CC BY
136
УДК 69.059:330.131
Г. Г. ФАРЕНЮК, канд. техн. наук, Державний науково-дослщний шститут будiвельних конструкцiй, м. Кшв
Г. М. АГССВА., канд. техн. наук, Державний науково-дослщний та проектно-вишуку-вальний шститут «НД1проектреконструкщя», м.Кшв
ОСОБЛИВОСТ1 ОЦ1ЮВАННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТИ
ПРОЕКТ1В ЖИТЛОВИХ БУДИНК1В
Представлены результаты обобщения данных проектной документации, которые позволяют получить достаточный объем информации для оценки эффективности использования энергоресурсов на отопление здания во время его эксплуатации.
Полученные результаты использованы при разработке проекта ДСТУ Б А.2.2-8:2010 «Раздел «Энергоэффективность» в составе проектной документации зданий».
Наведено результати узагальнення даних проектног документацгг, як1 дозволяють отримати достатнт обсяг ¡нформацп для ощнки ефективност1 використання енергоресурс1в на опалення будинку пгд час його експлуатацгг.
Отриманг результати враховано при розробленш проекту ДСТУ Б А.2.2-8:2010 «Роздгл «Енергоефективтсть» у складг проектног документаци будинк1в».
Постановка проблеми
Проектна документащя е окремим видом науково-техшчно! продукцп, яку розробляють у вщповщносп до вимог чинних нормативних докумешив в будiвництвi.
Вимоги нормативних докумешив украши, яю пред'являлися до 2009 р. до енергозбереження, не стримували авторiв проекпв будiвництва або реконструкцп житлового будинку у виборi форми та повноти викладання матерiалу [1]. В рядi випадюв автори проекпв обмежувалися записом про вщповщшсть прийнятих ршень нормативним вимогам щодо енергозбереження, рiже - спiвставленням та аналiзом розрахункових та нормативних показниюв опору теплопередачi огороджувальних конструкцiй, перелшом прийнятих систем опалення, вентиляцп та кондищювання повiтря, керуючись думкою, що все це вже викладалося у вщповщних роздiлах проекту та не потребуе повторення в окремому роздш пояснювально! записцi до проекту.
Метою статп е оприлюднення результатiв пошуку, узагальнення та систематизацп даних проектно! документаци, обсяг яких був би достатшм для оцiнки ефективностi проектних ршень щодо використання енергоресурсiв на опалення будинку тд час його експлуатаци.
Аналiз останнiх дослiджень i публiкацiй, в яких розпочато ршення дано! проблеми
Аналiз нормативних докумешив Украши [2] та Росшсько! Федераци [3-6] свiдчить про те, що основним критерiем оцiнки енергетично'1 ефективносп проектного рiшення е величина розрахункового (фактичного) значення питомих витрат теплово'1 енерги на опалення будинку, а величину його вщхилення вiд нормативного (в Росп) або максимально допустимого (в Укрш'ш) значення покладено в основу класифшацп енергетично'1 ефективностi будинку.
Проектування теп^золяцшнох оболонки будинку можливо здшснювати за двома принципами:
- диференщальним (по-елементним) з дотриманням нормативних вимог до теплотехшчних показникiв основних складових теплоiзоляцiйноi оболонки будинку;
- штегральним з забезпеченням допустимих показникiв теплових втрат будинку в цшому при можливому зниженнi по-елементних вимог, але при обов'язковому виконанш саштарно-техшчних вимог [2].
Таким чином нормативна методика розрахунку питомих витрат теплово! енергп на опалення будинку [2] дозволяе розглядати цей параметр як штегральну характеристику саштарно-гшешчних, техшчних, шженерних pirneHb, а також швестицшно! привабливосп об'екту для буд1вництва, реконструкцп, експлуатацп тощо.
Тобто в процеа проектування вир1шуеться задача оптим1зацп конструктивних р1шень за заданими критер1ями:
а) теплотехшчш показники елеменпв тепло1золяцшноТ оболонки будинку:
- приведений onip теплопередач1 огороджувальних конструкцш Rv ; м •К/Вт;
А пР>
- температурний перепад м1ж температурою внутр1шнього пов1тря i приведеною температурою внутршньо! поверхн1 огороджувальних конструкцп A tпр , °С;
- мш1мальне значения температури внутр1шньо! поверхн1 в зонах теплопровщних включень огороджувальних конструкцш те . , °С;
б) питом1 тепловитрати на опалення будинку qеуд, кВттод/м2 або кВттод/м3.
в) теплостшккть огороджувальних конструкцш (в л1тнш перюд року) та температури примщень (в зимовий перюд року) Ат ;
г) onip n0BiTp0np0HHKH0CTi огороджувальних конструкцш Rg, м2тод Па/кг;
д) волопсний режим огороджувальних конструкцш (збшьшення вологосп матер1алу у товщ1 шару конструкцп, в якому може вщбуватися конденсащя вологи, за холодний перюд року, Aw, % за масою).
Комплексне нормування теплозахисних властивостей ¡золяцшно! оболонки будинку -диференщальне або штегральне - забезпечуе необхщний р1вень теплово! ¿золяцп при будь-яких конструктивних р1шеннях огороджувальних конструкцш, у т.ч. при використанш св1тлопрозорих фасад1в.
Такий тдхщ дозволяе дослщжувати та здшснювати альтернативне проектування тепло1золяцшно! оболонки з урахуванням вибору систем тдтримки мшрокшмату та теплопостачання за умов досягнення нормативного значения питомих витрат теплово! eHeprii. Bn6ip та яюсть остаточного р1шення залежить вщ компетентносп спещалютсв проектних оргашзацш.
Анал1з проектно! документацп дозволив виявити деяю законом1рносп формування пояснювальних записок, а також недолши викладання принцитальних р1шень, яю закладаються в проекти буд1вництва та реконструкцп житлових будинюв.
У частост1, як вщм1чають експерти, «р1вень пророблення техшчних р1шень повинен бути таким, щоб на стади виконання робочо! документацп не було можливосп трактування прийнятих р1шень в кшькох Bapianrax, оскшьки деяю з них можуть бути не тшьки не рацюнальними, але й помилковими» [7].
Анал1з нормативно! документацп з питань енергозбереження у буд1вницта свщчить про те, що потребуе змш та регламентацп вщповщний роздш проекту буд1вництва та реконструкцп. До перелшу розробок з нормування та стандартизацп у сфер1 буд1вництва та житлово! пол1тики, яю належать до першочергового розроблення у 2008-2009 p.p., було включено низку проекпв ДБН, ДСТУ, ДСТУ-Н, у тому чист ДСТУ «Роздш «Енергоефектившсть» у склад! проектно! документацп будинюв» [8].
Основний матер1ал
Наявшсть окремого роздшу з енергоефективносп в проект! буд1вництва та реконструкцп будинку передбачае його самостшшсть з точки зору повноти викладання шформацп, пов'язано! з ощнкою енергоефективносп прийнятого проектного р1шення.
Кшьюсш показники (геометричш, теплотехшчш, енергетичш характеристики) наводяться у вщповщних таблицях«Енергетичного паспорту будинку», а яюсна комплексна ощнка описуеться класом енергетично! ефективносп будинку та доповнюеться вщповщними рекомендащями та висновками [8, 9].
Вщнесення юнуючого будинку до одного з клаав енергетично'1 ефективностi, дозволяе прийнятi рiшення про доцiльнiсть та економiчну ефективнiсть подальшо'1 його експлуатаци у заданих умовах, необхiднiсть проведення ремонту, реконструкцп тощо.
В сучасних умовах величина очшувально!' економи теплово'1 енерги за результатами впровадження ефективних ршень з енергозбереження е важливим показником швестицшноï привабливостi та устшно використаеться в свiтовоï практицi для оцшювання рiзних проектiв [10, 11]. Але даш таблиць «Енергетичного паспорту будинку» не дозволяють отримати шформашюпровибраний принциппроектування (диференцiальнеабоiнтегральне), варiантнiсть проектування системи теплово'1' iзоляцп, допущених вiдхиленнях тд час проектування тощо.
Для юнуючого будинку, який пiдлягае реконструкцп, важливо визначити не тiльки розрахунковi показники питомих витрат тепловоï енерги на опалення (за даними проектно! та експлуатацшно! документаци, натурних обстежень), але й вичленити та оцшити вплив кожного елемента на систему теплового захисту. Вщ цього в подальшому в значноï мiрi залежить ефектившсть конструктивних та iнженерних рiшень реконструкцп, яю будуть прийнятi пiд час проектування та забезпечать необхщний рiвень тепловоï iзоляцiï.
Тому в пояснювальноï записцi слiд навести й результати пошуку та аналiзу варiантiв проектних рiшень, тобто привичного для проектувальниюв варiантного проектування.
Надбання чинностi ДБН В.2.6-31 [3], яким встановлюються вимоги до теплотехшчних показникiв огороджувальних конструкцш будинкiв та споруд, порядку ïx розрахунку, а з 01.01 2009 р. й до структури «Енергетичного паспорта будинку», обумовлюе внесення вщповщних змш та доповнень до структури д^чих норм проектування та експлуатаци будiвель, в тому числу до ДБН В.2.2-15 [1], а також потребуе розроблення нових стандарлв.
Вимоги з енергозбереження та енергетичноï ефективносп експлуатаци будинкiв встановлюються Замовником у «Завданш на проектування» (згiдно з Додатком Д ДБН А.2.2-3 [12]).
Узагальнення ршень окремих частин проекту щодо отримання вимог з енергозбереження, застосування заxодiв ефективного використання енерги, визначення класу енергетичноï ефективносп експлуатаци будинюв (згщно з ДБН В.2.6-31 [3], ДСТУ-Н Б А.2.2-5 [10]) повинно розкриватися та обгрунтовуватися у окремому роздш пояснювальноï записцi до проекту житлових будинкiв.
Структурними елементами цього роздшу повиннi бути:
- загальна характеристика проектного ршення будинку;
- стисла шформатя про весь комплекс прийнятих проектних ршень, що спрямоваш на забезпечення ефективного використання енерги на опалення та кондищювання:
а) прийняп принципи оптимiзацiï об'емно-планувальних рiшень, що одночасно забезпечують зниження тепловитрат через теплоiзоляцiйну оболонку та тепловi надходження вiд сонячнох радiацiï;
б) вiдомостi про проектнi ршення зовнiшнix огороджувальних конструкцiй будинку, а також вщомосл про матерiали утеплення для конструкцш з фасадною теплоiзоляцiею (тип, марка матерiалу утеплення, його товщина та густина);
в) вщомосл про застосування сонцезахисних пристроïв для запоб^ання надходження надмiрноï сонячноï радiацiï усередину примiщень у жаркий перюд року;
г) впровадження заxодiв з енергоефективносп iнженерниx систем будинку (опалення, вентилятя, кондицiонування, гарячого водопостачання, осв^лення - для кожноï системи окремо);
д) даш про наявшсть будинкового та поквартирного облшу споживання енергоресурсiв;
е) дат про використання вщновлювальних та альтернативних джерел енерги, включаючи сонячну радiацiю тощо, а також акумулювання енергй у години мiнiмального енергоспоживання;
ж) техшчне та економiчне обгрунтування приеднання систем теплоспоживання будiвлi до мiсцевоï котельноï або до газового теплогенератора, а також техшчне та економiчне
обгрунтування електроопалення, якщо застосовуеться електроенерпя вiд непоновлюваних джерел енергп;
- розрахунковi клiматичнi параметри та об'емно-планувальш характеристики будинку;
- розрахунки теплотехшчних показникiв зовнiшнiх огороджувальних конструкцiй будинку;
- розрахунки енергетичних показниюв будинку;
- вщомосп про встановлений за результатами розрахунюв клас енергетично'].' ефективносп бу-динку;
- термiн ефективно'].' експлуатацп теплоiзоляцшноi оболонки будинку та п елементiв;
- посилання на протоколи випробувань, що пiдтверджують прийнятi теплотехшчш показники будiвельних матерiалiв i конструкцш та термш 1х ефективно'].' експлуатацп;
- висновок про ввдповщшсть проектного ршення будинку вимогам «Завдання на проектування» (у частиш забезпечення енергоефективносп) та вимогам ДБН В.1.2-11 [13], ДБН В.2.6-31 [3] щодо забезпечення рацюнального використання енергетичних ресурсiв на обiгрiвання, нормативних санiтарно-гiгiенiчних параметрiв мкрокшмату примiщень, довговiчностi огороджувальних конструкцiй при експлуатацп будинку.
Вихщними даними для розроблення енергетичного паспорта е робочi креслення проектно'].' документаци наступних марок зпдно з ДСТУ Б А.2.4-4 [14]:
- архiтектурнi рiшення (АР);
- технолопя виробництва (ТХ);
- архiтектурно-будiвельнi рiшення (АБ);
- водопровщ та каналiзацiя (ВК);
- опалення, вентилящя та кондицiювання (ОВ);
- тепломехашчш рiшення котельних (ТМ),
У опис заходiв, що впливають на додатковi енерговтрати систем опалення на енергоефектившсть передачi теплоти вибраною системою, слщ указати деталiзованi 1! характеристики вщповщно до типу, принципiв регулювання температури теплоносiя, гiдравлiчного балансування, тощо.
Доцiльно в текстово1 частини навести й результати пошуку та аналiзу варiантiв проектних рiшень за принципом альтернативного (варiантного) проектування теплово'].' iзоляцii будинку за елементними показниками та штегральним ваговим показникам, а також встановлення вщповщносп характеристик автоматизацп шженерних систем будинку класу його енергетично'].' ефективносп тощо.
Запропонований для надання у пояснювально! записщ обсяг шформацп е достатшм для отримання якюно-кшьюсно! оцiнки ефективного використання енергоресурсiв на опалення будiвлi пiд час його експлуатацп.
Висновки
та перспективи подальшого розвитку досл1джень
1. Роздiл з енергозбереження е заключним в складi пояснювально!' записцi до проекту та повинен вмщувати необхiдну та достатню за обсягом iнформацiю про енергезберегакта рiшення, технологii, матерiали, якi прийнято у кожно! частини проекту («Арх^ектурно-будiвельнi рiшення», «Конструктивнi рiшення», «Опалення та вентилящя» та ш.)
2.1нформащя, яка повиннанаводитись уроздiлi зенергозбереження, можебути деталiзована та структурована. Це дозволить не тшьки ушф^вати форму викладання матерiалiв, але й отримати вичерпну iнформацiю про вибiр та реалiзацiю принципу проектування тепловох iзоляцii будинку, здшснити оцiнку ступенi впливу кожного з елеменпв системи огороджувальних конструкцш на ефектившсть комплексного проектного ршення тощо.
3. Запропоновану структуру роздшу покладено у основу ДСТУ Б А.2.2-8:2010 «Роздiл «Енергоефективнiсть» у складi проектноi документацii будинкiв» [8], розроблення якого здшснено за планом першочергових заходiв Мiнрегiонбуду Украiни з нормування та
стандартизаци.
Список литератури
1. ДБН В.2.2-15-2005 Житловi будинки. OcHOBHi положення [Текст]. - Чиннi вiд 2006-0101. - К.: Держбуд Украши, 2005. - 36 с.
2. ДБН В.2.6-31:2006 Теплова iзоляцiя будiвель [Текст]. - На замiну СНиП II-3-79. -Чиннi вiд 2007-04-01. - К.: Мшбуд Украши, 2006. - 65 с.
3. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [Текст]. - На замену СНиП II-3-79. - Введены с 2003-10-01. - М., 2004. - 26 с.
4. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]/Госстрой России.
- М., 2004. - 139 с.
5. ТСН 23-304-99 Москва (МГСН 2.01-99) Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло-, водо-, электроснабжению [Текст]/ Правительство Москвы. - М., 1999.
- 78 с.
6. ТСН 23-340-2003 Санкт-Петербург. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите [Текст]/ Правительство Санкт-Петербурга. - С.-Петербург, 2004. - 40 с.
7. Долгошева, О. Б. Проектная документация. Формы и принципы изложения [Текст]// О. Б. Долгошева/ Технологии безопасности и инженерные системы. - №4 (10). - 2006. - С. 56-58.
