Σήμερα, η εξοικονόμηση ενέργειας αποτελεί κατεύθυνση προτεραιότητας στην ανάπτυξη της παγκόσμιας οικονομίας. Η εξάντληση των φυσικών ενεργειακών αποθεμάτων και η αύξηση του κόστους της θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας αναπόφευκτα μας οδηγεί στην ανάγκη ανάπτυξης ενός ολόκληρου συστήματος μέτρων με στόχο την αύξηση της απόδοσης των ενεργοβόρων εγκαταστάσεων. Σε αυτό το πλαίσιο, η μείωση των απωλειών και η ανακύκλωση της αναλωμένης θερμικής ενέργειας γίνεται ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την επίλυση του προβλήματος.

Στο πλαίσιο μιας ενεργούς αναζήτησης αποθεμάτων για εξοικονόμηση καυσίμων και ενεργειακών πόρων, το πρόβλημα της περαιτέρω βελτίωσης των συστημάτων κλιματισμού ως μεγάλοι καταναλωτές θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας προσελκύει όλο και περισσότερο την προσοχή. Σημαντικός ρόλος στην επίλυση αυτού του προβλήματος πρέπει να διαδραματίσουν μέτρα για τη βελτίωση της απόδοσης των συσκευών ανταλλαγής θερμότητας και μάζας που αποτελούν τη βάση του υποσυστήματος πολυτροπικής επεξεργασίας αέρα, το κόστος λειτουργίας του οποίου φτάνει το 50% του συνολικού κόστους λειτουργίας του SCR.

Η αξιοποίηση της θερμικής ενέργειας από τις εκπομπές αερισμού είναι μία από τις βασικές μεθόδους για την εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων σε συστήματα κλιματισμού και εξαερισμού κτιρίων και κατασκευών για διάφορους σκοπούς. Στο Σχ. 1 δείχνει τα κύρια σχήματα για τη χρήση της θερμότητας του αέρα εξαγωγής, που πωλούνται στην αγορά σύγχρονου εξοπλισμού εξαερισμού.

Η ανάλυση της κατάστασης παραγωγής και χρήσης του εξοπλισμού ανάκτησης θερμότητας στο εξωτερικό δείχνει μια τάση προς την κυρίαρχη χρήση ανακυκλοφορίας και τεσσάρων τύπων μονάδων ανάκτησης θερμότητας αέρα εξαγωγής: περιστρεφόμενη αναγεννητική, ανακτητή πλάκα, βασισμένη σε σωλήνες θερμότητας και με ενδιάμεσο ψυκτικό. Η χρήση αυτών των συσκευών εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας των συστημάτων εξαερισμού και κλιματισμού, οικονομικούς λόγους, τη σχετική θέση των κέντρων τροφοδοσίας και εξάτμισης και τις επιχειρησιακές δυνατότητες.

Στον πίνακα 1 δεδομένο συγκριτική ανάλυσηδιάφορα σχήματα για τη χρήση της θερμότητας του αέρα εξαγωγής. Μεταξύ των βασικών απαιτήσεων από τον επενδυτή για μονάδες ανάκτησης θερμότητας, πρέπει να σημειωθούν τα ακόλουθα: τιμή, λειτουργικό κόστος και λειτουργική απόδοση. Οι φθηνότερες λύσεις χαρακτηρίζονται από την απλότητα του σχεδιασμού και την απουσία κινούμενων μερών, γεγονός που καθιστά δυνατό να ξεχωρίσουμε, μεταξύ των παρουσιαζόμενων σχεδίων, μια εγκατάσταση με ανακτητή εγκάρσιας ροής (Εικ. 2) ως την καταλληλότερη για τις κλιματικές συνθήκες του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας και της Πολωνίας.

Η έρευνα των τελευταίων ετών στον τομέα της δημιουργίας νέων και της βελτίωσης των υφιστάμενων μονάδων ανάκτησης θερμότητας για συστήματα κλιματισμού δείχνει μια σαφή τάση στην ανάπτυξη νέων εποικοδομητικές λύσειςανακτητές πλάκας (Εικ. 3), το αποφασιστικό σημείο στην επιλογή των οποίων είναι η δυνατότητα εξασφάλισης απρόσκοπτης λειτουργίας της εγκατάστασης σε συνθήκες συμπύκνωσης υγρασίας σε αρνητικές εξωτερικές θερμοκρασίες.

Η θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα, από την οποία παρατηρείται ο σχηματισμός παγετού στους αεραγωγούς εξαγωγής, εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες: τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα εξαγωγής, την αναλογία των ρυθμών ροής του αέρα τροφοδοσίας και εξαγωγής και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού . Ας σημειώσουμε την ιδιαιτερότητα της λειτουργίας των εναλλάκτη θερμότητας σε αρνητικές θερμοκρασίες εξωτερικού αέρα: όσο υψηλότερη είναι η απόδοση της ανταλλαγής θερμότητας, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος εμφάνισης παγετού στην επιφάνεια των αεραγωγών εξαγωγής.

Από αυτή την άποψη, η χαμηλή απόδοση της εναλλαγής θερμότητας σε έναν εναλλάκτη θερμότητας εγκάρσιας ροής μπορεί να είναι ένα πλεονέκτημα όσον αφορά τη μείωση του κινδύνου παγοποίησης στις επιφάνειες των αεραγωγών εξαγωγής. Η διασφάλιση ασφαλών λειτουργιών συνήθως συνδέεται με την εφαρμογή των ακόλουθων παραδοσιακών μέτρων για την αποφυγή παγώματος του ακροφυσίου: περιοδική απενεργοποίηση της παροχής εξωτερικού αέρα, παράκαμψη ή προθέρμανση, η εφαρμογή των οποίων σίγουρα μειώνει την απόδοση της ανάκτησης θερμότητας από τον αέρα εξαγωγής .

Ένας τρόπος για να λυθεί αυτό το πρόβλημα είναι να δημιουργηθούν εναλλάκτες θερμότητας στους οποίους η κατάψυξη των πλακών είτε απουσιάζει είτε συμβαίνει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες αέρα. Ένα χαρακτηριστικό της λειτουργίας των ανακτητών θερμότητας αέρα-αέρα είναι η δυνατότητα εφαρμογής διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας σε «ξηρά» τρόπους ανταλλαγής θερμότητας, ταυτόχρονη ψύξη και ξήρανση του αφαιρούμενου αέρα με συμπύκνωση με τη μορφή δρόσου και παγετού σε όλα ή μέρος της επιφάνειας ανταλλαγής θερμότητας (Εικ. 4).

Η ορθολογική χρήση της θερμότητας συμπύκνωσης, η τιμή της οποίας φθάνει το 30% υπό ορισμένους τρόπους λειτουργίας εναλλάκτη θερμότητας, καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση του εύρους αλλαγών στις παραμέτρους του εξωτερικού αέρα στις οποίες δεν εμφανίζεται παγοποίηση των επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας των πλακών. Ωστόσο, η επίλυση του προβλήματος του καθορισμού των βέλτιστων τρόπων λειτουργίας των υπό εξέταση εναλλακτών θερμότητας, που αντιστοιχούν σε ορισμένες λειτουργικές και κλιματικές συνθήκες και στην περιοχή της εύστοχης εφαρμογής του, απαιτεί λεπτομερείς μελέτες μεταφοράς θερμότητας και μάζας στα κανάλια των ακροφυσίων, λαμβάνοντας λαμβάνοντας υπόψη τις διαδικασίες συμπύκνωσης και σχηματισμού παγετού.

Ως κύρια μέθοδος έρευνας επιλέχθηκε η αριθμητική ανάλυση. Είναι επίσης η λιγότερο απαιτητική εργασία και σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τα χαρακτηριστικά και να προσδιορίσετε τα μοτίβα της διαδικασίας με βάση την επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με την επίδραση των αρχικών παραμέτρων. Ως εκ τούτου, πραγματοποιήθηκαν πειραματικές μελέτες των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας στις υπό εξέταση συσκευές σε πολύ μικρότερο όγκο και, κυρίως, για τον έλεγχο και τη διόρθωση των εξαρτήσεων που προέκυψαν ως αποτέλεσμα μαθηματικής μοντελοποίησης.

Στη φυσική και μαθηματική περιγραφή της μεταφοράς θερμότητας και μάζας στον υπό μελέτη ανακτητή, δόθηκε προτίμηση στο μονοδιάστατο μοντέλο μεταφοράς (μοντέλο ε-NTU). Στην περίπτωση αυτή, η ροή αέρα στα κανάλια του ακροφυσίου θεωρείται ως ροή υγρού με σταθερή ταχύτητα, θερμοκρασία και δυναμικό μεταφοράς μάζας στη διατομή του, ίσο με τις μέσες τιμές μάζας. Προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση της ανάκτησης θερμότητας, οι σύγχρονοι εναλλάκτες θερμότητας χρησιμοποιούν πτερύγια στην επιφάνεια του ακροφυσίου.

Ο τύπος και η θέση των πτερυγίων επηρεάζει σημαντικά τη φύση των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας. Η αλλαγή της θερμοκρασίας κατά μήκος του ύψους του πτερυγίου οδηγεί στη συνειδητοποίηση διάφορες επιλογέςδιεργασίες μεταφοράς θερμότητας και μάζας (Εικ. 5) στα κανάλια του αέρα εξαγωγής, γεγονός που περιπλέκει σημαντικά μαθηματική μοντελοποίησηκαι έναν αλγόριθμο για την επίλυση συστήματος διαφορικών εξισώσεων.

