Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебник по термодинамике.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
744.02 Кб
Скачать

Примеры

Удельная теплота сгорания веществ в воздухе, Дж/кг:

 Порох

 3.8·106 

 Торф

 8.1·106 , 15·106 

 Дрова (березовые, сосновые)

 10.2·106 

 Бурый уголь

 15·106 [1], 14,7·106 

 Бытовой газ

 13.25·106 

 Каменный уголь

 22·106 [1], 29,3·106 

 Спирт этиловый

 25·106 

 Метанол

 22.7·106 

 1 у.т.

 29.308·106 (7000 ккал/кг)[1]  

 Древесный уголь

 31·106 

 Метан

 50.1·106 

 Мазут

 39.2·106 [1]

 Дизельное топливо

 42.7·106 

 Нефть

 41·106 

 Бензин

 44·106 [1], 42·106 

 Керосин

 40,8·106 

 Этилен

 48.0·106 

 Пропан

 47.54·106 

 Водород

 120.9·106 

Особенности и принцип работы

Барабанные котлы нашли широкое применение на тепловых электростанциях и теплоэлектроцентралях. Наличие барабана, в котором зафиксирована граница раздела между паром и водой, является отличительной чертой этих котлов. Питательная вода после экономайзера (если его нет, то прямо после насоса / из питательного трубопровода) подается в барабан, где смешивается с котловой водой (водой, заполняющей барабан). Верхняя часть объема барабана заполнена паром и называется паровым объемом (пространством) барабана, нижняя, заполненная водой, называется водяным объемом, а поверхность раздела между ними — зеркалом испарения. Смесь котловой и питательной воды с плотностью р„ по опускным необогреваемым трубам из барабана поступает в нижние распределительные коллектора, питающие испарительные поверхности (как правило, это топочные экраны). Вода, поднимаясь по трубам этих поверхностей, воспринимает теплоту от продуктов сгорания топлива (топочных газов), нагревается до температуры насыщения, а затем частично испаряется. Из обогреваемых труб полученная пароводяная смесь поступает в барабан, где происходит разделение пара и воды. Уровень воды (зеркало испарения) делит барабан на водный и паровой объемы. Из последнего пар по трубам, расположенным в верхней части барабана, направляется в пароперегреватель. Вода же, смешиваясь в водяном объеме с питательной водой, поступающей из экономайзера, вновь направляется в опускные трубы. Уровень воды в барабане при работе котла колеблется между низшим и высшим положением. Первое из них устанавливают исходя из обеспечения надежного поступления воды в опускные трубы, а второе — из исключения возможности попадания воды в пароперегреватель. Объем воды, заключенный между этими уровнями, позволяет барабанному котлу некоторое время работать без подачи в него питательной воды. В парообразующих трубах за один проход испаряется лишь часть (4—25%) поступающей в них воды. Это позволяет обеспечить достаточно надежное охлаждение металла подъемных труб, а также предотвратить накопление солей, выпадающих при испарении воды на внутренней поверхности труб, путем организации непрерывного удаления части котловой воды из котла. Поэтому для питания котла допускается использование воды с довольно значительным содержанием растворимых в ней солей. Замкнутую систему, состоящую из барабана, опускных труб, коллектора и подъемных труб 6, по которой многократно движется рабочее тело, принято называть контуром циркуляции, а многократное движение воды в нем — циркуляцией. Движение рабочей среды, обусловленное только различием между массой столба воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных, называют естественной циркуляцией, а паровой котел — барабанным с естественной циркуляцией. Возникающий в контурах циркуляции перепад давлений ДЯдВ, называемый движущим напором циркуляции, зависит от высоты контура Н и разности плотностей воды рв в опускных и пароводяной смеси рсм в подъемных трубах Он расходуется на преодоление сопротивления движению рабочего тела по трубам. Обычно его величина в паровых котлах с естественной циркуляцией относительно невелика (не более 0,1 МПа), что не позволяет развивать в контурах циркуляции высоких скоростей. Так как при невысоких скоростях пароводяной смеси возможно ее расслоение, то в котлах с естественной циркуляцией обогреваемые трубы не могут располагаться горизонтально или быть слабонаклоненными: преимущественное расположение труб — вертикальное. Естественную циркуляцию следует применять в котлах с давлением в барабане не выше 17,5—18,5 МПа. При высоком давлении (близком к критическому) из-за малой разницы в плотностях пара и воды обеспечение устойчивого движения рабочей среды в циркуляционном контуре весьма затруднительно. В этом случае в котле следует использовать принудительную циркуляцию. Установка циркуляционного насоса в котлах с принудительной циркуляцией позволяет повысить напор в циркуляционном контуре и обеспечить произвольное (как вертикальное, так и горизонтальное) расположение обогреваемых испарительных труб, а также повысить степень парообразования, влекущее уменьшение кратности циркуляции (отношение количества поступающей в контур циркуляции воды к количеству образующегося пара). Так, если в паровых котлах с естественной циркуляцией в зависимости от высоты контура и параметров рабочего тела кратность циркуляции составляет /(„ = = 5-7-30, то в паровых котлах с принудительной циркуляцией она уменьшается до /(„ = 3-7-10.

