Класифікація локальних екзергетичних втрат в системах рекуперації тепла різних типів

Анотація

Наведено результати класифікації та аналізу локальних втрат ексергії в системах рекуперації тепла різних типів. Розглянуто комбіновану систему рекуперації тепла котельні, призначену для підігрівання води та дуття, а також системи рекуперації тепла з антикорозійними методами захисту газовідвідних трактів. На прикладах цих систем проведено класифікацію локальних втрат ексергії та встановлено їх вид і місце в системах рекуперації тепла. Для дослідження була використана комплексна методологія, що поєднує структурно-варіантні методи ексергетичного аналізу з методами представлення ексергетичних балансів у матричній формі. Наведено структурні схеми систем рекуперації тепла та отримано рівняння ексергії для розрахунку втрат ексергії в місцях локалізації. Для комбінованої системи рекуперації тепла проведено порівняльний аналіз локальних втрат ексергії. Встановлено, що найменші втрати ексергії спостерігаються в теплообміннику гарячого повітря і в газовому нагрівачі. Сумарний внесок у загальні втрати ексергії насосної системи та системи трубопроводів досить значний для всіх значень потужності котла. При збільшенні потужності котла від 30 до 70 % від встановленої потужності відбувається незначне збільшення втрат ексергії в системі утилізації тепла і в установці утилізації тепла ГВП. На цій ділянці основні втрати ексергії припадають на насосну систему та систему трубопроводів. При подальшому збільшенні потужності котла втрати ексергії в системі рекуперації тепла і в водогрійному утилізаторі починають зростати більш істотно. При цьому основні втрати ексергії припадають на водогрійний теплообмінник. Зроблено висновок, що оптимальний режим роботи установки здійснюється при потужності котла, що становить 50 ... 60 % від його встановленої потужності.

Ключові слова: системи рекуперації тепла; локальні втрати ексергії; класифікація втрат ексергії