Энергосбережение в промышленности

Методические указания по выполнению курсового проекта

«Расчет систем утилизации теплоты вытяжного вентиляционного воздуха промышленных и административно- общественных зданий»

для студентов направления 270100, специальности 270109, специализации 27010902,

обучающихся по очной и заочной формам обучения

Тула 2009

Методические указания составлены доцентом Н. И. Купленовым,

Обсуждены и утверждены на заседании кафедры "Санитарно- технические системы" горно-строительного факультета

Протокол № от 2010г.

Зав. кафедрой Р.А.Ковалев

Методические указания пересмотрены и утверждены на заседании кафедры "Санитарно- технические системы" горно-строительного факультета

Протокол № от 2010г.

Зав. кафедрой Р.А.Ковалев

ВВЕДЕНИЕ

Характерной особенностью большинства административно- общественных и промышленных зданий является наличие механических общеобменных и местных систем приточно- вытяжной вентиляции. На нагрев наружного воздуха в зимний период требуются значительные затраты теплоты, а в летний период теплопоступления с приточным воздухом составляют существенную долю их общего количества.

Одним из путей уменьшения затрат тепла является утилизация теплоты удаляемого вытяжного воздуха для предварительного нагрева холодного наружного воздуха. С этой целью могут применяться различные схемные решения [1]:

1. С рекуперативными воздухо-воздушными теплообменниками

2. С рекуперативными водо-воздушными теплообменниками и промежуточным теплоносителем

3.С регенеративными теплообменными аппаратами (ТА)

4.С теплонасосной установкой.

Самой универсальной, но и самой дорогостоящей является система с тепловым насосом. Системы с регенеративным ТА обладают тем существенным недостатком, что велика вероятность попадания удаляемого воздуха в приточный. Наиболее приемлемыми являются системы с рекуперативными воздухо- воздушными ТА и с

рекуперативными водо-воздушными теплообменниками и промежуточным теплоносителем. Для утилизации теплоты воздуха, удаляемого из производственных помещений категорий А, Б и Е, содержащего взрывоопасные, горючие, легковоспламеняющиеся или вредные вещества 1 и 2–го классов опасности могут быть использованы системы 1, 2 и 4 типов, применение системы 3 не допускается.

система утилизации тепла с воздухо-воздушным ПЛАСТИНЧАТЫМ рекуперативным теплообменником (ПРТО)

1.1 Теоретические основы расчета

Преимущества данной системы заключаются в наименьших термодинамических потерях, связанных с обеспечением температурного напора, недостатком является необходимость размещения приточной и вытяжной камеры в одном месте. Принцип действия системы с рекуперативным ТА виден из рис. 1.1: поток теплого удаляемого воздуха G_у подается теплообменник 3, в котором он передает свою теплоту нагреваемому

потоку G_н холодного воздуха, нагнетаемым вентилятором 1.

Рис. 1.1 Схема теплоутилизационной установки с рекуперативным воздухо-воздушным ТА

а) 1,2- приточный и вытяжной вентиляторы, 3- рекуперативный ТА, 4- теплообменник –калорифер для догрева воздуха, G_н, G _у – расходы наружного и удаляемого потоков воздуха, б)конструкция воздухо-воздушного ТА и схема движения потоков теплоносителей

Давления потоков обоих теплоносителей в теплообменнике невелики и отличаются несущественно. Это позволяет применить в качестве теплообменника – рекуператора тонкостенные материалы, обеспечивающие высокую компактность поверхности теплообмена.

Конструкции нескольких видов пластинчато-ребристых теплообменников показаны на рис.2.

Рис. 1.2 Конструкции оребрения пластинчато-ребристых воздухо-воздушных теплообменников:а) без оребрения, б) треугольное, в) полукруглое, г) П-образное, 1-несущие пластины, 2- ребра

Горизонтальные пластины являются несущими, между ними располагаются ребра, которые, с одной стороны, могут существенно увеличить теплообменную поверхность, а с другой стороны – увеличивают жесткость межпластинных каналов, препятствуя деформации несущих пластин при разности давлений между потоками.

Основными конструктивными характеристиками пластинчато- ребристых теплообменников (ПРТО) являются тип оребрения, высота ребра (межпластинчатого канала), глубина теплообменника по ходу теплоносителя. Эти характеристики определяют величину удельной поверхности теплообмена F_V (м²/м³), и свободного объема теплообменника для прохода теплоносителей V_ТА(м³/м³), приходящихся на единицу объема теплообменной насадки.

Увеличение поверхности теплообмена между потоками воздуха или степени компактности F_V достигается как типом оребрения, так и уменьшением расстояния между пластинами l₃ (см. табл.1).

Количественно развитие поверхности теплообмена определяется величиной коэффициента оребрения y.

Коэффициенты оребрения пластин со стороны каждого потока воздуха (наружного и удаляемого) равны:

, (1.1)

Дата добавления: 2015-06-27