По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 683.877

Повышение эффективности работы высокотемпературных газовых горелок инфракрасного излучения

Ермолаев А.Н. Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, E-mail: ermolaev@mail.ru

С помощью записи и решения уравнений теплового баланса определена эффективность работы современной высокотемпературной газовой горелки инфракрасного излучения типовой модели и предлагаемых технических решений: с теплоизоляцией наружной поверхности конструкции (изолированная модель) и с водяным охлаждением рефлектора (усовершенствованная модель).

Литература:

1. Мачкаши А. Лучистое отопление / А. Мачкаши, Л. Банхиди; пер. с венгерского В.М. Беляева, под ред. В.Н. Богословского и Л.М. Махова. – М.: Стройиздат, 1985. – 464 с.

2. Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений / Л. Банхиди. – М.: Стройиздат, 1981. – 247 с.

3. Слесарев Д.Ю. Совершенствование сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения светлого типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Слесарев Денис Юрьевич. – Тольятти, 2009. – 161 с.

4. Stuart J.Т. // J. Fluid Mech. – 1966. – Vol. 24. – P. 673–687.

5. Phillips O.M. The irrotational motion outside a free turbulent boundary / O.M. Phillips // Proc. Cambridge Philos. Soc. – 1955. – Vol. 51. – P. 220–229.

6. Сканави А.Н. Отопление / А.Н. Сканави. – М.: Стройиздат, 1988. – 416 с.

7. СП 61.13330.2012. Свод правил. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003. – М.: Минрегион России, 2011. – 56 с.

8. Сайт компании ISOTEC. – Режим доступа: http://calculator.isotecti.ru.

9. Куриленко Н.И., Чекардовский М.Н., Михайлова Л.Ю., Ермолаев А.Н. Рекуперация тепла в системе газового инфракрасного обогрева / Н.И. Куриленко, М.Н. Чекардовский, Л.Ю. Михайлова, А.Н. Ермолаев // Сборник материалов XV конференции молодых ученых, аспирантов, соискателей и магистров ТюмГАСУ. – 2015. – C. 54–60.

10. Болотских Н.Н. Совершенствование ленточных двухтрубных газовых инфракрасных нагревателей / Н.Н. Болотских // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2014. – № 3 (121). – С. 33–40.

11. Болотских Н.Н. Энергоэффективный инфракрасный трубчато-панельный газовый обогреватель / Н.Н. Болотских // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2013. – № 12 (118). – С. 35–40.

12. Болотских Н.Н. Совершенствование инфракрасных газовых нагревателей, применяемых для зонального отопления / Н.Н. Болотских // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2014. – № 6 (124). – С. 57–64.

13. Болотских Н.Н., Болотских Н.С., Сорокотяга А.С. Повышение эффективности работы газовых инфракрасных трубчатых нагревателей / Н.Н. Болотских, Н.С. Болотских, А.С. Сорокотяга // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2013. – № 4 (110). – С. 32–37.

14. Богомолов А.И. Газовые горелки инфракрасного излучения и их применение / А.И. Богомолов, Д.Я. Вигдорчик, М.А. Маевский. – М: Стройиздат, 1967. – 255 с.

15. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). – СПб.: Изд. НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с.

Для определения энергетической эффективности современной высокотемпературной ГИИ необходимо составить его тепловой баланс. Отметим, что ранее в работах [1, 2] был рассмотрен тепловой баланс «светлого» излучателя типовой модели 1960–1990-х годов, конструкция которого не предполагала многих специфических особенностей современного излучателя, а предлагаемые уравнения не учитывали раздельную теплоотдачу от продуктов сгорания.

Уравнение теплового баланса современной ГГИИ типовой модели запишем следующим образом:

где Qгиг – общее количество теплоты, которое вырабатывает конструкция современной ГГИИ типовой модели в единицу времени (тепловая мощность), Вт;

∑Qлучист – сумма всех тепловых потоков, переданных излучением в окружающее пространство, Вт;

∑Q конвек – сумма всех тепловых потоков, переданных конвекцией в окружающее пространство, Вт.

Уравнение теплового баланса (1) в развернутом виде примет вид:

где Qлин – лучистое тепло от излучающего насадка, Вт;

Qпс – лучистое тепло от продуктов сгорания в области, ограниченной рефлектором, Вт;

Qпс – конвективное тепло от продуктов сгорания в области, ограниченной рефлектором, Вт;

Qлвпр – лучистое тепло от внутренней поверхности рефлектора, Вт;

Qпс – лучистое тепло от продуктов сгорания за пределами области, ограниченной рефлектором, Вт;

Qпс – конвективное тепло от продуктов сгорания за пределами области, ограниченной рефлектором, Вт;

Qлвпр – лучистое тепло от наружной поверхности конструкции горелки, Вт;

Qкнпк – конвективное тепло от наружной поверхности конструкции горелки, Вт.

Уравнение (2) составлено исходя из основной цели излучателя любого конструктивного исполнения – направленного локального обогрева рабочих мест и производственных зон. В левой части уравнения представлена полезная доля теплоты (обозначим Q1 ), а именно – то количества теплоты, которое передается излучением на обогрев рабочей зоны помещения. В правой части – располагаемая теплота (тепловая мощность) излучателя за минусом потерь тепла с продуктами сгорания и конструкцией (обозначим Qп).

Для Цитирования:
Ермолаев А.Н., Повышение эффективности работы высокотемпературных газовых горелок инфракрасного излучения. Главный энергетик. 2019;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: