Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ проблемы энергосбережения и задачи исследований. 12
1.1 Состояние и прогнозы использования тепловых потерь на предприятиях сервиса 12
1.2 Анализ использования теплового потенциала промышленных стоков на предприятиях прачечного производств 15
1.3 Организация малоотходной системы теплотехнологии при проведении комплекса уборочно - моечных работ на предприятиях автосервиса 21
1.4 Пути оптимизации теплоиспользующих технологических процессов по условиям эффективного использования вторичных энергоресурсов 27
1.5 Опыт создания энергосберегающего оборудования по использованию тепловых вторичных энергоресурсов 29
1.6 Направления и методы исследований по организации систем малоотходной теплотехнологии на предприятиях сервиса 34
1.7 Выводы по главе, цели и задачи исследований 35
2. Теоретические исследования тепловых процессов по условиям энергосбережения 37
2.1 Анализ теплоиспользующих технологических процессов стирки белья 37
2.2 Анализ теплоиспользующих технологических процессов мойки автомобилей 41
2.3 Анализ тепловых потерь в процессе теплопотребления при стирке белья 43
2.4 Анализ тепловых потерь в процессе теплопотребления при мойке автомобиля 47
2.5 Математическая модель выхода и удельных показателей тепловых вторичных энергоресурсов 52
2.6 Определение конечных температур горячего (промышленных стоков) и холодного (водопроводной воды) теплоносителей 54
2.7 Определение гидравлических и конструктивных параметров рекуперативного теплообменника горячих промстоков методом приведенных затрат 64
2.8 Выводы по главе 75
3. Экспериментальные исследования по использованию теплового потенциала промстоков 76
3.1 Цель экспериментальных исследований 76
3.2 Описание экспериментальной установки для проведения исследований эффективности применения малоотходной системы теплотехнологии на предприятиях прачечного производства 77
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований при использовании теплового потенциала промстоков в качестве вторичных энергоресурсов на предприятиях прачечного производства 81
3.4 Описание установки для проведения экспериментальных исследований в условиях технологических процессов уборочно-моечных работ 84
3.5 Методика проведения экспериментальных исследований по рациональному использованию теплоты промстоков в технологических процессах уборочно-моечных работ 87
3.6 Обработка экспериментальных данных 91
3.7 Выводы по главе 96
4. Практическое применение результатов исследований 98
4.1 Инженерная методика расчёта тепловых потерь с горячими промстоками 98
4.1.1 Общие положения 98
4.1.2 Расчёт тепловых потерь при стирке белья 98
4.1.3 Расчёт тепловых потерь при осуществлении комплекса уборочно-моечных работ 101
4.2 Выбор и расчет энергосберегающего оборудования для малоотходной системы теплотехнологии 107
4.3 Исходные данные для программного обеспечения расчёта затрат на организацию малоотходной системы теплотехнологии и экономического эффекта её использования 109
4.4 Программное обеспечение, применяемое при расчете параметров малоотходной системы теплотехнологии на пр едприятиях сервиса 110
4.5 Выводы по главе 115
Основные результаты и выводы работы 117
Библиографический список 119
Приложения 130
- Анализ использования теплового потенциала промышленных стоков на предприятиях прачечного производств
- Анализ теплоиспользующих технологических процессов мойки автомобилей
- Описание экспериментальной установки для проведения исследований эффективности применения малоотходной системы теплотехнологии на предприятиях прачечного производства
- Расчёт тепловых потерь при осуществлении комплекса уборочно-моечных работ
Введение к работе
Актуальность темы. Изменение структуры предприятий сервиса в условиях рыночных отношений, повышение стоимости тепловой энергии, неизбежная конкуренция в сфере услуг диктуют необходимость проведения новых научно - технических разработок по рациональному использованию энергетического потенциала технологических сточных вод (промышленных стоков) и совершенствованию энергосберегающего оборудования. Организация энергосберегающей технологической системы, т.е. системы, в которой используется тепловой потенциал промышленных стоков в технологических и инженерных теплоиспользующих сетях в качестве греющего теплоносителя, обусловливает экономию топливно-энергетических ресурсов за счет регенеративного использования энергетического потенциала промышленных стоков в условиях применения дополнительного энергосберегающего оборудования.
