Внимание!
Предложения и заявки заказчиков

Размещение рекламных материалов

коммерческая реализация изобретений - ООО 'Адвансед Девелопмент Проджект' смотреть>>>

Требуются разработки по средствам контроля и ограничения по количеству дисковых операций производимых одним пользователемдля хостинг провайдера. смотреть>>>

Требуются разработки по использованию низкопотенциальной энергии смотреть >>>

УТИЛИЗАТОР "БРОСОВОГО" ТЕПЛА нового типа (работают пузырьки!)





УТИЛИЗАТОР
«БРОСОВОГО» ТЕПЛА


Хамзя Умяров, инженер-разработчик
 



            Сжигая огромные количества углеводородного топлива различных видов, мы давно свыклись с мыслью, что значительная часть тепловой энергии просто-напросто выбрасывается в атмосферу. Если речь вести только о котельных грегатах, то и тогда мы достаточно точно знаем, что десятая часть тепловой энергии становится «бросовой».
            Конечно, котельные агрегаты проектируются и изготавливаются с очень высокими расчётными значениями кпд. Например, с кпд в 91,2%. Но реальная эксплуатация из-за наличия так называемых «переходных процессов», сопровождается усреднёнными значениями кпд в 87…88%. То есть, утверждение о том, что в атмосферу выбрасывается 10…12% энергии используемого топлива, имеет право на существование. По сути, каждые 10…12 кг из сжигаемых 100 кг топлива, для нас - окончательно потерянный ресурс, в стоимость которого уже входят расходы на добычу, транспортировку, хранение и переработку органического топлива.
            Низкопотенциальное тепло извлекать непосредственно из уходящих газов тех же котлоагрегатов практически невозможно по той причине, что в их составе находятся углекислые, азотнокислые и сернокислые соединения, которые в соединении с водой дают химически агрессивную среду, разрушительно действующую на материалы газодымоходов, газодымоотводов, дымовых труб. Кроме того, в составе уходящих газов содержится 7…8% от их объёма водяных паров. Поэтому температура уходящих газов не может быть ниже некоей «точки росы».
            Однако недавно разработанная и экспериментально апробированная технология получения газожидкостных растворов, может помочь решить эту задачу утилизации «бросового» тепла. В основе технологии – насыщение объёма любой жидкости парогазовыми пузырьками диаметром в несколько микрон и меньше, в объёмы которых «упаковывается» любой газ с самыми различными параметрами по давлению и температуре.
            Не вдаваясь в технические и технологические подробности технологии и конструкции устройства, на технические и технологические решения которых оформлены заявки на выдачу патентов РФ на изобретения, здесь приводятся схематичные изображения установки и устройства, из коих достаточно понятны принципы работы устройства или установки и их конструктивные особенности. Главная суть – приготовление газожидкостного раствора, то есть, «упаковывание», например, уходящих газов котлоагрегата в объёмы мельчайших парогазовых пузырьков. Прогоняя газожидкостный раствор, насыщенный не только микронными пузырьками, но и тепловой энергией газов, через межтрубное пространство теплообменника, вполне спокойно можно снимать значительную часть тепловой энергии путём хорошо известного и давным-давно отработанного процесса теплообмена двух сред через стенку. То есть, использовать обычный кожухотрубный теплообменник.
            Если утилизатор использовать как «приставку» к существующему котельному
оборудованию, то удастся утилизировать не более 70% объёма уходящих газов.
Полностью отнять весь объём «бросового» тепла в этом случае нельзя по той
причине, что увеличение степени разрежения в газодымоотводном тракте
котлоагрегата может привести к нежелательному явлению «отрыва пламени» горелок котла. Да и утилизация всего количества «бросового» тепла из этих 70% полностью невозможна, поскольку сам утилизатор будет иметь собственные тепловые потери. То есть, из вышеназванных 10…12% потерь органического топлива можно, в принципе, извлечь не более 7…8%. Но и такой показатель будет справедливо считать весьма полезным, так как кпд котлоагрегата в паре с утилизатором вырастает до 95…97%.
            Если же в будущем подобная технология утилизации «бросового» тепла получит массовое распространение, и подобные утилизаторы станут частью теплосилового оборудования уже в стадии расчётов и проектирования, например, котельных, то тогда вполне реально довести кпд котлоагрегатов до 98…99%.

ris1.jpg
            Углекислые, азотнокислые и сернокислые соединения, которые содержатся в газожидкостном растворе, легче нейтрализовать специальными фильтрами со сменными картриджами. Ведь если в объёме уходящих газов они составляют значительную по величине объёмную долю, то в объёме газожидкостного раствора их массовая доля будет крайне незначительной, - достаточно организовать постоянно функционирующий дополнительный ответвляющийся поток раствора от насоса с пропусканием его через объём нейтрализующего фильтра химического действия.
            Если же предполагается утилизация «бросового» тепла уходящих газов с высоким содержанием сажистых, коксовых или золистых частиц, то не представляет труда встроить фильтр механической очистки для задержания и последующего удаления, например, твёрдых частиц в поперечнике не более 10 микрон. Это предотвратит усиленный эрозионный износ рабочих поверхностей устройства.

