Висвітлено критеріальні рівняння для розрахунку інтенсифікованого теплообміну. Розроблена математична модель водогрійних котлів малої потужності (ВКМП) дозволяє враховувати особливості та взаємозв'язок теплообміну й аеродинаміки, наявність інтенсифікаторів теплообміну в жаротрубному пучку, режим конденсації смол. Наведені результати дозволяють оцінювати підвищення теплотехнічних показників котла за рахунок інтенсифікації теплообміну. Визначено, що розроблена на основі методології життєвого циклу система оцінки ВКМП дозволяє враховувати енергетичні, екологічні та масогабаритні показники котлів.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи теплопостачання міської території автономними котельними установками термічного знешкодження твердих побутових відходів. Визначено критерії оцінки й аналізу території теплопостачання для проведення інженерного районування. Сформовано принципи та методи інженерного районування міського середовища для раціонального розміщення автономних котелень з установками термічного знешкодження твердих побутових відходів. Досліджено поля швидкості, тиску, температури та передача теплової енергії теплоносію. Встановлено тип пристрою спалювання, найбільш ефективно та безпечно нейтралізуючий тверді побутові відходи. Проведено еколого-економічне обгрунтування даного засобу термознешкодження твердих побутових відходів з утилізацією тепла.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив електрохімічної обробки води постійним струмом на утворення накипу в системі опалення. Проаналізовано ступінь дії різних параметрів води та струму на процес утворення накипу. Доведено, що найбільший вплив на процеси утворення накипу має доза електрики. Виявлено тип зв'язку швидкості утворення накипу з миттєвим надлишком карбонату кальцію. Визначено, що збільшення об'єму підживлення системи та температури води спричиняє збільшення кількості накипу. Наведено результати досліджень щодо зміни показників якості циркулюючої води під час експерименту. Отримано емпіричне рівняння, що адекватно описує взаємозв'язок швидкості утворення накипу з миттєвим надлишком карбонату кальцію, дозою електрики та температурою води. Розглянуто перевірену за промислових умов формулу розрахунку оптимальної для зниження утворення накипу дози електрики, відповідно до миттєвого надлишку карбонату кальцію. Надано техніко-економічну оцінку протинакипної електрообробки води, яка доводить її доцільність.

  Скачати повний текст

Досліджено теплозахисні властивості ізоляційних огороджень теплогенеруючого та транспортного обладнання у системі теплових мереж, а також підвищення ефективності огороджень. Розроблено методики та апаратуру для визначення теплофізичних характеристик (ТФХ) ізоляційних матеріалів, а також локальних теплових потоків з поверхні огороджень. Визначено температурні та вологісні залежності основних ТФХ перспективних пінопластів. Тепловтрати від теплотрас безканального прокладання за екстремальних умов циклічного заморожування грунту визначено на промисловому макеті та натурних ділянках теплової мережі. Проведено багаторічний теплометричний моніторинг траси канального (лоткового) прокладання теплотрас. Досліджено тепловтрати основних типів водогрійних котлів, уточнено статті теплового балансу, узагальнено частки енергії палива, що йдеться на витрати теплоти через огородження котлів. З'ясовано ефективність заміни обмурку котлів на шамотно-волокнисті плити. Розроблено та впроваджено рекомендації щодо зменшення тепловтрат.

  Скачати повний текст

На підставі результатів експериментальних досліджень динаміки діючих об'єктів теплогенеруючих установок (ТГУ) потужністю 4 - 12 МВт уперше показано, що під час навантаження та розвантаження об'єкта його постійні часу різні. Це дало змогу обгрунтувати необхідність побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів для комплексного підвищення економічності та екологічності ТГУ. Одержано передатні функції теплогенеруючого об'єкта за різних режимів його роботи у зосереджених параметрах і у розподілених, показано сфери їх застосування. Розв'язок математичної моделі здійснено з використанням апроксимаційних виразів функцій Бесселя, що істотно полегшує розрахунок процесу нестаціонарного теплообміну. Запропоновано критерії оцінки значущості членів математичної моделі ТГУ, що базуються на її динамічній декомпозиції та дають змогу спростити математичну модель без внесення істотних погрішностей у кінцевий результат. Розвинуто теорію систем забезпечення теплових режимів ТГУ з питань ідентифікації об'єктів регулювання, побудови математичних моделей об'єктів, що дало змогу визначити закони регулювання, які підвищують економічність та екологічність ТГУ. Обгрунтовано доцільність використання регуляторів на елементах нечіткої логіки у системах забезпечення теплових режимів, що дозволяє підвищити ефективність ТГУ. Адаптовано до умов ТГУ математичну модель процесу поширення викидів у навколишнє середовище, запропоновано методику розрахунку характеристик викидів.

  Скачати повний текст

Проведено маломасштабні моделювання систем, спрямованих на інтенсифікацію процесу горіння. Отримано експериментальні та аналітичні залежності впливу режимних факторів на економічність роботи на водонагрівальних котлів. Розроблено ежекційно-змішувальний спосіб підігріву повітря, галузеві методики, що підвищують ефективність експлуатації водонагрівальних котлів, визначення витрат енергії під час зберігання котлів у резерві, величини повітря в топку та економічності роботи котлів. Запропоновано заходи щодо мінімізації корозії поверхонь нагріву і газоходів. Висвітлено аналітичні залежності збереження металу поверхонь нагріву у разі простоювання котлів у резерві.