Диссертационная работа направлена на решение вопросов энергосбережения в плане использования теплового потенциала промышленных стоков, т.е. тепловых отходов технологических теплоиспользующих процессов предприятий сервиса, в частности, прачечного производства и комплекса уборочно-моечных работ автосервиса. В настоящее время на предприятиях сервиса удельный вес энергозатрат в стоимости и реализации услуг составляет не менее 40 %, поэтому особое место в эксплуатации теплоиспользующего технологического оборудования занимают проблемы энергосбережения.
Результаты анализа современной научно-технической литературы и нормативно-технической документации по теплопотреблению позволяют сделать вывод: в настоящее время имеется ряд недостаточно исследованных вопросов в плане энергосбережения, таких как теплоиспользующие технологические процессы, протекающие на теплоёмких предприятиях сервиса; способы использования теплового потенциала горячих промстоков при организации теплоэнерго сберегающих систем; недостаточно разработан комплекс программного обеспечения по расчёту выхода и удельных показателей тепловых вторичных энергоресурсов, определению конструктивных и гидравлических параметров энергосберегающего оборудования; отсутствие оптимальных решений и конкретных рекомендаций по применению дополнительных теплообменных устройств в энергосберегающей технологической системе.
Поэтому задача энергосбережения путем использования теплового потенциала промышленных стоков является актуальной.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с ГБ НИР «Методические аспекты создания и совершенствования энергосберегающего оборудования и технологий для предприятий сервиса Г-27.1 MP», (Гос. регистр. № 01.200.210324) ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса».
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка научно-технических решений по повышению эффективности энергосбережения за счет использования теплового потенциала горячих промышленных сточных вод.
Для достижения указанной цели в работе были поставлены следующие задачи:
определить выход теплового потенциала промстоков и возможность его использования в качестве вторичных энергоресурсов (ВЭР);
разработать рекомендации по выбору теплотехнологических параметров энергосберегающего оборудования, обеспечивающих повышение ,эффективности использования теплового потенциала горячих сточных вод;
разработать методику оптимизации теплообменного тракта, обеспечивающую технико-экономическую эффективность использования энергетического потенциала горячих промстоков в качестве вторичных энергетических ресурсов; экспериментально исследовать теплотехнические показатели теплообменного тракта в условиях использования теплоты сточных вод в качестве греющего теплоносителя.
Научная новизна результатов исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
разработаны рекомендации по выбору соотношения водяных эквивалентов теплоносителей Ъ\у приведенного коэффициента теплопередачи теплообменного тракта К , позволяющих определить рациональное применение способов интенсификации теплообмена, обеспечивающих повышение эффективности использования теплового потенциала промышленных стоков в качестве вторичных энергоресурсов;
сформулирована и решена задача оптимизации энергосберегающего оборудования по критерию экономической целесообразности использования теплового потенциала сточных вод для определения оптимальных теплотехнических параметров теплообменного оборудования;
экспериментально исследована зависимость критерия Стантона от числа Рейнольдса в условиях использования теплового потенциала сточных вод, установлена зависимость коэффициента теплопередачи от температуры и расхода промышленных стоков;
разработана методика определения теплового потенциала промышленных сточных вод предприятий сервиса, позволяющая проанализировать целесообразность использования теплового потенциала сточных вод на стадии проектирования системы теплотехнологии для предприятий любой сферы, имеющей горячие промстоки.
