автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Обоснование, разработка и повышение эффективности систем осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб
Автореферат диссертации по теме "Обоснование, разработка и повышение эффективности систем осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб"
9 ГО
мь
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
На правах рукописи
ДЫСКИН Лев Матвеевич
УДК 021.565.83:697.97
ОБОСНОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСУШКИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕВЫХ ТРУБ
Специальность 05.04.03—Машины и аппараты холодильной и криогенной техники и систем кондиционирования
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
ЛЕНИНГРАД 1990
Работа выполнена в Горьковском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте им. В. П. Чкалова.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор М. И. Гримитлин, доктор технических наук, профессор Г. Н. Ден, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор А. П. Меркулов.
Ведущая организация—Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики.
Защита состоится «_»__1990 г. в _час.
на заседании специализированного совета Д 063.02.01 при Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте холодильной промышленности по адресу: 191002, Ленинград, ул. Ломоносова, 9.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан «_» ___1990 г.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной гербовой печатью, просим направлять в специализированный совет института.
Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук,
профессор ' К). Н. Цветков.
ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. На современном этапе развития советской экономики главное значение имеют вопросы повышения эффективности производства и качества выпускаемых изделий. Решение этих задач возможно при широком использовании в народном хозяйство новой техники и технологии, что предусмотрено решениями ХХУП съезда КПСС.
Производительность труда и качество продукции связаны с эффективностью систем комфортного я технологического кондиционирования воздуха (СКВ), в том числе систем осушки воздуха (СОВ). Особенно важное значение имеет качественная осушка сжатого воздуха (ОВ), широко используемого в промышленности и строитрпьстве.
Налияие влаги в системах воздухоснабжения увеличивает расход сжатого воздуха из-за утечек, связанных с повышенной коррозией пневмодриемников, до 50 %, что привода к увеличению капиталовложений на строительство компрессорных станций на 20...30 %, Использование влажного воздуха при окраске пневматическими краскораспылителями снижает качество лакокрасочного покрытия. По этой причине брак на окраске кузовов автомобилей достигает 40 %.
Особенно жесткие требования к качеству ОВ предъявляются в озонирующих установках, где влага, находящаяся в воздухе, способствует образованию кислот, разрушающих металлические детали установки.
При использовании осушенного воздуха период между ремонтами пневмооборудования увеличивается примерно в три раза.
Следует отметить также необходимость осушки природного газа перед транспортировкой его в магистральных трубопроводах, что уменьшает коррозию последних и снижает энергетические затраты на транспортировку.
Используемые для технологической ОВ адсорбционные установки позволяют производить глубокую осушку до температуры точки росы, достигающей - 70 °С. Однако эти осушители имеют ряд недостатков, основными из которых являются крупные габариты и значительные эксплуатационные, в том числе энергетические, затраты.
В настоящее время распространены СКВ и СОВ с парокомпрессион-ными холодильными машинами, отличающимися малой энергоемкостью, и турбодетандерами, имеющими небольшие массу и габариты. Однако сложность конструкции и связанная с этим высокая стоимость иэго-
тошюния определяют экономическую целесообразность использования таких устройств только яри достаточно продолжительных сроках эксплуатации.
Кроме того, традиционные способы осушки и кондиционирования воздуха (КВ) часто оказываются неэффективными при решении других задач данной области техники - простоты изготовления, уменьшения материалоемкости и габаритных размеров, быстродействия, удобства использования. Последние требования особенно важны для индивидуальных кондиционеров.
Изложенные задачи в значительной степени могут быть решены путем использования в СОВ и СКВ вихревых труб (ВТ), являющихся весьма компактными, дешевыми в изготовлении и простыми в эксплуатации устройствами. Несмотря на то, что к.п.д. ВТ заметно ниже, чем паровых и детандерных холодильных машин, использование вихревого эффекта придает ноше качества технологичеоким процессам и устройствалш: малую инерционность, мобильность, компактность, простоту изготовления и эксплуатации, возможность использования обрабатываемого газа в качестве рабочего тела .генератора холода, В отдельных случаях вихревые аппараты незаменимы ввиду неработоспособности других устройств из-за жестких условий эксплуатации. Поэтому всестороннее исследование и разработка СОВ и СКВ о ВТ и уточнение условий их эффективного использования являются одним из важнейших направлений совершенствования принципиальных технических решений в рассматриваемой области техники..
Цель и задачи работы. Основной целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование, разработка и повышение эффективности СОВ и СКВ с использованием ВТ.