Οι εξισώσεις του μαθηματικού μοντέλου των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας σε έναν εναλλάκτη θερμότητας εγκάρσιας ροής εφαρμόζονται σε ένα ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων με τους άξονες OX και OY να κατευθύνονται παράλληλα με τις ροές ψυχρού και θερμού αέρα, αντίστοιχα, και τους Z1 και Z2 άξονες κάθετους στην επιφάνεια των πλακών του ακροφυσίου στα κανάλια αέρα τροφοδοσίας και εξαγωγής (Εικ. 6), αντίστοιχα.

Σύμφωνα με τις παραδοχές αυτού του μοντέλου ε-NTU, η μεταφορά θερμότητας και μάζας στον υπό μελέτη εναλλάκτη θερμότητας περιγράφεται από διαφορικές εξισώσεις θερμικών και υλικών ισοζυγίων που συντάσσονται για τις αλληλεπιδρώντες ροές αέρα και ακροφυσίου, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμότητα της μετάβασης φάσης και τη θερμική αντίσταση του στρώματος παγετού που προκύπτει. Για να ληφθεί μια μοναδική λύση, το σύστημα των διαφορικών εξισώσεων συμπληρώνεται με οριακές συνθήκες που καθορίζουν τις τιμές των παραμέτρων των μέσων ανταλλαγής στις εισόδους στα αντίστοιχα κανάλια του ανακτητή.

Το διατυπωμένο μη γραμμικό πρόβλημα δεν μπορεί να λυθεί αναλυτικά, επομένως η ολοκλήρωση του συστήματος των διαφορικών εξισώσεων πραγματοποιήθηκε με αριθμητικές μεθόδους. Ένας αρκετά μεγάλος όγκος αριθμητικών πειραμάτων που διεξήχθησαν στο μοντέλο ε-NTU κατέστησαν δυνατή την απόκτηση μιας συστοιχίας δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση των χαρακτηριστικών της διαδικασίας και τον προσδιορισμό των γενικών προτύπων της.

Σύμφωνα με τους στόχους της μελέτης της λειτουργίας ενός εναλλάκτη θερμότητας, η επιλογή των μελετημένων τρόπων λειτουργίας και των περιοχών διακύμανσης των παραμέτρων των ανταλλασσόμενων ροών πραγματοποιήθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε οι πραγματικές διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας και μάζας στο ακροφύσιο σε αρνητικές τιμές της θερμοκρασίας του εξωτερικού αέρα, καθώς και τις συνθήκες για τις πιο επικίνδυνες παραλλαγές των τρόπων λειτουργίας του εξοπλισμού ανάκτησης θερμότητας, προσομοιώθηκαν πλήρως.

Εμφανίζεται στο Σχ. 7-9 τα αποτελέσματα του υπολογισμού των τρόπων λειτουργίας της υπό μελέτη συσκευής, χαρακτηριστικών κλιματικών συνθηκών με χαμηλή σχεδίαση εξωτερική θερμοκρασία αέρα στο χειμερινή περίοδοεποχή του χρόνου, μας επιτρέπουν να κρίνουμε την ποιοτικά αναμενόμενη πιθανότητα σχηματισμού τριών ζωνών ενεργού μεταφοράς θερμότητας και μάζας στα κανάλια του αφαιρούμενου αέρα (Εικ. 6), που διαφέρουν ως προς τη φύση των διεργασιών που συμβαίνουν σε αυτά.

Η ανάλυση των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας που λαμβάνουν χώρα σε αυτές τις ζώνες μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε πιθανούς τρόπους για να συλλάβουμε αποτελεσματικά τη θερμότητα του αφαιρούμενου αέρα εξαερισμού και να μειώσουμε τον κίνδυνο σχηματισμού παγετού στα κανάλια του ακροφυσίου του εναλλάκτη θερμότητας με βάση την ορθολογική χρήση της φάσης μεταβατική θερμότητα. Με βάση την ανάλυση, καθορίστηκαν οι οριακές θερμοκρασίες του εξωτερικού αέρα (Πίνακας 2), κάτω από τις οποίες παρατηρείται σχηματισμός παγετού στους αεραγωγούς εξαγωγής.

συμπεράσματα

Παρουσιάζεται μια ανάλυση διαφόρων σχημάτων για τη χρήση της θερμότητας των εκπομπών αερισμού. Σημειώνονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των εξεταζόμενων (υφιστάμενων) σχημάτων για τη χρήση της θερμότητας του αέρα εξαγωγής σε εγκαταστάσεις εξαερισμού και κλιματισμού. Με βάση την ανάλυση, προτείνεται ένα σχήμα με ανακτητή εγκάρσιας ροής πλάκας:

• Με βάση ένα μαθηματικό μοντέλο, έχει αναπτυχθεί ένας αλγόριθμος και ένα πρόγραμμα υπολογιστή για τον υπολογισμό των κύριων παραμέτρων των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας στον υπό μελέτη εναλλάκτη θερμότητας.
• έχει διαπιστωθεί η πιθανότητα σχηματισμού διαφόρων ζωνών συμπύκνωσης υγρασίας στα κανάλια του ακροφυσίου του εναλλάκτη θερμότητας, εντός των οποίων αλλάζει σημαντικά η φύση των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας.
• Η ανάλυση των ληφθέντων μοτίβων καθιστά δυνατό τον καθορισμό ορθολογικών τρόπων λειτουργίας των υπό μελέτη συσκευών και περιοχών ορθολογικής χρήσης τους για διάφορες κλιματολογικές συνθήκες της ρωσικής επικράτειας.

ΘΡΥΛΟΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ

Θρύλος: h πλευρό — ύψος πλευράς, m; l πλευρά — μήκος πλευρών, m; t—θερμοκρασία, °C; δ—περιεκτικότητα σε υγρασία αέρα, kg/kg. ϕ—σχετική υγρασία αέρα, %; δ rib—πάχος νεύρωσης, m; δ in—πάχος του στρώματος παγετού, m.

Ευρετήρια: 1 - εξωτερικός αέρας. 2 - αέρας εξαγωγής. e - στην είσοδο των καναλιών ακροφυσίων. r eb - rib; in - παγετός, o - στην έξοδο των καναλιών ακροφυσίων. δρόσου - σημείο δρόσου? sat — κατάσταση κορεσμού. w είναι το τοίχωμα του καναλιού.

Σε αυτό το άρθρο, προτείνουμε να εξετάσουμε ένα παράδειγμα χρήσης σύγχρονων ανακτητών θερμότητας (ανακτητές) σε μονάδες εξαερισμού, ιδιαίτερα σε περιστροφικές.

α) ρότορας συμπύκνωσης – χρησιμοποιεί κυρίως αισθητή θερμότητα. Η μεταφορά υγρασίας πραγματοποιείται εάν ο αέρας εξαγωγής ψύχεται στον ρότορα σε θερμοκρασία κάτω από το "σημείο δρόσου".
β) ρότορας ενθαλπίας - έχει μια υγροσκοπική επίστρωση φύλλου που προάγει τη μεταφορά υγρασίας. Έτσι, χρησιμοποιείται πλήρης θερμότητα.
Ας εξετάσουμε ένα σύστημα εξαερισμού στο οποίο θα λειτουργούν και οι δύο τύποι ανακτητή (recuperator).

Ας υποθέσουμε ότι το αντικείμενο υπολογισμού είναι μια ομάδα χώρων σε ένα συγκεκριμένο κτίριο, για παράδειγμα, στο Σότσι ή στο Μπακού, θα κάνουμε τον υπολογισμό μόνο για τη ζεστή περίοδο:

Παράμετροι εξωτερικού αέρα:
θερμοκρασία εξωτερικού αέρα κατά τη θερμή περίοδο, με πιθανότητα 0,98 – 32°C.
ενθαλπία εξωτερικού αέρα στη ζεστή εποχή – 69 kJ/kg.
Παράμετροι εσωτερικού αέρα:
εσωτερική θερμοκρασία αέρα – 21°C;
σχετική υγρασία εσωτερικού αέρα – 40-60%.

Η απαιτούμενη ροή αέρα για την αφομοίωση επιβλαβών ουσιών σε αυτή την ομάδα χώρων είναι 35.000 m³/h. Δοκός διαδικασίας δωματίου – 6800 kJ/kg.
Το σύστημα διανομής αέρα στις εγκαταστάσεις είναι «από κάτω προς τα πάνω» χρησιμοποιώντας διανομείς αέρα χαμηλής ταχύτητας. Από αυτή την άποψη (δεν θα επισυνάψουμε τον υπολογισμό, καθώς είναι ογκώδης και υπερβαίνει το πεδίο εφαρμογής του άρθρου, έχουμε όλα όσα χρειαζόμαστε), οι παράμετροι της παροχής και του αέρα εξαγωγής είναι οι εξής:

1. Προμήθεια:
θερμοκρασία – 20°C;
σχετική υγρασία - 42%.
2. Αφαιρούμενο:
θερμοκρασία – 25°C;
σχετική υγρασία - 37%

Ας σχεδιάσουμε τη διαδικασία στο διάγραμμα I-d (Εικ. 1).
Αρχικά, ας ορίσουμε το σημείο με τις παραμέτρους του εσωτερικού αέρα (Β) και στη συνέχεια σχεδιάζουμε την ακτίνα διεργασίας μέσα από αυτό (σημειώστε ότι για αυτόν τον σχεδιασμό των διαγραμμάτων, το σημείο εκκίνησης της ακτίνας είναι οι παράμετροι t=0°C, d =0 g/kg, και η κατεύθυνση υποδεικνύεται από την υπολογιζόμενη τιμή (6800 kJ/kg) που υποδεικνύεται στην άκρη, στη συνέχεια η προκύπτουσα δέσμη μεταφέρεται στις παραμέτρους του εσωτερικού αέρα, διατηρώντας τη γωνία κλίσης).
Τώρα, γνωρίζοντας τις θερμοκρασίες του αέρα τροφοδοσίας και εξαγωγής, προσδιορίζουμε τα σημεία τους βρίσκοντας τις τομές των ισόθερμων με την ακτίνα διεργασίας, αντίστοιχα. Κατασκευάζουμε τη διαδικασία από το αντίστροφο για να λάβουμε τις καθορισμένες παραμέτρους παροχή αέραχαμηλώστε το τμήμα - θέρμανση - κατά μήκος της γραμμής σταθερής περιεκτικότητας σε υγρασία στην καμπύλη σχετικής υγρασίας φ = 95% (τμήμα P-P1).
Επιλέγουμε έναν ρότορα συμπύκνωσης που χρησιμοποιεί τη θερμότητα του αέρα που αφαιρέθηκε για να θερμάνει το P-P1. Λαμβάνουμε έναν συντελεστή απόδοσης (υπολογιζόμενος με τη θερμοκρασία) του ρότορα περίπου 78% και υπολογίζουμε τη θερμοκρασία του αέρα εξαγωγής U1. Τώρα, ας επιλέξουμε έναν ρότορα ενθαλπίας που λειτουργεί για να ψύχει τον εξωτερικό αέρα (H) χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους U1 που λαμβάνονται.
Λαμβάνουμε έναν συντελεστή απόδοσης (υπολογισμένος με ενθαλπία) της τάξης του 81%, παραμέτρους του επεξεργασμένου αέρα στην είσοδο H1 και στην εξάτμιση U2. Γνωρίζοντας τις παραμέτρους H1 και P1, μπορείτε να επιλέξετε ένα ψυγείο αέρα με ισχύ 332.500 W.

Ας απεικονίσουμε σχηματικά την εγκατάσταση αερισμού με ανακτητές (Εικ. 2).

Τώρα, για σύγκριση, ας επιλέξουμε ένα άλλο σύστημα με τις ίδιες παραμέτρους, αλλά με διαφορετική διαμόρφωση, δηλαδή: θα εγκαταστήσουμε έναν ρότορα συμπύκνωσης.

Τώρα (Εικ. 3) η θέρμανση του P-P1 πραγματοποιείται από έναν ηλεκτρικό θερμαντήρα αέρα και ο ρότορας συμπύκνωσης θα παρέχει τα εξής: απόδοση περίπου 83%, θερμοκρασία του επεξεργασμένου αέρα παροχής (H1) – 26°C. Ας επιλέξουμε ένα ψυγείο αέρα για την απαιτούμενη ισχύ 478-340 W.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το σύστημα 1 απαιτεί λιγότερη ισχύ ψύξης και, επιπλέον, δεν απαιτεί επιπλέον κόστος ενέργειας (στην περίπτωση αυτή - εναλλασσόμενο ρεύμα) για τη δεύτερη θέρμανση αέρα. Ας κάνουμε έναν συγκριτικό πίνακα:

Να συνοψίσουμε

Βλέπουμε ξεκάθαρα τις διαφορές στη λειτουργία των ρότορων συμπύκνωσης και ενθαλπίας και την εξοικονόμηση ενεργειακών δαπανών που συνδέονται με αυτό. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι η αρχή του συστήματος 1 μπορεί να οργανωθεί μόνο για τις νότιες, ζεστές πόλεις, επειδή κατά την ανάκτηση θερμότητας κατά την ψυχρή περίοδο, η απόδοση του ρότορα ενθαλπίας δεν διαφέρει πολύ από τον ρότορα συμπύκνωσης.

Παραγωγή μονάδων αερισμού με περιστροφικούς εναλλάκτες θερμότητας

Η εταιρεία Airkat Klimatekhnik αναπτύσσει, σχεδιάζει, κατασκευάζει και εγκαθιστά με επιτυχία μονάδες διαχείρισης αέρα με περιστροφικούς εναλλάκτες θερμότητας εδώ και πολλά χρόνια. Προσφέρουμε σύγχρονες και μη τυποποιημένες τεχνικές λύσεις που λειτουργούν ακόμη και κάτω από τους πιο σύνθετους αλγόριθμους λειτουργίας και ακραίες συνθήκες.

Για να λάβετε μια προσφορά για ένα σύστημα HVAC, απλώς επικοινωνήστε με οποιοδήποτε από αυτά

Ο κύριος σκοπός του εξαερισμού είναι η απομάκρυνση του αέρα εξαγωγής από τις εγκαταστάσεις που εξυπηρετούνται. Ο εξαερισμός, κατά κανόνα, λειτουργεί σε συνδυασμό με τον εξαερισμό τροφοδοσίας, ο οποίος, με τη σειρά του, είναι υπεύθυνος για την παροχή καθαρού αέρα.

Για να έχετε ένα ευνοϊκό και υγιές μικροκλίμα στο δωμάτιο, πρέπει να συντάξετε έναν ικανό σχεδιασμό του συστήματος ανταλλαγής αέρα, να εκτελέσετε τους κατάλληλους υπολογισμούς και να εγκαταστήσετε τις απαραίτητες μονάδες σύμφωνα με όλους τους κανόνες. Κατά το σχεδιασμό, πρέπει να θυμάστε ότι η κατάσταση ολόκληρου του κτιρίου και η υγεία των ανθρώπων που βρίσκονται σε αυτό εξαρτώνται από αυτό.

Τα παραμικρά λάθη οδηγούν στο γεγονός ότι ο εξαερισμός παύει να αντιμετωπίζει τη λειτουργία του όπως θα έπρεπε, οι μύκητες εμφανίζονται στα δωμάτια, τα υλικά φινιρίσματος και οικοδομής καταστρέφονται και οι άνθρωποι αρχίζουν να αρρωσταίνουν. Επομένως, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να υποτιμάται η σημασία του σωστού υπολογισμού του αερισμού.

Κύριες παράμετροι εξαερισμού καυσαερίων

Ανάλογα με τις λειτουργίες που εκτελεί το σύστημα εξαερισμού, οι υπάρχουσες εγκαταστάσεις χωρίζονται συνήθως σε:

1. Εξάτμιση. Απαραίτητο για την εισαγωγή του αέρα εξαγωγής και την απομάκρυνσή του από το δωμάτιο.
2. Είσοδος. Παρέχει φρέσκο, καθαρό αέρα από το δρόμο.
3. Τροφοδοσία και εξάτμιση. Ταυτόχρονα, ο παλιός μούχλας αέρας αφαιρείται και νέος αέρας εισάγεται στο δωμάτιο.

Οι μονάδες εξάτμισης χρησιμοποιούνται κυρίως στην παραγωγή, γραφεία, αποθήκες και άλλους παρόμοιους χώρους. Το μειονέκτημα του εξαερισμού είναι ότι χωρίς την ταυτόχρονη εγκατάσταση ενός συστήματος τροφοδοσίας, θα λειτουργήσει πολύ άσχημα.

Εάν από ένα δωμάτιο αντλείται περισσότερος αέρας από αυτόν που παρέχεται, θα σχηματιστούν ρεύματα. Επομένως, το σύστημα τροφοδοσίας και εξάτμισης είναι το πιο αποτελεσματικό. Παρέχει τις πιο άνετες συνθήκες τόσο σε οικιστικούς χώρους όσο και σε βιομηχανικούς και εργασιακούς χώρους.

Τα σύγχρονα συστήματα είναι εξοπλισμένα με διάφορες πρόσθετες συσκευές που καθαρίζουν τον αέρα, τον θερμαίνουν ή τον ψύχουν, τον υγραίνουν και τον κατανέμουν ομοιόμορφα σε όλους τους χώρους. Ο παλιός αέρας αφαιρείται μέσα από την κουκούλα χωρίς καμία δυσκολία.

Πριν ξεκινήσετε την οργάνωση ενός συστήματος εξαερισμού, πρέπει να λάβετε πολύ σοβαρά υπόψη τη διαδικασία υπολογισμού του. Ο ίδιος ο υπολογισμός αερισμού στοχεύει στον προσδιορισμό των κύριων παραμέτρων των κύριων εξαρτημάτων του συστήματος. Μόνο με τον προσδιορισμό των καταλληλότερων χαρακτηριστικών μπορείτε να κάνετε εξαερισμό που θα εκπληρώσει πλήρως όλες τις εργασίες του.

Κατά τον υπολογισμό του αερισμού, προσδιορίζονται οι ακόλουθες παράμετροι:

1. Κατανάλωση.
2. Πίεση λειτουργίας.
3. Ισχύς θερμαντήρα.
4. Επιφάνεια διατομής αεραγωγών.

Εάν επιθυμείτε, μπορείτε επιπλέον να υπολογίσετε την κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία και τη συντήρηση του συστήματος.

Επιστροφή στα περιεχόμενα

Βήμα προς βήμα οδηγίες για τον προσδιορισμό της απόδοσης του συστήματος

Ο υπολογισμός του αερισμού ξεκινά με τον προσδιορισμό της κύριας παραμέτρου του - παραγωγικότητας. Η μονάδα διαστάσεων απόδοσης αερισμού είναι m³/h. Για να γίνει σωστά ο υπολογισμός της ροής αέρα, πρέπει να γνωρίζετε τις ακόλουθες πληροφορίες:

1. Το ύψος των χώρων και η περιοχή τους.
2. Ο κύριος σκοπός κάθε δωματίου.
3. Ο μέσος αριθμός ατόμων που θα βρίσκονται στο δωμάτιο ταυτόχρονα.

Για να κάνετε τον υπολογισμό, θα χρειαστείτε τον ακόλουθο εξοπλισμό:

1. Μετροταινία για μετρήσεις.
2. Χαρτί και μολύβι για σημειώσεις.
3. Αριθμομηχανή για υπολογισμούς.