Практическая значимость работы. Разработанные в диссертации рекомендации и методики являются научной базой для определения основных параметров энергосберегающей системы при использовании теплового потенциала промышленных стоков в качестве греющего теплоносителя. Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы в проектно-конструкторских, научно - исследовательских организациях и на предприятиях сервиса для разработки энергосберегающей системы, применение которой позволяет эффективно использовать тепловой потенциал промышленных стоков; разработки нормативной документации по удельным показателям выхода тепловых вторичных энергоресурсов;
определения параметров энергосберегающего оборудования, оптимизированного по условиям эффективного использования теплового потенциала сточных вод.
Внедрение результатов работы. Научно-практические решения диссертационной работы были использованы: при проектировании энергосберегающей системы на предприятии прачечного производства ООО «Лотос-96» г. Шахты, Ростовская область; в методике расчета тепловых потерь с горячими промышленными стоками на предприятии ООО «Авто-Дон» г. Шахты, Ростовская область; при проектировании теплоиспользующего технологического оборудования на предприятии «BOSH - Автосервис» пос. Каменоломни, Ростовская область; в учебном процессе ГОУВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» для студентов специальности 080502 «Экономика и управление на предприятиях сферы быта и услуг».
Достоверность результатов исследования обеспечивается: использованием апробированных базовых математических моделей, подходов, основанных на фундаментальных законах тепломассопереноса, а также современных методов теоретических исследований.
Апробация работы. Основные положения работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях: научно - практической конференции студентов, аспирантов и специалистов (Волгодонск, 2006); ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ЮРГУЭС (Шахты, 2006, 2007); Международной конференции, посвященной 35-летию кафедры «Машины и приборы» ЮРГУЭС (Шахты, 2007); Всероссийской научной конференции аспирантов и молодых ученых «Вестник МГУС» (Москва, 2007); Всероссийской научной конференции «Наука сервису» (Москва, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические и технико-технологические проблемы развития сферы услуг» (Ростов-на-Дону, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 3- в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 авторских свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [2,6] - анализ статистических данных; [3,9,10] - обработка экспериментальных данных, [13,14] - проведение расчетных исследований.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и результатов исследований, списка литературы из 101 наименования, приложений. Основная часть работы изложена на 129 страницах, содержит 19 рисунков и 32 таблицы.
Анализ использования теплового потенциала промышленных стоков на предприятиях прачечного производств
Оборудование для стирки белья рассматриваются как теплообменные аппараты, в результате действия которых образуются горячие промстоки. Параметры промстоков зависят от структуры и режимов работы предприятия, состава технологического теплоиспользующего оборудования. Согласно классификации технологического оборудования предприятий прачечного производства (Приложение 1), промышленные стиральные машины, классифицируются по конструктивным и технологическим признакам. Технология стирки, а также значения удельных расходов воды, пара или электроэнергии диктуются видом и степенью загрязнения белья. Рассматриваются общие рабочие характеристики промышленных стиральных машин: 1) Промышленная стиральная машина ЛО-60: Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса сухого белья, кг - 60; Вид обогрева — паровой; Удельный расход пара, дм /кг - 0,9; Удельный расход воды, дм /кг - 24 -28; Производительность, кг/ч— 10; Давление воды 0,2-0,4 МПа; Удельный расход электроэнергии, кВт ч/кг - 0,09; Окончательнаяую влажность белья после отжима не более 50%. 2) Промышленная барьерная стирально-отжимная машина MB 90: Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса сухого белья, кг - 90; Вид обогрева — паровой; Удельный расход пара за стирку кг/час дм - 82; і Удельный расход воды за стирку, дм - 1305; Удельный расход электроэнергии, (пиковая мощность), кВт - 11,5; Режим отжима белья 800 об/мин; Остаточная влажность белья после отжима 50-55%. 3) Промышленная стирально-отжимная машина FS 120. Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса, кг 120;
