10936

Выводы:

1.Инфракрасные излучатели марки Helios 750 показали высокие теплотехнические характеристики.

2.Не все виды ИИ применимы в текстильной промышленности. В качестве отопительных приборов рекомендуется применять ВИИ, в том числе излучающие профили марки Helios 750.

Литература

1.Богословский В.И. Отопление и вентиляция. – М.: Легкая индустрия, 1970.

2.Колесникова Т.К. Отопление, вентиляция и сушка на предприятиях службы быта. – М.: Легкая индустрия, 1989.

3.Панин Б.Г. Основы теплотехники, отопление, вентиляция, сушка и охлаждение. – М.:, Легкая индустрия, 1980.

4.Сорокин Н.С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях. – М.: Легкая индустрия, 1974 .

5.Участкин П.В. Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление на предприятиях легкой промышленности. – М.: Легкая индустрия, 1980.

6.Бодров В.И., Бодров М.В., Смыков А.А. Исследование систем лучистого отопления на базе низкотемпературных инфракрасных излучателей // Приволжский научный журнал. – 2019. № 3 (51). С. 52…57.

7.Бодров В.И., Бодров М.В., Смыков А.А. Исследование теплотехнических характеристик низкотемпературных инфракрасных излучателей // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. – 2019. № 10

(214). С. 32…36.

8.Jia H., Pang X., Haves P. Experimentally-determined characteristics of radiant systems for office buildings // Applied Energy. – 2018. (221). С. 41…54.

9.Bojić M., Cvetković D., Marjanović V., Blagojević M., Djordjević Z.

Performances of low temperature radiant heating systems // Energy and Buildings. – 2013. (61). P. 233…238.

10.Kavga A., Karanastasi E., Konstas I., Panidis T. Performance of an infrared heating system in a production greenhouse // IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline). – 2013. № 18 PART 1(46). P. 235…240.

11.Kuznetsov G. V., Kurilenko N.I., Mamontov G.Y., Mikhailova L.Y. Experimental determination of the temperature in a small neighborhood of the gas infrared sources // EPJ Web of Conferences. – 2015. (82).

120

Лабораторные испытания [4] систем лучистого отопления в Учебно- научно-исследовательском центре «Системы отопления с использованием низкотемпературных инфракрасных излучателей» ННГАСУ показали их высокую эффективность, а полученные при исследованиях данные легли в основу «Рекомендаций по проектированию систем лучистого отопления на базе водяных инфракрасных излучателей марки Helios 750», являющихся по своей сути инженерной методикой для расчета теплового режима помещений различного назначения.

В заключении отметим, что основным преимуществом использования систем лучистого отопления в животноводческих помещениях является передача теплоты непосредственно поверхностям в помещении (в том числе поверхности тела животных) без нагрева воздуха помещения. Достижение более высоких степеней теплового комфорта в помещениях достигается за счет следующих мероприятий: повышения уровня радиационной температуры помещения, а также равномерного распределения температуры воздуха по высоте помещения и отсутствия перегрева верхней зоны и недогрева нижней зоны помещения, что заметно повышает ветеринарные показатели продуктивности производства.

Литература

1.Бодров, М.В. Микроклимат производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений / В.И. Бодров, М.В. Бодров, Е.Г. Ионычев, М.Н. Кучеренко. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2008. – 623 с.

2.Бодров, М.В. Отопление и вентиляция животноводческих и птицеводческих зданий / М.В. Бодров. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2012. – 145 с.

3.Бодров, В.И. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха производственных сельскохозяйственных зданий / В.И. Бодров, Л.М. Махов, Е.В. Троицкая. – М.: Издательство АСВ, 2014. – 240 с.

4.Бодров, М.В. Исследование теплотехнических характеристик низкотемпературных инфракрасных излучателей / М.В. Бодров, В.И. Бодров, А.А. Смыков // Журнал Сантехника, Отопление, Кондиционирование (С.О.К.), 2019, № 10. – С. 32-36.

124

С.Д. Богданов, С.Г. Васильев, Д.А. Линёв, А.А. Хашов

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ

Сравнению подлежат промышленные водогрейные котлы марки

Bosch Unimat UT-L 60 (рис. 1) и Polykraft Eurotherm 15 (рис. 2)

Котлы данных марок прекрасно подходят для систем теплоснабжения различных областей применения, включая городские магистральные сети. Их можно использоваться для отопления и горячего водоснабжения жилых домов, а также для технологических нужд на промышленных предприятиях, в качестве резервного котла или для покрытия пиковых нагрузок.

Производство. Процесс производства котлов очень схожий. Заводы обеих компаний оснащены новейшим технологическим оборудованием, методами сварки и средствами автоматизации. Изготовление деталей котла начинается с обработки металла. Для этого его подают со склада на аппарат плазменной резки. Плазменная резка работает с помощью автоматизированной системы управления, которая по координатам определяет местоположение листа металла на рабочем столе. Раскрой выполняется автоматически с применением специализированной программы. Детали после плазменной резки направляются на вальцовку, а после нее — на автомат сварки под флюсом. Данное оборудование также имеет автоматизированную систему управления с видеоконтролем. Работы по сборке котлов выполняются с помощью различных кантовательных механизмов, которые позволяют зафиксировать изделие в необходимом для сварки положении. Контроль качества сварных швов выполняется сначала визуально, а затем рентгеновским и ультразвуковым методами. Далее

125

проводятся гидравлические испытания. Результаты испытаний заносятся в паспорт изделия и в электронный архив, там же содержатся данные о сотрудниках, выполнивших каждый шов [1, 2].

Технические характеристики. Водогрейные котлы Bosch Unimat UT-L 60 и Polykraft Eurotherm 15 схожи по своей теплопроизводительности, расчетному КПД и применяемому топливу. Основное отличие заключается в конструкции данных котлов. Из этого выходят отличия в массе, размерах и во многих других характеристиках.

При оценке их габаритов можно заметить, что котел Bosch Unimat UT-L 60 имеет меньший размер по сравнению с Polykraft Eurotherm 15, а массу в сухом состоянии на 11,4 т больше. В рабочем состоянии разница получается еще более значительной за счет разного водяного объема котлов. У Polykraft объем составляет 5,68 м3, тогда как у Bosch объем воды в котле составляет 22,08 м3 [1, 2]. Разберемся в причинах перечисленных выше различий.

Конструкция котлов. Bosch Unimat UT-L 60 является газоплотным жаротрубно-дымогарным трехходовым водогрейным котлом. Для начала разберемся в определениях данных терминов. Газоплотность обеспечивает герметичность стен топочной и конвективной камеры. Все современные котлы являются газоплотными.

У жаротрубных (газотрубных) котловых агрегатов дымовые газы после сжигания топлива движутся по трубкам маленького диаметра. Трубки омывает теплоноситель, который посредством теплообмена нагревается, тем самым охлаждая дымовые газы.

Согласно [3], трубки подразделяются на жарoтрубные, в которых происходит непосредственно процесс сгорания топлива. Дымогарные, по которым движутся уходящие газы. Чаще всего жаровые трубы имеют больший диаметр, чем дымогарные, и их кoличество меньше.

При такой конструкции котлы имеют двухходовое или трехходовое исполнение. В первых упомянутых топливо сжигается в жаровой трубе, продукты сгорания продвигаются к задней панели топки, отражаются от нее, разворачиваются в обратную сторону и идут к передней панели котла. Далее уходящие газы снова меняют свое направление, отражаются от передней панели и направляются через дымoгарные трубы к выходу из котла. В трехходовом исполнении уходящие газы возвращаются к передней панели котла через первый пакет дымoгарных труб либо вторую жаровую трубу. Далее дымовые газы поворачивают, отражаясь от передней панели и, проходя через второй пакет дымoгарных труб, удаляются из котла.

Схема движения продуктов сгорания в котле Bosch Unimat UT-L 60 является трехходовой и имеет одну жаровую трубу и два пакета дымогарных труб (см. рис. 3). Дымогарные трубы не оснащены внутренними турбулизатoрами, которые могут создавать дополнительное сопротивление движению продуктов сгорания.

126

Однако при такой конструкции теплоноситель в котле имеет низкую скорость движения и большие объемы, что приводит к интенсивному выпадению взвешенных частиц шлама и образованию накипи на самих трубках. Под шламовыми отложениями (и накипью) температура стенки трубы становится еще выше, что приводит к вскипанию теплоносителя и к еще большему накипеобразованию.

Во избежание этих проблем необходимо использовать разделение котлового и сетевого контуров в системе теплоснабжения и применять установки по умягчению воды до oстаточной жесткости не более 0,01–0,02 мг-экв/л [4].

Рис. 3. Движение дымовых газов в котле Bosch Unimat UT-L 60

Котел Polykraft Eurotherm 15 являются газоплотным водотрубным водогрейным котлом.

Водотрубным называется котел, у которого теплоноситель движется по трубкам маленького диаметра. Теплообмен происходит за счет нагрева труб, протекающих снаружи них, горячими дымовыми газами. Для увеличения площади нагрева иногда применяют оребренные трубы.

В водогрейных водотрубных котлах Polykraft нагреваемая вода протекает по гладким трубкам малого диаметра, обтекаемым снаружи топочными газами (см. рис. 4). Подобная конструкция позволяет достичь наибольшей интенсивности передачи тепла от дымовых газов к воде и, следовательно, меньшей металлоёмкости котла в целом. А гладкие трубки снижают возможность их загрязнения [5].

При сжигании топлива образуется факел, который равномерно заполняет топочную камеру, не доходя до конвективной части. Горячие продукты сгорания выходят из топки с температурой 1000-1100 °C и проходят через секции конвективного блока, снижая свою температуру до 130-160 °C перед выходом в газоход.

Котел имеет большой объем топки, что приводит к низкой тепловой напряжённости топочного пространства, в следствии чего снижаются выбросы оксидов азота в дымовых газах.

127

Рис. 4. Движение дымовых газов в котле Polykraft Eurotherm 15

Кнедостаткам таких котлов можно отнести высокое гидравлическое

иаэродинамическое сопротивление, что требует больших затрат на оборудование.

Проблемы накипеобразования также актуальны для водотрубных котлов. Трубки, по которым движется теплоноситель забиваются изнутри, мешают его протеканию и уменьшают эффективность теплообмена, тем самым снижается КПД котельного агрегата.

Заключение. На рынке наиболее популярными являются жаротрубные котельные агрегаты. Их проще обслуживать, и они имеют более надежную конструкцию по сравнению с водотрубными котлами.

Какой бы котел вы не выбрали для поддержания его высокой эффективности, необходимо соблюдать все правила эксплуатации, проводить регулярное обслуживание, использовать систему водоподготовки и применять современные модулируемые горелочные устройства.

Литература

1.Bosch - паровые, водогрейные котлы и когенерация URL: https://www.bosch-industrial.com/ru/ (дата обращения: 12.10.2020).

2.Polykraft - промышленное котельное оборудование URL: http://polykraft.ru/main (дата обращения: 12.10.2020).

3.ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения.

-М.: Стандартинформ, 2005. – 112 с.

4.П. А. Хаванов Водогрейные котлоагрегаты малой мощности. Теплотехнические особенности применения // ABOK. 2011. №5.

5.William L. Reeves Как избежать проблем при эксплуатации котлов // ABOK. 2002. №2.

128