Για να εκτελέσετε τον υπολογισμό, πρέπει να μάθετε μια τέτοια παράμετρο όπως ο ρυθμός ανταλλαγής αέρα ανά μονάδα χρόνου. Αυτή η τιμή ορίζεται από το SNiP σύμφωνα με τον τύπο του δωματίου. Για οικιακούς, βιομηχανικούς και διοικητικούς χώρους η παράμετρος θα ποικίλλει. Πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη πράγματα όπως ο αριθμός συσκευές θέρμανσηςκαι η χωρητικότητά τους, ο μέσος αριθμός ατόμων.

Για οικιακούς χώρους, η τιμή ανταλλαγής αέρα που χρησιμοποιείται στη διαδικασία υπολογισμού είναι 1. Κατά τον υπολογισμό του αερισμού για διοικητικούς χώρους, χρησιμοποιήστε τιμή ανταλλαγής αέρα 2-3, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες. Η συχνότητα ανταλλαγής αέρα δείχνει άμεσα ότι, για παράδειγμα, σε ένα οικιακό δωμάτιο ο αέρας θα ανανεώνεται πλήρως μία φορά κάθε 1 ώρα, κάτι που είναι υπεραρκετό στις περισσότερες περιπτώσεις.

Ο υπολογισμός της παραγωγικότητας απαιτεί τη διαθεσιμότητα δεδομένων όπως η ποσότητα της ανταλλαγής αέρα κατά πολλαπλότητα και ο αριθμός των ατόμων. Θα χρειαστεί να πάρετε τα περισσότερα μεγάλης σημασίαςκαι, ξεκινώντας από αυτό, επιλέξτε την κατάλληλη ισχύ εξαερισμού καυσαερίων. Η τιμή ανταλλαγής αέρα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν απλό τύπο. Αρκεί να πολλαπλασιάσουμε την επιφάνεια του δωματίου με το ύψος της οροφής και την τιμή πολλαπλότητας (1 για νοικοκυριό, 2 για διοικητικό κ.λπ.).

Για να υπολογίσετε την ανταλλαγή αέρα κατά αριθμό ατόμων, πολλαπλασιάστε την ποσότητα αέρα που καταναλώνει 1 άτομο με τον αριθμό των ατόμων στο δωμάτιο. Όσον αφορά τον όγκο του αέρα που καταναλώνεται, κατά μέσο όρο τουλάχιστον σωματική δραστηριότητα 1 άτομο καταναλώνει 20 m³/h, με μέση δραστηριότητα αυτό το ποσοστό αυξάνεται στα 40 m³/h και με υψηλή δραστηριότητα είναι ήδη 60 m³/h.

Για να γίνει πιο σαφές, μπορούμε να δώσουμε ένα παράδειγμα υπολογισμού για ένα συνηθισμένο υπνοδωμάτιο με εμβαδόν 14 m². Υπάρχουν 2 άτομα στο υπνοδωμάτιο. Η οροφή έχει ύψος 2,5 μ. Αρκετά τυπικές συνθήκες για ένα απλό διαμέρισμα πόλης. Στην πρώτη περίπτωση, ο υπολογισμός θα δείξει ότι η ανταλλαγή αέρα είναι 14x2,5x1=35 m³/h. Κατά την εκτέλεση του υπολογισμού σύμφωνα με το δεύτερο σχήμα, θα δείτε ότι είναι ήδη ίσο με 2x20 = 40 m³/h. Είναι απαραίτητο, όπως ήδη σημειώθηκε, να ληφθεί μεγαλύτερη τιμή. Επομένως, συγκεκριμένα σε αυτό το παράδειγμα, ο υπολογισμός θα γίνει με βάση τον αριθμό των ατόμων.

Χρησιμοποιώντας τους ίδιους τύπους, υπολογίζεται η κατανάλωση οξυγόνου για όλα τα άλλα δωμάτια. Συμπερασματικά, το μόνο που μένει είναι να αθροιστούν όλες οι τιμές, να ληφθεί η συνολική απόδοση και να επιλεγεί εξοπλισμός εξαερισμού με βάση αυτά τα δεδομένα.

Οι τυπικές τιμές απόδοσης για συστήματα εξαερισμού είναι:

1. Από 100 έως 500 m³/h για συνηθισμένα διαμερίσματα κατοικιών.
2. Από 1000 έως 2000 m³/h για ιδιωτικές κατοικίες.
3. Από 1000 έως 10000 m³/h για βιομηχανικούς χώρους.

Επιστροφή στα περιεχόμενα

Προσδιορισμός της ισχύος του θερμαντήρα αέρα

Προκειμένου ο υπολογισμός του συστήματος εξαερισμού να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με όλους τους κανόνες, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η ισχύς του θερμαντήρα αέρα. Αυτό γίνεται εάν, σε συνδυασμό με εξαερισμός εξαγωγήςθα οργανωθεί εισροή. Ένας θερμαντήρας τοποθετείται έτσι ώστε ο αέρας που προέρχεται από το δρόμο να θερμαίνεται και να εισέρχεται στο δωμάτιο ήδη ζεστός. Σχετικό σε κρύο καιρό.

Ο υπολογισμός της ισχύος του θερμαντήρα αέρα προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη τιμές όπως η ροή αέρα, η απαιτούμενη θερμοκρασία εξόδου και η ελάχιστη θερμοκρασία του εισερχόμενου αέρα. Οι τελευταίες 2 τιμές εγκρίνονται στο SNiP. Σύμφωνα με αυτό κανονιστικό έγγραφο, η θερμοκρασία του αέρα στην έξοδο του θερμαντήρα πρέπει να είναι τουλάχιστον 18°. Η ελάχιστη εξωτερική θερμοκρασία αέρα θα πρέπει να καθορίζεται σύμφωνα με την περιοχή κατοικίας.

Τα σύγχρονα συστήματα εξαερισμού περιλαμβάνουν ρυθμιστές απόδοσης. Τέτοιες συσκευές έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να μειώνουν την ταχύτητα της κυκλοφορίας του αέρα. Σε κρύο καιρό, αυτό θα μειώσει την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνει ο θερμαντήρας αέρα.

Για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας στην οποία η συσκευή μπορεί να θερμάνει τον αέρα, χρησιμοποιείται ένας απλός τύπος. Σύμφωνα με αυτό, πρέπει να λάβετε την τιμή ισχύος της μονάδας, να τη διαιρέσετε με τη ροή αέρα και, στη συνέχεια, να πολλαπλασιάσετε την τιμή που προκύπτει με 2,98.

Για παράδειγμα, εάν η ροή αέρα στην εγκατάσταση είναι 200 ​​m³/h και ο θερμαντήρας έχει ισχύ 3 kW, τότε αντικαθιστώντας αυτές τις τιμές στον παραπάνω τύπο, θα λάβετε ότι η συσκευή θα θερμάνει τον αέρα κατά μέγιστη 44°. Δηλαδή αν μέσα χειμερινή ώραΘα είναι -20° έξω, τότε ο επιλεγμένος θερμαντήρας αέρα θα μπορεί να θερμάνει το οξυγόνο στους 44-20 = 24°.

Επιστροφή στα περιεχόμενα

Πίεση λειτουργίας και διατομή αγωγού

Ο υπολογισμός του αερισμού περιλαμβάνει τον υποχρεωτικό προσδιορισμό παραμέτρων όπως η πίεση λειτουργίας και η διατομή των αεραγωγών. Ένα αποτελεσματικό και πλήρες σύστημα περιλαμβάνει διανομείς αέρα, αεραγωγούς και εξαρτήματα. Κατά τον προσδιορισμό της πίεσης εργασίας, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι δείκτες:

1. Το σχήμα των σωλήνων εξαερισμού και η διατομή τους.
2. Παράμετροι ανεμιστήρα.
3. Αριθμός μεταβάσεων.

Ο υπολογισμός της κατάλληλης διαμέτρου μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες σχέσεις:

1. Για ένα κτίριο κατοικιών, ένας σωλήνας με επιφάνεια διατομής 5,4 cm² θα είναι αρκετός για 1 m χώρου.
2. Για ιδιωτικά γκαράζ - ένας σωλήνας με διατομή 17,6 cm² ανά 1 m² επιφάνειας.

Μια παράμετρος όπως η ταχύτητα ροής αέρα σχετίζεται άμεσα με τη διατομή του σωλήνα: στις περισσότερες περιπτώσεις, η ταχύτητα επιλέγεται εντός του εύρους 2,4-4,2 m/s.

Έτσι, κατά τον υπολογισμό του εξαερισμού, είτε πρόκειται για σύστημα εξάτμισης, παροχής ή παροχής και εξάτμισης, πρέπει να λάβετε υπόψη μια σειρά από σημαντικές παραμέτρους. Η αποτελεσματικότητα ολόκληρου του συστήματος εξαρτάται από την ορθότητα αυτού του σταδίου, επομένως να είστε προσεκτικοί και υπομονετικοί. Εάν επιθυμείτε, μπορείτε επιπλέον να προσδιορίσετε την κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία του συστήματος που εγκαθίσταται.

Μέρος 1. Συσκευές ανάκτησης θερμότητας

Αξιοποίηση θερμότητας καυσαερίων
τεχνολογικούς φούρνους.

Οι κάμινοι διεργασίας είναι οι μεγαλύτεροι καταναλωτές ενέργειας στις μονάδες διύλισης πετρελαίου και πετροχημικών, στη μεταλλουργία, καθώς και σε πολλές άλλες βιομηχανίες. Στα διυλιστήρια, το 3-4% του συνόλου του επεξεργασμένου λαδιού καίγεται σε αυτά.

Η μέση θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου, κατά κανόνα, υπερβαίνει τους 400 °C. Η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται με τα καυσαέρια είναι 25–30% της συνολικής θερμότητας που απελευθερώνεται κατά την καύση του καυσίμου. Ως εκ τούτου, η ανάκτηση της θερμότητας από τα καυσαέρια από τους κλιβάνους διεργασίας είναι εξαιρετικής σημασίας.