Вид обогрева — паровой; Давление пара, 0,3-0,8 МПа; Давление воздуха, 0,5-1,0 МПа; Удельный расход воды на стирку, кг/час ,дм3 - 1640; Удельный расход пара на стирку кг/час, дм - 102; Удельный расход электроэнергии, (пиковая мощность), кВт - 14,5; Режим отжима белья 720 об/мин; Остаточная влажность белья после отжима 50-55%; 4) Барьерная стирально-отжимная машина MB 140. Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса сухого белья, кг - 140; Вид обогрева — паровой; Удельный расход пара на стирку кг/час ,дм - 135; Удельный расход воды на стирку, дм3 - 2056; Удельный расход электроэнергии, (пиковая мощность), кВт- 19; Режим отжима белья 720 об/мин; Остаточная влажность белья после отжима 50-55%; 5) Барьерная стирально-отжимная машина MB 180; Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса сухого белья, кг - 180; Вид обогрева - паровой; Удельный расход пара на стирку кг/час, дм - 176; Удельный расход воды на стирку, кг/час, дм — 2557; Удельный расход электроэнергии, (пиковая мощность), кВт - 22,5; Режим отжима белья 695 об/мин; Остаточная влажность белья после отжима 50-55%; 6) Стиральная машина ЛО-240; Общие рабочие характеристики: Загрузочная масса сухого белья, кг - 240; Вид обогрева — электрический; Номинальная мощность, кВт 38; Давление воды, МПа - 0,2-0,4; Удельный расход электроэнергии, кВтч/кг - 0,16; Удельный расход воды, дм3/кг - 20 -24; Удельный расход пара, дм3/кг - 0,7; Влажность белья после отжима не более 50%. Таблица 1.1 Технологические показатели промышленных стиральных машин
Анализ теплоиспользующих технологических процессов мойки автомобилей
Наиболее теплоёмкими предприятиями автосервиса являются предприятия с участками уборочно-моечных работ или самостоятельно функционирующие посты уборочно-моечных работ. Вид услуги автомобильной мойки (косметическая, углублённая, с дезинфекцией) определяется типом автотранспорта, целями, сезоном. Технико-экономические показатели деятельности предприятий сервиса в значительной степени зависят от организации теплоиспользующих технологических процессов в плане эффективного использования тепловой энергии, в том числе и тепловых отходов. Для разработки научно - технических решений по способам использования тепловых ВЭР необходимо провести детальный системный анализ тепловых отходов. Проведем анализ теплоиспользующих технологических процессов на примерах участков уборочно-моечных работ. Независимо от вида моечных установок и устройств технологические процессы мойки автомобилей осуществляются с использованием тепловой энергии, вследствие чего имеют место тепловые отходы. Для определения теплового потенциала горячих промстоков технологических процессов мойки автомобилей целесообразно проанализировать температурные режимы комплекса уборочно-моечных работ. Основной поток легкового и грузового автотранспорта, как известно, проходит цикл уборочно-моечных работ на механизированных автомойках с оборотным водоснабжением. Температурный режим мойки автотранспорта зависит от окраски, степени загрязнения и способа мойки автомобилей.
Средневзвешенная температура промстоков tcp, после проведения комплекса уборочно-моечных работ определяется по данным технологических карт по формуле (2.1). На основе системного анализа технологических режимных карт мойки легковых и грузовых автомобилей сделаны следующие выводы: - расход воды на косметическую (поверхности кузова) мойку одного легкого автомобиля составил 100 дм , и соответственно количество горячих промстоков 85 - 95 дм , на углублённую мойку 150-200 дм , на грузовой автомобиль соответственно 135 -180 дм ; - средневзвешенная температура промстоков от автомойки легкового автотранспорта составила 50-60С и от участка уборочно-моечных работ грузового автотранспорта 60-65С.[84] Тепловой потенциал промстоков (ВЭР) от автомойки определяется средневзвешенной температурой и количеством промстоков. Использование этих тепловых отходов, т.е. низкопотенциальной теплоты, обуславливает снижение расходов тепловой энергии, себестоимости услуг и повышение рентабельности предприятия в целом. Возможны несколько способов утилизации теплоты сточных вод: многоступенчатое (повторное) использование отработанной горячей воды при мойке автомобилей разной степени загрязнения; использование горячих промстоков в качестве технической воды для мойки грязной техники, тротуаров и т.д.; тепловой подготовки водопроводной воды в рекуперативном дополнительном теплообменнике, где греющим теплоносителем являются промстоки. Для решения проблем теплоэнергосбережения на предприятиях прачечного производства целесообразно определить расход тепла на нагрев воды при осуществлении технологического процесса стирки предприятия прачечного производства (1111), определяется по формуле: где QB (ПП)—расход тепла на нагрев воды, кДж/ч; (2Б(ПП)— потери тепла с бельем, кДж/ч; Qo(nn) - потери тепла нагретыми поверхностями машины в окружающую среду, кДж/ч; Яи(пп) - потери тепла при испарении жидкости в течение технологического процесса стирки, кДж/ч; Qc (пп) - потери теплоты с горячими промстоками, кДж/ч.
