Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время большое внимание уделяется вопросам энергосбережения во всех областях топливно-энергетического комплекса, связанного с выработкой, передачей и потреблением тепловой энергии, в том числе и в вопросах снижения энергоемкости процессов вентиляции в производственных помещениях. Таким образом, является актуальным решение вопросов очистки вентиляционных выбросов и одновременного использования их теплоты в системах утилизации.
В ряде отраслей промышленности, в бумажной, металлургической, химической, в том числе и при производстве трубопроводов из композитных материалов, воздух, удаляемый местными отсосами технологического оборудования, имеет температуру до 100С В этом случае теплота вентиляционных выбросов может быть использована для нагревания приточного воздуха систем вентиляции и воздушного отопления. Поскольку утилизация тепловой энергии удаляемых вентиляционных выбросов во многих случаях затруднена в связи с тем, что они содержат коррозионноактивные примеси, при непосредственном контакте с которыми, теплообменные поверхности подвергаются низкотемпературной коррозии, то актуальной проблемой является необходимость повышения эффективности утилизации сбросной теплоты Одним из путей решения данной проблемы является использование эффективных коррозионностойких теплообменников
Изложенное выше позволяет определить цель работы
Цель работы. Моделирование теплообмена и разработка эффективных стеклянных теплообменников для утилизации теплоты коррозиоиноактивных вентиляционных выбросов
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи-
- анализ применяемости рекуперативных теплообменников для утилизации тепла
коррозиоиноактивных вентиляционных выбросов и установление целесообразности
использования стеклянного теплообменника с многоканальными теплообменными
элементами, ,
проведение экспериментальных исследований конвективного теплообмена в воздушной среде для теплообменного канального элемента стеклянного .теплообменника при продольном обтекании каналов и уточнение значений коэффициентов пропорциональности критериальных уравнений,
исследование аэродинамических характеристик теплообменного элемента при продольном обтекании его воздушной средой
- на основании экспериментальных исследований теплообмена в теплообменном
элементе разработка конструкции стеклянных теплообменников для утилизации тепла
коррозионноактивных вентиляционных выбросов
Научная новизна работы состоит в - определении эмпирических коэффициентов для критериальных уравнений, описывающих процесс теплоотдачи в канальном теплообменном элементе стеклянного теплообменника;
уточнении коэффициентов гидравлического сопротивления канального теплообменного элемента стеклянного теплообменника с гладкими и шероховатыми теплообменными поверхностями,
- разработке математической модели, описывающей процесс теплообмена в
' канальном теплообменном элементе стеклянного теплообменника при утилизации тепла
коррозионноактивных вентиляционных выбросов,
' - разработке, с использованием научных результатов, конструктивных решений стеклянных теплообменников, позволяющих повысить эффективность утилизации тепла коррозионноактивных вентиляционных выбросов На защиту выносятся:
- результаты анализа применяемости различных конструкций теплообменников для
утилизации тепла коррозионноактивных вентиляционных выбросов,
- результаты исследования теплообмена и аэродинамических характеристик в
канальном теплообменном элементе стеклянного теплообменника,
- уточненная методика расчета стеклянных теплообменников
Практическая значимость.
разработан подход к проектированию стеклянных теплообменников для утилизации тепла коррозионноактивных вентиляционных выбросов,
расширена область применения результатов работы при проектировании энергоэффективных вентиляционных систем промышленных помещений,
результаты работы используются в учебных процессах кафедр «Теплогазоснабжение и вентиляция» и «Теплотехника и гидравлика» Курского государственного технического университета
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертации доложены на следующих научно-технических конференциях
- «Молодежь и XXI век» XXXII вузовская научно-техническая конференция
студентов и аспирантов КурскГТУ в области научных исследований, г Курск, 2003 г
«Безопасность строительного фонда России Проблемы и решения» Международные академические чтения, г Курск, 2005 г
«Вибрационные машины и технологии» Вузовская научно-техническая конференция, г Курск, 2006 г
- «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» XVI
Школа-семинар молодых ученых и специалистов, г Санкт-Петербург, 2007 г
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных трудах общим объемом 39 страниц, из них лично автору принадлежит 17,5 страниц Одна статья «Повышение эффективности утилизации тепла агрессивных вентиляционных выбросов» опубликована в «Известиях Орловского государственного технического университета № 4/16, 2007 г, которые включены в Перечень ВАК для кандидатских диссертаций А также два патента РФ на изобретение и один патент РФ на полезную модель
Объем и структура диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, условных обозначений, списка литературы и приложений
Диссертация изложена на 117 страницах и содержит 82 страницы машинописного текста, 20 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 124 наименований, 3 приложения
