:: ECONOMY :: ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОТИ ВИТЯЖНОГО ПОВІТРЯ ДЛЯ НАГРІВАННЯ ПРИПЛИВНОГО В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦІЇ :: ECONOMY :: ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОТИ ВИТЯЖНОГО ПОВІТРЯ ДЛЯ НАГРІВАННЯ ПРИПЛИВНОГО В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦІЇ
:: ECONOMY :: ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОТИ ВИТЯЖНОГО ПОВІТРЯ ДЛЯ НАГРІВАННЯ ПРИПЛИВНОГО В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦІЇ
 
UA  RU  EN
         

Світ наукових досліджень. Випуск 36

Термін подання матеріалів

17 грудня 2024

До початку конференції залишилось днів 10



  Головна
Нові вимоги до публікацій результатів кандидатських та докторських дисертацій
Редакційна колегія. ГО «Наукова спільнота»
Договір про співробітництво з Wyzsza Szkola Zarzadzania i Administracji w Opolu
Календар конференцій
Архів
  Наукові конференції
 
 Лінки
 Форум
Наукові конференції
Наукова спільнота - інтернет конференції
Світ наукових досліджень www.economy-confer.com.ua

 Голосування 
З яких джерел Ви дізнались про нашу конференцію:

соціальні мережі;
інформування електронною поштою;
пошукові інтернет-системи (Google, Yahoo, Meta, Yandex);
інтернет-каталоги конференцій (science-community.org, konferencii.ru, vsenauki.ru, інші);
наукові підрозділи ВУЗів;
порекомендували знайомі.
з СМС повідомлення на мобільний телефон.


Результати голосувань Докладніше

 Наша кнопка
www.economy-confer.com.ua - Економічні наукові інтернет-конференції

 Лічильники
Українська рейтингова система

ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОТИ ВИТЯЖНОГО ПОВІТРЯ ДЛЯ НАГРІВАННЯ ПРИПЛИВНОГО В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦІЇ

 
18.10.2022 20:55
Автор: Боженко Михайло Федорович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна; Камишний Богдан Михайлович, студент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна
[26. Технічні науки;]

ORCID: 0000-0003-2649-0901 (Боженко М.Ф.)

Відомо, що системи вентиляції призначені для створення у приміщеннях повітряного середовища, яке повинно задовольняти санітарно-гігієнічним вимогам та умовам виробництва. Це досягається шляхом видалення із приміщень забрудненого повітря та подаванням до них свіжого зовнішнього.

За допомогою систем вентиляції повітря очищується від пилу і інших шкідливих речовин та  підігрівається  в холодний період року [1].

Найпоширенішими для громадських та промислових будівель є системи припливно-витяжної механічної вентиляції, основними елементами яких є: повітрозабірні пристрої, фільтри, калорифери, припливні та витяжні вентилятори,  повітророзподільні та витяжні пристрої, повітропроводи. Обладнання для очищення повітря від пилу, нагрівання та переміщення повітря розташовується в припливних камерах, які можуть бути моноблочними або набірними. 

Необхідною умовою в сучасних системах вентиляції є використання теплоти вентиляційних викидів для нагрівання припливного повітря в рекуператорах або регенераторах.

Як приклад,  в роботі виконані розрахунки повітрообміну для промислового цеху, розташованого в м. Тернопіль, з надходженням потоків теплоти від технологічного обладнання  Qт = 300 кВт і вологи Wт = 0,1 кг/с.

За методиками [1] визначені надходження потоків теплоти та вологи від 

людей і теплоти від сонячної радіації, а сумарні потоки теплоти і вологи складають відповідно Qпр = 318 кВт і Wпр = 0,102 кг/с.

За [2] визначені кліматологічні дані для м. Тернопіль:

• теплий період: 

- розрахункова температура зовнішнього повітря для проєктування вентиляції - tнл  = 22 оС;  

- відносна вологість φнл = 74 %;

• холодний період:  

- розрахункова температура зовнішнього повітря на опалення tр.о = - 20 оС;

- відносна вологість φнз = 85 %;  

- середня температура за опалювальний період tср.о  = - 0,2 оС; 

- тривалість опалювального періоду nо = 184 доби.

За h-d – діаграмою (рис. 1) побудований процес ПВ зміни стану повітря у теплий період року і за методикою [1] визначена необхідна масова витрата припливного повітря для  приміщення, яка  складає Lпр = 16,5 кг/с (об’ємна витрата Vпр  = 49500 м3/год).





Рисунок  1.  Процеси зміни стану зовнішнього (припливного) повітря:




Н1 – зовнішнє до теплоутилізатора; Н2 – зовнішнє після теплоутилізатора;




П – припливне після калорифера; В – внутрішнє (видаляєме) повітря




Для холодного періоду року побудовані процеси зміни стану повітря в приміщенні (ПВ) та нагрівння повітря в калорифері (Н1П) (див. рис. 1) і визначений потік теплоти на нагрівання повітря в калорифері, який становить Qк = 619,5 кВт. 




Річну кількість теплоти для нагрівання вентиляційного повітря, ГДж/рік, визначали за формулою [3]  









де zв – кількість годин роботи вентиляції за добу, брали zв = 16 год/добу як для вентиляції з обмеженням.




Тоді при температурі внутрішнього повітря для холодного періоду року 




tвн  = 19 оС величина Qв.річ  становить 3232,35 ГДж/рік.




Для утилізації теплоти витяжного повітря і використання її для попереднього  підігріву  припливного  у  холодний  період  року, що загалом спричиняє   зменшення   витрат   теплоти   на  вентиляцію,  використовуються теплоутилізатори, найпоширенішими серед яких є пластинчасті рекуператори, роторні регенеративні  і рекуператори  з проміжним теплоносієм [3].

В роботі [4] при порівнянні енергетичних показників зазначених вище теплоутилізаторів встановлено, що з енергетичної точки зору найбільш ефективними є регенеративні обертові теплоутилізатори. Вони характеризуються найбільшим коефіцієнтом температурної ефективності та найбільшою кількістю утилізованої теплоти вентиляційних викидів. Тому в даній роботі для утилізації теплоти були обрані регенеративні утилізатори.




За параметрами  повітря, що видаляється з приміщень ( температура tв1 = 22 оС і  відносна вологість φв1 = 60 %), за h-d- діаграмою додатково визначали вологовміст та ентальпію витяжного повітря, які відповідно склали dв1 = 9, 9 г/кг с.п  і hв1 = 47 кДж/кг с.п.




На розраховану повітропродуктивність за довідковими даними [3] обрані два  регенеративних теплоутилізатори ТП-25 з наступними характеристиками одного  з  них:   номінальна повітропродуктивність  Vн  = 25000  м3/год; площа фронтального перетину (за кожним  потоком повітря ) fн  = fв  = 2,28 м2; площа теплопередавальної поверхні (загальна) Fз = 4550 м2.

Через систему загальнообмінної вентиляції з приміщень цеха видаляється 80 % від загальної витрати видаляємого повітря.




За методикою [3] визначили густини зовнішнього (Pз = 1,395 кг/м3) і внутрішнього (Pв = 1,196 кг/м3) повітря в холодний період року, відповідні витрати повітря (Lз = 19,18 кг/с і  Lв = 13,156 кг/с), а також відношення водяних еквівалентів припливного та видаляємого повітря   = 1,46.




При масовій  швидкості видаляємого  повітря  у  фронтальному перерізі одного з утилізаторів  (Pvф)в = 2,885 кг/(с∙м2) визначили число одиниць переносу теплоти за потоком видаляємого повітря,  яке становить Nв = 6,8.

За величинами  Nв  і   визначили коефіцієнт температурної ефективності утилізатора за потоком припливного повітря, що нагрівається, який становить η = 0,62.

Кінцеву температуру припливного повітря після регенеративних теплоутилізаторів (див. точку Н2 на рис. 1) визначали за формулою









Величина tн2 становить 6 оС, а визначена за h–d – діаграмою ентальпія повітря в точці Н2  - hн2  = 7 кДж/кг с.п.