ris2.jpg
            Установки утилизации «бросового» тепла могут создаваться в двух параллельных модельных рядах исполнения.
            1.По объёму «упаковываемого» в парогазовые пузырьки газожидкостного раствора уходящих газов. Например, модельный ряд с объёмами 100, 200, 300, 400, 500 м3/час. Это достигается за счёт изменения расходных характеристик насоса установки или подбором насосов по расходным характеристикам. Естественно, при этом меняются настройки базового узла (конструкция защищёна патентом РФ за №2198019) генератора парогазовых пузырьков.
            2. По величине теплосъёма. Так по предварительным расчётам, при «упаковывании» в парогазовые пузырьки 100 м3/час уходящих газов с температурой в 120ºC, температура теплоносителя с расходом в 1 кубометр в час может быть
увеличена с +5ºC до +65ºC. Но из этого не следует, что при «упаковывании» 200 м3/час на существующем оборудовании можно удвоить расход теплоносителя с температурой от +5ºC до +65ºC. Тут понадобятся конструктивные ухищрения или варианты конструктивного исполнения устройства утилизатора, что и демонстрируется нижеприведённым рисунком.

ris3.jpg
            Где могут быть использованы установки утилизации «бросового» тепла?
            Ну, например, в многоквартирных жилых домах с автономными котельными установками модульного типа, которые устанавливаются рядом с многоэтажкой, или котельными установками так называемого «крышного типа». Отапливать лестничные проёмы, какие-то служебные помещения, в которых люди находятся ограниченное время, можно и нужно в целях экономии за счёт использования «бросового» тепла уходящих газов автономных котельных. «Бросовое» тепло также можно использовать в системах горячего водоснабжения (ГВС) для подогрева сравнительно небольшого постоянного циркуляционного объёма, например, в ночное время суток, когда расход ГВС минимален или отсутствует полностью.
            С использованием утилизаторов «бросового» тепла можно создавать спортивные сооружения нового типа. Например, спорткомплексы с футбольными полями размерами 90 × 45 метров (допускаемые стандартами УЕФА) с искусственным  подогревом. Существующая практика искусственного подогрева на основе электрических термоэлементов, - для наших условий неприемлема из-за суровых условий российских зим, что ведёт к значительным эксплуатационным расходам.  Почему бы ни представить себе футбольное поле с естественным травяным покрытием, под которым на глубине 180…200 мм аккуратно уложены трубы проходным сечением 20…25 мм с шагом в 500…750 мм и по которым постоянно циркулирует теплоноситель с температурой не более 35ºC? Даже при 30-градусных морозах на поверхности почвы травяного слоя будет стоять плюсовая (от +2ºC до +4ºC) температура, при которой некоторые виды морозоустойчивых трав российской флоры продолжают расти! Такие эксперименты и опытно-промышленные разработки проводились ещё в советское время, в 70-е годы. Под временным укрывным материалом наблюдался даже увеличенный рост растений. Ну, а теплоноситель с температурой +35ºC должен выдавать утилизатор «бросового» тепла уходящих газов газовой водогрейной котельной, главное предназначение которой - отапливать помещения раздевалок, служебных помещений, душевых спортивного комплекса, стадиона (уже есть конкретный проект "Клубный футбольный стадион", с которым можно ознакомиться по ссылке:

http://www.inbitech.ru/projects/stadion/

 


            Данная разработка должна также привлечь внимание проектировщиков и строителей крупных логистических центров со складскими помещениями с очень большими площадями. Если служебные и рабочие помещения отапливать теплом, произведённым автономной газовой водогрейной котельной, то стоит ли в складских помещениях устанавливать аналогичную систему отопления? Не проще ли, не дешевле ли устраивать в них отопление по типу «тёплого пола» с укладкой труб циркуляционной системы на глубине 80…100 мм, в объёмах которых постоянно гоняется теплоноситель с температурой не более 35ºC? «Бросовое» тепло в этом случае вполне надёжно обеспечит отопление складских помещений с большими площадями на уровне так называемого «режима выживания», когда ни в одной точке площади вода не замёрзнет даже при 30-градусных морозах наружного воздуха.
            При том внимании, которое сегодня уделяется малоэтажному частному строительству жилья, можно было бы значительно увеличить комфортность подобного жилья за счёт одновременного строительства с домом и зимней оранжереи или зимнего сада илизимнего огорода, то есть, сравнительно небольшого индивидуального тепличного хозяйства. «Бросовое» тепло уходящих газов бытовых газовых водогрейных котлов вполне спокойно можно задействовать для поддержания необходимого температурного режима зимней оранжереи или зимнего сада или зимнего огорода. Разработать модельный ряд утилизаторов с «упаковыванием» в парогазовые пузырьки от 25 до 50 м3/час уходящих газов труда не составит.
            Можно было бы продолжать приводить примеры возможного применения утилизаторов «бросового» тепла, но и названных, считаю, вполне достаточно для того, чтобы привлечь серьёзное внимание к предлагаемой инновационной разработке. Дальше, - всё зависит от фантазий заинтересовавшихся конструкторов и проектировщиков.

О перспективах применения данной технологии см. материалы сайта по ссылке:

http://www.inbitech.ru/


                                                       

Комментарии   

 
#2 Гость 17.04.2018 17:42
https://onlinecasino.gb.net/# - online casino games
online casino games
online casino games free
Цитировать
 
 
#1 Гость 26.03.2013 10:12
Очень интересное решение, я знаю кого оно очень заинтересует, про них Вы в своей статье не упомянули. Жду ответа на e-mail
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии