Системы отопления с использованием сбросной теплоты
Сбросной называют теплоту, отводимую в атмосферу или водоемы от различных технологических установок. При ежегодном потреблении в нашей стране около 2 млрд. т у. т. сбрасывается до 1,5 млрд. ГДж теплоты. Использование этого колоссального количества теплоты экономически выгодно, так как капитальные затраты на утилизацию значительно меньше, чем на выработку такого же количества теплоты.
Источником сбросной теплоты (ее относят к так называемым ВЭР — вторичным энергоресурсам) могут быть:
1) отработавший («мятый») пар;
2) сбросная вода, использованная для охлаждения машин, рабочих тел, промывки продукции и т. п.;
3) уходящие газы технологического топливоиспользую - щего оборудования, удаляемый нагретый воздух;
При использовании теплоты отработавшего пара применяют системы парового, водяного и воздушного отопления.
Сбросную воду в качестве теплоисточника для систем водяного отопления используют по двум схемам:
А) по зависимой или независимой схеме, когда нагретая сбросная вода подается непосредственно в систему отопления (см. рис. 6.1, г) или отдает свою теплоту в теплообменнике воде системы отопления (см. рис. 6.1, б);
Б) по схеме с дополнительным нагреванием с помощью теплового насоса, если температура воды недостаточна для непосредственного использования в системе отопления (§20.1).
Теплота уходящих газов может использоваться в газо - водяиых теплообменниках-экономайзерах для нагревания воды системы отопления или ее предварительного подогрева, а также в газовоздушных теплообменниках для подогрева наружного воздуха, поступающего к воздушно-отопительным агрегатам.
Перспективным считают использование теплообменников-утилизаторов с промежуточным теплоносителем, изменяющим свое агрегатное состояние, так называемых термосифонов. В качестве промежуточного теплоносителя можно применить низкокипящие жидкости (хладоны) (§20.1). Преимущества таких систем — отсутствие перекачивающих насосов и незамерзаемость теплоносителя.
В теплообменнике, находящемся в потоке удаляемого воздуха, будет происходить вскипание хладона, пары которого будут подниматься в теплообменник предварительного нагревания воздуха для системы воздушного отопления, где будут происходить их конденсация и отбор теплоты. Конденсат самотеком будет возвращаться в теплообменник - испаритель. В настоящее время такие системы находятся в стадии разработки.
Показатели для расчета топливников отопительных печей
Вид топлива |
Низшая теплота сгорания <Эд, кДж/кг |
Плотность топлива р, Кг/ма |
Температура горения T, °С |
Удельное напряжение колосниковой решетки Bp. кг/(ч-мг) |
Толщина слоя топлива Лсл, м |
Объем воздуха, практически необходимый для сжигания 1 кг топлива, L , м'/кг |
Наименьшая высота над слоем топлиЕа, м |
Прозоры в колосниках, % |
Удельное тепловое напряжение объема топливника QT/'/T, Вт/м3 |
Дрова влажностью: |
|||||||||
25% |
12 600 |
400 |
1000 |
250 |
0.2 5-0,35 * |
10 |
0,25-0,45 * |
25 |
405 000 |
50% |
7650 |
540 |
800 |
200 |
0,35—0, 55 |
11 |
0,35—0,45 |
25 |
350 000 |
Торфяные брикеты |
16 800 |
250 |
1000 |
200 |
0,25 |
11 |
0,25—0,35 |
25 |
440 000 |
Торф воздушной сушки |
12 600 |
400 |
970 |
180 |
0, 20—0,30 |
10 |
0,35—0,5 0 |
20 |
440 000 |
Уголь: |
|||||||||
Подмосковный |
12 600 |
700 |
