Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов
На основе тепло- и термометрических исследований ограждений водогрейных котлов нескольких типов сделана попытка установить связь между плотностью теплового потока и перепадом температур “стенка-воздух” в условиях эксплуатации котелен. Наличие неконтролируемых помех помешало установить функциональную...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61482 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов / В.А. Виноградов-Салтыков, В.П. Марценко, В.Г. Федоров // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 76-78. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61482 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Виноградов-Салтыков, В.А. Марценко, В.П. Федоров, В.Г. 2014-05-06T12:10:20Z 2014-05-06T12:10:20Z 2005 Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов / В.А. Виноградов-Салтыков, В.П. Марценко, В.Г. Федоров // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 76-78. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61482 662.614 На основе тепло- и термометрических исследований ограждений водогрейных котлов нескольких типов сделана попытка установить связь между плотностью теплового потока и перепадом температур “стенка-воздух” в условиях эксплуатации котелен. Наличие неконтролируемых помех помешало установить функциональную связь. Показано, что линейная корреляция описывает эту связь не хуже, чем имеющиеся формулы эмпирического и полуэмпирического характера. На підставі тепло- та термометричних досліджень огороджень водогрійних котлів кількох типів зроблена спроба встановити зв’язок між густиною теплового потоку та перепадом температур „стінка повітря” в умовах експлуатації котелень. Наявність неконтрольованих перешкод завадила встановленню функціонального зв’язку. Показано, що лінійна кореляція описує цей зв’язок не гірше за наявні формули емпіричного та напівемпіричного характеру. Heatflux – and thermometric tests of surfaces of hot-water boilers were used for determination of connection between density of heat flux and temperature difference “surface of brickwork – air indoors”. Presence of unchecking disturbances impedes functional connection. It was demonstrated that linear correlation is not worse then available empirical and halbempirical formulae. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов Correlation of temperature difference and heat losses from hot-water boilers brickworks Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| spellingShingle |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов Виноградов-Салтыков, В.А. Марценко, В.П. Федоров, В.Г. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| title_short |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| title_full |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| title_fullStr |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| title_full_unstemmed |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| title_sort |
корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов |
| author |
Виноградов-Салтыков, В.А. Марценко, В.П. Федоров, В.Г. |
| author_facet |
Виноградов-Салтыков, В.А. Марценко, В.П. Федоров, В.Г. |
| topic |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| topic_facet |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| publishDate |
2005 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная теплотехника |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Correlation of temperature difference and heat losses from hot-water boilers brickworks |
| description |
На основе тепло- и термометрических исследований ограждений водогрейных котлов нескольких типов сделана попытка установить связь между плотностью теплового потока и перепадом температур “стенка-воздух” в условиях эксплуатации котелен. Наличие неконтролируемых помех помешало установить функциональную связь. Показано, что линейная корреляция описывает эту связь не хуже, чем имеющиеся формулы эмпирического и полуэмпирического характера.
На підставі тепло- та термометричних досліджень огороджень водогрійних котлів кількох типів зроблена спроба встановити зв’язок між густиною теплового потоку та перепадом температур „стінка повітря” в умовах експлуатації котелень. Наявність неконтрольованих перешкод завадила встановленню функціонального зв’язку. Показано, що лінійна кореляція описує цей зв’язок не гірше за наявні формули емпіричного та напівемпіричного характеру.
Heatflux – and thermometric tests of surfaces of hot-water boilers were used for determination of connection between density of heat flux and temperature difference “surface of brickwork – air indoors”. Presence of unchecking disturbances impedes functional connection. It was demonstrated that linear correlation is not worse then available empirical and halbempirical formulae.
|
| issn |
0204-3602 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61482 |
| citation_txt |
Корреляция температурных перепадов и теплопотерь от ограждений водогрейных котлов / В.А. Виноградов-Салтыков, В.П. Марценко, В.Г. Федоров // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 76-78. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT vinogradovsaltykovva korrelâciâtemperaturnyhperepadoviteplopoterʹotograždeniivodogreinyhkotlov AT marcenkovp korrelâciâtemperaturnyhperepadoviteplopoterʹotograždeniivodogreinyhkotlov AT fedorovvg korrelâciâtemperaturnyhperepadoviteplopoterʹotograždeniivodogreinyhkotlov AT vinogradovsaltykovva correlationoftemperaturedifferenceandheatlossesfromhotwaterboilersbrickworks AT marcenkovp correlationoftemperaturedifferenceandheatlossesfromhotwaterboilersbrickworks AT fedorovvg correlationoftemperaturedifferenceandheatlossesfromhotwaterboilersbrickworks |
| first_indexed |
2025-11-25T23:26:19Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:26:19Z |
| _version_ |
1850580076904579072 |
| fulltext |
Объективная информация о величине теплопо;
терь от изоляционных ограждений водогрейных
котлов важна не только для составления теплово;
го баланса, но и для изыскания рациональных пу;
тей снижения этих потерь. Снижение расхода га;
за на 0,1 % в системе ЖТЭ приводит к экономии
газа 1300 м3/сутки [1]. Нормативным способом
определения q5 является расчет этой величины из
формулы
q5 = Σ . (1)
Коэффициенты теплоотдачи αі при этом рас;
считывают как сумму конвективной αкі и лучис;
той αлі составляющих
αі = αкі + αлі = 2,2 (tci – tв)
0,25 +
+ 4,5 · 10 –8 . (2)
Первое слагаемое (2) получено упрощением
уравнения теплового подобия при движении воз;
духа в основном в ламинарном режиме в неогра;
ниченном пространстве, второе – как отношение
результирующего потока излучением между по;
4 4
i
i
T T
t t
c в
c в
−
−
( )
100
i i i
p
р
F t t
BQ
c вα −
76 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
На підставі тепло) та термометричних
досліджень огороджень водогрійних
котлів кількох типів зроблена спроба вста)
новити зв’язок між густиною теплового
потоку та перепадом температур „стінка)
повітря” в умовах експлуатації котелень.
Наявність неконтрольованих перешкод
завадила встановленню функціонального
зв’язку. Показано, що лінійна кореляція
описує цей зв’язок не гірше за наявні
формули емпіричного та напівемпірич)
ного характеру.
На основе тепло) и термометричес)
ких исследований ограждений водо)
грейных котлов нескольких типов сдела)
на попытка установить связь между
плотностью теплового потока и перепа)
дом температур “стенка)воздух” в усло)
виях эксплуатации котелен. Наличие не)
контролируемых помех помешало
установить функциональную связь. По)
казано, что линейная корреляция описы)
вает эту связь не хуже, чем имеющиеся
формулы эмпирического и полуэмпири)
ческого характера.
Heatflux – and thermometric tests of
surfaces of hot)water boilers were used for
determination of connection between den)
sity of heat flux and temperature difference
“surface of brickwork – air indoors”.
Presence of unchecking disturbances
impedes functional connection. It was
demonstrated that linear correlation is not
worse then available empirical and halb)
empirical formulae.
УДК 662.614
ВИНОГРАДОВ]САЛТЫКОВ В.А.1, МАРЦЕНКО В.П.2, ФЕДОРОВ В.Г.3.
1 Национальный университет пищевых технологий.
2 Филиал Киевэнерго “Жилтеплоэнерго”.
3 Открытый международный университет развития человека “Украина”.
КОРРЕЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПЕРЕПАДОВ И
ТЕПЛОПОТЕРЬ ОТ ОГРАЖДЕНИЙ ВОДОГРЕЙНЫХ
КОТЛОВ
В – расход топлива, кг/с;
F – площадь участка поверхности ограждения, м2;
– располагаемое тепло в топке на единицу
массы рабочего топлива, Дж/кг;
q5 – потери теплоты котлом в окружающую среду, %;
q – плотность теплового тока, Вт/м2;
Т – температура по абсолютной шкале, К;
t – температура по шкале Цельсия, оС;
α – коэффициент теплоотдачи, Вт(м2 · К)–1;
ЖТЭ – Жилтеплоэнерго;
ИТТФ – Институт технической теплофизики;
НУПТ – Национальный университет пищевых
технологий.
Индексы:
і – номер участка поверхности ограждения;
в – воздух за пределами пристенного слоя;
к – конвективный;
л – лучистый;
с – стенка.
p
pQ
верхностями ограждения котла и окружающими
предметами к температурному перепаду „поверх;
ность котла – воздух в котельной”. Степень чер;
ноты поверхностей ограждения в (2) принята
равной 0,8.
До сих пор [2] для определения αі пользуются
также эмпирической формулой Каммерера [3]
для плоских стенок с заметным теплообменом
конвекцией и лучеиспусканием в условиях, при;
ближенных к производственным
αі = 1,163 [8,4 + 0,06 ( )]. (3)
Прямые измерения qі и ( ) на вертикаль;
ных поверхностях прямоточного парового котла
ТГМП;314А производительностью 1000 т/ч по;
казали [4], что значения αі = qі ( )–1 полу;
чаются на 10–12 % выше, чем по расчету из (2)
или (3). Статистическая обработка опытных дан;
ных по всем поверхностям обмуровки котла дала
возможность установить неполную линейную
функциональную связь между qі и ( ), а
именно αі = 12 ± 0,5 Вт (м2К)–1.
Целью данной работы является определение свя;
зи между qі и ( ) для ограждений водогрей;
ных котлов наиболее распространенных типов.
Первую серию опытов проводили на котлах
НИИСТУ;5 и НИИСТУ;5х2 (спарка), а также на
паровом котле ДКВР;10М (модернизирован;
ном), переведенном на водогрейный режим.
Котлы НИИСТУ считаются устаревшими, одна;
ко только в ЖТЭ эксплуатируется около трехсот
котлов этого типа. Паровые котлы ДКВР вышли
победителями в соревновании с другими водо;
трубными котлами того же класса (КРШ, ВВД и
т.п.), а при переходе с парового на водяное отоп;
ление выяснилось, что при этом увеличивается
экономичность этих котлов за счет снижения
расхода топлива и электроэнергии на собствен;
ные нужды, поскольку отпадает необходимость в
питательных насосах и бойлерах. Упрощается
схема химводоочистки. Уменьшается также q5 в
связи с изменением температурного режима топ;
ки, газоходов и обмуровки.
Поверхность изоляционных ограждений кот;
лов разбивали на 80÷120 прямоугольных участ;
ков примерно одинаковой площади. В центре
каждого участка измеряли qі с помощью тепло;
меров диаметром 31 мм и толщиной 1,8 мм, а так;
же tci термопарами, горячий спай которых заде;
лывали по центру тепломера со стороны прижа;
тия к обмуровке. Температуру tв измеряли по
обычной рекомендации – ртутным термометром
возле стенда КИП.
Статистическая компьютерная обработка все;
го массива результатов измерений в первых сери;
ях показала слишком большой разброс опытных
данных. Поэтому была предпринята попытка вы;
яснить характер полей температуры и скорости
воздуха за границей пристенного слоя у типич;
ных поверхностей ограждений. Она показала су;
щественную разбежность температур, причем от
температуры воздуха возле стенда КИП отличие
могло достигать нескольких кельвинов. Это же
касается скорости воздуха – она колебалась без
какой;либо закономерности от 0,1 м/с, что соот;
ветствует свободной конвекции в этих условиях,
до 2 м/с. Объяснить это можно наличием сквоз;
няков и работой вентиляторов, а учесть очень
сложно.
Поэтому в дальнейших сериях измеряем непо;
средственно Δti = tci – tвi, располагая холодный
спай в воздухе напротив тепломера с горячим
спаем на расстоянии 3 см от него, с экраном из
фольги, который не мешал воздуху омывать хо;
лодный спай. Исследовали газовые водогрейные
котлы Института газа НАНУ ТВГ;4, ТВГ;8, а
также КВГ;6,5 со стандартной обмуровкой и с ее
заменой на шамотно;волокнистые плиты
ШПГТ;450.