Σε θερμοκρασίες καυσαερίων πάνω από 500 °C, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται λέβητες απόβλητης θερμότητας (HRB).

Όταν η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι μικρότερη από 500 °C, συνιστάται η χρήση αερόθερμων - VP.

Το μεγαλύτερο οικονομικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με την παρουσία μιας εγκατάστασης δύο μονάδων που αποτελείται από ένα HRSG και ένα VP (στο HRSG τα αέρια ψύχονται στους 400 °C και εισέρχονται στον θερμαντήρα αέρα για περαιτέρω ψύξη) - χρησιμοποιείται συχνότερα σε πετροχημικές επιχειρήσεις σε υψηλές θερμοκρασίες καυσαερίων.

Λέβητες απόβλητης θερμότητας.

ΣΕ Η θερμότητα από τα καυσαέρια χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδρατμών.Η απόδοση του κλιβάνου αυξάνεται κατά 10 - 15.

Οι λέβητες απορριπτόμενης θερμότητας μπορούν να ενσωματωθούν στον θάλαμο μεταφοράς του κλιβάνου ή σε τηλεχειρισμό.

Οι λέβητες απομακρυσμένης θερμότητας χωρίζονται σε δύο τύπους:

1) λέβητες με σωλήνα αερίου.

2) λέβητες τύπου batch-convective.

Η επιλογή του απαιτούμενου τύπου πραγματοποιείται ανάλογα με την απαιτούμενη πίεση του ατμού που προκύπτει. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ατμού σχετικά χαμηλή πίεση– 14 – 16 atm., το δεύτερο – για παραγωγή ατμού σε πίεση έως και 40 atm. (ωστόσο, έχουν σχεδιαστεί για αρχική θερμοκρασία καυσαερίων περίπου 850 °C).

Η πίεση του παραγόμενου ατμού πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη εάν όλος ο ατμός καταναλώνεται στην ίδια την εγκατάσταση ή εάν υπάρχει περίσσεια που πρέπει να εκκενωθεί στο γενικό δίκτυο της εγκατάστασης. Στην τελευταία περίπτωση, η πίεση ατμού στο τύμπανο του λέβητα πρέπει να λαμβάνεται σύμφωνα με την πίεση ατμού στο γενικό δίκτυο της εγκατάστασης, προκειμένου να απομακρυνθεί η περίσσεια του ατμού στο δίκτυο και να αποφευχθεί η μη οικονομική στραγγαλισμός κατά την εκφόρτωσή του στο δίκτυο χαμηλής πίεσης.

Οι λέβητες απόβλητης θερμότητας με σωλήνα αερίου είναι δομικά παρόμοιοι με τους εναλλάκτες θερμότητας "pipe-in-pipe". Τα καυσαέρια διέρχονται από τον εσωτερικό σωλήνα και δημιουργούνται υδρατμοί στον χώρο μεταξύ των σωλήνων. Πολλές τέτοιες συσκευές βρίσκονται παράλληλα.

Οι λέβητες απορριπτόμενης θερμότητας τύπου batch-convective έχουν πιο περίπλοκο σχεδιασμό. Σχηματικό διάγραμμαΗ λειτουργία ενός HRSG αυτού του τύπου φαίνεται στο Σχ. 5.4.

Εδώ χρησιμοποιείται φυσική κυκλοφορίανερό και παρουσιάζει την πληρέστερη διαμόρφωση του HRSG με εξοικονομητή και υπερθερμαντήρα.

Σχηματικό διάγραμμα λειτουργίας λέβητα απόβλητης θερμότητας

τύπου πακέτου-συναγωγής

Το χημικά καθαρό νερό (CPW) εισέρχεται στη στήλη του απαερωτή για να αφαιρέσει τα αέρια που είναι διαλυμένα σε αυτήν (κυρίως οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα). Το νερό ρέει κάτω από τις πλάκες και μια μικρή ποσότητα υδρατμών διοχετεύεται προς αυτό σε ένα αντίθετο ρεύμα. Το νερό θερμαίνεται με ατμό στους 97 - 99 °C και λόγω της μείωσης της διαλυτότητας των αερίων με την αύξηση της θερμοκρασίας, το κύριο μέρος τους απελευθερώνεται και εκκενώνεται από πάνω από τον απαερωτή στην ατμόσφαιρα. Ο ατμός δίνει τη θερμότητά του στο νερό και συμπυκνώνεται. Το απαερωμένο νερό από τον πυθμένα της στήλης λαμβάνεται από μια αντλία και αντλείται η απαιτούμενη πίεση. Το νερό διέρχεται από ένα πηνίο εξοικονομητή, στο οποίο θερμαίνεται σχεδόν μέχρι το σημείο βρασμού του νερού σε δεδομένη πίεση και εισέρχεται σε ένα τύμπανο (διαχωριστής ατμού). Το νερό στον διαχωριστή ατμού έχει θερμοκρασία ίση με το σημείο βρασμού του νερού σε μια δεδομένη πίεση. Το νερό κυκλοφορεί μέσω των πηνίων παραγωγής ατμού λόγω της διαφοράς στην πυκνότητα (φυσική κυκλοφορία). Σε αυτά τα πηνία, μέρος του νερού εξατμίζεται και το μίγμα ατμού-υγρού επιστρέφει στο τύμπανο. Οι κορεσμένοι υδρατμοί διαχωρίζονται από την υγρή φάση και εκκενώνονται από την κορυφή του τυμπάνου στο πηνίο του υπερθερμαντήρα. Στον υπερθερμαντήρα, ο κορεσμένος ατμός υπερθερμαίνεται στην απαιτούμενη θερμοκρασία και απορρίπτεται στον καταναλωτή. Μέρος του ατμού που προκύπτει χρησιμοποιείται για την απαέρωση του τροφοδοτικού νερού.

Η αξιοπιστία και η οικονομική λειτουργία του HRSG εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σωστή οργάνωση του υδατικού καθεστώτος. Εάν χρησιμοποιηθεί λανθασμένα, σχηματίζονται άλατα, οι θερμαντικές επιφάνειες διαβρώνονται και ο ατμός μολύνεται.

Η κλίμακα είναι πυκνές εναποθέσεις που σχηματίζονται όταν το νερό θερμαίνεται και εξατμίζεται. Το νερό περιέχει διττανθρακικά, θειικά και άλλα άλατα ασβεστίου και μαγνησίου (άλατα σκληρότητας), τα οποία όταν θερμανθούν μετατρέπονται σε διττανθρακικά και κατακρημνίζονται. Η κλίμακα, η οποία έχει θερμική αγωγιμότητα αρκετές τάξεις μεγέθους χαμηλότερη από το μέταλλο, οδηγεί σε μείωση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Εξαιτίας αυτού, η ισχύς της ροής θερμότητας μέσω της επιφάνειας ανταλλαγής θερμότητας μειώνεται και, φυσικά, μειώνεται η απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας (η ποσότητα του ατμού που παράγεται μειώνεται). Η θερμοκρασία των καυσαερίων που αφαιρούνται από το HRSG αυξάνεται. Επιπλέον, τα πηνία υπερθερμαίνονται και καταστρέφονται λόγω της μείωσης της φέρουσας ικανότητας του χάλυβα.

Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός αλάτων, χρησιμοποιείται προ-χημικά καθαρισμένο νερό ως νερό τροφοδοσίας (μπορεί να ληφθεί από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς). Επιπλέον, το σύστημα καθαρίζεται συνεχώς και περιοδικά (αφαίρεση μέρους του νερού). Το φύσημα αποτρέπει την αύξηση της συγκέντρωσης των αλάτων στο σύστημα (το νερό εξατμίζεται συνεχώς, αλλά τα άλατα που περιέχει όχι, επομένως η συγκέντρωση των αλάτων αυξάνεται). Η συνεχής εκκένωση του λέβητα είναι συνήθως 3 - 5% και εξαρτάται από την ποιότητα του νερού τροφοδοσίας (δεν πρέπει να υπερβαίνει το 10%, δεδομένου ότι η απώλεια θερμότητας σχετίζεται με την εκτόξευση). Όταν λειτουργούν HRSG υψηλής πίεσης που λειτουργούν με εξαναγκασμένη κυκλοφορία νερού, χρησιμοποιείται επιπλέον φωσφοροποίηση εντός του λέβητα. Σε αυτή την περίπτωση, τα κατιόντα ασβεστίου και μαγνησίου, που αποτελούν μέρος των θειικών αλάτων, συνδέονται με φωσφορικά ανιόντα, σχηματίζοντας ενώσεις που είναι ελάχιστα διαλυτές στο νερό και καθιζάνουν στον όγκο νερού του λέβητα, με τη μορφή λάσπης που είναι εύκολα αφαιρείται κατά το φύσημα.

Το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα που διαλύονται στο νερό τροφοδοσίας προκαλούν διάβρωση των εσωτερικών τοιχωμάτων του λέβητα και ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται με την αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας. Η θερμική εξαέρωση χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των αερίων από το νερό.Επίσης, ένα μέτρο προστασίας από τη διάβρωση είναι η διατήρηση μιας ταχύτητας στους σωλήνες με την οποία δεν μπορούν να συγκρατηθούν οι φυσαλίδες αέρα στην επιφάνειά τους (πάνω από 0,3 m/s).

Λόγω της αύξησης της υδραυλικής αντίστασης της διαδρομής του αερίου και της μείωσης της δύναμης του φυσικού ρεύματος, καθίσταται απαραίτητη η εγκατάσταση μιας εξάτμισης καπνού (τεχνητό ρεύμα). Σε αυτήν την περίπτωση, η θερμοκρασία των καυσαερίων δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 250 °C για να αποφευχθεί η καταστροφή αυτής της συσκευής. Όμως, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων της εξάτμισης, τόσο πιο ισχυρό είναι απαραίτητο να έχετε μια εξάτμιση καπνού (αυξάνεται η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας).

