Газовое лучистое отопление.
Родин А.К.
1987
Рассмотрены расчет, проектирование и эксплуатация систем и установок лучистого отопления и обогрева с газовыми излучающими горелками. Обобщены результаты исследований микроклимата в помещениях, обогреваемых этими горелками. Приведены схемы и технологические установки с газовыми излучающими горелками, принципы их расчета и рекомендации по эксплуатации, проанализирована технико-экономическая эффективность применения систем и установок газового лучистого отопления и обогрева.
Для работников проектных, конструкторских и эксплуатационных организаций, занятых вопросами газового лучистого отопления.
Табл. 22, ил. 80, список лит. 79 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рациональное, экономное использование энергетических ресурсов страны — важнейшая народнохозяйственная задача. Большая доля энергетических затрат приходится на системы и установки отопления и обогрева. В этой связи значительный интерес как с технологической, так и с экономической точек зрения представляет замена теплообмена конвекцией лучисто-конвективным или лучистым теплообменом.
В последние 15—20 лет широкое применение как в СССР, так и за границей находят системы и установки лучистого обогрева (для отопления производственных помещений в промышленности и сельском хозяйстве, а также для ускорения сушки и тепловой обработки различных материалов), нагревательными элементами в которых служат газовые излучающие горелки (ГИГ), часто называемые горелками инфракрасного излучения (ГИИ). В ГИГ можно сжигать различные виды топлива (природный, сжиженный, доменный, коксовый и другие горючие газы, а также бензин). С получением в промышленных масштабах горючих газов подземной газификации углей будет представлять несомненный интерес разработка ГИГ для сжигания этих газов.
Применение в технологических процессах систем и установок с ГИГ для отопления и обогрева позволяет создать благоприятные параметры микроклимата с меньшими тепловыми потерями, чем при конвективном отоплении, повышает производительность, улучшает качество продукции, в большинстве случаев снижает капитальные и эксплуатационные затраты.
В основу книги легли материалы исследований, выполненных автором в ГипроНИИГазе (г. .Саратов) и Саратовском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте (СПИ). Автор ставил своей целью рассмотреть основные вопросы, связанные с расчетом и конструированием ГИГ, определением их теплотехнических и энергетических характеристик, с расчетом и проектированием на их основе систем и установок газового лучистого обогрева. В книге изложены результаты исследований теплотехнических характеристик ГИГ и гигиенических параметров микроклимата в помещениях при газовом лучистом отоплении и приведены данные по использованию газовых излучателей для обогрева рабочих мест, автотракторного парка при безгаражном его содержании и в некоторых технологических установках, освещены вопросы их эксплуатации и техники безопасности. Автор рассмотрел лишь часть общей проблемы повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Его работа посвящена разработке вопросов, связанных с совершенствованием сжигания топлива, в частности газообразного. Проблема, решаемая автором, формулируется следующим образом: разработка теоретических основ расчета и проектирования систем газового лучистого обогрева производственных помещений различного технологического назначения, разработка технических средств для их осуществления, экспериментальная проверка эффективности работы таких систем и установок.