Новая методика измерения Δti привела к суще;
ственному снижению разброса величины αі, но
приемлемой корреляции между Δti и qі получено
не было. На рисунке нанесены линии расчетного
характера 1 – по (2), 2 – по (3), 3 – исходя из [4]
по уравнению q = 12 · Δt. Чтобы не затемнять ри;
сунка, на него не нанесли массив опытных точек,
вместо этого нанесены границы возможной свя;
зи Δti и qі после удаления результатов, не прошед;
ших проверку принадлежности к генеральной
совокупности данных по критерию Стьюдента.
Штриховые линии 4 соответствуют результатам
первой серии опытов, а штрихпунктирные 5 –
второй серии.
Завышенные по сравнению с (2) или (3) значе;
ния α объясняются упомянутой выше принуди;
тельной составляющей скорости воздуха у по;
i
t tc в−
i
t tc в−
i
t tc в−
ci вt t−
i
t tc в−
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5 77
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
верхностей ограждений, а также тем, что факти;
ческая степень черноты этих поверхностей мо;
жет превышать 0,8. Область заниженных значе;
ний α сравнительно узкая, их можно объяснить
резким снижением αлі, если рядом с испытуемым
работает другой котел.
Из рисунка видно, что простая зависимость
q = 12 · Δt в зоне нормированных перепадов тем;
ператур 10–30 К описывает связь между Δt и q не
хуже, чем формулы (2) и (3). Поэтому службам
эксплуатации водогрейных котлов, не имеющим
теплометрической аппаратуры для контроля теп;
лозащитных свойств обмуровки (эта аппаратура
производится в отделе теплометрии ИТТФ
НАНУ и на кафедре теплотехники НУПТ), мож;
но для этой цели приспосабливать стандартные
термощупы. На ручку термощупа закрепляется
ртутный или спиртовой термометр так, чтобы его
головка находилась за пределами пристенного слоя
воздуха (на 3 – 4 см от ограждения). Если термощуп
термопарный, то можно расположить холодные
спаи на том же расстоянии от пластинки с горячи;
ми спаями, тогда измеряется сразу Δti = tci – tв i.
Отсутствие полной функциональной связи
между q и Δt для наружных поверхностей водо;
грейных котлов – это еще одно свидетельство то;
го, что так называемый “закон Ньютона” в дейст;
вительности является лишь удобным расчетным
приемом.
Выводы
1. На основании данных прямых измерений
тепловых потоков и температур на вертикальных
поверхностях водогрейных котлов была установ;
лена неполная линейная функциональная связь
между qі и ( ), а именно: q=12 · Δt.
2. Предложен простой способ расчета плотно;
сти теплового потока по показаниям термощупа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Марценко В.П., Федоров В.Г. Эффектив;
ность изоляционных ограждений водогрейных
котлов // Пром. теплотехника 2000. Т.22, № 2. С.
78;80.
2. Марчак И.И., Голышев Л.В., Мысак И.С.
Методика определения потери тепла паровым
котлом в окружающую среду // Теплоэнергетика.
2001. № 10. С. 67;70.
3. Cammerer J.S. Erleuchtungenzuden VDI;
Rechtlinien fur Warme – und Kalteschutz/ Brennstoff;
Warme;Kraft. 1958. Bd.10, № 3. S.119;121.
4. Федоров В.Г., Виноградов"Салтыков В.А.,
Новик М.И. Теплометрия наружных поверхнос;
тей котла ТГМП;314А // Экотехнологии и ресур;
сосбережение. 1999. № 4. С. 77;79.
Получено 19.05.2005 г.
i
t tc в−
78 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Связь температурных перепадов и плотности
теплового потока на поверхностях ограждений
водогрейных котлов.
|