Тепловой потенциал промышленных сточных вод определяется по формуле (2.3): где ZQnoM полезно использованная тепловая энергия, расходуемая на нагрев воды, Z(QE) кДж/ч; ZQnoT- теряемая тепловая энергия, определяется по формуле (2.4): Определим расход теплоты на нагрев воды: где N— производительность стиральной машины, кг/ч; g - норма расхода воды на 1 кг стирки белья; Срв -теплоемкость воды, кДж/кг К; tCp — средняя температура горячей воды, С (определяемая по формуле 2.1). GB — расход подогретой воды на стирку белья, определяется в соответствии с жидкостными модулями всех этапов технологической операции стирки по технологической карте (стирка, кипячение, полоскание), кг/ч: tx - начальная температура холодной воды, С; Расход тепла на нагрев белья, загруженного в машину, кДж/ч:
Описание экспериментальной установки для проведения исследований эффективности применения малоотходной системы теплотехнологии на предприятиях прачечного производства
Для исследования малоотходной системы теплотехнологии с использованием промстоков в качестве ВЭР на предприятиях прачечного производства разработана структурная схема экспериментальной установки, которая дает общее описание системы теплопотребления и использования ВЭР (рисунок 3.1). Температура рабочего теплоносителя, подготовленного в данной системе, является главным определяющим параметром экономической эффективности использования тепловых ВЭР.
Согласно схеме для осуществления технологических процессов стирки белья используется первичный теплоноситель (горячая вода, подогретая паром) с тепловым потенциалом tn- Начальная температура водопроводной воды, после химического умягчения, как рабочего теплоносителя составляет температуру toe- Для осуществления рассматриваемых технологических процессов, этот теплоноситель необходимо нагреть от температуры t0B до температуры tn- Предполагается, что нагрев воды осуществляется за счет горения газа в паровом котле с температурой ts, вода перед этим прошла предварительное химическое умягчение и обладает тепловым потенциалом t0B-Образовавшиеся в результате теплоиспользующих технологических процессов стирки промышленные стоки имеют водяной эквивалент Wc и температуру tc, причем tc toe- При использовании рекуператора (РГПС) в нем осуществляется теплообмен между промстоками tc и водопроводной водой ts, так, как tc tB, водопроводная вода покинет РГПС с температурой выше первоначальной t и впоследствии на её нагрев понадобиться меньше тепловой энергии, т.е. уменьшается расход топливно-энергетических и финансовых ресурсов.
Так же, при использовании изолированного трубопровода подогретый теплоноситель из РГПС может направляться непосредственно к ТТО, в том случае, если технологический процесс стирки требует относительно небольшой температуры (замочка, полоскание, стирка белья с минимальным загрязнением и т.п.).