8. ДСТУ Б А.2.2-8:2010 Роздш «Енергоефективнють» у складi проектно! документаци будинюв[Текст]/ - К.: Мшрегюнбуд Украши, 2010. - 40 с.
9. ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007 Настанова з розроблення та складання енергетичного паспорта будинюв при новому будiвництвi та реконструкцп [Текст] /Чинш вщ 2009-01-01. - К.: Мшрегюнбуд Украши, 2008. - 43 с.
10. Спикман М. Сравнение энергетических характеристик зданий в странах ЕС [Текст] / М.Спиекман, Дик Ван Дийк// Энергосбережение. - 2009. - № 5. - С.43-45.
11. Енергозбереження у житловому фондг проблеми, практика, перспективи □ТекстП: довщник / С. Ф. Вольфф, Г. Онищук, Л. Вуллкопф та ш..; Держ. наук.-дослщн. та проектно-вишукув. ш-т «НДИпроектреконструкщя», Deutsche Energie-Agentur GmbH, Instituts Wohnes und Umwelt GmbH (IWU). - К., 2006. - 144 с.
12. ДБН А.2.2-3-2004 Склад, порядок розроблення, погодження та затвердження проектно! документаци для будiвництва [Текст]. - На зам^ ДБН А.2.2-3-97. - Чинш вщ 2004-07-01.
- К.: Укрархбудшформ, 2004. - 35 с.
13. ДБН В.1.2-11-2008 Система забезпечення надшносп та безпеки будiвельних об'екпв [Текст]. - Чинш вщ 2008-10-01. - К.: Укрархбудшформ, 2008. - 13 с.
14. ДСТУ Б А.2.4-4-99 (ГОСТ 21.101-97) Основш вимоги до проектно! та робочо! документаци. - На замшу ДСТУ А.2.4-4-95 (ГОСТ 21.101-93). - Чинш вщ 1999-10-01. - К.: Укрархбудшформ, 1999. - 57 с.
FEATURES OF AN ESTIMATION OF ENERGY EFFICIENCY OF PROJECTS
IN RESIDENTIAL BUILDINGS
Gennadiy G. Farenyuk, Cand. Tech. Sci.,Galyna N. Agieiewa, Cand. Tech. Sci.
The results of pooling the data project documents, which provide sufficient information to as-sessthe effectiveness of the use of energy for heating the building during its operation. The results are used during the drafting of state standard of Ukraine DSTU B A.2.2-8:20I0 «Desing section «Energy efficient» in composition the project documents of objects».
Поступила в редакцию 26.02 2010 г.
УДК 621.181.12
В. В. АФТАНЮК, канд. техн. наук, доц., С. К. БАНДУРКИН, канд. техн. наук, доц. А. Л. ПОЛЯКОВ, бакалавр, Ю. Г. ПОПОВ, асистент
Одесская государственная академия строительства и архитектуры, г. Одесса МОДЕРНИЗАЦИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ВОДОТРУБНЫХ КОТЛОВ
Приведено краткое описание развития конструкций паровых и водогрейных котлов. Рассмотрена проблема применения импортных диффузионных горелок на отечественных водотрубных котлах. Указаны варианты ее решения.
Наведений короткий описрозвитку конструкцш парових I водогртних котл1в. Розглянута проблема застосування Iмпортних дифузтних пальнитв на втчизняних водотрубних котлах. Зазначеш вар1анти и ршення.
Развитие конструкций паровых и водогрейных котлов идет потремосновным направлениям [1, 2] в зависимости от типа омывания газами поверхности нагрева - водотрубные, газотрубные и комбинированные. В водотрубных котлах теплоноситель движется внутри разделительной поверхности, которую омывают дымовые газы. В газотрубных котлах процесс теплообмена происходит наоборот, то есть дымовые газы движутся внутри разделительной поверхности, а теплоноситель ее омывает. В случае комбинированного теплообмена, часть элементов котла работает по водотрубному, а часть - по газотрубному принципу.
Первоначально газотрубные котлы состояли из горизонтального цилиндра и нескольких труб большого диаметра (жаротрубные котлы) или цилиндра и пучка труб малого диаметра (дымогарные котлы) [1].