Поставленная цель достигается путем анализа и обобщения накопленного опыта по теоретическому и экспериментальному изучению процессов, происходящих в ВТ и устройствах о ВТ; теоретического обоснования физической сущности процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа; экспериментального исследования и сопоставления энергетических характеристик различных типов ВТ, разработки методики тепловлажностного расчета вихревых термоста-тирущих установок (В'ГУ) и воздухоосушителей (ВВО); определения оптимальных способов и систем ОВ и КВ с использованием ВТ и выявления экономически целесообразных областей применения таких систем.
Научная новизна. Выполнен теоретический анализ процесса энергетического разделения в закрученном потоке га-
за на молекулярном уровне, определяющий физическую сущность этого процесса. Экспериментально обоснован выбор оптимального типа ВТ и основных геометрических и режимных параметров. Установлено положительное влияние развихрителя охлажденного потока на эффективность ВТ. Получены экспериментальные характеристики вихревых микротруб диаметром 1...3 мм и охлаждаемых низконапорних труб большого диаметра. Показана возможность использования ВТ с внешним вспарятелышм охлаждением.
Предложено определять термодинамическая эффективность ВТ безразмерной величиной приведенной холодопроизводительности,используемой доя тепловлажностных расчетов термостатов и осушителей. Построены графики для определения приведенной холодопроизводительности различных ВТ в зависимости от величины степени расширения воздуха.
На основе энергетического анализа схем ВТУ и ВВО получены уравнения для тепловлажностного расчета последних. Предложена схема ВВО, позволяющая существенно увеличить производительность осушителя. Построены расчетные и экспериментальные характеристики различных типов осушителей.
Разработаны схемы СКВ с низконапорной ВТ. Выполнен анализ эффективности этих систем с использованием - диаграммы влажного воздуха. Построены температурные характеристики индивидуального вихревого кондиционера о теплообменником, обеспечивающего очистку от механических примесей воздуха, используемого для дыхания. Показана возможность регулирования температур и расходов в вихревых кондиционерах путем воздействия только на входной и дроссельный вентили трубы. Предложен способ регулирования температура за счет изменения длины активной зоны камеры энергоразделения ВТ.
Практическая ценность. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по выбору оптимальных конструктивных и режимных параметров ВТ. Разработана методика тепловлажностного расчета-ВТУ и ВВО, которая может быть использована в случае применения в качестве генератора холода не только вихревых труб, но и воздушных холодильных машин различных типов. Спроектированы и изготовлены экспериментальные образцы ВВО и кондиционеров, которые переданы для использования в промышленности. Определены технико-экономические показатели и области целесообразного использования устройств с ВТ и предложены наиболее перспективные схемы таких устройств.
Реализация результатов. Выполнен эскизный проект СКВ для судна на воздушной подушке с использованием в качестве рабоч го тела низконалоряой ВТ сжатого воздуха, подаваемого в воздушную подушку судна УДЫ "Вымпел"/, Создан малорасход-иий ВЬО для судовой станция приготовления питьевой воды типа "Озон" /ЦКБ Минречфлста/. Спроектированы и созданы ВВО для пнев-мокраскорасншштелей, позволившие существенно снизить брак на окраске различных ,г налей автомобилей /Горьковскяй автозавод/. Изготовлены вихревые индивидуальные кондиционеры, используемые для подачи воздуха в распираторы маляров, работающих в окрасочных каморах /завод мостов грузових автомобилей объединения "Автогаз/. Внкррныо фильтры-воздухоосупятела кспользуютсл в станках с прог-рам;,цшм управлением участка гибкого автоматизированного производства /Горьковский научно-исследовательский институт измерительных систем/.
(¡проектирован и изготовлен 330 для озонаторной установки водопроводной станции /Заволжский моторный завод/.
Ряд результатов, в том числе методика .расчета, использованы при проектирований больыерасходных ВВО для предприятий промышленности строительных маториалов.
и а защиту вияосятся: I. Результаты исследования тзрмодинамических характеристик В?, включающие разработку и обоснование физической модели процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа, определение оптимальных конструктивных ц режимных параметров и перспективных конструкций ВТ, построение их обобщенных безразмерных характеристик. 2. Методика расчета, разработка и создание СОЗ и СКВ с использованием ВТ, экспериментальные характеристики и технико-экономические показатели она систем.
