Застосування теплового насосу для глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла КВ-ГМ-20

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБезродний, Михайло Костянтинович
dc.contributor.authorОнісімчук, Олексій Вікторович
dc.date.accessioned2019-01-10T12:32:09Z
dc.date.available2019-01-10T12:32:09Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenMaster's dissertation for obtaining a master's degree by an educational-professional program of the preparation on the topic: "Heat pump for deep waste-heat recovery of KV-GM-20 boiler": 96 p., 28 figures, 5 tables, 4 pp., 44 sources, 5 A1 format printers, 5 posters. The object of development is the contact heat recovery of the waste gas of the boiler. The purpose of the work is to develop a system for the deep utilization of the heat of the waste gas of the boiler, which consists of two main technological elements that provide the solution of the actual tasks of energy efficiency of heat supply sources and environmental protection: a gas contact contact recycler and a heat pump. On the basis of the work of the staff of the Department of Theoretical and Industrial Heat Engineering, NTUU "KPI", an analysis of the state of things with heat and mass exchange between the steamgas mixture and the ensemble of discrete water droplets was conducted in order to develop a procedure for heat calculation of the gasduct contact heat recovery utilizing the boiler waste gas. The calculations (at the given type of fuel and its working composition) of the waste gas parameters at the inlet to the gas dispenser are given. The volumes of fuel for the burning of fuel are determined, the fuel consumption to ensure the nominal boiler heat load, the partial pressure of the steam in the flue gases, the enthalpy at the gas inlet to the waste heat exchanger. The thermodynamic calculations of heat pumps for three different working bodies for the conditions of use of warm water after the gas discharger of waste gases as their lower source are carried out. It is shown that in the case of utilization of the entire volume of waste gases of the boiler KV-GM-20 by these utilizers, the use of TN is impossible due to the absence of compressors (required power and working parameters that are serially produced) for compressing the vapor phase of their working bodies. The application of TN for the deep utilization of heat is only part of the volume of waste gases of the boiler-house KV-GM-20 with the utilization of the rest of these gases in the recuperative air heaters for combustion of fuel. The freon for the working heat pump was chosen and thermodynamic calculation for the consumer was carried out with the thermal load of its capacitor 100 kW and the temperature of hot water at the outlet with TN-75 ºC. On the basis of this calculation, a compressor of the brand CSH-53-60Y of the company BITZER with the maximum electric power of 65 kW was chosen. The thermal calculation of the gasduct contact heat recovery of the waste gas of the boiler on the basis of its previously developed procedure is executed. It shows its thermal efficiency and low cost. In order to realize the project of this utilizer with heat output in kW and deep cooling of flue gases from 155 to 55 ºC, only one pump is required with a capacity of 600 W, one pipe with a diameter of 57x3, a length of 1.3 m, eight half-inch pipes of a total length of 9 m, rolling metal angles of 30x30 with a length of 4 m and simple bronze parts with turning for an atomizer (weighing up to 100 g each). The practical significance of this work is, in addition to the example of calculations for the contact gas-scrubber heat recovery gas, and also in the outline of the boundaries of the use of thermal energy in the systems of deep utilization of the heat of waste gases of power engineering aggregates. The direction of development of heat pumps for ensuring the utilization of waste gases of boilers of large boilers and TPPs is shown. Occupational safety and emergency measures are foreseen.uk
