- •Реферат
- •Определения
- •Обозначения и сокращения
- •1.3.2 Результаты обзора работ по энергосберегающим технологиям и техническим средствам нагрева воды
- •1.3.3 Результаты патентных исследований
- •1.4.2 Обоснование конструктивно-технологической схемы струйного теплового модуля энергосберегающей технологии нагрева воды
- •1.4.3 Устройство и технологический процесс струйного теплового модуля энергосберегающей технологии нагрева воды
- •2.1.2 Результаты теоретических исследований по технологии нагрева воды с использованием струйного теплового модуля
- •2.2.2 Обоснование технологических и технических параметров на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля
- •3.1.2 Разработка технического задания на лабораторный образец струйного теплового модуля
- •3.1.3 Разработка технического задания на опытный образец струйного теплового модуля
- •3.2.3 Разработка технической документации на опытный образец струйного теплового модуля
- •4.2.2 Результаты проведённых лабораторных испытаний теплового модуля
- •5.1.2 Проведение проверки технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях
- •5.2.2 Определение технико-экономической эффективности выполненной разработки
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Введение
- •1.2.5 Проверка технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Комитет науки МОН РК
РГП на ПХВ «Казахский национальный аграрный университет»
(КазНАУ)
МРНТИ
УДК 631.672:621.65/68
№ госрегистрации 0113РК00485
Инв. №0215РК01047
|
Утверждаю Проректор по научной работе и интеграции КазНАУ, д.т.н., профессор __________________М. Калиаскаров «_____»______________2015 г. |
ОТЧЕТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
по теме:
Обоснование ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА ВОДЫ И разработка СТРУЙНОГО ТЕПЛОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ОБЪЕКТАХ АПК
(заключительный)
по бюджетной программе 055 «Научная и (или) научно-техническая деятельность»,
подпрограмма 101 «Грантовое финансирование научных исследований»,
по приоритету «Энергетика»
Научный руководитель, к.т.н., профессор |
____________________________ подпись, дата |
Е.Саркынов |
|
|
|
Алматы, 2015
Список исполнителей
Руководитель проекта, к.т.н., профессор |
_______________________ «____»_____________2015 г.
|
Е.Саркынов (введение, разделы 1,2,3,4,5, заключение) |
Исполнители проекта |
_______________________ «____»_____________2015 г.
|
Т.И.Есполов (разделы 1,2,3,4,5) |
|
_______________________ «____»_____________2015 г.
|
А.А. Яковлев (разделы 1,2,3,5) |
|
_______________________ «____»_____________2015 г.
|
Б.А. Зулпыхаров (разделы 1,2,3,4,5) |
|
_______________________ «____»_____________2015 г.
_______________________ «____»_____________2015 г.
«____»_____________2015 г.
|
Ж.З. Жакупова (разделы 1,2,3,5)
И.А. Волков (разделы 1,2,3,4,5)
Д.Қ.Әлжанов (разделы 1,2,4,5)
|
|
|
|
Нормоконтролер |
_______________________ «____»_____________2015 г |
Г.К.Ордабаева |
Реферат
Отчёт 169 с., 21 рис., 9 табл., 44 источника и 4 прил.
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ НАГРЕВА ВОДЫ, ОБОСНОВАНИЕ, СТРУЙНЫЙ ТЕПЛОВОЙ МОДУЛЬ, АВТОНОМНОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА РАБОТ, ОБЗОР РАБОТЫ, ПАТЕНТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА, ПАТЕНТ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ, ЛАБОРАТОРНЫЙ ОБРАЗЕЦ, ОПЫТНЫЙ ОБРАЗЕЦ. ИСПЫТАНИЕ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, РЕКОМЕНДАЦИЯ.
Объект исследования - технология гидронагрева воды с использованием струйного теплового модуля, технологический и гидродинамический процессы, протекающие в струйном тепловом модуле.
Цель работы –обосновать энергосберегающую технологию нагрева воды и разработать новый струйный тепловой модуль для автономного теплоснабжения, очистки воздуха и технологических процессов на объектах АПК, обеспечивающих снижение энергозатрат на 30-50 % и повышающих качества окружающего воздуха.
Методы исследования – патентные, аналитические, теоретические и экспериментальные.
В процессе выполнения работы проводились научные исследования по разработанным и утверждённым программам и методикам работ на 2013-2015 г. г. по обоснованию энергосберегающей технологии нагрева воды и разработке конструкции струйного теплового модуля для автономного теплоснабжения, очистки воздуха и технологических процессов на объектах АПК.
В результате выполненных работ проведены: обзор работ и патентные исследования, разработана конструктивно-технологическая схема струйного теплового модуля для автономного теплоснабжения, проведены теоретические и экспериментальные исследования, обоснованы основные технологические и технические параметры, подготовлены технические задания и разработана рабочая документация на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля.
По разработанной рабочей документации изготовлены на заводе ТОО «vTASBULAK» (г.Талгар) лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля СТМ-60, по которым проведены экспериментальные исследования, лабораторные испытания и хозяйственная проверка с положительными результатами: производительность - 2200 кКал/ч, температура нагрева воды – 37 - 60оС, продолжительность нагрева воды до рабочего режима – 2 - 2,5 ч, подача воды – 18 – 25 м3/ч, напор подаваемой воды – 25 – 37 м, мощность потребляемая – 1,9 – 2,6 кВт, КПД теплогенератора и теплообразующего устройства – 0,85 - 0,95, КПД струйного теплового модуля – 0,6 - 0,7, которые соответствовали утверждённым техническим заданиям.
При реализации проекта была составлена заявка на предполагаемое изобретение и получен патент №29678 «Струйный тепловой модуль», зарегистрированный в Государственном реестре изобретений Республики Казахстан от 24.02.2015 г., патентообладателем которого является КазНАУ, а авторами - основные разработчики проекта.
Результаты выполненной работы рекомендуются для включения в инновационные проекты и внедрения энергосберегающей технологии нагрева воды и конструкции струйного теплового модуля СТМ-60 в системе автономного теплоснабжения объектов и технологических процессов в АПК РК.
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ……………………………………………………………………………….……. |
3 |
ОПРЕДЕЛЕНИЯ…………………………………………………………………................... |
8 |
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ……………………………………………………..… |
10 |
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………..…………………………................. |
12 |
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………………………… 1 Обоснование энергосберегающей технологии нагрева воды и очистки воздуха для автономного теплоснабжения объектов и технологических процессов в АПК. Методика и патентные исследования по разработке струйного теплового для нагрева воды ……………………………………………………………………………………..…….. 1.1 Обоснование энергосберегающей технологии нагрева воды и очистки воздуха для автономного теплоснабжения объектов и технологических процессов в АПК……....................................................................................................................................
1.3Обзор работ и патентные исследования по энергосберегающим технологиям и техническим средствам нагрева воды ……………….……………………………………. 1.3.1 Методика проведения обзора работ и патентных исследований……………...…… 1.3.2 Результаты обзора работ по энергосберегающим технологиям и техническим средствам нагрева воды ………………………………………………..………………….. 1.3.3 Результаты патентных исследований ………………………………………..……… 1.4 Обоснование конструктивно-технологической схем струйного теплового модуля нагрева воды для автономного теплоснабжения объектов АПК ……………………….. 1.4.1 Методика обоснования конструктивно-технологической схем струйного теплового модуля ……………………………………………………………………………. 1.4.2 Обоснование конструктивно-технологической схемы струйного теплового модуля энергосберегающей технологии нагрева воды ....................................................... 1.4.3 Устройство и технологический процесс струйного теплового модуля……...……. 2 Обоснование технологических и технических параметров на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля для автономного теплоснабжения......... 2.1 Теоретические основы по энергосберегающей технологии гидронагрева воды и струйному тепловому модулю………………………….…………………………………... 2.1.1 Методика выполнения теоретических исследований по технологии нагрева воды струйным тепловым модулем………………………………………………………………. 2.1.2 Результаты теоретических исследований по энергосберегающей технологии нагрева воды и струйному тепловому модулю……………………………………………. 2.2 Обоснование технологических и технических параметры на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля…………………………………………. 2.2.1 Методика обоснования технологических и технических параметры на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля………………………. 2.2.2 Обоснование технологических и технических параметры на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля................................................................ 3 Разработка нового струйного теплового модуля для автономного теплоснабжения, очистки воздуха и технологических процессов на объектах АПК……………………….. 3.1 Разработка технических заданий на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля…………..……………………………………………………………….. 3.1.1 Методика разработки технических заданий на струйный тепловой модуль…………..……………………………………………………………………………. 3.1.2 Разработка технического задания на лабораторный образец струйного теплового модуля……………………………………………………………………………………….. 3.1.3 Разработка технического задания на опытный образец струйного теплового модуля………………………………………………………………………………………… 3.2 Разработка технической документации на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля……………………………………………………………….. 3.2.1 Методика разработки технической документации на струйный тепловой модуль……………………………………………………………………………………...…. 3.2.2 Разработка технической документации на лабораторный образец струйного теплового модуля…………………………………………………………………………… 3.2.3 Разработка технической документации на опытный образец струйного теплового модуля………………………………………………………………………………………... 4 Изготовление и проведение испытаний лабораторного и опытного образцов струйного теплового модуля………………………………………………………………. 4.1 Методика изготовления и проведения испытаний струйного теплового модуля………………………………………………………………………………………… 4.2 Изготовление и проведения экспериментальных исследований и испытаний лабораторного образца струйного теплового модуля………..……………………………. 4.2.1 Результаты проведённых экспериментальных исследований струйного теплового модуля…………………………………………………………………………... 4.2.2 Результаты проведённых испытаний лабораторного образца струйного теплового модуля………………………………………………………………………………………... 4.3 Изготовление и проведение испытаний опытного образца струйного теплового модуля………………………………………………………………………………………... 4.3.1 Изготовление опытного образца струйного теплового модуля СТМ-60………...... 4.3.2 Результаты проведённых испытаний опытного образца струйного теплового модуля СТМ-60 в лабораторных условиях…………………………………………............. 5 Проведение проверки энергосберегающей технологии нагрева воды и очистки воздуха с использованием разработанного струйного теплового модуля. Определение технико-экономической эффективности и выдача рекомендаций по использованию….. 5.1 Проверка технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях……………………………………………………………………. 5.1.1 Методика проверки технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях…………………………………………………………………….. 5.1.2 Проведение проверки технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях……………………………………………….. 5.2 Определение технико-экономической эффективности проекта и выдача рекомендаций по его использованию……………………………………………………….. 5.2.1 Выбор методики расчёта экономической эффективности разработки….................. 5.2.2 Определение технико-экономической эффективности выполненной разработки. 5.2.3 Рекомендации по использованию энергосберегающей технологии нагрева воды и струйного теплового модуля............................................................................................... ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………..…. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………..…… ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программа и методика выполнения научно-исследовательских работ на 2015 год……………………………………………………………….…………... ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Патент №29678 «Струйный тепловой модуль». Описание изобретения…………………………………………………………………………………... ПРИЛОЖЕНИЕ В. Струйный тепловой модуль. Техническое задание на опытный образец……………………………………………………………………………………… |
17
17
17 19 19 20 20
21
21 21
22 54
55
55
56 57
62
62
62
63
68
68
72
78
78
78
78
79
80
80
80
83
88
88
94
95
105
107 107
108
113
113
113
113
114 114 117
120 122 125
128
148
157 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Результаты за 2015 год……………………………………………… 169