Про імпульсний нагрів теплоносія у системах теплопостачання

Автор(и)

  • F. I. Lukhtura ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • K. Ye. Plakhotnik ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • V. I. Tsiganov ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.36.2018.142530

Ключові слова:

джерело тепла, теплоносій, система теплопостачання, імпульс, коефіцієнт заповнення циклу

Анотація

Розглянуто питання, пов'язані з впливом імпульсного нагріву теплоносія на ефективність роботи і параметри систем теплопостачання. При реалізації такого методу в системах опалення приватних житлових приміщень (будинків) «водогрійний котел – теплообмінники – житлові приміщення», де робочим тілом (теплоносієм) є вода та ін., необхідно, поряд з підтриманням комфортних умов всередині приміщень, створити ефективний режим експлуатації з мінімізацією споживання палива, що можливо може бути взаємовиключними факторами впливу. Крім того, в технічній літературі теоретичне обґрунтування ефективності використання імпульсного нагріву теплоносія в системах опалення житлових будинків вкрай обмежена, що послужило формулюванню мети даної роботи. Для її досягнення розроблена математична модель теплової роботи індивідуальної системи опалення будівлі з імпульсним нагріванням теплоносія. На основі аналізу рівняння динаміки нагріву теплоносія визначені основні параметри імпульсного опалення системи теплопостачання будівлі, раціональні значення тривалості підведення тепла і паузи між імпульсами, а також скважності імпульсів, в залежності від величин поверхні нагріву опалювальних приладів в будинках і теплових втрат в навколишнє середовище. Показано суттєвий вплив зазначених функціональних параметрів на характеристики імпульсного підведення тепла і інтенсивність нагріву теплоносія. Визначено діапазони зміни частоти імпульсів, в межах яких може бути більш ефективний імпульсний режим підведення тепла в системах опалення. Введено поняття, за аналогією з регулярним режимом нагріву (охолодження), темпу нагріву (охолодження) теплоносія – швидкості зміни його температури

