Отбор и трансформация энергии отработанных газов вращающихся печей для промышленного теплоснабжения

Abstract

Предложена новая система контактно-рекуперативного отбора и парокомпрессионной трансформации энергии отработанных низкотемпературных газов вращающихся печей для промышленного теплоснабжения. Математическая модель теплообменных процессов базировалась на основе определения соответствующих температур теплообменных сред и балансных соотношений тепловых потоков в характерных сечениях системы отбора, соотношения расходов греющей и нагреваемой среды, на технологическое и коммунально- бытовое теплоснабжение, а также расходов теплоносителя в отопительно-вентиляционных системах и горячего водоснабжения. В качестве критерия энергетической эффективности исследуемой системы использовалась зависимость действительного коэффициента преобразования парокомпрессионного цикла. В результате аналитического исследования установлен модифицированный критерий комплексной оценки энергетической эффективности анализируемой системы. Она обеспечивает высокие значения коэффициента преобразования (до 10–15) при соответствующих соотношениях расходов греющей и нагреваемой среды, технологического и коммунально-бытового теплоснабжения, учитывая соотношения расходов теплоносителей в эксплуатационном режиме отопительно-вентиляционных систем и горячего водоснабжения.

Запропоновано нову систему контактно-рекуперативного відбору та парокомпресійної трансформації енергії відпрацьованих низькотемпературних газів обертових печей для промислового теплопостачання. Математична модель теплообмінних процесів базувалася на основі визначення відповідних температур теплообмінних середовищ та балансних співвідношень теплових потоків у характерних перетинах системи відбору, співвідношення витрат гріючого середовища та середовища, що нагрівається, на технологічне та комунально-побутове теплопостачання, а також витрат теплоносія в опалювально-вентиляційних системах та гарячого водопостачання. Як критерій енергетичної ефективності досліджуваної системи використовувалася залежність дійсного коефіцієнта перетворення парокомпресійного циклу. У результаті аналітичного дослідження встановлено модифікований критерій комплексної оцінки енергетичної ефективності аналізованої системи. Вона забезпечує високі значення коефіцієнта перетворення (до 10–15) при відповідних співвідношеннях витрат гріючого середовища та середовища, що нагрівається, технологічного та комунально-побутового теплопостачання, враховуючи співвідношення витрат теплоносіїв в експлуатаційному режимі опалювально-вентиляційних систем та гарячого водопостачання.

A new system of contact and vapor compression regenerative selection and transformation of the energy of low-temperature exhaust gas of rotary kilns for industrial heating is offered. Mathematical model of heat transfer processes based on the basis of determining the appropriate temperature heat transfer mediums and balanced proportions of heat flows in specific sections of the selection system, the heating cost ratio and the heated medium for technological and household heating and coolant flow in the heating and ventilation systems and hot water supply. As a criterion for the energy efficiency of the system used the dependence of the actual conversion efficiency vapor compression cycle. As a result of the analytical study is established a modified criterion comprehensive evaluation of analyzed energy efficient system. It provides high conversion efficiency (up to 10–15) for the corresponding ratios heating medium and the heated medium, technology and household heating costs and the ratio of heat transfer in the operational mode, heating and ventilation systems, and hot water supply.