Научные статьи темы научно-исследовательских работ в каталоге OECD

Научная статья — законченное авторское произведение, описывающее результаты оригинального научного исследования (первичная научная статья) или посвящённая рассмотрению ранее опубликованных научных статей, связанных общей темой (обзорная научная статья). В первичных научных статьях авторами излагается существенная информация о проведённом исследовании в форме, позволяющей другим членам научного сообщества оценить исследование, воспроизвести эксперименты, а также оценить рассуждения и сделанные из них выводы. Обзорные научные статьи предназначены для обобщения, анализа, оценки, суммирования или синтеза ранее опубликованной информации (первичных научных публикаций). Нередко научная статья сочетает в себе эти два типа научных текстов, включая обзорную и оригинальную части.

В настоящее время основным представлением для научной статьи является печатная форма. Эта ситуация постепенно меняется – некоторые издательства наряду с выпуском печатного номера журнала выкладывают тексты опубликованных научных статей в интернет в свободный доступ. Однако в большинстве случаев это делается для подписчиков или на платной основе, что означает фактическое отсутствие статей в интернете и затрудняет поиск научной информации для исследователя.

Проект «КиберЛенинка» призван исправить ситуацию в этой области. Мы предоставляем универсальный каталог, в котором содержится множество статей различных научных журналов, в том числе и рекомендованных ВАК РФ, классифицированных с помощью Государственного рубрикатора научно-технической информации (ГРНТИ), в свободном доступе и бесплатно.

Исследование эффективности систем отопления

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 04.05.2015 2015-05-04

Статья просмотрена: 1364 раза

Библиографическое описание:

Шалаганова, А. Н. Исследование эффективности систем отопления / А. Н. Шалаганова, О. А. Степанова, М. В. Ермоленко, А. Д. Золотов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 9 (89). — С. 350-354. — URL: https://moluch.ru/archive/89/18191/ (дата обращения: 21.04.2021).

В статье рассматриваются радиаторная система отопления и «теплый пол». Показаны преимущества и недостатки данных способов отопления. Результаты представлены в виде SWOT-анализа.

Ключевые слова: система отопления, отопительные приборы, радиаторы, «теплый пол».

В холодное время года в помещениях условия теплового комфорта поддерживаются системой отопления. Отопление относится к инженерному оборудованию зданий. При проектировании отопления учитываются многие факторы, среди которых климатические условия и назначение помещений. Работа отопительных приборов характеризуется периодичностью в течение года [1].

По данным Агентства статистики Республики Казахстан, на нужды теплоснабжения используется более 80 миллионов Гкал тепловой энергии. Более 60 % тепла потребляется в городах и крупных населенных пунктах городского типа, которые характеризуются высотной жилой застройкой с общественными центрами и размещением промышленных предприятий. В пределах 30 % тепловой энергии вырабатывается небольшими котельными (мощность менее 100 Гкал/час) [2].

Продолжительность отопительного сезона на юге Казахстана составляет от 3500 до 4000 часов в год, при средней наружной температуре минус 2 °С, а на севере — превышает 5000 часов в год, при средней наружной температуре минус 8 °С. Следует иметь в виду, что в Казахстане работа оборудования происходит в диапазоне от плюс 50 до минус 50 о С. Все это объясняет стратегическую важность повышения эффективности теплоснабжения.

Казахстанские ученые Ахметжанова С. Б., Тусупбеков М. Б., Строева Г. В., Кысыков А. Б. представели основные проблемы развития системы теплоснабжения в РК. На основе мирового опыта, авторами определены направления реформирования системы теплоснабжения [3, 4].

Классификация систем отопления представлена на рисунке 1 [5].

Рис. 1. Классификация систем отопления

Классификация отопительных приборов следующая:

— алюминиевые секционные радиаторы;

— биметаллические секционные радиаторы;

— чугунные секционные радиаторы;

— стальные панельные радиаторы;

— стальные трубчатые радиаторы;

— конвекторы (напольные, настенные, внутрипольные);

— дизайн-радиаторы (отопительные приборы оригинальной формы, изготовляемые, из труб различного сечения, и предназначенные для применения в ванных комнатах и в иных помещениях, и способные удовлетворить практические любые запросы архитектора и дизайнера) [6].

В настоящее время существуют различные отопительные системы, поэтому исследование эффективности их функционирования является актуальной задачей

Исходя из актуальности темы, целью исследования было изучение эффективности радиаторной системы отопления и системы отопления «теплый пол».

Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:

— исследование отопительной системы с чугунными радиаторами;

— исследование системы отопления «теплый пол» — метапол (с трубами с горячей водой);

Чугунные секционные радиаторы традиционный и распространенный вид отопительных приборов, а система отопления «теплый пол» получила распространение в последнее время.

При изучении особенностей исследуемых системы отопления были проведены замеры температуры в различных точках помещения. Полученные результаты показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Температура в помещении при радиаторном отоплении и системе отопления теплый пол

Результаты исследования данных видов отопления представлены в виде SWOT-анализа (таблица 1).