Посилання

  1. Список использованных источников (ГОСТ):
  2. Раушенбах Б.В. Вибрационное горение / Б.В. Раушенбах. – М. : Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. – 498 с.
  3. Теория топочных процессов / Г.Ф. Кнорре [и др.]. – М.-Л. : Энергия, 1966. – 491 с.
  4. Кацнельсон Б.Д. Сжигание топлива в пульсирующем потоке / Б.Д. Кацнельсон, А.А. Таракановский // Теория и практика пульсационного горения : Тр. ЦКТИ. – Л., 1965. – Вып. 64. – С. 3-7.
  5. Исследование теплового режима нагревательного колодца с одной верхней горелкой при импульсном отоплении / М.А. Глинков, В.Ю. Каганов, Ш. Энекеш, Б. Габор, Т. Сарка // Сталь. – 1973. – № 2. – С. 171-173.
  6. Работа нагревательных колодцев с верхней горелкой при пульсирующем факеле / Е.А. Капустин, Ю.Н. Шаламов, А.М. Кулаков, П.Т. Кривенко, А.И. Киселев // Сталь. – 1980. – № 2. – С. 1105-1107.
  7. Ревун М.П. Интенсификация работы нагревательных печей // М.П. Ревун, В.И. Гранковский, А.Н. Байбуз. – К. : Техніка, 1987. – 136 с.
  8. Ревун М.П. Новые схемы импульсного отопления нагревательных и термических печей / М.П. Ревун, Е.Н. Баришенко, А.И. Чепрасов // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2005. – № 3. – С. 97-100.
  9. Прибытков И.А. О распределении тепловой нагрузки при импульсно-скоростном нагреве металла / И.А. Прибытков // Известия вузов. Черная металлургия. – 1997. – № 7. – С. 66-69.
  10. Изотов Б.В. Математическое моделирование тепловой работы методической печи с импульсным отоплением / Б.В. Изотов, Ю.Н. Шаламов, А.С. Безчерев / Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ПДТУ. – Маріу-поль, 2009. – Вип. 19. – С. 222-226.
  11. Импульсный режим подключения грунтовых теплообменников в теплонасосных отопительных системах / С.А. Андреев, В.И. Загинайлов, Т.В. Иванова, Е.А. Флегонтов // Вестник Федерального Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина». – 2015. – № 6 (70). – С. 39-44.
  12. Таймаров М.А. Котёл пульсирующего горения природных и пиролизных газов / М.А. Таймаров, М.Р. Шарипов // Вестник Казанского технологического университета. – 2013. – Т. 16. – № 21. – С. 133-135.
  13. Синицын А.А. Исследование особенностей работы котла, основанного на пульсирующем горении газообразного топлива / А.А. Синицын // Нефтегазовое дело. – 2006. – № 2. – С. 1-13.
  14. Дегтярь А.Б. Построение алгоритма импульсного отопления зданий и исследование режимов его работы / А.Б. Дегтярь, В.И. Панферов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. – 2008. – Вып. 8. – № 17 (117). – С. 41-44. – (Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника).
  15. Нагорная А.Н. Моделирование и управление тепловым режимом здания / А.Н. Нагорная, В.И. Панферов, Е.Ю. Пашнина // Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции: материалы Межд. науч.-техн. конф. - М. : МГСУ, 2005. - С. 94-98.
  16. Панферов В.И. Погрешность определения среднего значения температурного напора отопительного прибора / В.И. Панферов, А.Б. Дегтярь, Ю.Н. Денисенко // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности: материалы 5-й Рос. науч.-техн. конф. - Ульяновск : УлГТУ, 2006. - Т. 1. – С. 190-194.
  17. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для ВУЗов / Е.Я. Соколов. - М. : Изд-во МЭИ, 1999. - 472 с.
  18. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим / Г.М. Кондратьев. – М. : Гостехтеоретиздат, 1954. – 408 с.
  19. Черпаков П.В. Теория регулярного теплообмена / П.В. Черпаков. – М. : Энергия, 1975. – 225 с.
  20. References:
  21. Raushenbakh B.V. Vibratsionnoye goreniye [Vibration combustion]. Moscow, State Publishing House of Physical and Mathematical Literature Publ., 1961. 498 p. (Rus.)
  22. Knorre G.F., Aref'ev K.M., Blokh A.G. Teoriya topochnykh protsessov [The theory of furnace processes]. Moscow-Leningrad, Energia Publ., 1966. 491 p. (Rus.)
  23. Katsnel'son B.D. Szhiganiye topliva v pul'siruyushchem potoke [Combustion of fuel in pulsating flow]. Teoriya i praktika pul'satsionnogo goreniya: Tr. TSKTI - Theory and practice of pulsating combustion: Works of CKTI, 1965, iss. 64, pp. 3-7. (Rus.)
  24. Glinkov M.A., Kaganov V.Yu., Enekesh Sh., Gabor B., Sarka T. Issledovaniye teplovogo rezhima nagrevatel'nogo kolodtsa s odnoy verkhney gorelkoy pri impul'snom otoplenii [Investigation of the thermal conditions of a heating well with a single top burner under pulsed heating]. Stal' – Steel, 1973, no. 2, pp. 171-173. (Rus.)
  25. Kapustin Ye.A., Shalamov Yu..N., Kulakov A.M., Krivenko P.T., Kiselev A.I. Rabota nagrevatel'nykh kolodtsev s verkhney gorelkoy pri pul'siruyushchem fakele [Work of heating wells with an upper burner with a pulsating flame]. Stal' – Steel, 1980, no. 2, pp. 1105-1107. (Rus.)