Потік утилізованої теплоти вентиляційних викидів, кВт, визначали за формулою









де hн1 – ентальпія зовнішнього повітря при температурі -20 оС, яка дорівнює – 20,5 кДж/кг.



Тоді величина Qут складе 453,75 кВт.



Річна кількість утилізованої теплоти вентиляційних викидів  Qут. річ визначається за формулою вигляду (1), в яку замість величини Qк підставляється величина Qут, тоді  Qут. річ = 2367,5 ГДж/рік.



З урахуванням вартості одиниці теплоти 1654,41 грн/ГКал (394,85 грн/ГДж) ефективність утилізації складе 934807 грн/рік.



ВИСНОВКИ



1. Для промислового цеху, розташованого в м. Тернопіль, за заданими надходженнями потоків теплоти та вологи, а також обчисленими додатково надходженнями потоків теплоти і вологи від людей і теплоти від сонячної радіації, визначена необхідна витрата припливного повітря, яка становить 49500 м3/год.



2. Для утилізації теплоти вентиляційних викидів в холодний період року обрані регенеративні обертові регенератори, в яких припливне повітря попередньо нагрівається до 6 оС, що дозволяє в цілому зменшити витрати теплоти на нагрівання повітря в калориферах на 73 %.



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ



1. Боженко М. Ф. Системи опалення, вентиляції і кондиціювання повітря будівель : навч. посіб. - Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. - 380 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/30248 (дата звернення: 05.10.2022). 



2. ДСТУ - Н Б В.1.1-27:2010. Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія. [Чинний від 2011-11-01] - Київ, 2011. - 123 с. (Інформація та документація).



3. Боженко М.Ф. Енергозбереження  в теплопостачанні : навч. посіб./ М.Ф.Боженко, В.П.Сало. -  Київ. : НТУУ «КПІ», 2008. – 268 с.  



4. Боженко М.Ф. Порівняльні характеристики утилізаторів теплоти вентиляційних викидів громадських та виробничих будівель / М.Ф.Боженко, Т.Л.Іжевська // Международный научно-практический журнал ENDLESS LIGHT in SCIENCE. – 2020 - № 2 (1). – С. 172 – 177, г. Алматы, Казахстан, 12 – 13 ноября 2020 г. – ОФ “Международный научно-исследовательский центр “Endless Light in Science”. ISSN 2709-1201.


Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License

допомогаЗнайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter


 Інші наукові праці даної секції
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ РІВНОМІЦНОГО ГУМОТРОСОВОГО КАНАТА БОБІННОЇ ПІДНІМАЛЬНОЇ МАШИНИ
27.10.2022 04:00
АНАЛІЗ НАПРЯМКІВ МОДЕРНІЗАЦІЇ ТА ТЕХНІЧНОГО ПЕРЕОСНАЩЕННЯ ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПІДСТАНЦІЙ
26.10.2022 18:44
CALCULATION OF MODERNIZED SCREEN DESIGN IN THE SOLIDWORKS
24.10.2022 21:01
ІНФОРМАЦІЙНО ХВИЛЬОВА ТЕРАПІЯ ТА МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ЇЇ В МЕДИЦИНІ ТА БІОЛОГІЇ
24.10.2022 20:24
БЕЗПІЛОТНИКИ НАШОГО ЧАСУ
24.10.2022 19:54
ПОНЯТТЯ WEB – ДОДАТКУ
24.10.2022 18:25
INNOVATIVE TEACHING METHODS IN ENGINEERING
21.10.2022 19:25
ANALYSIS OF TECHNICAL PARAMETERS FOR THE UT62 TUBBING ERECTOR
19.10.2022 15:15
TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE TECHNICAL CONDITION OF REGULATING BASINS AND MAIN CHANNELS
13.10.2022 17:33




© 2010-2024 Всі права застережені При використанні матеріалів сайту посилання на www.economy-confer.com.ua обов’язкове!
Час: 0.218 сек. / Mysql: 1599 (0.173 сек.)