900 |
70 |
0,09—0, 15 |
12 |
0, 40—0,50 |
35 |
440 000 |
Бурый |
21 000 |
750 |
1100 |
85 |
0,09—0,20 |
12 |
0, j0—0,40 |
50 |
4Ь5 000 |
Каменный (жирный) |
25 200— |
800-900 |
1 ^00 |
70 |
0, 10—0, 20 |
17 |
0,30-0,40 |
3U |
520 000 |
29 400 |
|||||||||
Кокс: |
|||||||||
Каменноугольный |
27 200 |
400 |
1200 |
90—110 |
0, 15—0,30 |
16 |
0, 20-0,40 |
Ю-'О |
_____ |
Торфяной |
29 300 |
300 |
1 100 |
—, |
0,20 |
17 |
_____ |
||
Нефтяные остатки |
41 900 |
900 |
1500 |
- |
16 |
______ |
_____ |
||
Антрацит |
30 600 |
1000 |
1300 |
60 |
0, 15—0,25 |
17 |
0,20 |
40 |
555 000 |
Солома разная |
10 500 — 12 600 |
100-120 |
800 |
— |
0,25—0,40 |
10 |
0,50—0,70 |
18 — 20 |
405 000 |
Лузга подсолнечная |
12 600 |
100 |
800 |
____ |
______ |
10 |
0,35—0,40 |
50 |
405 000 |
Стерни кукурузные |
8400 |
— |
— |
67-70 |
— |
— |
______ |
350 000 |
|
Горючие сланцы |
11 300 |
600 |
1000 |
70 |
0, 15—0,20 |
12 |
0,40-0,80 |
50 |
290 000 |
* Толщина слоя топлива при Q*j > 12 600 кДж/кг. |
При гожение 2 Показатели для расчета газоходов отопительных печей
Плотность теплового потока Q, Вт/м2, температура °С, скорость V , м/с, движения газов
|
[1] Орлов А. И. Русская отопительно-вентиляционная техника,— М.: Госстройиздат, 1950.
[1] J //
Iui
[2] В дальнейшем рассматриваются элементы систем отопления, размещающиеся внутри зданий. Наружные теплопроводы и тепловые станции относятся к дисциплинам «Теплоснабжение» и «Теплогенерирующие установки».
[3] Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче ограждения. Определение RlК является сложной
У„т = «1 = 41,17; YmA„T = 41,17 • 20 = 823 Вт/°С,
[5] Строй А, Ф, Температурно-влажностиый режим сельских производственных зданий при произвольно изменяющихся нестационарных тепловых воздействиях.— Изв. вузов. Строительство и архитгктура, № 7, 1988.
[6] Вопросы расчета расхода теплоты на нагревание инфнльт - рующегося воздуха рассмотрены автором совместно g доц, Э. Н. Кривобоком.
[7] Ранее испытания каждого вида приборов проводились при различном номинальном расходе воды (например, для радиаторов был принят расход 17,4 кг/(ч-м2), для конвекторов — 300 кг/ч).
[8] См. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно - техннческие устройства». Ч. 1. Отопление / Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера.— 4-е изд.— М.: Стройиздат, 1990.
[9] Богословский В. Н. Строительная теплофизика Учеб. для вузов.— 2-е изд.— М.: Высш. школа, 1982, рис. 1.9.
Тоне [соответственно при >ь=1,05 и 1,28
[12] Банхиди JI., Мачкашн А, Лучистое отопление.— М.: Строй - издат, 1985.
[13] Более подробно см. Орлов В. А., Квач И. К-, Кротов Ю. Г, Электроотопление зданий на Севере.— Л.: Стройиздат, 1981.
[14] Богуславский J1. Д. и др. Экономика теплогазосьабжеиия и вентиляции: Учеб. для вузов.— 3-е изд.— М.: Стройиздат, 1988.
[15] Богуславский Л. Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции.— 2-е изд.— Мл Стройиздат, 1985.
[16] Предельная температура теплоносителя здесь и далее указана для вертикальных отопительных приборов, расположенных на высоте не более 1 м от поверхности пола.
[17] Иванников В. И. и др. Проектирование систем отопления, теплоснабжения калориферов, вып. VI—64.— М.: ЦНИИпроект, 1983.
[18] Варфоломеева А. П. Надежность систем водяного отопления зданий: Учеб, пособие.— М.: МИСИ, 1981.