Котлы с дымогарными трубками позволяли получать в единице объема основного барабана большую поверхность нагрева, по сравнению с жаровыми трубами. Благодаря такому техническому решению увеличивалась паропроизводительность при сохранении габаритных размеров.
Наибольшую теплопередающую поверхность была достигнута комбинированными газотрубными котлами, в которых топкой являлась жаровая труба, а конвективной поверхностью - дымогарные трубки. Однако, вышеперечисленные конструкции имели и существенные недостатки, основными из которых являются:
-высокая металлоемкость и большие габариты;
-низкая надежность жаровых труб;
- ограничивающая паропроизводительность до 2-4т/ч;
- сложность получения высоких параметров пара;
- высокая склонность к забиванию дымогарных труб золой, что приводит к усложнению эксплуатации и снижению КПД.
Конструкция водотрубного котла значительно сложнее газотрубного, но она обладает рядом значительных преимуществ: практически полная взрывобезопасность, ускоренный разогрев, простота регулировки в соответствии с изменяющейся нагрузкой, допускает значительную перегрузку, умеренная требовательность к качеству поступающей воды, повышенная долговечность, транспортабельность. Из недостатков можно отметить большое количество агрегатов и узлов, составляющих котельную установку, в которых недопустимы протечки при высоких значениях температуры и давления. Кроме того, к агрегатам котла, работающим под давлением, затруднен доступ при их ремонте [2].
Водотрубный котел состоит из пучков труб, присоединенных концами к барабану (или барабанам) умеренного диаметра, при этом вся система монтируется над топочной камерой и заключается в наружный кожух. Направляющие перегородки заставляют топочные
газы несколько раз проходить через трубные пучки, благодаря чему обеспечивается более полная теплоотдача. Барабаны (разной конструкции) служат резервуарами для воды и пара. В топке котла часто предусматривают радиационные экраны, которые позволяют повысить тепловыделение при меньшей тепловой нагрузке на ее стенки, благодаря чему снижаются затраты времени на техническое обслуживание и повышается КПД. Кроме того, существенно снижаются требования к теплоизоляции стенок. Экраны выполняют в виде частых труб, по которым проходит котловая вода; образующийся в них пар отводится в паровой барабан. Такими экранами, полностью или частично, защищают стены топочного пространства. Трубы могут быть гладкими, с проставкой, плавниковыми, ошипованными, с огнеупорной обмазкой.
Водотрубные котлы бывают следующих типов: горизонтальные с продольным или поперечным барабаном, вертикальные с одним или несколькими паровыми барабанами, радиационные, вертикальные с вертикальным или поперечным барабаном и комбинации перечисленных вариантов, в некоторых случаях с принудительной циркуляцией.
Изложенные выше недостатки газотрубных котлов различных конструкций привели к тому, что от их производства в СССР отказались, и была принята концепция использования котлов водотрубного исполнения. На Западе же наряду с сохранением выпуска водотрубных котлов, выпускались газотрубные котлы для собственных нужд, а также на импорт [1].
Результатом вышеуказанной концепции явилось то, что на постсоветском пространстве действует огромное количество водотрубных котлов, например ДЕ, ДКВР, КВ-ГМ и др. [2], которые устарели и требуют модернизации. Как правило, они укомплектованы устаревшими горелками с ручным режимом регулирования и розжигом. Эксплуатация таких котельных установок экономически нецелесообразна, особенно при сохранении тенденции роста цен на топливо. Стандартное соотношение «газ-воздух» составляет примерно 1:10, оперативное изменение которого не предусмотрено конструкцией горелочного устройства. Недожог топлива возникает при недостаточном количестве воздуха поступающего в топочную камеру, что приводит к выбросу не сгоревшего газа в атмосферу и соответственно к повышенному расходу топлива. При избытке воздуха в топочной камере происходит образование ядовитых, загрязняющих атмосферу, соединений и наблюдается охлаждение топочного пространства. С точки зрения экономики и экологии такой режим работы недопустим. Также значительно затруднена автоматизация таких котельных. Поэтому целесообразна, замена устаревших отечественных горелок на полностью автоматизированные зарубежные, которая позволит добиться таких преимуществ [3]:
- уменьшение выбросов СО2 в атмосферу за счет гибкого регулирования норм подачи воздуха;
- снижение энергозатрат путем применения плавного частотного регулирования;
- увеличение срока службы оборудования, в следствии правильной организации сжигания топлива;
- расширение диапазона регулирования, с целью обеспечения экономных режимов работы;
- увеличение КПД, в следствии, снижения потерь тепла с уходящими дымовыми газами и исключения неполноты сгорания топлива;
- снижение расхода пара на собственные нужды (например сажеобдувка);
- возможность применения любой современной автоматики или готовых решений автоматизации горелок. Возможность удаленного доступа и управления системами котельной;
- экономия электроэнергии;
- удобство эксплуатации и простота обслуживания.