На рисунке 3.2 представлена схема экспериментальной установки для определения зависимости теплового потенциала вторичных энергоресурсов от температуры водопроводной воды (їв), температуры промстоков на входе (tc) и на выходе из рекуперативного теплообменника по пути в узел химической очистки воды (t), температуры воды на входе в паровой котел (г0в) и на выходе из него при попадании в стиральную машину (tn), температуры горячего теплоносителя (пара) в паровом котле (ts ) и расходов водопроводной воды (GB) и промстоков (Gc). 2вых =f(tc, tB, tK, tn, t0B, ts, Go GB).
Основными элементами установки являются: паровой котел 1 (ПК), теплоиспользующее технологическое оборудование (стиральная машина) 2 (ТТО), дополнительное теплообменное оборудование З (РГПС), а также узел химической очистки воды 4 (ХВО). Принцип действия экспериментальной установки:
По первичному трубопроводу 1, проходя через узел химической очистки воды (ХВО) 6, рабочий теплоноситель (пар) от парового водогрейного котла (ПК) 3 поступает к стиральной машине (СМ) 4 для осуществления основных технологических процессов стирки белья. После стирки, образовавшиеся промышленные стоки, собираются в коллекторе сточных вод 12 и через систему магнитных фильтров 13 поступают в отстойник сточных вод 14. При следующем этапе эксперимента водопроводная вода по вторичному трубопроводу 2 направляются в дополнительный рекуперативный теплообменный аппарат (РГПС) 5, к которому подводятся промышленные стоки, таким образом, осуществляется теплообмен между промышленными стоками и водопроводной водой внутри рекуператора, в последствие промышленные стоки по трубопроводу 16 сбрасываются в канализацию. В результате теплообмена тепловой потенциал водопроводной воды возрастает, далее подогретая вода может направляться либо в узел химической водоочистки (ХВО) 6 затем в паровой водогрейный котёл (ПК) 3, либо непосредственно в стиральную машину (СМ) 4.
Расчёт тепловых потерь при осуществлении комплекса уборочно-моечных работ
Подставив числовые значения в формулы (2,18, 2.22, 2.23, 2.27, 2.30) определим числовые значения расходов тепловой энергии имеющих место при осуществлении комплекса уборочно-моечных работ автосервиса: Расход тепла при испарении в течение технологического процесса мойки: Расход тепловой энергии на нагрев омываемой поверхности автомобиля: Потери тепла на нагрев в окружающую среду: Определим расход тепловой энергии на осуществление теплоиспользующих технологических процессов при проведении комплекса уборочно-моечных работ: Определим в процентном соотношении количество тепловой энергии затрачиваемой на проведение комплекса уборочно-моечных работ. Представим тепловой баланс мойки автомобиля в процентном выражении, QM(YMP). Тепловая энергия, затрачиваемая на комплекс уборочно-моечных работ автосервиса: П(М)УМР% = пАм%+п0%+ пи%+пс%= 37 + 16 + 10 + Q(Qy\ip = 100% - тепловая энергия, затрачиваемая на нагрев воды при УМР п (УМР)% - п (М)УМР - пс% — 100% - 63% = 37%- тепловая энергия, которую можно использовать повторно при применении малоотходной системы теплотехнологии. На величину тепловых потерь при применении малоотходной системы теплотехнологии на предприятиях сервиса влияют следующие параметры промышленных стоков: скорость и режим движения жидкости, температура воды, применяемой при мойке кузова либо двигателя, коэффициент теплоотдачи поверхности автомобиля. Режим движения жидкости при осуществлении технологических процессов мойки с учетом формулы (2.37) равен: Воспользовавшись формулами из главы 2 для определения коэффициента теплоотдачи а, определим его значение при различных режимах температурных режимах уборочно-моечных работ в зависимости от значений критерия Рейнольдса и Прандтля.