Апробация . Основные результаты диссертационной работы били доложены и обсуждены на 12 научно-технических конференциях Горысовского инженерно-строительного института /в период с 1973 но 1989 г.г./, на 3 научно-технических конференциях Горь-хсовогого института инженеров водного транспорта /1976, 1979, 1980 г.г./, на областной научно-технической конференции "Оффективность к качество строительства" /г.Горький, 1979 г./, на Всесоюзной научной конференции "Очистка вентиляционных выбросов и защита воз-дашного бассейна от загрязнений /г.Ростов-на-Дону, 197? г./, на Впосойзиом совещании "Основные направления повышения качества и
эффективности проектирования и монтажа систем отопления и вентиляции зданий и сооружений /г.Москва, 1979 г./, на научно-технической конференции по итогам реализации целевой комплексной программы "Строительный комплекс" /г.Горький, 1983 г./, на Республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности работы конденсационных установок и систем охлаящения циркуляционной водой тепловых и атомных электростанций" /г.Киев, 1903 г./, на II, III, 1У и У Всесоюзных научно-технических конференциях по исследованию вихревого эффекта и его црименению в технике /г.Куйбышев, 1975, 1979, 1983, 1987 г.г./, на Всесоюзном семинаре "Научно-тех-ническне проблемы криогенной техники и кондиционирования" /г.Москва, 1988 г./.
По теме диссертация получено 16 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы из 227 наименований и приложения. Общий объем состаьляет 442 страницы, в том числе основного текста'277 страниц, списка литературы 24 страницы, 165 рисунков на 125 страницах, приложения 16 страниц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
I. Состояние вопроса. Вихревая труба, являющаяся источником одновременно холода и тепла, изучается в диссертации как главный элемент, влияющий на технологическую схему и техггако-экономичоские показатели СОВ и СКВ.
Реализуемый в ВТ эффект температурного разделения в закрученном потоке газа впервые был обнаружен французским инженером Ж.Ран-ком в 1931 г. Результаты первых экспериментальных исследований ВТ опубликованы Р.Хллыием в 1946 г. В последующие годы объем теоретических и экспериментальных исследований вихревого эффекта постоянно увеличивался. Благодаря этому, в настоящее время к.п.'д. вихревых аппаратов удалось значительно повысить ло сравнению с первычи конструкциями.
В нашей стране большой вклад в создание а исследование вихревых аппаратов внесли М.Г.Дубинский, В.С.Мартыновский, В.И.Метешш, В.М.Бродянский, А.В.Мартынов. Особенно следует отметить заслуги А.П.Меркулова, под руководством которого получены существенные результаты в теоретическом и экспериментальном исследованиях и практическом использовании вихревых аппаратов.
Достижения советской научной школы в этой области связаны также с работами А.ИДуляева, А.И.Азарова, А.И.Борисенко, В.А.Сафонова, А.Д.Суслова, С.В.Иванова, А.В.Мурашкшш, Ю.ВЛияшсова, Г.Н.Бобровникова, Л.А.Полякова, В.В.Бирюка, Ш.А.Пиралишвшш, В.Н. Калашникова, Ю.Д.Райского, И.Л.Лейтеса, В.И.Кузнецова, М.Е.Дейча, Е.Я.Соколова и других авторов. Возможности использования ВТ с целью КБ рассматриваются в трудах Б.В.Баркалова, Е.Е.Карписа, Г.И.Воронина, О.Я.Кокорина.
Среди зарубошшх следует отметить работы С.Фультона, Г.Шепе-ра, Д.Вебстера (теория вихревого эффекта), К.Зльзера, М.Коха, И.Хартнета, Ь'.Эккерта, Х.Брууна, Б.Парулекара (экспериментальные исследования ВТ). В последнее вромя плодотворно работают в этой области Х.Такахама и Х.Иокосава.
Достаточно подробно исследована структура потока (поля скоростей, давлений, температур) в вихревых камерах. Получены характеристики адиабатных и охлаждаемых ВТ с внешним водяным и воздушным охлаждением и определены их оптимальные конструктивные параметры. Предложены инженерные методики расчета ВТ, основанные на результатах экслериметальных исследований последних. Разработаны и испытаны несколько типов ВТУ и'ВВО, а также кондиционеры комфортного и технологического назначения.
Однако, несмотря на большое количество выполненных работ,остаются нерешенными многие важные задачи исследования и использования вихревых аппаратов.
До сих пор не имеется строго обоснованной теории вихревого эффекта, позволяющей четко определить физическую сущность последнего. Результаты известных экспериментальных исследований не дают однозначного ответа о выборе оптимального типа ВТ. Отсутствуют данные о влиянии многих конструктивных и технологических параметров на характеристики ВТ. Нет обобщенной методики тепловлажност-ного расчета ВТУ и НВО, дающей результаты, близкие к реальным. Не разработаны СКВ с низконалорными ВТ, наиболее перспективные с точки зрения снижения энергетических затрат. Недостаточно изучены технико-экономические показатели устройств с ВТ, что не позволяет оценить экономически целесообразные области их использования.
Анализ состояния вопроса позволил сформулировать задачи работы и определить структуру построения диссертации.
2. Физическая модель процесса температурного разделения в за-
крученном потоке газа.
Основной для анализа вихревого эффекта является в настоящее время гипотеза взаимодействия вихрей, предложенная А.П.Меркуловым. Согласно этой гипотезе, в сечении соплового ввода ВТ температура распределяется по радиусу адиабатно за счет турбулентности замученного потока.
Поскольку физический смысл температуры газа, как меры кинетической энергии поступательного движения молекул, определяется молекулярно-кинетической теорией, представляет интерес объяснение вюфевого эффекта на основании этой теории.
Решение задачи на молекулярном уровне возможно при использовании известного условия перемены координатных систем, в соответствии с которым при переходе в неинерциальную систему отсчета в уравнениях движения частиц появляются неинерциальные силы. Поэтому, переходя во вращающуюся вместе с газом систему отсчета, необходимо учитывать центробежные силы, действующие на отдельные молекулы газа.
Влияние поля центробежных сил определяется потенциальной энергией , где СО - угловая скорость вращения газа,
2 - текущий радиус вихря. Если молекула газа перейдет с периферии вихря к центру, то ее энергия изменится на величину где - наружный радиус вихря. Порядок разности температур на периферии и в центре вихря можно определить из соотношения
ЗКБ-&Т/2. ~ тсог г?/г , (I)
откуда
аТ ~ тсо^г^/зкБ . (2)
23
Принимая массу молекулы т <^10 г, постоянную Больцма-на Кб = 1,38 х Ю-6 эрг/град, окружную скорость на периферии вихря Си^^ = 3,5 , 104 ст/с, получим &Т ^ 24 град, что
сравнимо с результатами, получаемыми при экспериментальных исследованиях вихревых труб, в которых реализуется эффект температурного разделения в закрученном потоке газа.
Тепловое движение молекул при отсутствии внешних сил приводит к равномерному распределению их по всему объему газа. Под воздействием центробежных сил в случае отсутствия теплового движения молекулы уносились бы от центра вращения, собираясь тонким слоем на периферии вихря. Взаимодействие энергий теплового движения молекул и поля центробежных сил приводит к распределению мо-
лекул по всему сечению вихря.
Молекулы, движущиеся от периферии к центру, преодолевают сопротивление центробежных сил за счет снижения своей скорости, что уменьшает внутреннюю энергию и, следовательно, температуру газа. При двииешш молекул в обратном направлении силы центробежного поля увеличивают скорость молекул, что повышает внутреннюю энергию и температуру газа. Соответственно этому устанавливается определенный закон изменения по радиусу вихря давлений и температур, связанных мевду собой уравнением
Рг=ПгКв-Тг . СЗ) -
где П% - число молекул в единице объема газа на текущем радиусе вихря.
На периферии вихря статическое давление
Р1в'11-Кб-Т1 (4)
Из уравнений (3) и (4) определяется величина относительного снижения термодинамической температуры по радиусу вихря:
Соответственно величина относительного снижения полной температуры
где Л - безразмерная скорость, К - показатель адиабаты.
Величину п Iпг отношения чисел молекул в элементарных объемах в уравнении (6) можно заменить величиной отношения Х(/Хг вероятностей нахождения молекул в этих объемах.
Вероятность нахождения молекул в элементарном объеме произвольного кольцевого сечения вихря радиусом 2 и толщиной сСЪ определяется уравнением
00 00 т
полученным на основании известной формулы Максвелла для распределения молекул по тепловым скоростям. В последнем уравнении:
X- вероятность нахождения молекул в элементарном объеме газа кольцевого сечения радиусом Z-dZ ; $пол - число элементарных объемов в вихревой зоне; $ ъ-Жг ~ числ0 элементарных
объемов в вихре, ограниченном радиусом Ъ - сСъ ; 11
ССЪ - относительные скорости молекул, необходимые для преодоления центробежного ускорения вихря при перемещении молекул с периферии вихря до кольцевых сечений с радиусами z-<iz и 7 соответственно.