Автор выражает искреннюю признательность заведующему кафедрой теплотехники и газоснабжения ЛИСИ Г. Н. Северинцу за ценные критические замечания и советы, высказанные при рецензировании рукописи.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................3
1. Системы лучистого отопления и установки обогрева газовыми излучающими горелками ................ 7
1.1. Предпосылки применения лучистого отопления..... —
1.2. Технико-экономические показатели......... 10
1.3. Законы и особенности лучистого теплообмена..... 13
2. Теплотехнические, гигиенические характеристики и особенности расчета газовых излучающих горелок............ 18
2.1. Виды и типы горелок............ —
2.2. Основные теплотехнические характеристики и зависимости . . 27
2.3. Исследование теплообмена в каналах перфорированных керамических насадков горелок ........... 43
2.4. Расчет инжекционных смесителей излучающих горелок с учетом гидравлического сопротивления насадка ....... 50
2.5. Исследование гигиенических параметров продуктов сгорания . . 54
3. Распределение плотности лучистого потока от излучающих горелок . . ' 60
3.1. Эпюры облучения горелок...........—
3.2. Определение угловых коэффициентов облученности при произвольном расположении излучателя.........65
3.3. Лучистые характеристики горелок.........73
4. Расчет и проектирование систем и установок газового лучистого отопления ..................79
4.1. Анализ методов расчета............—
4.2. Расчет систем газового лучистого отопления производственных помещений............... 85
4.3. Особенности расчета газового лучистого отопления животноводческих помещений............. 89
4.4. Проектирование систем отопления с излучающими горелками 91
4.5. Особенности проектирования вентиляции в помещениях при газовом лучистом обогреве...........104
5. Микроклимат в помещениях при газовом лучистом обогреве . .110
5.1. Гигиенические и биологические особенности инфракрасного обогрева ............... —
5.2. Исследование микроклимата в промышленных помещениях . .114
5.3. Отопление сельскохозяйственных помещений......129
6. Обогрев рабочих мест, машин и технологические установки с газовыми излучающими горелками.............136
6.1. Обогрев рабочих площадок..........—
6.2. Использование горелок при безгаражном содержании автотракторного парка..............142
6.3. Применение газовых излучающих горелок в технологических установках...............150
7. Эксплуатация систем газового лучистого обогрева ...... 156
7.1. Требования, предъявляемые к системам и установкам с газовыми излучающими горелками..........—
7.2. Техника безопасности при использовании газовых излучающих горелок................158
7.3. Автоматическое управление газовыми излучающими горелками 159
7.4. Особенности эксплуатации систем с газовыми излучающими горелками ................166
8. Технико-экономическая эффективность применения систем и установок газового лучистого отопления ............ 169
8.1. Общие положения.............—
8.2. Технико-экономические характеристики систем отопления с газовыми излучающими горелками.........170
8.3. Некоторые вопросы оптимизации систем отопления с газовыми излучающими горелками...........172
8.4. Технико-экономическое сравнение вариантов......175
Приложения................. 178
Список литературы ............... 184
Предметный указатель............... 188
Родин А.К.
1987
Рассмотрены расчет, проектирование и эксплуатация систем и установок лучистого отопления и обогрева с газовыми излучающими горелками. Обобщены результаты исследований микроклимата в помещениях, обогреваемых этими горелками. Приведены схемы и технологические установки с газовыми излучающими горелками, принципы их расчета и рекомендации по эксплуатации, проанализирована технико-экономическая эффективность применения систем и установок газового лучистого отопления и обогрева.
Для работников проектных, конструкторских и эксплуатационных организаций, занятых вопросами газового лучистого отопления.
Табл. 22, ил. 80, список лит. 79 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рациональное, экономное использование энергетических ресурсов страны — важнейшая народнохозяйственная задача. Большая доля энергетических затрат приходится на системы и установки отопления и обогрева. В этой связи значительный интерес как с технологической, так и с экономической точек зрения представляет замена теплообмена конвекцией лучисто-конвективным или лучистым теплообменом.
В последние 15—20 лет широкое применение как в СССР, так и за границей находят системы и установки лучистого обогрева (для отопления производственных помещений в промышленности и сельском хозяйстве, а также для ускорения сушки и тепловой обработки различных материалов), нагревательными элементами в которых служат газовые излучающие горелки (ГИГ), часто называемые горелками инфракрасного излучения (ГИИ). В ГИГ можно сжигать различные виды топлива (природный, сжиженный, доменный, коксовый и другие горючие газы, а также бензин). С получением в промышленных масштабах горючих газов подземной газификации углей будет представлять несомненный интерес разработка ГИГ для сжигания этих газов.
Применение в технологических процессах систем и установок с ГИГ для отопления и обогрева позволяет создать благоприятные параметры микроклимата с меньшими тепловыми потерями, чем при конвективном отоплении, повышает производительность, улучшает качество продукции, в большинстве случаев снижает капитальные и эксплуатационные затраты.