Котлы индукционные

Индукционные котлы  - это инновационное полнокомплектное серийное тепловое оборудование, не имеющее аналогов, качественный и надежный инструмент для решения задач по организации эффективного теплоснабжения и горячего водоснабжения в домах, офисах, квартирах, промышленных зданиях и сооружениях,  производственных технологических процессах.

Стандартная комплектация включает в себя:

индукционный нагреватель - 1 шт.; шкаф управления (выносной) - 1 шт.;                  датчик температуры - 1 шт.; РЭ (паспорт) - 1 шт.

Индивидуально каждая  установка снабжается автоматической системой управления, контролирующей работу нагревателя и позволяющей поддерживать температуру с точностью до ±0,2о С:

       Основные преимущества котла:

  • Ø не нуждаются в обслуживании и ремонте, так как отсутствует нагревательный элемент контактирующий с теплоносителем;

  • Ø установки не образуют отложений и накипи

  • Ø возможность использования любых жидких теплоносителей (вода, антифриз, масло и т.д.);

  • Ø экологически безопасен;

  • Ø полное отсутствие шума;

  • Ø простота монтажа и эксплуатации;

  • Ø долговечность (срок службы свыше 30 лет);

  • Ø пожаробезопасность;

  • Ø электробезопасность (2-й класс)

  • Ø оборудование относится к классу энергосберегающего - экономия электроэнергии составляет 25%;

  • Ø возможность непосредственного подсоединения к существующей системе отопления и горячего водоснабжения.

Данная продукция применяется в решении вопросов альтернативных источников получения дешевого тепла в системах отопления и ГВС: отопления квартир, офисов, коттеджей, производственных и бытовых помещений, приточная вентиляции, горячее водоснабжение для бытовых и технологических нужд.

Мы постоянно вносим в свою линейку оборудования инновационные технические решения, улучшаем технические и эксплуатационные возможности оборудования, тем самым расширяем область применения и географию внедрения.

Создание Вихревого индукционного нагревателя «ВИН», позволило расширить границы и область применения электронагревателя как в производственных целях так и на бытовом уровне, увеличить срок службы оборудования, исключить необходимость ежегодного межсезонного и профилактического обслуживания оборудования.

Предлагаемые Вихревые индукционные нагреватели («ВИН») не требуют дополнительных средств автоматики и средств защиты, системы вентиляции. За счет небольших габаритов, позволяют более эффективно использовать пространство помещений. Оборудование отличается простотой монтажа и запуска, обслуживания, компактностью и исключительной надежностью.

 Вариант использования индукционного нагревателя «ВИН» в мобильных установках при аварийных ситуациях для «МЧС», «ЖКХ», в качестве резервной временной системы горячего водоснабжения и отопления позволит качественно и быстро, с минимальными затратами, решить аварийную ситуацию.