Научные статьи по отоплению

• О компании
  • О нашей компании
  • Участие в выставках
  • Участие в конференциях
  • Отзывы клиентов
  • География поставок
  • Контакты
• Разработки
  • Шахтные воздухонагревательные установки
  • Вихревые топочные устройства
  • Утилизация древесных отходов и влажной щепы
  • Сжигание растительных отходов
  • Cжигание водоугольной суспензии в вихревых топках
  • Технология получения кокса и полукокса
  • Проекты модернизации котельных и котлов
• Каталог
  • Каталог продукции
  • Опросные листы
  • Презентации
  • Фотогалерея
  • Научные статьи
• Новости
• Разрешительная документация
  • Патенты
  • Декларация ТС
  • Свидетельства СРО
  • Сертификаты
• Вопрос-ответ
• Вакансии

Воздухонагревательная установка котельная-калорифер ОАО шахты «Большевик». Холдинг «Сибуглемет», г. Новокузнецк

Ивушкин А.А., Пузырев Е.М., Ничик Г.И., Горай В.Т., Топильский А.Н., Афанасьев К.С., Кожевников В.В., Козочкин Н.Е., Тужиков Н.Л. (ЗАО НШСМУ-6, г. Новокузнецк, ЗАО НПП «Экоэнергомаш», г. Барнаул, ПНУ СШС г.Новокузнецк)

Жизнеобеспечение с использованием энергии природных потенциалов

Е.М. Пузырев, М.Е. Пузырев

Исследование топочных процессов и разработка котлов для низкотемпературного сжигания горючих отходов и местных топлив

Обоснование конструкции вихревых топок «Торнадо»

Пузырев Е.М., доктор технических наук, Пузырев М. Е. ст. инженер, Голубев В.А., кандидат технических наук, Афанасьев К.С., зам директора по про-ектированию
ООО «НПО ПроЭнергоМаш-Проект», г. Барнаул

Разработка шахтных воздухонагревательных комплексов котельная-калорифер с применением котлов на основе вихревых топок «Торнадо»

Пузырев Е.М., Афанасьев К.С., Шептун Ю. ПроЭнергоМаш-Проект, г.Барнаул.

Научная статья на тему «Анализ особенностей возникновения кавитации в системах водоснабжения и отопления»

АННОТАЦИЯ. В статьеанализируются причины и условия возникновения кавитации, ее последствия в системах водоснабжения и отопления, а также предлагаются способы, как устранения кавитационных явлений, так и использования положительных свойств кавитации.

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

ABSTRACT

In article the reasons and conditions of occurrence of a cavitation, its consequences in water-supply and heating systems are analyzed, as well as ways of elimination of the cavitational phenomena, and also the use of positive properties of a cavitation are offered.

Ключевые слова: кавитация; системы отопления и водоснаб­жения; коэффициент полезного действия; насосное оборудование.

Keywords: a cavitation; heating and water-supply systems; efficiency; the pump equipment.

Исследованием явления кавитации ученые занимаются уже достаточно длительное время. Различные авторы выделяют отдельные причины этого явления. Под кавитацией понимают образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных водяным паром и/или газом. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости (если давление в какой-либо точке жидкости становится равным давлению насыщенного пара этой жидкости). Причинами этого явления может являться:

Внимание!

Если вам нужна помощь с работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

· увеличение местной скорости жидкости;

· прохождение акустической волны большой интенсивности;

· локальное уменьшение давления ниже давления парообразо­вания перекачиваемой жидкости на входе рабочего колеса;

· изменение давления в системе при резком изменении температуры жидкости (при пуске отопительных систем).

В результате чего происходит снижение мощности (напора), неравномерная подача, снижение КПД, возникновение шумов и разрушение элементов насосного и запорного оборудования. Пер­выми признаками этого процесса являются шумы или повреждения на выходе рабочего колеса.

Фактически, увеличение скорости потока жидкости, снижение давления на входе и резкое повышение температуры перекачиваемой жидкости являются основными причинами кавитации. Отсюда, можно сделать вывод, что кавитация характерна не только для напорных систем водоснабжения, но и для отопительных систем в момент их пуска. Признаком кавитации в отопительных системах являются так называемые «щелчки» и характерные стуки в трубах при пуске отопительной системы. Это явление также наблюдается в системах горячего водоснабжения с использованием местных нагревательных котлов (когда жидкость нагревается периодически, неравномерно по времени).

Кроме того, многие исследователи считают, что кавитация может возникать при изменении характера потока жидкости с ламинарного на турбулентный режим.

Явление кавитации, несмотря на более чем вековой период изучения, в некоторых своих проявлениях еще не предсказуемо. Параметры инженерных сооружений и гидравлических устройств (гидротурбины, судовые движители, насосы, перемешивающие устройства, технологические установки), изучаются на специальных стендах, вызывающих кавитационные явления.

Скидка 100 рублей на первый заказ!