Η περίοδος απόσβεσης για ένα CP συνήθως δεν υπερβαίνει το ένα έτος.

Θερμοσίφωνες αέρα. Χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση του αέρα που παρέχεται στον κλίβανο για καύση καυσίμου. Η θέρμανση του αέρα σάς επιτρέπει να μειώσετε την κατανάλωση καυσίμου στον κλίβανο (η απόδοση αυξάνεται κατά 10 - 15%).

Η θερμοκρασία του αέρα μετά τον θερμαντήρα αέρα μπορεί να φτάσει τους 300 – 350 °C. Αυτό βοηθά στη βελτίωση της διαδικασίας καύσης και στην αύξηση της πληρότητας της καύσης του καυσίμου, κάτι που είναι πολύ σημαντικό πλεονέκτημα όταν χρησιμοποιούνται υγρά καύσιμα υψηλού ιξώδους.

Επίσης, τα πλεονεκτήματα των αερόθερμων σε σύγκριση με τα HRSG είναι η απλότητα του σχεδιασμού τους, η ασφαλής λειτουργία τους και η απουσία ανάγκης εγκατάστασης προαιρετικός εξοπλισμός(απαερωτές, αντλίες, εναλλάκτες θερμότητας κ.λπ.). Ωστόσο, με την τρέχουσα αναλογία τιμής για καύσιμο και ατμό νερού, οι θερμαντήρες αέρα αποδεικνύονται λιγότερο οικονομικοί από τους HRSG (η τιμή του ατμού μας είναι πολύ υψηλή - 6 φορές υψηλότερη ανά 1 GJ). Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια μέθοδο για τη χρήση θερμότητας από καυσαέρια με βάση τη συγκεκριμένη κατάσταση σε μια δεδομένη εγκατάσταση, επιχείρηση κ.λπ.

Χρησιμοποιούνται δύο τύποι αερόθερμων: 1) αναρρωτικός(μεταφορά θερμότητας μέσω του τοίχου). 2) αναγεννητικός(αποθήκευση θερμότητας).

Μέρος 2. Ανάκτηση θερμότητας από εκπομπές αερισμού

Μεγάλη ποσότητα θερμότητας καταναλώνεται για τη θέρμανση και τον αερισμό βιομηχανικών και δημόσιων κτιρίων και κατασκευών. Για ορισμένες βιομηχανίες (κυρίως ελαφρά βιομηχανία), το κόστος αυτό φτάνει το 70–80% ή περισσότερο της συνολικής ανάγκης για θερμική ενέργεια. Στις περισσότερες επιχειρήσεις και οργανισμούς, η θερμότητα του αέρα εξαγωγής από τα συστήματα εξαερισμού και κλιματισμού δεν χρησιμοποιείται.

Γενικά, ο εξαερισμός χρησιμοποιείται πολύ ευρέως. Τα συστήματα εξαερισμού κατασκευάζονται σε διαμερίσματα, δημόσια ιδρύματα (σχολεία, νοσοκομεία, αθλητικά σωματεία, πισίνες, εστιατόρια), βιομηχανικούς χώρους κ.λπ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς Διάφοροι τύποισυστήματα εξαερισμού. Συνήθως, εάν ο όγκος του αέρα που πρέπει να αντικατασταθεί στο δωμάτιο ανά μονάδα χρόνου (m 3 / h) είναι μικρός, τότε φυσικός αερισμός. Τέτοια συστήματα εφαρμόζονται σε κάθε διαμέρισμα και στους περισσότερους δημόσιους φορείς και οργανισμούς. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται το φαινόμενο της μεταφοράς - ο θερμός αέρας (έχει μειωμένη πυκνότητα) φεύγει από τις οπές εξαερισμού και εκκενώνεται στην ατμόσφαιρα και στη θέση του, μέσω διαρροών σε παράθυρα, πόρτες κ.λπ., φρέσκο ​​κρύο (περισσότερα υψηλής πυκνότητας) αέρα από το δρόμο. Σε αυτή την περίπτωση, η απώλεια θερμότητας είναι αναπόφευκτη, καθώς η θέρμανση του ψυχρού αέρα που εισέρχεται στο δωμάτιο απαιτεί πρόσθετη κατανάλωση ψυκτικού. Επομένως, η χρήση ακόμη και των πιο σύγχρονων θερμομονωτικών κατασκευών και υλικών κατά την κατασκευή δεν μπορεί να εξαλείψει πλήρως τις απώλειες θερμότητας. Στα διαμερίσματά μας, το 25-30% των απωλειών θερμότητας σχετίζονται ακριβώς με τη λειτουργία του εξαερισμού, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις, αυτή η τιμή είναι πολύ υψηλότερη.

Συστήματα εξαναγκασμένου (τεχνητού) αερισμούχρησιμοποιούνται όταν απαιτείται εντατική ανταλλαγή μεγάλων όγκων αέρα, η οποία συνήθως σχετίζεται με την πρόληψη αύξησης της συγκέντρωσης επικίνδυνων ουσιών (επιβλαβών, τοξικών, πυροεκρηκτικών, άσχημη μυρωδιά) σε δωμάτιο. Ο εξαναγκαστικός αερισμός εφαρμόζεται σε εγκαταστάσεις παραγωγής, αποθήκες, εγκαταστάσεις αποθήκευσης αγροτικών προϊόντων κ.λπ.

Είναι μεταχειρισμένασυστήματα αναγκαστικός αερισμός τρία είδη:

Σύστημα ανεφοδιασμούαποτελείται από έναν ανεμιστήρα που ωθεί τον καθαρό αέρα στο δωμάτιο, έναν αγωγό παροχής αέρα και ένα σύστημα για ομοιόμορφη κατανομή αέρα σε όλο το δωμάτιο. Ο υπερβολικός όγκος αέρα εξωθείται μέσω διαρροών σε παράθυρα, πόρτες κ.λπ.

Σύστημα εξάτμισηςαποτελείται από έναν φυσητήρα που αντλεί αέρα από το δωμάτιο στην ατμόσφαιρα, έναν αγωγό εξαγωγής και ένα σύστημα ομοιόμορφης απομάκρυνσης του αέρα από τον όγκο του δωματίου. Σε αυτή την περίπτωση, ο καθαρός αέρας αναρροφάται στο δωμάτιο μέσω διαφόρων διαρροών ή ειδικών συστημάτων παροχής.

Συνδυασμένα συστήματαείναι συνδυασμένα συστήματα εξαερισμού τροφοδοσίας και εξαγωγής. Χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, όταν απαιτείται πολύ εντατική ανταλλαγή αέρα σε μεγάλα δωμάτια. Ταυτόχρονα, η κατανάλωση θερμότητας για τη θέρμανση καθαρού αέρα είναι μέγιστη.

Εφαρμογή συστημάτων φυσικός αερισμόςΚαι μεμονωμένα συστήματαΟ εξαερισμός εξαγωγής και παροχής δεν επιτρέπει τη χρήση της θερμότητας του αέρα εξαγωγής για τη θέρμανση του φρέσκου αέρα που εισέρχεται στο δωμάτιο. Κατά τη λειτουργία συνδυασμένων συστημάτων, είναι δυνατή η ανάκτηση θερμότητας από τις εκπομπές αερισμού για μερική θέρμανση του αέρα παροχής και μείωση της κατανάλωσης θερμικής ενέργειας. Ανάλογα με τη διαφορά στη θερμοκρασία του αέρα σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους, η κατανάλωση θερμότητας για τη θέρμανση του καθαρού αέρα μπορεί να μειωθεί κατά 40–60%. Η θέρμανση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε εναλλάκτες θερμότητας με αναγέννηση και ανάκτηση. Τα πρώτα είναι προτιμότερα γιατί έχουν μικρότερες διαστάσεις, κατανάλωση μετάλλου και υδραυλική αντίσταση, είναι πιο αποδοτικά και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής (20 - 25 χρόνια).

Οι αεραγωγοί συνδέονται με εναλλάκτες θερμότητας και η θερμότητα μεταφέρεται απευθείας από τον αέρα στον αέρα μέσω ενός διαχωριστικού τοίχου ή ενός ακροφυσίου αποθήκευσης. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχει ανάγκη διαχωρισμού των αεραγωγών τροφοδοσίας και εξαγωγής σε μεγάλη απόσταση. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να εφαρμοστεί ένα σχέδιο ανταλλαγής θερμότητας με ένα ενδιάμεσο κυκλοφορούν ψυκτικό. Ένα παράδειγμα λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος σε θερμοκρασία δωματίου 25 °C και θερμοκρασία περιβάλλοντος 20 °C φαίνεται στο Σχ. 5.5.

Διάγραμμα ανταλλαγής θερμότητας με ενδιάμεση κυκλοφορία ψυκτικού υγρού:

1 – αεραγωγός εξαγωγής. 2 – αεραγωγός παροχής. 3.4 – με πτερύγια
σωληνοειδή πηνία? 5 – ενδιάμεσοι αγωγοί κυκλοφορίας ψυκτικού
(τα συμπυκνωμένα ψυκτικά χρησιμοποιούνται συνήθως ως ενδιάμεσο ψυκτικό σε τέτοια συστήματα υδατικά διαλύματαάλατα - άλμη); 6 – αντλία; 7 – πηνίο για
πρόσθετη θέρμανση φρέσκου αέρα με υδρατμό ή ζεστό νερό

Το σύστημα λειτουργεί ως εξής. Ο θερμός αέρας (+ 25 °C) απομακρύνεται από το δωμάτιο μέσω του αγωγού εξαγωγής 1 μέσω του θαλάμου στον οποίο είναι εγκατεστημένο το πτερύγιο πηνίο 3 . Ο αέρας πλένει την εξωτερική επιφάνεια του πηνίου και μεταφέρει θερμότητα στο κρύο ενδιάμεσο ψυκτικό υγρό (άλμη) που ρέει μέσα στο πηνίο. Ο αέρας ψύχεται στους 0 °C και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα και η άλμη θερμαίνεται στους 15 °C μέσω αγωγών κυκλοφορίας 5 εισέρχεται στον θάλαμο θέρμανσης φρέσκου αέρα στον αγωγό παροχής αέρα 2 . Εδώ, το ενδιάμεσο ψυκτικό μεταφέρει θερμότητα στον καθαρό αέρα, θερμαίνοντάς τον από – 20 °C έως + 5 °C. Το ίδιο το ενδιάμεσο ψυκτικό ψύχεται από + 15 °C έως – 10 °C. Η ψυγμένη άλμη παραλαμβάνεται από την αντλία και επιστρέφεται στο σύστημα για ανακυκλοφορία.

Ο φρέσκος αέρας, που θερμαίνεται στους + 5 °C, μπορεί να εισαχθεί αμέσως στο δωμάτιο και να θερμανθεί στην απαιτούμενη θερμοκρασία (+ 25 °C) χρησιμοποιώντας συμβατικά θερμαντικά σώματα ή μπορεί να θερμανθεί απευθείας στο σύστημα εξαερισμού. Για να γίνει αυτό, εγκαθίσταται ένα πρόσθετο τμήμα στον αγωγό αέρα τροφοδοσίας, στον οποίο τοποθετείται ένα πηνίο με πτερύγια. Ένα ζεστό ψυκτικό (νερό θέρμανσης ή υδρατμός) ρέει μέσα στους σωλήνες και ο αέρας πλένει την εξωτερική επιφάνεια του πηνίου και θερμαίνεται στους + 25 ° C, μετά τον οποίο διανέμεται ζεστός φρέσκος αέρας σε όλο το δωμάτιο.

Η χρήση αυτής της μεθόδου έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα. Πρώτον, λόγω της υψηλής ταχύτητας αέρα στο τμήμα θέρμανσης, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας αυξάνεται σημαντικά (αρκετές φορές) σε σύγκριση με τα συμβατικά θερμαντικά σώματα. Αυτό οδηγεί σε σημαντική μείωση της συνολικής κατανάλωσης μετάλλων του συστήματος θέρμανσης - μείωση του κόστους κεφαλαίου. Δεύτερον, το δωμάτιο δεν είναι γεμάτο με καλοριφέρ θέρμανσης. Τρίτον, επιτυγχάνεται ομοιόμορφη κατανομή της θερμοκρασίας του αέρα σε όλο το δωμάτιο. Και όταν χρησιμοποιείτε θερμαντικά σώματα σε μεγάλα δωμάτια, είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη θέρμανση του αέρα. Σε τοπικές περιοχές, η θερμοκρασία του αέρα μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερη ή χαμηλότερη από την κανονική.

Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι η υδραυλική αντίσταση της διαδρομής αέρα και η κατανάλωση ενέργειας για την κίνηση του ανεμιστήρα αέρα τροφοδοσίας αυξάνονται ελαφρώς. Όμως τα πλεονεκτήματα είναι τόσο σημαντικά και προφανή που η προθέρμανση του αέρα απευθείας στο σύστημα εξαερισμού μπορεί να συνιστάται στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων.

Για να εξασφαλιστεί η δυνατότητα ανάκτησης θερμότητας σε περίπτωση χρήσης χωριστών συστημάτων εξαερισμού τροφοδοσίας ή εξαγωγής, είναι απαραίτητο να οργανωθεί μια κεντρική έξοδος αέρα ή παροχή αέρα, αντίστοιχα, μέσω ειδικά τοποθετημένων αεραγωγών. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν όλες οι ρωγμές και οι διαρροές για να αποφευχθεί η ανεξέλεγκτη εμφύσηση ή διαρροές αέρα.

Τα συστήματα ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ του αέρα που αφαιρείται από το δωμάτιο και του φρέσκου αέρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για τη θέρμανση του αέρα παροχής την κρύα εποχή, αλλά και για την ψύξη του το καλοκαίρι, εάν το δωμάτιο (γραφείο) είναι εξοπλισμένο με κλιματιστικά. Η ψύξη σε θερμοκρασίες κάτω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος συνεπάγεται πάντα υψηλό κόστος ενέργειας (ηλεκτρισμού). Ως εκ τούτου, μπορείτε να μειώσετε την κατανάλωση ενέργειας για να διατηρήσετε μια άνετη θερμοκρασία δωματίου στη ζεστή εποχή, προψύσσοντας τον καθαρό αέρα, που έχει εξαντληθεί με κρύο αέρα.

Θερμικό VER.

Η θερμική ενέργεια και οι ενεργειακοί πόροι περιλαμβάνουν τη φυσική θερμότητα των καυσαερίων λεβήτων και βιομηχανικών κλιβάνων, κύριων ή ενδιάμεσων προϊόντων, άλλα απόβλητα από την κύρια παραγωγή, καθώς και τη θερμότητα των ρευστών λειτουργίας, ατμού και ζεστό νερό, δαπανώνται σε τεχνολογικές και ηλεκτροπαραγωγικές μονάδες. Για την αξιοποίηση των πόρων θερμικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας, λέβητες απορριμμάτων θερμότητας ή θερμικοί παράγοντες.Η ανάκτηση θερμότητας από τα ρεύματα διεργασίας αποβλήτων στους εναλλάκτες θερμότητας μπορεί να συμβεί μέσω της επιφάνειας που τους χωρίζει ή μέσω άμεσης επαφής. Το θερμικό HER μπορεί να έρθει με τη μορφή συγκεντρωμένων ροών θερμότητας ή με τη μορφή θερμότητας που διαχέεται σε περιβάλλον. Στη βιομηχανία, οι συγκεντρωμένες ροές αντιπροσωπεύουν το 41%, και η διαλυόμενη θερμότητα - 59%. Τα συγκεντρωμένα ρεύματα περιλαμβάνουν θερμότητα από καυσαέρια από φούρνους και λέβητες, Λυμάτων τεχνολογικές εγκαταστάσειςκαι στον τομέα της στέγασης και των κοινοτικών υπηρεσιών. Τα θερμικά HER χωρίζονται σε υψηλής θερμοκρασίας (με θερμοκρασία φορέα πάνω από 500 °C), μεσαίας θερμοκρασίας (σε θερμοκρασίες από 150 έως 500 °C) και χαμηλής θερμοκρασίας (σε θερμοκρασίες κάτω από 150 °C). Κατά τη χρήση εγκαταστάσεων, συστημάτων και συσκευών χαμηλής ισχύος, οι ροές θερμότητας που αφαιρούνται από αυτά είναι μικρές και διασκορπισμένες στο χώρο, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη διάθεσή τους λόγω χαμηλής κερδοφορίας.

Σε ένα σύστημα κλιματισμού, η θερμότητα του αέρα εξαγωγής από τις εγκαταστάσεις μπορεί να ανακτηθεί με δύο τρόπους:

· Χρήση συστημάτων ανακύκλωσης αέρα.

· Εγκατάσταση μονάδων ανάκτησης θερμότητας.

Η τελευταία μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε συστήματα κλιματισμού άμεσης ροής. Ωστόσο, η χρήση ανακτητών θερμότητας δεν αποκλείεται σε σχήματα με ανακυκλοφορία αέρα.

ΣΕ σύγχρονα συστήματαο εξαερισμός και ο κλιματισμός χρησιμοποιούν μεγάλη ποικιλία εξοπλισμού: θερμάστρες, υγραντήρες, διαφορετικά είδηφίλτρα, ρυθμιζόμενες γρίλιες και πολλά άλλα. Όλα αυτά είναι απαραίτητα για την επίτευξη των απαιτούμενων παραμέτρων αέρα, διατήρηση ή δημιουργία άνετες συνθήκεςγια εσωτερική εργασία. Η συντήρηση όλου αυτού του εξοπλισμού απαιτεί αρκετή ενέργεια. Μια αποτελεσματική λύσηΟι εναλλάκτες θερμότητας γίνονται συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας στα συστήματα εξαερισμού. Η βασική αρχή της λειτουργίας τους είναι η θέρμανση της ροής αέρα που παρέχεται στο δωμάτιο, χρησιμοποιώντας τη θερμότητα της ροής που αφαιρείται από το δωμάτιο. Όταν χρησιμοποιείτε έναν εναλλάκτη θερμότητας, απαιτείται λιγότερη ισχύς θερμαντήρα για τη θέρμανση του αέρα παροχής, μειώνοντας έτσι την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία του.

Η ανάκτηση θερμότητας σε κλιματιζόμενα κτίρια μπορεί να επιτευχθεί μέσω της ανάκτησης θερμότητας από τις εκπομπές αερισμού. Η ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμότητας για τη θέρμανση του φρέσκου αέρα (ή η ψύξη του εισερχόμενου φρέσκου αέρα με άχρηστο αέρα από το σύστημα κλιματισμού το καλοκαίρι) είναι απλούστερη μορφήανακύκλωση. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούν να σημειωθούν τέσσερις τύποι συστημάτων ανακύκλωσης, τα οποία έχουν ήδη αναφερθεί: περιστρεφόμενοι αναγεννητές. εναλλάκτες θερμότητας με ενδιάμεσο ψυκτικό υγρό. απλοί εναλλάκτες θερμότητας αέρα. σωληνοειδείς εναλλάκτες θερμότητας. Ένας περιστρεφόμενος αναγεννητής σε ένα σύστημα κλιματισμού μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία του αέρα παροχής το χειμώνα κατά 15 °C και το καλοκαίρι μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του αέρα παροχής κατά 4-8 °C (6.3). Όπως και με άλλα συστήματα ανάκτησης, με εξαίρεση τον ενδιάμεσο εναλλάκτη θερμότητας, ο περιστροφικός αναγεννητής μπορεί να λειτουργήσει μόνο εάν τα καυσαέρια και οι αγωγοί αναρρόφησης βρίσκονται δίπλα στον άλλο σε κάποιο σημείο του συστήματος.

