CC BY
34
к р а т к и е с о о б щ е н и я
УДК 536.3
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПОЛЕВОГО ГОСПИТАЛЯ, ФУНКЦИОНИРУЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Докт. техн. наук, проф. НЕСЕНЧУК А. П., канд. техн. наук РЫЖОВА Т. В., магистры техн. наук КАЧАР И. Л., БЕГЛЯК А. В.
Белорусский национальный технический университет, ОАО «Минский автомобильный завод»
Автономность функционирования (отсутствие зависимого источника электрической энергии и элементов системы теплоснабжения, имеющих значительную массу) медицинского учреждения, работающего в условиях чрезвычайных ситуаций, может быть достигнута при использовании в качестве источника теплоснабжения теплогенератора с двойным преобразованием энергии (электрическая форма движения материи - механическая -тепловая форма движения материи). Такое преобразование происходит в вихревом насосе.
Электрическая форма движения материи получается при использовании практически независимого от внешних условий мобильного дизель-генератора, которым наряду с 400-сильным основным двигателем оснащено самоходное, отлично защищенное устройство БТР-82, поступившее в 2010 г. в Вооруженные Силы Российской Федерации. Сегодня более автономного источника энергии в вооруженных силах армий не существует.
Автономный (быстро меняющий свое местонахождение) источник на базе БТР-82 служит устройством многократного использования при изменяющейся во времени ситуации. Все остальные элементы системы теплоснабжения (как и сам полевой госпиталь) используются одноразово. При свертывании медицинского учреждения система теплоснабжения на новое место дислоцирования не переносится.
Так как разбивка полевого медицинского учреждения связана со значительными затратами времени, в рассматриваемом варианте время служит основным фактором ее жизнеспособности. Поэтому теплогенератор запускается в работу от дизель-генератора одновременно с работами по сборке системы теплоснабжения (время сборки последней - 5-10 мин). Незначительное время сборки системы теплоснабжения объясняется тем, что все ее элементы (отопительные приборы (рис. 1), трубы и штуцеры) выполнены
из мягкого пластика, имеющего в сравнении с металлом небольшую массу. В итоге время подготовки объекта к работе составляет 20-40 мин.
Рис. 1. Общий вид мягкого нагревательного прибора, используемого в натурном эксперименте (показаны изолинии распределения температуры по поверхности нагревательного прибора)
При свертывании объекта в связи с передислокацией время существенно сокращается (1-5 мин), так как все системы теплоснабжения и сам объект оставляются на месте старой дислокации (объект и системы теплоснабжения повторно не используются).
Значительным преимуществом теплоснабжения объекта является возможность использования отопительных приборов в непосредственной близости от пациента (абсолютная стерильность и подвижность).
Сравнение данных эксперимента по теплоотдаче при естественной конвекции в неограниченном объеме с данными, уже имеющимися в [1], вы-
Рис. 2. Сравнение результатов эксперимента с уже имеющимися данными (точками) различных авторов для локальных чисел Нуссельта в переходном режиме свободной конвекции вдоль изотермических вертикальных пластин [2]: 1 - область эксперимента
На рис. 3 приведены экспериментальные данные по измерению температуры теплоотдающей поверхности (свободная конвекция в неограниченном объеме) нагревательного прибора из пластика. Со стороны первичного теплоносителя использовалась вода, поступающая из термостата с температурой 70 °С. Измерения температур поверхности производили бесконтактным пирометром инфракрасного излучения ЛЯ852Б и выполняли в прямоугольной сетке в 158 точках, расположенных на поверхности.
Со стороны поверхности в ограниченном пространстве эксперимент не выполнялся.
70
67
64
В с §_ В с § « и \ *
« V я
и \ О
\ - а
« о Y -Q ■
X
m
18 27
Длина, см
36
45
Рис. 3. Распределение температуры по поверхности теплообменника (по ходу движения капельной жидкости, данные авторов статьи)
0
9
В Ы В О Д Ы
1. Рассматривается возможность использования теплогенератора в системе теплоснабжения полевого госпиталя, работающего в условиях чрезвычайных ситуаций.
2. Выполнено сравнение теплоотдачи с уже имеющимися в литературе данными.
3. В настоящее время разрабатывается система жизнеспособного теплоснабжения в зависимости от погодных условий. Разработка выполняется на кафедре ПТЭ и Т БНТУ.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. У о н г, Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: справ.; пер. с англ. / Х. Уонг. - М.: Атомиздат, 1979.
2. C h u г c h i l l, S. W. Correlation for laminar free convection / S. W. Churchill, H. A. Ozol // J. Heat Transfer. - 1973. - Vol. 95. - P. 540-541.
Представлена кафедрой ПТЭ и Т Поступила 07.02.2011