Вихревые индукционные нагреватели «ВИН» относятся к классу оборудования с группой электробезопасности «2» (сопротивление изоляции 0,1 Ома) - соответствуют современным требованиям по электробезопасности, для размещения и эксплуатации внутри жилых зданий и помещений.

Температура разогрева спирали ТЭНа - 750°C, что характеризует его пожароопасность. Ресурс ТЭНовых нагревателей около 9000 часов, а при повышенной жесткости воды и отложении накипи на ТЭНах толщиной 0,5 мм, срок службы ТЭНов сокращается в 10 раз, и как следствие снижается КПД до 40-50%.

В отопительных и водонагревательных индукционных котлах типа «ВИН» при нагреве воды до 115°C -температура индуктора не превышает 140°C. Кроме того, переменное магнитное поле индуктора не дает катионам кальция и магния (накипеобразующие элементы) осесть на поверхностную площадь теплообменника индуктора. Исходя из вышеперечисленного, Вихревой индукционный нагреватель «ВИН» за весь период работы не снижает свой КПД, и достигает 98%. В качестве теплоносителя может использоваться любая жидкость; вода, антифриз, масло, глицерин и т.д. Время замены теплоносителя 1 раз в 10 лет. При изготовлении «ВИН» используются только самые высококачественные материалы и комплектующие. Наше качество и 100% гарантии. Ресурс работы такого индукционного электронагревателя «ВИН» составляет свыше 30 лет.

Теоретическая основа: Основа и принцип работы Вихревого индукционного нагревателя «ВИН»

Принцип действия «ВИН» - это электромагнитное устройство для нагрева теплообменного устройства виде трубы. Конструктивно нагреватель состоит из магнитопровода, первичных катушек и теплообменного устройства в виде цилиндрической трубы. Параметры катушки, сердечника и теплообменного устройства рассчитаны таким образом, что обеспечивают работу аппарата в длительном режиме без перегрева. Срок службы нагревателя определяется сроком службы изоляции обмоточного провода катушки и качеством сварных швов теплообменного устройства.  

Эффект прост: вокруг любой катушки, по которой протекает переменный ток, образуется переменное магнитное поле. Если в это поле поместить электропроводящий материал, то в нем возникают индукционные токи (токи Фуко), которые разогревают этот материал. Во-вторых, если материал ферромагнитный, то его постоянное перемагничивание приводит так же к существенному нагреву. Конструктивные размеры, форма индуктора и труб подобраны таким образом, что энергия, выделяемая в трубах вокруг индуктора за счет образовавшихся вихревых токов и энергия от перемагничивания этих труб приблизительно равны. Это делает импеданс индуктора котла практически активным, повышая косинус фи.

Автоматическое управление индукционными котлами «ВИН»

  • каждая индукционная установка «ВИН» снабжена автоматической системой управления, контролирующей работу нагревателя.

  • не требуют высококвалифицированного персонала для монтажа и обслуживания;

  • нет необходимости в межсезонных и профилактических ремонтов;

  • отсутствие шума;

  • возможность непосредственного подсоединения к существующей системе отопления и горячего водоснабжения;

  • полная автономность и независимость в получении тепла и горячей воды.

  • конструкция «ВИН» запатентована и сертифицирована, что гарантирует уникальность его конструкции с высокими потребительскими характеристиками.

Охрана окружающей среды, или прикладная экология — комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу. В западных странах часто используется также понятие энвайронментология (en:Environmental science), которое в отечественной литературе выражается термином «наука об охране окружающей среды».

Такими мерами могут являться:

  • Ограничение выбросов в атмосферу и гидросферу с целью улучшения общей экологической обстановки.

  • Создание заповедников, заказников и национальных парков с целью сохранения природных комплексов.

  • Ограничение лова рыбы, охоты с целью сохранения определённых видов.

  • Ограничение несанкционированного выброса мусора. Использование методов экологической логистики для тотальной очистки от несанкционированного мусора территории региона.

На сегодняшний день эта проблема обостряется с каждым днем все сильнее.