Ένας εναλλάκτης θερμότητας με ενδιάμεσο ψυκτικό υγρό είναι λιγότερο αποδοτικός από έναν περιστρεφόμενο αναγεννητή. Στο παρουσιαζόμενο σύστημα, το νερό κυκλοφορεί μέσω δύο πηνίων ανταλλαγής θερμότητας και εφόσον χρησιμοποιείται αντλία, τα δύο πηνία μπορούν να βρίσκονται σε κάποια απόσταση το ένα από το άλλο. Τόσο αυτός ο εναλλάκτης θερμότητας όσο και ο περιστρεφόμενος αναγεννητής έχουν κινούμενα μέρη (η αντλία και ο ηλεκτροκινητήρας κινούνται και αυτό τους διακρίνει από τους εναλλάκτες θερμότητας αέρα και σωλήνα. Ένα από τα μειονεκτήματα του αναγεννητή είναι ότι μπορεί να εμφανιστεί μόλυνση στα κανάλια. Η βρωμιά μπορεί να καθιζάνει ο τροχός, ο οποίος στη συνέχεια τον μεταφέρει στο κανάλι αναρρόφησης Οι περισσότεροι τροχοί έχουν τώρα ένα καθαρισμό, το οποίο μειώνει τη μεταφορά των ρύπων στο ελάχιστο.

Ένας απλός εναλλάκτης θερμότητας αέρα είναι μια σταθερή συσκευή για την ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ των καυσαερίων και των εισερχόμενων ροών αέρα που διέρχονται από αυτόν σε αντίθετο ρεύμα. Αυτός ο εναλλάκτης θερμότητας μοιάζει με ένα ορθογώνιο χαλύβδινο κουτί με ανοιχτά άκρα, χωρισμένο σε πολλά κανάλια τύπου στενού θαλάμου. Η εξάτμιση και ο φρέσκος αέρας ρέουν μέσω εναλλασσόμενων καναλιών και η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα ρεύμα αέρα στο άλλο απλά μέσω των τοιχωμάτων των καναλιών. Δεν υπάρχει μεταφορά ρύπων στον εναλλάκτη θερμότητας και δεδομένου ότι μια σημαντική επιφάνεια περιέχεται σε συμπαγή χώρο, επιτυγχάνεται σχετικά υψηλή απόδοση. Ένας εναλλάκτης θερμότητας με σωλήνα θερμότητας μπορεί να θεωρηθεί ως λογική ανάπτυξηο σχεδιασμός του εναλλάκτη θερμότητας που περιγράφηκε παραπάνω, στον οποίο οι δύο ροές αέρα στους θαλάμους παραμένουν εντελώς ξεχωριστοί, συνδεδεμένοι με μια δέσμη σωλήνων θερμότητας με πτερύγια που μεταφέρουν θερμότητα από το ένα κανάλι στο άλλο. Παρόλο που το τοίχωμα του σωλήνα μπορεί να θεωρηθεί ως πρόσθετη θερμική αντίσταση, η απόδοση της μεταφοράς θερμότητας μέσα στον ίδιο τον σωλήνα, στον οποίο λαμβάνει χώρα ο κύκλος εξάτμισης-συμπύκνωσης, είναι τόσο μεγάλη ώστε έως και το 70% της απορριπτόμενης θερμότητας μπορεί να ανακτηθεί σε αυτή τη θερμότητα. εναλλάκτες. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα αυτών των εναλλάκτη θερμότητας σε σύγκριση με έναν εναλλάκτη θερμότητας με ενδιάμεσο ψυκτικό υγρό και περιστρεφόμενο αναγεννητή είναι η αξιοπιστία τους. Η αστοχία πολλών σωλήνων θα μειώσει ελαφρώς μόνο την απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας, αλλά δεν θα σταματήσει εντελώς το σύστημα ανάκτησης.

Με όλη την ποικιλία σχεδιαστικών λύσεων για συσκευές ανάκτησης θερμότητας από δευτερογενείς ενεργειακούς πόρους, καθεμία από αυτές περιέχει τα ακόλουθα στοιχεία:

· Το περιβάλλον είναι πηγή θερμικής ενέργειας.

· Το περιβάλλον είναι καταναλωτής θερμικής ενέργειας.

· Δέκτης θερμότητας - εναλλάκτης θερμότητας που λαμβάνει θερμότητα από την πηγή.

· Μεταφορέας θερμότητας - ένας εναλλάκτης θερμότητας που μεταφέρει θερμική ενέργεια στον καταναλωτή.

· Μια λειτουργική ουσία που μεταφέρει θερμική ενέργεια από μια πηγή στον καταναλωτή.

Στους αναγεννητικούς εναλλάκτες θερμότητας και στους εναλλάκτες θερμότητας ανάκτησης αέρα-αέρα (αέρα-υγρό), η λειτουργική ουσία είναι τα ίδια τα μέσα ανταλλαγής θερμότητας.

Παραδείγματα εφαρμογών.

1. Θέρμανση αέρα σε συστήματα θέρμανση αέρα.
Οι θερμάστρες έχουν σχεδιαστεί για να θερμαίνουν γρήγορα τον αέρα χρησιμοποιώντας ένα υδροψυκτικό και να τον κατανέμουν ομοιόμορφα χρησιμοποιώντας έναν ανεμιστήρα και περσίδες οδήγησης. Αυτό καλή απόφασηγια εργαστήρια κατασκευών και παραγωγής όπου απαιτείται γρήγορη θέρμανση και διατήρηση άνετης θερμοκρασίας μόνο σε ώρα εργασίας(παράλληλα λειτουργούν και οι φούρνοι κατά κανόνα).

2. Θέρμανση νερού στο σύστημα παροχής ζεστού νερού.
Η χρήση εναλλάκτη θερμότητας καθιστά δυνατή την εξομάλυνση των κορυφών στην κατανάλωση ενέργειας, καθώς η μέγιστη κατανάλωση νερού εμφανίζεται στην αρχή και στο τέλος της βάρδιας.

3. Θέρμανση νερού στο σύστημα θέρμανσης.
Κλειστό σύστημα
Το ψυκτικό κυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα. Έτσι, δεν υπάρχει κίνδυνος μόλυνσης.
Ανοικτό σύστημα. Το ψυκτικό υγρό θερμαίνεται με ζεστό αέριο και στη συνέχεια μεταφέρει θερμότητα στον καταναλωτή.

4. Θέρμανση του αέρα έκρηξης που πηγαίνει στην καύση. Σας επιτρέπει να μειώσετε την κατανάλωση καυσίμου κατά 10%-15%.

Έχει υπολογιστεί ότι το κύριο απόθεμα για την εξοικονόμηση καυσίμου κατά τη λειτουργία καυστήρων για λέβητες, φούρνους και στεγνωτήρια είναι η αξιοποίηση της θερμότητας από τα καυσαέρια με θέρμανση του καυσίμου με αέρα. Η ανάκτηση θερμότητας από τα καυσαέρια έχει μεγάλη σημασία στις τεχνολογικές διεργασίες, καθώς η θερμότητα που επιστρέφεται στον κλίβανο ή στο λέβητα με τη μορφή θερμαινόμενου αέρα εκτόξευσης επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου φυσικού αερίου έως και 30%.
5. Θέρμανση καυσίμου προς καύση χρησιμοποιώντας εναλλάκτες θερμότητας υγρού-υγρού. (Παράδειγμα – θέρμανση πετρελαίου στους 100˚–120˚ C.)

6. Θέρμανση ρευστού διεργασίας με χρήση εναλλάκτη θερμότητας υγρού-υγρού. (Ένα παράδειγμα είναι η θέρμανση ενός γαλβανικού διαλύματος.)

Έτσι, ένας εναλλάκτης θερμότητας είναι:

Επίλυση του προβλήματος της ενεργειακής απόδοσης της παραγωγής.

Ομαλοποίηση της περιβαλλοντικής κατάστασης.

Διαθεσιμότητα άνετων συνθηκών στον χώρο παραγωγής σας - θέρμανση, ζεστό νερό σε διοικητικούς και βοηθητικούς χώρους.

Μείωση του ενεργειακού κόστους.

Εικόνα 1.

Δομή της κατανάλωσης ενέργειας και των δυνατοτήτων εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια κατοικιών: 1 – απώλεια θερμότητας μετάδοσης. 2 – κατανάλωση θερμότητας για εξαερισμό. 3 – κατανάλωση θερμότητας για παροχή ζεστού νερού. 4 – εξοικονόμηση ενέργειας

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας.

1. Karadzhi V.G., Moskovko Yu.G. Ορισμένα χαρακτηριστικά της αποτελεσματικής χρήσης του εξοπλισμού εξαερισμού και θέρμανσης. Διοίκηση - Μ., 2004

2. Eremkin A.I., Byzeev V.V. Οικονομικά της παροχής ενέργειας σε συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού. Εκδοτικός οίκος Συνδέσμου Τεχνικών Πανεπιστημίων Μ., 2008.

3. Skanavi A.V., Makhov. Θέρμανση L.M. Εκδοτικός οίκος ASV M., 2008