Воспользовавшись формулой (2.38) определим коэффициент теплоотдачи для омываемой поверхности при осуществлении комплекса уборочно-моечных работ автомобиля, при различных температурах рабочего теплоносителя: при мойке кузова: а (40 С) = 6 Вт/м2К; По данным Муниципального теплоэнергетического предприятия тепловых сетей (МТЭПТС) стоимость 1 Гкал на 2008г. составляет 1000 руб. Использование тепловых отходов в технологических процессах и инженерных сетях обуславливает организацию малоотходной теплоэнергосберегающей системы на предприятии. На рисунке 4.1 представлена структурная схема расчета основных параметров МСТТ при внедрении на предприятиях сервиса Разработаны рекомендации по определению основных параметров малоотходной системы технологического теплопотребления для предприятий сервиса и применению энергосберегающего оборудования с учетом типовых решений рационального тепло и водопотребления. Расчет производится исходя из следующих данных: температуры первичного и конечного теплоносителей, производительности предприятия, параметров промстоков в результате расчета определяются следующие параметры: тепловой потенциал и удельный расход, скорость течения промышленных сточных вод; - эффективные условия теплообмена в условиях использования теплового потенциала промышленных стоков, площадь поверхности теплообмена рекуператора горячих сточных вод, диаметр и длина теплообменного тракта; Определение данных параметров позволяет осуществить внедрение системы теплотехнологии с последующей экономией, теплоэнергетических и финансовых ресурсов. Установлено, что использование теплового потенциала сточных вод в качестве вторичных энергоресурсов способствует стабилизации параметров теплоносителей, как следствие, повышению эффективности осуществления основных теплоиспользующих технологических процессов. Экспериментальные исследования, проведенные в научно-исследовательских лабораториях кафедры «Энергетика и безопасность жизнедеятельности» ЮРГУЭС, на предприятии прачечного производства «ООО Лотос-96» г. Шахты, на предприятиях технического обслуживания автомобилей оборудованных участками уборочно-моечных работ «BOSH-Автосервис», 000 «АвтоДон» г. Шахты, показали, что внедрение разработанных научно-практических и методических рекомендаций подтвердило экономическую эффективность предлагаемых научно-технических решений. Внедрение и экономическая эффективность разработанных в диссертации научно-технических решений подтверждена актами внедрения (Приложение 4). При проектировании малоотходной системы теплотехнолгии на предприятиях сервиса в качестве дополнительного энергосберегающего оборудования рекомендуется применять рекуперативный теплообменный аппарат. Тепловая нагрузка теплообменника Q, Вт, определяется из уравнений теплового баланса: Где G\ и ( — расходы соответственно горячего и холодного теплоносителя, кг/с; Ahj и Ah2 изменения энтальпии теплоносителей в процессе теплообмена, -Дж/кг; ці, г\2 — коэффициенты, учитывающие потери теплоты, в окружающую среду. Изменение энтальпии А/г теплоносителя, не претерпевающего в теплообменнике фазовых превращений определяется по уравнению: где Ср — средняя изобарная теплоёмкость теплоносителя, Дж/(кг К); їнЛк - начальная и конечная температуры, С. Коэффициент теплопередачи, Вт/(м К), с учетом загрязнения поверхностей теплообмена может быть определен по уравнению: где Rb R2, R3 - термические сопротивления загрязняющего слоя с каждой стороны стенки и самой стенки, R2 = д/Х; X - теплопроводность материала стенки, Вт/(м К); 5 - толщина стенки, м. Числовые значения коэффициентов теплоотдачи оц и о Вт/(м К), определяют по критериальным уравнениям. На процесс теплообмена оказывают влияние режим движения теплоносителя и его теплофизические свойства. Температуры теплоносителей по сечению и по длине каналов являются переменными, следовательно, переменными будут и их теплофизические характеристики: плотность, вязкость, теплопроводность и т.п. температура, при которой определяются значения теплофизических параметров, называется определяющей. В исследованиях процессов теплообмена в аппаратах, где применяют жидкие теплоносители применяют водяные эквиваленты W=G-Cp_ При отсутствии тепловых потерь в окружающую среду отношение водяных эквивалентов теплоносителей соответствует
Похожие диссертации на Совершенствование процессов энергосбережения в условиях использования теплового потенциала горячих промстоков