Полученные расчетом на ЭВМ радиальные распределения полной температуры для различных величин ЗГ степени расширения показаны на рис.1. Сравнение расчетных результатов с экспериментальными дает хорошее совпадение для величин 7Г , равных 1,4 и 6,0. Расхождение расчетных и экспериментальных результатов, наблюдаемое для = 40 в области Ъ > 0,4, можно объяснить различием расчетного и действительного профиля тангенциальной скорости цри околозвуковом режиме течения.
3. Экспериментальные исследования вихревых труб
Экспериментальные исследования <1ыли выполнены с целью определения влияния основных конструктивных и режимных параметров, а также способа охлаждения на характеристики ВТ.
Обобщение полученных при исследовании и имеющихся в литературе результатов позволило построить приведенные характеристики адиабатных и охлаждаемых труб для различных условий их работы.
Экспериментальная установка содержит расположенные на входе в ВТ мерный участок, редуктор и ресивер сжатого, воздуха. На выходе нагретого и охлавденного потоков из ВТ установлены теплоизолированные ресиверы с мерными соплами. Для измерения давлений использовались образцовые манометры, имеющие класс точности 0,4, и дифференциальные водяные манометры с ценой деления I мм вод.ст. Температуры определяли лабораторными ртутными термометрами с ценой деления 0,1 °С, а.в отдельных случаях хромель-алюмелевыми термопарами и электронным потенциометром ПП-63 с погрешностью измерения 0,5 % от предела измерения. При исследовании вихревых микротруб расходы потоков определяли ротаметрами типа РМ о классом точности 2,5.
Опыт эксплуатации экспериментального стенда и системы измерений показал высокую точность определения параметров. В выполненных исследованиях относительная погрешность определения измеряемых величин не превышала 3 % при доверительной вероятности Р=0,95.
Всего было исследовано II типов ВТ, включающих, с учетом изменения конструктивных параметров, около 500 различных вариантов
Таблица I
/табл.1/
В настоящее время достаточно четко определились три основные типа ВТ: I) цилиндрические трубы длиной 30 н более калибров без развихрителя нагретого потока; 2) цилиндрические трубы длиной 9...10 калибров с развихрителем нагретого потока; 3) конические трубы длиной до 14 калибров различных модификаций.
Имеющиеся в литературе данные по сравнительной эффективности перечисленных ВТ в значительной степени противоречивы.
В работах В.С.Мартыновского, Н.Д.Райского, Л.Е.Тункеля и др. утверждается преимущество длинных цилиндрических труб. В исследованиях А.И.Гуляева, В.И.Метенина, В.П.Хендала и др. получены результаты, показывающие более высокую энергетическую эффективность коротких конических диффузорных труб.
Противоречия, имеющиеся в известных экспериментальных результатах, можно объяснить различиями в условиях опытов и конструкциях исследованных ВТ.
Для получения сравнимых характеристик рассматриваемых ВТ были проведены исследования этих труб диаметром 10 и 15 мм при одинаковых геометрических и режимных параметрах и на одном и том же экспериментальном стенде. Испытания проводились на неосушенном сжатом воздухе. Трубы изготовлены из латуни о чистотой обработки внутренних поверхностей по 5...6 классу. Наружная поверхность камер разделения теплоизолирована асбестовым шнуром. Угол конусности конических труб составляет 2°. Сопловые вводы выполнены в виде спирали Архимеда с прямоугольным поперечным сечением.
Для каждой из величия 5 относительного диаметра отверстия диафрагмы, равной 0,45; 0,506, 0,54; 0,60 и 0,68, величина СО относительной площади соплового ввода принимала значения 0,08; 0,092; 0,108 о 0,122 для всех модификаций труб.
Относительная длина Ь камеры разделения цилиндрических труб без развихрителя составляла 21, 30, 36, 42, 48 и 54, а конических труб - 13,16, 19, 22 и 25 калибров. Относительная длина цилиндрической трубы с развихрителем нагретого потока равна 9 калибрам.
Экспериментально установлена зависимость оптимальной длины цилиндрической трубы без развихрителя от величины и' степени расширения воздуха. Для 37 = 2 длина Ьтт= 36, для У/ ^ 3 длина £„„г= 42. Полученные оптимальные длины одинаковы для температурной эффективности и холодопроизводительности. Измерения давления внутри камеры разделения вблизи дроссельного вентиля пока-
эали, что при оптимальной длине камеры обеспечивается самопроизвольное затухание закрутки потока.