Ведущими импортными производителями газовых и комбинированных горелок являются: Weishaupt, De Dietrich, Buderus, Cuenod, Giersch и другие.
Применение зарубежных горелок весьма затруднено в связи с несоответствием габаритов
факела размерам камеры сгорания отечественных водотрубных котлов. Это связано с тем, что в Европе практически отсутствует производство водотрубныхкотлов, а новые конструкции горелок разрабатываются ипроизводятсядля работы снаддувными жаротрубными.
Для решения указанной проблемы компания Weishaupt выпустила горелки в исполнении SF ^шй-Аате). Специальное устройство (р^а^с^. 1) позволяет сократить геометрию
факела: 18Б та 50 %, 28Рна 30% [4].
б)
Рис. 1. Смесительные головки горелки Wei(haupt в исполнении аК:
а) - ак-1, б) - ак-2
Диапазон регулирования режимных параметров горелок, оснащенных вышеуказанными смесительными устройствами, по мнению авторов, не обеспечивает полноты решения возникающих проблем при их использовании. Недостаточная турбулизация и закручивание потока,снижаеткачествопроцессасжиганиятоплива.
Предлагаемая авторами конструкция оборудуется двумя встречными рядами лопаток расположенными внутри смесительного устройства (рис. 2). Такое усовершенствование увеличивает турбулизацию и закручивание потока и как следствие улучшает процесс горения. Расширяет диапазон регулирования параметров факела, что решает проблему использования зарубежных горелок практически с любыми отечественными водотрубными котлами.
На основании вышеизложенного материала подготовлена заявка на патент Украины (Заявка на патент Украины № и 2009 11374. «Вихревая горелка для сжигания газообразного и жидкоготоплива».Авторы:АфтанюкВ.В., БандуркинС.К., ПоляковА.Л., Попов Ю. Г.).
г
Рис. 2. Смесительное устройство с двумя встречными рядами лопаток по заявке
на патент Украины № u 2009 11374.
1. Корпус смесительного устройства.
2. Набор направляющих лопаток .
3. Второй ряд встречных направляющих лопаток.
4. Электроды запала.
5. Электрод ионизации.
lía основевышеизложенногоматериалавидно, что модернизация котельных установок, путем замены устаревшего горелочного оборудования, не только значительно дешевле их полной реконструкции, но и позволяет до стичь вы с окихпоказателейэффективностиипол ной автоматизациипроцессов.
Списоклитературы
1. С. Г. Каспаров, Особенности современных жаротрубных котлов для отопительных систем.// Энергосбережение, Энергетика, Энергоаудит.-2007, № 12 .- С .35-53;
2. А. К. Зыков. Паровые и водогрейные котлы. Справочное пособие. Энергоатомиздат,
1987;
3. Ю. М. Липов, Ю. М. Третьяков. Котельные установки и парогенераторы. 2006г, - 592 с;
4. Каталог горелок Wei shaupt исполнения SF (swirl-flame) от500 до 17,500кВт;
MODERNIZATION OFWATER-TUBE BOILERS
V.V. AFTANIUK, С and. Tech. Sien s., Dccent., S.K . BANDURKIN, Cand. Tech. Siens., Do-cent. , A. L.POLIAII(OV,BaChhlor,Y.G. COPOV,Asti sS. Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa.
Brief reviewof thedevelopmentvariousdesiopisforsteam andhot waterboilersareresulted. Theproblems c>BdifBuvioatin imported burners fea water-tube beiieas Was been searched. The variants ef the solution are given.
Поступила в редакцию 14. 04 2010 г.