dc.description.abstractruМагистерская диссертация на соискание степени магистра по образовательно-профессиональной программе подго-товки на тему: «Применение теплового насоса для глубокой утилизации теплоты отходящих газов котла КВ-ГМ-20»: 96 с., 28 рис., 5 табл., 4 доп., 44 источника, 5 чертежей формата А1, 5 плакатов. Объект разработки - контактный утилизатор теплоты отходящих газов котла. Цель работы - разработка системы глубокой утилизации теплоты отходящих газов котла, состоит из двух основных технологических элементов, обеспечивающих решение актуальных задач энергоефективности источников теплоснабжения и защиты окружающей среды: газокрапельного контктного утилизатора и теплового насоса. На базе работ сотрудников кафедры теоретической и промышленной теплотехники НТУУ "КПИ" проведено анализ состояния дел по тепло- и массообмена между парогазовой смесью и ансамблем дискретных водяных капель с целью разработки процедуры теплового расчета газокрапельного контактного утилизатора теплоты отходящих газов котла. Приведенные расчеты (при заданном виде топлива и его рабочем составе) параметров отходящих газов на входе в газокрапельного утилизатора. Определены объемы необхино для горения топлива уездря, расхода топлива для обеспечения номинальной тепловой нагрузки котла, парциальное давление водяного пара в дымовых газах, энтальпию на входе газов в утилизатора. Проведенные термодинамические расчеты тепловых насосов для трех различных рабочих тел для условий использования теплой воды после газокрапельного утилизатора уходящих газов в качестве их нижнего источника. Показано, что в случае утилизации всего объема отходящих газов котла КВ-ГМ-20 этими утилизаторами применения ТН невозможно из-за отсутствия компрессоров (необходимой мощности и рабочих параметров серийно изготавливаются) для сжатия паровой фазы их рабочих тел. Зао-предлагаемый применения ТН для глубокой утилизации теплоты только части объема отходящих газов кот-ла КВ-ГМ-20 с утилизацией остальной части этих газов в рекуперативных нагревателях воздуха для горения топлива. Выбрано фреон для рабочего теплового насоса и проведения термодинамический его расчет для потребителя с тепловой нагрузкой его конденсатора 100 кВт и температурой горячей воды на выходе из ТН - 75 ºC. На основе этого расчета выбрано компрессор марки CSH-53-60Y фирмы BITZER с максимальной электрической мощностью 65 кВт. Выполнен тепловой расчет газокрапельного контактного утилизатора теплоты отходящих газов котла на базе ранее разработанной его процедуры. Показана его тепловая эффективность и малозатратнисть. Для реализации проекта этого утилизатора с теплопроизводительность в кВт и глубоким охлаждением дымовых газов с 155 до 55 ºC нужно всего один насос мощностью 600 Вт, одна труба диаметром 57x3 длиной 1,3 м, восемь полудюймовая труб общей длиной 9 м, прокат металлических углов 30x30 длиной 4 м и простых бронзовых деталей из токарной обработкой для форсунки (массой до 100 г каждая). Практическое значение этой работы заключается, кроме примера расчетов для контактной газокрапе-льного утилизатора теплоты газов, еще и в определение границ использования ТН в системах глубокой утилизации теплоты отходящих газов энерготехнологических агрегатов. Показано направление развития тепловых насосов для обеспечения утилизации отходящих газов котлов крупных котельных и ТЭС. Предусмотрены мероприятия по охране труда и безопасности в чрезвычайных ситуациях.uk
dc.description.abstractukМагістерська 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.uk
dc.format.page99 с.uk
dc.identifier.citationОнісімчук, 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.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/25674
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectмасовіддачаuk
dc.subjectфорсункаuk
dc.subjectтепловий насосuk
dc.subjectгазокрапельний утилізаторuk
dc.subjectфреонuk
dc.subjectкомпресорuk
dc.subjectвідхідні газиuk
dc.subjectпарціальний тискuk
dc.subjectmass returnuk
dc.subjectnozzleuk
dc.subjectheat pumpuk
dc.subjectgas dischargeruk
dc.subjectfreonuk
dc.subjectcompressoruk
dc.subjectexhaust gasesuk
dc.subjectpartial pressureuk
dc.subjectмассоотдачиuk
dc.subjectфорсункаuk
dc.subjectтепловой насосuk
dc.subjectазокрапельний утилизаторuk
dc.subjectкомпрессорuk
dc.subjectотходящие газыuk
dc.subjectпарциальное давлениеuk
dc.subject.udc647;536.24uk
dc.titleЗастосування теплового насосу для глибокої утилізації теплоти відхідних газів котла КВ-ГМ-20uk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Onisimchuk_magistr.doc
Розмір:
7.85 MB
Формат:
Microsoft Word
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТПТ)
Магістерські роботи