В основу книги легли материалы исследований, выполненных автором в ГипроНИИГазе (г. .Саратов) и Саратовском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте (СПИ). Автор ставил своей целью рассмотреть основные вопросы, связанные с расчетом и конструированием ГИГ, определением их теплотехнических и энергетических характеристик, с расчетом и проектированием на их основе систем и установок газового лучистого обогрева. В книге изложены результаты исследований теплотехнических характеристик ГИГ и гигиенических параметров микроклимата в помещениях при газовом лучистом отоплении и приведены данные по использованию газовых излучателей для обогрева рабочих мест, автотракторного парка при безгаражном его содержании и в некоторых технологических установках, освещены вопросы их эксплуатации и техники безопасности. Автор рассмотрел лишь часть общей проблемы повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Его работа посвящена разработке вопросов, связанных с совершенствованием сжигания топлива, в частности газообразного. Проблема, решаемая автором, формулируется следующим образом: разработка теоретических основ расчета и проектирования систем газового лучистого обогрева производственных помещений различного технологического назначения, разработка технических средств для их осуществления, экспериментальная проверка эффективности работы таких систем и установок.
Автор выражает искреннюю признательность заведующему кафедрой теплотехники и газоснабжения ЛИСИ Г. Н. Северинцу за ценные критические замечания и советы, высказанные при рецензировании рукописи.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................3
1. Системы лучистого отопления и установки обогрева газовыми излучающими горелками ................ 7
1.1. Предпосылки применения лучистого отопления..... —
1.2. Технико-экономические показатели......... 10
1.3. Законы и особенности лучистого теплообмена..... 13
2. Теплотехнические, гигиенические характеристики и особенности расчета газовых излучающих горелок............ 18
2.1. Виды и типы горелок............ —
2.2. Основные теплотехнические характеристики и зависимости . . 27
2.3. Исследование теплообмена в каналах перфорированных керамических насадков горелок ........... 43
2.4. Расчет инжекционных смесителей излучающих горелок с учетом гидравлического сопротивления насадка ....... 50
2.5. Исследование гигиенических параметров продуктов сгорания . . 54
3. Распределение плотности лучистого потока от излучающих горелок . . ' 60
3.1. Эпюры облучения горелок...........—
3.2. Определение угловых коэффициентов облученности при произвольном расположении излучателя.........65
3.3. Лучистые характеристики горелок.........73
4. Расчет и проектирование систем и установок газового лучистого отопления ..................79
4.1. Анализ методов расчета............—
4.2. Расчет систем газового лучистого отопления производственных помещений............... 85
4.3. Особенности расчета газового лучистого отопления животноводческих помещений............. 89
4.4. Проектирование систем отопления с излучающими горелками 91
4.5. Особенности проектирования вентиляции в помещениях при газовом лучистом обогреве...........104
5. Микроклимат в помещениях при газовом лучистом обогреве . .110
5.1. Гигиенические и биологические особенности инфракрасного обогрева ............... —
5.2. Исследование микроклимата в промышленных помещениях . .114
5.3. Отопление сельскохозяйственных помещений......129
6. Обогрев рабочих мест, машин и технологические установки с газовыми излучающими горелками.............136
6.1. Обогрев рабочих площадок..........—
6.2. Использование горелок при безгаражном содержании автотракторного парка..............142
6.3. Применение газовых излучающих горелок в технологических установках...............150
7. Эксплуатация систем газового лучистого обогрева ...... 156
7.1. Требования, предъявляемые к системам и установкам с газовыми излучающими горелками..........—
7.2. Техника безопасности при использовании газовых излучающих горелок................158
7.3. Автоматическое управление газовыми излучающими горелками 159
7.4. Особенности эксплуатации систем с газовыми излучающими горелками ................166
8. Технико-экономическая эффективность применения систем и установок газового лучистого отопления ............ 169
8.1. Общие положения.............—
8.2. Технико-экономические характеристики систем отопления с газовыми излучающими горелками.........170
8.3. Некоторые вопросы оптимизации систем отопления с газовыми излучающими горелками...........172
8.4. Технико-экономическое сравнение вариантов......175
Приложения................. 178
Список литературы ............... 184
Предметный указатель............... 188