Заключение

1) Проведенный обзор работ по энергосберегающим технологиям и техническим средствам нагрева воды показал, что существует несколько технологий нагрева воды для теплоснабжения промышленных и сельскохозяйственных объектов, в том числе автономных, которые подразделяются на три направления: теплоснабжение на основе сжигания газа, твёрдого и жидкого топлива; использование электрической энергии; альтернативные тепловые модули (теплогенераторы), которые отдают энергию в виде тепла больше, чем забирают из энергосети за счёт изменения динамического состояния самой жидкости и окружающего воздуха.

2) На основании выполненных патентных исследований по технологии нагрева воды и техническим решениям струйных тепловых модулей, дан анализ выявленных технических решений, близких к разрабатываемому струйному тепловому модулю, определены аналоги, выявлены новые технические решение, которые были приняты для разработки новой его конструктивно-технологической схемы.

3) 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, на техническое решение струйного теплового модуля, который обеспечивает повышение энергетических показателей – увеличения КПД от использования суммарного эффекта нагрева воды за счёт трения встречных противоположно направленных слоёв воды вращательного и поступательного движения, сил трения движущихся струй воды и воздуха с разной скоростью и передаче тепловой энергии воздуха воде при воздействии создаваемого вакуума и кавитации.

4) На основании проведённых исследований обоснованы энергосберегающая технология нагрева воды и конструктивно-технологическая схема струйного теплового модуля для повышение эффективности теплоснабжения автономных объектов и технологических процессов , которые явились основанием для разработки его лабораторного и опытного образцов.

5) На основании выполненных теоретических исследований по технологии нагрева воды с использованием струйного теплового модуля, получены теоретические основы, по которым при реализации проекта определялись основные технологические и технические параметры для разработки лабораторного и опытного образцов струйного теплового модуля и проведения экспериментальных исследований и лабораторных испытаний.

6) Дана методика и обоснованы основные технологические и технических параметров теплового модуля и основных его узлов, которые составили: мощность полезная Р_П = 1,29-2,65 кВт, мощность затраченная Р_З = 1,95 – 2,58 кВт, напор насоса Н_р =25 – 37,5м , расход воды ( подача насоса) Q_H =0,0035 – 0,007м³/с, потребный напор воды в эжекторе Нэ =24-35м, количество полученной теплоты от нагрева воды Q_Т =5520кКал, КПД теплового модуля Ƞ_тм =0,66- 0,99, внутренние диаметры отверстий: напорного трубопровода-35 – 53мм, активного сопла эжектора – 17 – 23мм, пассивного сопла – 24 – 65мм, дополнительного сопла – 35мм, смесительной камеры – 28 – 72мм и воздуховпускных патрубков – 17 -38 мм.

7) Разработанные техническое задание на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля СТМ-60 соответствовали обоснованным основным параметрам и существующим требованиям и явились основанием для разработки рабочей документации на их изготовление.

8) Разработанная техническая документация (рабочие чертежи) на лабораторный и опытный образцы струйного теплового модуля СТМ - 60 соответствовали утверждённым техническим заданиям на их проектирование и отвечали требованиям

9) Проведенные экспериментальные исследования лабораторного образца струйного теплового модуля для нагрева воды и теплоснабжения объектов АПК подтвердили его работоспособность по предложенному струйно-вакуумному способу нагрева воды, простоту и безопасность технологического процесса и возможность расширения области использования –очистки загрязнённого воздуха от запылённости, твёрдых частиц и запахов и утилизации тепла отработанных газо-воздушных смесей для повышения его эффективности технологического процесса, а также о целесообразности проведения широких прикладных исследований.

10) Экспериментально обоснован внутренний диаметр активного сопла эжектора, который составил – 19 – 25 мм и экспериментально определены при проведении лабораторных испытаний лабораторного образца струйного теплового модуля СТМ-60 следующие основные параметры: создаваемый вакуумный напор эжектором -2,8 – 8,4 м, расход (подача) засасываемого воздуха эжектором – 108-210 м³/ч, напор воды в эжекторе – 5 -14,5 м, потери напора воды в эжекторе – 2,3-3,1 м, полученная теплота при нагреве воды – 600-1950 кКал, полезная тепловая мощность – 0,45 -0,70 кВт, затраченная тепловая мощность – 1,46 кВт, полезная тепловая энергия - 0,7-2,3 кВт·ч,затраченная тепловая энергия - 1,46-7,2 кВт·ч и КПД теплового модуля – 0,46-0,48. На основании экспериментальных исследований и положительных результатов испытаний лабораторного образца струйного теплового модуля доработана его конструкция и уточнены параметры для разработки опытного образца.

11) Изготовлен опытный образец струйного теплового модуля СТМ-60, техническое решение которого защищено и проведены его испытания в лабораторных условиях с положительными результатами и по полученным основным показателям отвечает требованиям технического задания на опытный образец: производительность - 2200 кКал/ч, температура нагрева воды – 37 - 60^оС, 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.

12) Результаты проверки предложенной энергосберегающей технологии нагрева воды для автономного теплоснабжения в хозяйственных условиях с использованием опытного образца струйного теплового модуля СТМ-60 показали, что тепловой модуль достаточно эффективно обеспечивает отопление исследованных объектов АПК РК..

13) Применение струйного теплового модуля в системе автономного теплоснабжения объектов АПК РК по сравнению с базовым электронагревательным котлом ЭВН-К-6Р снижает эксплуатационные затраты в 1,6 раза за счёт чего годовой эффект составляет 199522 тенге при сроке окупаемости 0,18 года.

Прогнозируемая эффективность разработки по РК может составить до 3,99 млрд. тенге, подтверждая эффективность выполненной разработки.

14) Результаты выполненной разработки по энергосберегающей технологии нагрева воды с использованием струйного теплового модуля могут быть рекомендованы для внедрения в системе автономного теплоснабжения потребителей АПК РК выполнении технологических процессов, очистки атмосферного воздуха от твёрдых примесей, запылённости вредных запахов, использования материалов в проектных организациях, как методическое пособие при разработке в проектах и проведении прикладных исследований, а также включение данной темы в инновационные проекты, с целью внедрения энергосберегающей технологии нагрева воды и необходимых типоразмеров конструкций струйного теплового модуля СТМ-60 в системе автономного теплоснабжения объектов и технологических процессов в АПК РК, дающих значительный эффект потребителю и не ухудшающих экологию окружающей среды.