Акция для новых клиентов! Разместите заказ или сделайте расчет стоимости и получите 100 рублей. Деньги будут зачислены на счет в личном кабинете.

Вместе с тем, явления кавитации сопровождаются резким повышением температуры жидкости и ускорением химических реакций, протекающих в транспортируемой жидкости. Эти явления используются в тепловых кавитационных генераторах и в системах очистки сточных вод.

В зависимости от внешних условий, существуют различные варианты схлопывания кавитационного пузырька. На наш взгляд, более достоверной является схема несимметричного схлопывания пузырька с образованием микроструи жидкости. Эти микроструи обладают высокой скоростью, а значит и ударной силой. В водных растворах кавитация сопровождается повышением давления и темпе­ратуры в зонах схлопывания пузырьков.

При транспортировке технической воды в зоне возникновения кавитации изменяются физико-химические свойства воды, значительно увеличивается pH, температура и химическая активность воды. Внутри кавитационных пузырьков, в зависимости от конкретного состава оборотной воды, кроме водяного пара, могут образовываться и сероводород, водород, углекислый газ и др.

Возникающая при кавитации гидравлическая эрозия значительно усиливается химической эрозией, что приводит к повреждению повер­хностей турбин, насосов, элементов запорной арматуры. Масштабы повреждений, вызванные кавитацией, могут быть разными — от точечной поверхностной эрозии до катастрофического выхода из строя больших конструкций.

Существенное увеличение гидродинамического сопротивления при кавитации вызывает снижение коэффициента полезного действия гидравлического оборудования. Тем не менее, считается, что тепловые кавитационные генераторы, разрабатываемые в последние годы, обладают достаточно высоким КПД, близким к единице. До сих пор, однако, не существует единой методики определения КПД таких установок.

Кавитационная энергия вызывает ударные волны, которые вызывают вибрацию, распространяющаяся на рабочее колесо насоса, вала, уплотнения, подшипники, повышая их износ. Для насосов применяется величина кавитационногозапаса ∆hтр. Это — то мини­мальное давление, в пределах которого у жидкости, попадающей в насос, сохраняется состояние собственно жидкости. Величину ∆hтр и кривую зависимости ∆hтр от подачи/напора должен предоставлять производитель насоса.

Насос необходимо подбирать, устанавливать и обвязывать так, чтобы он располагал в зоне своей работы тем допустимым кавитационным запасом ∆hдоп, величина которого была бы выше ∆hтр [2]. Можно сказать, что ∆hдоп — потенциальная энергия жидкости у всасывающего отверстия насоса:

Нужна работа? Есть решение!

Более 70 000 экспертов: преподавателей и доцентов вузов готовы помочь вам в написании работы прямо сейчас.

где Ha — атмосферное давление;

Hs — статический напор (положительный или отрицательный), определяемый как разность уровней между свободной поверхностью жидкости и осью насоса;

Hvp — давлениепаров перекачиваемой жидкости, зависящее от температуры;

Hf — потери на трение во всасывающей линии;

Hi — потери в пространстве между горловиной и головкой рабочего колеса насоса.

На наш взгляд, кавитационный запас ∆hдоп должен быть учтен и при расчете КПД тепловых кавитационных генераторов.

Кроме того, для оборотного цикла промышленных предприятий и отопительных систем, по нашему мнению, значение ∆hдоп, в зависимости от качества транспортируемой воды (pH, температуры, плотности и химического состава),требует корректировки.

Общий принцип устранения кавитации при работе насоса: «на входе в насос должно всегда быть жидкости больше, чем на выходе». Этого можно достичь следующими способами:

· заменить диаметр всасывающего патрубка на больший;

· переместить насос ближе к питающему резервуару, но не ближе 5—10 диаметров всасывающей трубы;

· понизить сопротивление во всасывающей трубе, заменой ее материала на менее шероховатый, задвижки на шиберную, характеризующуюся меньшими местными потерями, удалением обратного клапана;

Нужна работа? Есть решение!

Более 70 000 экспертов: преподавателей и доцентов вузов готовы помочь вам в написании работы прямо сейчас.

· если всасывающая труба имеет повороты, уменьшить их количество и/или увеличить радиусы поворота, сориентировав их в одной плоскости (иногда правильно заменить жесткую трубу гибкой);

· увеличить давление на всасывающей стороне насоса повы­шением уровня в питающем резервуаре, либо снижением оси установки насоса, либо использованием бустерного насоса [1].

В тоже время, некоторые свойства кавитации в системах отопления можно использовать как полезные: для повышения температуры теплоносителя, а также для сопутствующей очистки сточных вод, которые при определенных условиях могут быть использованы в отопительных системах.

Список литературы:

1.Голяк С.А., Серова Т.О. Особенности возникновения кавитации в насосном оборудовании систем промышленного водоснабжения и отопления // Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Теплогазоснабжение: состояние, проблемы, перспективы». Оренбург, 16—17 ноября 2011 г. С. 13—16.

2.Иванов А.Н. Гидродинамика развитых кавитационных течений. — Л., 1980. 237 с.