  26. Revun M.P., Grankovskiy V.I., Baybuz A.N. Intensifikatsiya raboty nagrevatel'nykh pechey [Intensification of the operation of heating furnaces]. Kiev, Equipment Publ, 1987. 136 p. (Rus.)
  27. Revun M.P., Barishenko Ye.N., Cheprasov A.I. Novyye skhemy impul'snogo otopleniya nagrevatel'nykh i termicheskikh pechey [New schemes of pulse heating of heating and thermal furnaces]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost' – Metallurgical and mining industry, 2005, no. 3, pp. 97-100. (Rus.)
  28. Pribytkov I.A. O raspredelenii teplovoy nagruzki pri impul'sno-skorostnom nagreve metalla [On the distribution of thermal load during pulse-speed heating of metal]. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya – News of high schools. Ferrous metallurgy, 1997, no. 7, pp. 66-69. (Rus.)
  29. Izotov B.V., Shalamov Yu.N., Bezcherev A.S. Matematicheskoye modelirovaniye teplovoy raboty metodicheskoy pechi s impul'snym otopleniyem [Mathematical modeling of thermal work of a methodical furnace with impulse heating]. Vísnik Priazovs'kogo derzhavnogo tekhníchnogo uníversitetu – Reporter of the Priazovskyi State Technical University, 2009, iss. 19, pp. 222-226. (Rus.)
  30. Andreyev S.A., Zaginaylov V.I., Ivanova T.V., Flegontov Ye.A. Impul'snyy rezhim podklyucheniya gruntovykh teploobmennikov v teplonasosnykh otopitel'nykh sistemakh [Pulsed mode of connection of ground heat exchangers in heat pump heating systems]. Vestnik Federal'nogo Gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya «Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet im. V.P. Goryachkina» – Vestnik of Federal State Educational Establishment of Higher Professional Education «Moscow State Agroengineering University named after V.P. Goryachkin», 2015, no. 6 (70), pp. 39-44. (Rus.)
  31. Taymarov M. A., Sharipov M. R. Kotol pul'siruyushchego goreniya prirodnykh i piroliznykh gazov [Boiler of pulsating combustion of natural and pyrolysis gases ]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta – Bulletin of Kazan Technological University, 2013, vol. 16, no. 21, pp. 133-135. (Rus.)
  32. Sinitsyn A.A. Issledovaniye osobennostey raboty kotla, osnovannogo na pul'siruyushchem gorenii gazoobraznogo topliva [Investigation of the peculiarities of the operation of the boiler based on the pulsating combustion of gaseous fuels]. Neftegazovoye delo – Oil and Gas Business, 2006, no. 2, pp. 1-13. (Rus.)
  33. Degtyar' A.B., Panferov V.I. Postroyeniye algoritma impul'snogo otopleniya zdaniy i issledovaniye rezhimov yego raboty [Construction of an algorithm for pulsed heating of buildings and study of its operating modes]. Vestnik Iuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya «Komp'yuternyye tekhnologii, upravleniye, radioelektronika» – Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer Technologies, Automatic Control & Radioelectronics, 2008, iss. 8, no. 17 (117), pp. 41-44. (Rus.)
  34. Nagornaya A.N., Panferov V.I., Pashnina Ye.Yu. Modelirovanie i upravlenie teplovym rezhimom zdaniia. Materialy Mezhd. nauch.-tekh. konf. «Teoreticheskiye osnovy teplogazosnabzheniya i ventilyatsii» [Modeling and control of the thermal regime of the building. Proceedings of the Int. Sci.-Tech. Conf. «Theoretical Foundations of Heat and Gas Supply and Ventilation»]. Moscow, MGSU, 2005, pp. 94-98. (Rus.)
  35. Panferov V.I., Degtyar' A.B., Denisenko Yu.N. Pogreshnost' opredeleniia srednego znacheniia temperaturnogo napora otopitel'nogo pribora. Materialy 5-i Ross. nauch.-tekh. konf. «Energosberezheniye v gorodskom khozyaystve, energetike, promyshlennosti» [The error in determining the average value of the temperature head of the heater. Proceedings of the 5th Russ. sci-tech. conf. «Energy saving in the city economy, energy, industry»]. Ul'yanovsk, UlGTU, 2006, vol. 1, pp. 190-194. (Rus.)
  36. Sokolov Ye.Ya. Teplofikatsiya i teplovyye seti: uchebnik dlya vuzov [Heating and heating networks: a textbook for universities]. Moscow, Publishing house of the Moscow Power Engineering Institute Publ., 1999. 472 p. (Rus.)
  37. Kondrat'yev G.M. Regulyarnyy teplovoy rezhim [Regular thermal conditions ]. Moscow, Gostekhteoretizdat Publ., 1954, 408 p. (Rus.)
  38. Cherpakov P.V. Teoriya regulyarnogo teploobmena [Theory of regular heat exchange]. Moscow, Energy Publ., 1975, 225 p. (Rus.)

##submission.downloads##

Як цитувати

Lukhtura, F. I., Plakhotnik, K. Y., & Tsiganov, V. I. (2018). Про імпульсний нагрів теплоносія у системах теплопостачання. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (36), 101–112. https://doi.org/10.31498/2225-6733.36.2018.142530

Номер

№ 36 (2018): Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Розділ

Теплотехніка та теплоенергетика

Ліцензія

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.