012170
- Penot, F., Pavlović, M. D. (2010). Experimental Study of Non-Isothermal Diverging Swirling and Non-Swirling Annular Jets with Central Aspiration. International Journal of Ventilation, 8 (4), 347–357. doi: https://doi.org/10.1080/14733315.2010.11683858
- Zaytsev, O. N., Tsopa, N. V., Stepancova, N. A. (2018). Processes of Precession and Nutation in Swirling Interacting Gas Jets. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 463, 032053. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/463/3/032053
- Kryzhanovskiy, Yu. V., Kryzhanovskiy, V. N. (2012). Struktura i raschet gazovogo fakela. Kyiv: «Osvita Ukrainy», 96.
- Shtym, A. N., Shtym, K. A., Dorogov, E. Y. (2012). Boiler installations with cyclone pretoptacks. Publishing House Dalnevos. federal. un-ta, 421.
- Gupta, A., Lilli, D., Sayred, N. (1987). Zakruchennye potoki. Moscow: Mir, 588.
- Boyaghchi, F. A., Molaie, H. (2015). Investigating the effect of duct burner fuel mass flow rate on exergy destruction of a real combined cycle power plant components based on advanced exergy analysis. Energy Conversion and Management, 103, 827–835. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.07.008
- Klymchuk, O., Denysova, A., Shramenko, A., Borysenko, K., Ivanova, L. (2019). Theoretical and experimental investigation of the efficiency of the use of heat-accumulating material for heat supply systems. EUREKA: Physics and Engineering, 3, 32–40. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00901
- Klymchuk, A. A., Lozhechnikov, V. F., Mykhailenko, V. S., Lozhechnikova, N. V. (2019). Improved Mathematical Model of Fluid Level Dynamics in a Drum-Type Steam Generator as a Controlled Object. Journal of Automation and Information Sciences, 51(5), 65–74. doi: https://doi.org/10.1615/jautomatinfscien.v51.i5.60
- Mazurenko, A., Denysova, A., Balasanian, G., Klymchuk, O., Tsurkan, A. (2018). Construction of methods to improve operational efficiency of an intermittent heat supply system by determining conditions to employ a standby heating mode. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8 (96)), 25–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.148049
- Myroniuk, K., Voznyak, O., Yurkevych, Y., Gulay, B. (2020). Technical and Economic Efficiency After the Boiler Room Renewal. Proceedings of EcoComfort 2020, 311–318. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57340-9_38
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Александр Андреевич Климчук, Алла Евсеевна Денисова, Никита Олегович Зайцев, Надежда Владимировна Ложечникова, Кристина Игоревна Борисенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
