Енергетична та екологічна ефективність водогрійних котлів малої потужності - Автореферат

Загальні науково - обґрунтовані принципи розробки водогрійних котлів малої потужності (ВКМП) в літературі не зустрічаються. Автором виконано підрозділи теми “Систематизація інформації про методи визначення техногенного навантаження на навколишнє середовище та способи його зменшення”, “Переваги процесу газогенерації над прямим спалюванням відходів деревини”. На відзнаку від відомих методик розрахунку котлоагрегатів, завдяки власним експериментальним результатам, розроблена математична модель водогрійного котла малої потужності для спалювання традиційних та альтернативних палив, що вперше враховує вплив встановлених в жаротрубному пучку нових оригінальних та відомих інтенсифікаторів на закономірності теплообміну в жаротрубному пучку, взаємозвязок теплообміну і аеродинаміки в умовах природної тяги, умови конденсації смоли в елементах котла. Вперше, на основі експериментальних та числових досліджень, показано, що застосування Нормативного методу теплового розрахунку котлоагрегатів для розрахунків жаротрубних водогрійних котлів малої потужності (до 100 КВТ) правомірне лише з врахуванням особливостей конструкцій топок таких котлів, режимів течії газів і початкової ділянки стабілізації потоку в жаротрубному пучку. У наукових працях автора, що опубліковані у співавторстві, здобувачу належать: систематизація залежностей, які можуть бути використані для теплових розрахунків конвективної частини водогрійних котлів малої потужності [1]; розробка математичної моделі інтенсифікованого теплообміну та проведення числових досліджень при різних способах інтенсифікації теплообміну в жаротрубному елементі котла [2]; обробка експериментальних даних, проведення числових досліджень та аналіз результатів досліджень [3-4]; систематизація інформації по роботі котлів на твердому паливі та аналіз отриманих результатів [5]; огляд літературної інформації по відомих вітчизняних і закордонних методах оцінки екологічної ефективності обладнання з точки зору його життєвого циклу [6]; оцінка впливу життєвого циклу котла на навколишнє середовище при роботі на різних видах палива, аналіз та узагальнення результатів досліджень [7]; розробка критеріїв для оцінки інтенсифікованого теплообміну в жаротрубних пучках котлів та проведення числових досліджень із використанням розроблених критеріїв [8]; проведення експериментальних досліджень, розробка методики обробки дослідних даних, аналіз і узагальнення експериментальних даних [9]; розробка методики і проведення експериментальних досліджень по дослідженню інтенсифікованого теплообміну в газоводяному теплообміннику, аналіз і узагальнення результатів досліджень, розробка залежностей для розрахунку інтенсифікованого теплообміну в круглих каналах [10]; огляд патентної інформації, аналіз переваг та недоліків аналогу і прототипу, числові дослідження щодо можливого ефекту інтенсифікації теплообміну [11]; огляд патентної інформації, аналіз переваг та недоліків аналогу і прототипу, числові дослідження щодо можливого ефекту інтенсифікації теплообміну [12]; огляд патентної інформації, аналіз переваг та недоліків аналогу і прототипу, ідея встановлення електронагрівників в водяній рубашці [13].У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено обєкт та предмет дослідження, методи дослідження, наукову новизну і практичне значення, наведено відомості про апробацію та впровадження результатів роботи. Показано, що на сьогоднішній день немає загальних принципів розробки водогрійних котлів потужністю до 100 КВТ. Аналіз відомої літератури показав недостатність інформації по теплових та аеродинамічних розрахунках інтенсифікованого теплообміну в жаротрубних котлах малої потужності, а також недостатню кількість даних про дослідження показників роботи котлів малої потужності з інтенсифікацією теплообміну. Проаналізовано сучасні методи оцінки екологічної ефективності водогрійних котлів малої потужності і показано, що існуючі методи оцінки ефективності котлів малої потужності побудовані на техніко - економічних показниках і обмеженнях по шкідливих викидах під час роботи котлів.Система відведення теплоти, яку генерує котел 1, складається з теплообмінника поверхневого типу 2, циркуляційного насоса 3, трубопроводів прямої та зворотної котлової води 4, обладнаних шаровими кранами 5, та лічильника марки СК 15Г - 01 для вимірювання витрати води через водяну порожнину котла 6. В процесі проведення досліджень вимірювались такі параметри: температура відхідних газів, °С; температура прямої та зворотної води, °С; витрата газу, м3/с; витрата води, м3/с; вміст кисню у відхідних газах, %; тиск газу на вході в блок пальників, Па; час проведення експерименту; вміст СО у відхідних газах, мг/м3 ; вміст СО2 у відхідних газах, %; вміст NOX у відхідних газах, мг/м3 . Математична модель теплового та аеродинамічного розрахунку ВКМП складається з модулів: модуль розрахунків обємів продуктів згорання; модуль розрахунків теплового балансу і витрати палива; модуль розрахунків теплообміну в топці; модуль розра

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