Застосування теплового насосу для глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла КВ-ГМ-20
Ескіз недоступний
Дата
2018
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Магістерська дисертація на здобуття ступеня магістра за освітньо-професійною програмою підготовки на тему: «Застосування теплового насосу для глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла КВ-ГМ-20»: 96 с., 28 рис., 5 табл., 4 дод., 44 джерел, 5 креслеників формату А1, 5 плакатів.
Об’єкт розробки – контактний утилізатор теплоти відхідних газів котла.
Мета роботи – розробка системи глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла, що складається з двох основних технологічних елементів, які забезпечують вирішення актуальних задач енергоефективності джерел теплопостачання та захисту навколишнього середовища: газокрапельного контактного утилізатора та теплового насосу.
На базі робіт співробітників кафедри теоретичної і промислової теплотехніки НТУУ "КПІ" проведено аналіз стану речей з тепло- та масообміном між парогазовою сумішшю та ансамблем дискретних водяних крапель з метою розробки процедури теплового розрахунку газокрапельного контактного утилізатора теплоти відхідних газів котла.
Наведені розрахунки (при заданому виді палива та його робочому складі) параметрів відхідних газів на вході до газокрапельного утилізатора. Визначені об'єми необхіного для горіння палива повітря, витрати палива для забезпечення номінального теплового навантаження котла, парціальний тиск водяної пари в димових газах, ентальпію на вході газів до утилізатора.
Проведені термодинамічні розрахунки теплових насосів для трьох різних робочих тіл для умов використання теплої води після газокрапельного утилізатора відхідних газів в якості їхнього нижнього джерела. Показано, що у випадку утилізації всього об'єму відхідних газів котла КВ-ГМ-20 цими утилізаторами застосування ТН неможливе через відсутність компресорів (необхідної потужності та робочих параметрів, що серійно виготовлюються) для стискання парової фази їх робочих тіл. Запропоновано застосування ТН для глибокої утилізації теплоти тільки частини об'єму відхідних газів котла КВ-ГМ-20 з утилізацією іншої частини цих газів в рекуперативних нагрівачах повітря для горіння палива.
Вибрано фреон для робочого теплового насосу та проведено термодинамічний його розрахунок для споживача з тепловим навантаженням його конденсатора 100 кВт і температурою гарячої води на виході з ТН - 75 °C. На основі цього розрахунку вибрано компресор марки CSH-53-60Y фірми BITZER з максимальною електричною потужністю 65 кВт.
Виконано тепловий розрахунок газокрапельного контактного утилізатора теплоти відхідних газів котла на базі раніше розробленої його процедури. Показана його теплова ефективність та малозатратність. Для реалізації проекту цього утилізатора з теплопродуктивність в кВт і глибоким охолодженням димових газів з 155 до 55 °C потрібно всього один насос потужністю 600 Вт, одна труба діаметром 57×3 довжиною 1,3 м, вісім напівдюймових труб загальною довжиною 9 м, прокат металічних кутів 30×30 довжиною 4 м та простих бронзових деталей з токарною обробкою для форсунки (масою до 100 г кожна).
Практичне значення цієї роботи полягає, окрім прикладу розрахунків для контактного газокрапельного утилізатора теплоти газів, ще і в окресленні границь використання ТН в системах глибокої утилізації теплоти відхідних газів енерготехнологічних агрегатів. Показано напрямок розвитку теплових насосів для забезпечення утилізації відхідних газів котлів великих котелень та ТЕС.
Передбачені заходи з охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях.
Опис
Ключові слова
масовіддача, форсунка, тепловий насос, газокрапельний утилізатор, фреон, компресор, відхідні гази, парціальний тиск, mass return, nozzle, heat pump, gas discharger, freon, compressor, exhaust gases, partial pressure, массоотдачи, форсунка, тепловой насос, азокрапельний утилизатор, компрессор, отходящие газы, парциальное давление
Бібліографічний опис
Онісімчук, О. В. Застосування теплового насосу для глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла КВ-ГМ-20 : магістерська дис. : 144 Теплоенергетика / Онісімчук Олексій Вікторович. – Київ, 2018. – 99 с.