Об эффективности раздельной выработки тепла на отопление и горячее водоснабжение в рамках одного водогрейного агрегата

Рассмотрение принципиальной схемы централизованного теплоснабжение и топливосберегающего газового водонагревателя. Преимущества топливосберегающего водонагревателя. Определение основных показателей использования топливосберегающего водонагревателя.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.01.2017
Размер файла 151,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Об эффективности раздельной выработки тепла на отопление и горячее водоснабжение в рамках одного водогрейного агрегата

К.т.н. Б. И. Почупайло, доцент, проректор

к. т.н. М.И. Кулешов, доцент,

к. т.н. Б.П. Васильев, доцент,

С.В. Березкин, генеральный директор

В настоящее время наиболее распространенными системами теплоснабжения являются централизованные системы (рис. 1). В таких системах горячая сетевая вода вырабатывается в водогрейных котлах 2 и по внешним тепловым сетям 6, 7 подается многочисленным потребителям 8. В тепловых пунктах теплопотребителей часть сетевой воды направляется на нужды отопления теплопотребителя 11, 12, а другая часть используется для нагревания воды 14 для нужд горячего водоснабжения 15 в теплообменниках «вода-вода» (бойлерах) 13.

В котельных используются водогрейные котлы, КПД которых по низшей теплотворной способности топлива составляет 90-92%, а потери тепла с уходящими газами составляют в этом случае 7-9%. При этом скрытая теплота конденсации водяных паров в уходящих газах в тепловых потерях с уходящими газами не учитывается. Поэтому, при оценке КПД котла по высшей теплотворной способности топлива, он становится равным 78-80%, а потери тепла с уходящими газами возрастают до 19-21%, что указывает на реальные возможности радикального повышения КПД теплогенераторов на 14-15%. Кроме того, в целях достижения вышеуказанных КПД в традиционных водогрейных котлах для установления значений температур уходящих газов в пределах 110-140 ОC необходимы очень развитые поверхности конвективного теплообмена, которые обуславливаются неизбежным снижением средней разности температур между теплоносителями при минимальных значениях коэффициентов теплопередачи от продуктов сгорания топлива к нагреваемой сетевой воде. По этим причинам традиционные водогрейные котлы весьма громоздки, металлоемки и, как следствие, дороги.

Альтернативным вариантом традиционным водогрейным котлам является топливосберегающий водонагреватель (ТГВ) с раздельной выработкой воды на отопление и горячее водоснабжение, схематично представленный на рис. 2. Его главной особенностью является то, что вода для отопительных нужд нагревается в радиационной части, а вода на цели горячего водоснабжения - в контактно-рекуперативной части, расположенной после радиационной части по ходу движения топочных газов. Такая особенность позволяет получить следующие преимущества.

Температура уходящих газов после ТГВ может быть равна 30-35 ОC с остаточным влагосодержанием 0,03-0,035 кг/кгс г. при энтальпии до125 кДж/кгс.г., что составляет по высшей теплотворной способности топлива около 4%. Следовательно, КПД водонагревателя приближается к96% вместо 78-80% у традиционных водогрейных котлов (по высшей теплотворной способности топлива). При этом вода на горячее водоснабжение нагревается до требуемых нормами 60 ОC и направляется в распределительный коллектор теплопотребителя.

В радиационной части ТГВ коэффициент теплоотдачи от высокотемпературных продуктов сгорания топлива к поверхности теплообмена имеет максимальные величины за счет высоких значений радиационной составляющей теплопереноса, что, соответственно, обуславливает максимально возможные значения коэффициента теплопередачи в целом. Величины средних разностей температур между теплоносителями (газ-вода) весьма значительны, что так же обуславливает небольшие требуемые поверхности теплообмена для нагрева теплоносителя на нужды отопления.

топливосберегающий водонагреватель теплоснабжение газовый

Предлагаемый ТВГ предназначен, прежде всего, для установки непосредственно в объектах теплопотребления различного назначения. В летний период года, когда отсутствует отопительная нагрузка, но охлаждение радиационной части ТГВ необходимо, теплоноситель из радиационной части направляется в бойлер на нагревание воды для нужд горячего водоснабжения. Расчеты показывают, что при 100% тепловой производительности ТГВ (50% - на отопление и 50% - на нужды горячего водоснабжения) тепловая нагрузка на радиационную часть составляет около 75% (25% из которых перебрасывается на нагревание воды на горячее водоснабжение через бойлер), а нагрузка на контактно-рекуперативную часть составляет около 25%. Таким образом, требуемая тепловая производительность вспомогательного бойлера по предлагаемому варианту (рис. 3) в два раза меньше, чем по традиционному варианту (рис. 1).