  Скачати повний текст

Розвинуто методичні засади теплового розрахунку водогрійних котлів малої потужності для спалювання біогазу. Виявлено закономірності впливу режимних і конструктивних параметрів на теплотехнічні й екологічні показники роботи сталевих жаротрубних водогрійних котлів, що працюють на біогазі. З'ясовано невідповідність закономірностей Нормативного метода процесам теплообміну у сталевих жаротрубних котлах за умов роботи на біогазі. Установлено закономірність і одержано кількісну оцінку впливу процесу інтенсифікації теплообміну на показники роботи сталевого жаротрубного котла, що працює на біогазі та його сумішах з природним газом. Запропоновано показник екологічної ефективності енергетичного використання біогазу - питоме зниження емісії парникових газів та з його урахуванням створено методику оцінки біоенерегетичних технологій.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження механічного та хімічного недопалу у процесі спалювання низькосортного палива та водовугільних суспензій у киплячому шарі. Встановлено вплив гранулометричного складу палива, швидкості повітря, температури киплячого шару, коефіцієнта надлишку повітря та інших параметрів на теплові втрати. З'ясовано, що за рахунок укрупнення виносу можливо зменшити механічний та хімічний недопал. Одержано регресійне рівняння впливу режимних параметрів на механічний недопал. Встановлено, що механічний недопал у процесі спалювання водовугільних суспензій менший, ніж у необводненого вугілля. Проведено промислове дослідження процесів спалювання низькосортного вугілля у киплячому шарі.

  Скачати повний текст

Розглянуто процес раціонального управління опалювальною системою, що включає в себе опалювальну котельну, магістральний теплопровід та теплорозподільчу станцію. Під час теплопостачання оптимізуються процес вмикання та вимикання окремих опалювальних котлів, температура і розхід теплоносія у тепловій мережі. Для залежної системи теплопостачання обирається місце підмішування теплоносія, для незалежної - оптимальне положення пластинчатих теплообмінників. Задачу раціонального управління опалювальною системою реалізовано із застосуванням методів нелінійного математичного програмування. Оптимальне управління опалювальною системою у режимі реального часу здійснюється за допомогою спеціально розробленого програмного комплексу, адаптованого до IBM PC/AT, а у відсутності комп'ютерного забезпечення - за допомогою пакета технологічних карт.

  Скачати повний текст

Показано можливість підвищення ефективності роботи потужних баштових водогрійних котлів ПТВМ-50, ПТВМ-100 шляхом покращання їх екологічних та економічних показників за допомогою установки нових щілинних подових пальників. Створено лабораторні установки для дослідження стабілізації полум'я турбулентних струменів природного газу та горіння природного газу на поверхні щілини. Визначено умови стабілізації полум'я турбулентних струменів газу на поверхні щілини. Обгрунтовано нові рішення щодо модернізації існуючих потужних котлів баштового типу. Розроблено перспективні рішення пальникових пристроїв. Досліджено характеристики граничних режимів роботи щілинних пальників. Розроблено рекомендації щодо конструювання щілинних пальників великої потужності. Здійснено промислове впровадження подових пальників потужністю 26 МВт та 12 МВт.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему енергозбереження та зниження шкідливих викидів комунальними теплоенергетичними підприємствами. Розроблено наукові засади та способи підвищення енергоекологічних характеристик жарогазотрубних теплогенераторів локальних систем теплопостачання. На базі системного підходу розроблено принципи моделювання тепломасообмінних процесів у газоходах даних теплогенераторів. Розроблено узагальнену математичну модель жаро-газотрубного теплогенератора. На підставі аналізу багатофакторних експериментів установлено основні технологічні параметри, які визначають інтенсивність емісії токсичних речовин, якими є коефіцієнт надлишку повітря, ступінь перемішування природного газу та повітря, теплова потужність теплогенератора та турбулізація потоку газоповітряної суміші у пальниковому пристрої. За результатами дослідження процесів теплообміну у циліндричних топкових камерах жарогазотрубних теплогенераторів малої потужності встановлено режимні та геометричні параметри, що визначають ефективність теплової роботи топкової камери, а саме: число Бугера, коефіцієнт надлишку повітря у топці, теплова напруга поверхні топки та відносна довжина топки. Розроблені теорія та методика розрахунку емісії токсичних речовин викидів локальних котелень з урахуванням різних варіантів розсіювання мають практичне значення під час вирішення нормативно-розрахункових, проектних завдань ефективного зниження впливу забруднень навколишнього середовища. Розроблено математичну модель теплообмінних у топкових камерах жарогазотрубних теплогенераторів та її детальне розкриття базою для розробки методу конструювання топкової камери, алгоритму та програми розрахунку на ЕОМ її діаметра та довжини за умови оптимізації цих розмірів.

  Скачати повний текст