ТВГ может быть создан на любую теплопроизводительность (0,1-10 МВт) и на требуемые параметры отопительной системы.

Как показывают технические проекты ТГВ, занимаемые ими производственные площади в 2-3 раза меньше, а масса в 1,7-2 раза меньше, чем у традиционных водогрейных котлов равной теплопроизводительности.

ТВГ принципиально может работать на газообразном, жидком и твердом видах топлива. Причем, в последних двух случаях контактно-рекуперативная часть может служить эффективным золосажеуловителем.

Разработанный в БГТУ им. В.Г. Шухова ТВГ защищен патентами Российской Федерации и положительными решениями на их выдачу.

Выводы

1. В предлагаемом ТВГ используется скрытая теплота конденсации водяных паров в уходящих газах, что позволяет экономить около 15% за счет повышения его КПД.

2. Регулирование тепловых нагрузок по отопительной воде и по воде на горячее водоснабжение осуществляется через вспомогательный бойлер, что позволяет круглосуточно поддерживать КПД нагревателя на уровне 95-96% по высшей теплотворной способности топлива.

3. ТВГ имеет существенно меньшие габариты и металлоемкость, чем традиционные водогрейные котлы.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Принцип действия и техническая характеристика водонагревателя электрического НЭ-1А. Расчет производительности аппарата. Тепловой баланс аппарата. Основные технические показатели работы водонагревателя. Расчет кинематического коэффициента теплоотдачи.

    курсовая работа [108,3 K], добавлен 17.06.2011

  • Изучение современных методов управления производственными процессами на основе компьютерных технологий. Разработка математической модели бытового водонагревателя с системой подводящих труб и создание автоматизированной системы управления в Trace Mode.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 14.07.2012

  • Расчет тепловых нагрузок района города. График регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке в закрытых системах теплоснабжения. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях, расход воды на горячее водоснабжение и отопление.

    курсовая работа [269,3 K], добавлен 30.11.2015

  • Расчет размеров футеровки, толщины кладки стен и купола водонагревателя объемом 3300 м. Определение температуры на стыке слоев и теплопроводности для каждого слоя. Построение графика зависимости температуры стыков, схемы футеровки воздухонагревателя.

    контрольная работа [885,2 K], добавлен 07.10.2015

  • Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд. Расчет водяных и пароводяных теплообменников, дымовой трубы. Обоснование выбора дымососа.

    курсовая работа [516,3 K], добавлен 18.05.2011

  • Расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение по удельной тепловой характеристике. Тепловые потери и величина охлаждения воды в трубопроводах. Пьезометрический график. Подбор сетевого теплообменника для горячего водоснабжения.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2017

  • Применение водогрейного газомазутного котла КВ-ГМ-100 в качестве агрегата для технологических нужд предприятий в самых разных отраслях экономики. Классификация котлов, использование их для отопления, горячего водоснабжения и технологических целей.

    реферат [964,2 K], добавлен 20.03.2017

  • Затраты на отопление и теплоснабжение, выбор между централизованным и автономным видом отопления. Фактические данные по расходу электроэнергии на отопление тепловыми гидродинамическими насосами. Принцип работы и преимущества гидродинамического насоса.

    статья [568,6 K], добавлен 26.11.2009

  • Принцип действия реле-регулятора температуры и устройства встроенной температурной защиты. Автоматический и ручной режим работы водонагревателя. Расчет допустимого тока работы котла при полной мощности. Выбор безопасных проводов и способ их прокладки.

    курсовая работа [325,3 K], добавлен 06.01.2016

  • Расчёт по определению количества теплоты, необходимого на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для жилищно-коммунального сектора и промышленных предприятий. Гидравлический расчет тепловой сети, выбор оборудования для проектируемой котельной.

    курсовая работа [917,0 K], добавлен 08.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.