Оптимальная длина конической трубы без развихрителя на режимах 77 3 составляет 22 калибра, что существенно больше полученной А.И.1>ляевым величины Ъоп1 = 14.
Максимальная температурная эффективность Для всех исследованных типов ВТ достигается при сочетании величин 5" = 0,45 и СО = 0,122. Максимальной холодопроиоводительности ^ соответствуют сочетания ¿Г - 0,54 и СО = 0,108 для длинной цилиндрической, 5 = 0,506 и СО = 0,108 для короткой цилиндрической,
5 = 0,54 и СО = 0,092 для конической ВТ. При этом максимальные значения находятся в области величин относительного расхода'охлажденного потока ¿Ц = 0,2...О,4, а максимальные значения Цв области ^ - 0,5...0,7.
Результаты экспериментальных исследований показали, что при оптимальных для каждого значения сочетаниях величин Б и СО характеристики данных ВТ сближаются с ростом величины 37 . Однако при _// ^ 3 наибольшую эффективность имеют конические трубы.
Возможность получения температурного разделения в коротких вихревых камерах была.экспериментально показана И.М.Савино и Р.Г. Рэгсдейлом. Дальнейшие исследования позволили В.И.Метешшу создать высокоэффективную ВТ с конической камерой разделения длиной 3 калибра, снабженной развихрителем нагретого потока, включающим сетчатый тормоз вихря и лопаточный радиальный диффузор.
Проведенные нами экспериментальные исследования показали, что высокая температурная эффективность может быть получена в коротких вихревых камерах с 4-х-лопастным развихрителем нагретого потока, наружный диаметр которого больше диаметра камеры. Для 37 - 4 максимальную температурную эффективность ^ ^ = 0,513 имеет цилиндрическая труба длиной Ь = 2 с развихрителем, относительный диаметр которого 4,67. Для той же величины 37 конические трубы с углом конусности У = 1°46' имеют максимальный коэффициент при длине Ь = 3 и диаметре =2,25.
До' настоящего времени в литературе отсутствовали сведения о влиянии на термодинамическую эффективность ВТ развихрителя охлажденного потока. Выполненные нами экспериментальные исследования показали, что температурная эффективность ВТ, имеющей развихри-тели охлажденного и нагретого потоков, на 7...15 % выше эффективности ВТ с развихрителем только нагретого потока.
На основании известных результатов можно предположить, что благоприятное воздействие на эффективность ВТ должно оказывать дроссельное устройство, обеспечивающее раскрутку и поворот нагретого потока в направлении, нормальном к продольной оси трубы.
Поэтому нами были проведены экспериментальные исследования конической трубы, которая поочередно снабжалась тремя сменными дроссельными устройствами, выполненными в виде: I) конического вентиля, перемещаемого вдоль оси трубы; 2) диафрагмы с центральным отверстием; 3) шайбы с четырьмя радиальными каналами.
Изменение режимного параметра уЦ достигалось перемещением конического вентиля или установкой диафрагм и шайб о различными площадями проходных отверстий.
В исследованных диапазонах величин ИТ - 3...7 г ¿Ц = 0,2 ...0,7 наибольшая эффективность получена для труб с дросселем, выполненным в виде шайбы с радиальными каналами. Для 37 = 3 коэффициент температурной эффективности вихревой трубы с таким дросселем на 5,5 и 11,4, а адиабатный к.п.д. на 6,3 и 8,6 % больше, чем в трубах с коническим вентилем и дроссельной диафрагмой соответственно, что подверждает справедливость предположения о положительном влиянии поворота нагретого потока.
Исследования, выполненные В.В.Бирюком, показали, что внутреннее оребрение охлаждаемой камеры длиной 14 калибров на примыкающем к дроссельному вентилю участке длиной 3,4...7,0 калибров увеличивает эффект охлаждения, особенно при больших степенях расширения.
С целью уточнения-характера влияния внутренней нарезки на эффективность адиабатной вихревой трубы, нами исследованы цилиндрические трубы длиной 16 и 48 калибров, на внутренней поверхности камер разделения которых расположены участки с метрической резьбой, тлеющие различную длину и находящиеся на различных расстояниях от дроссельного вентиля и соплового ввода.
Согласно полученным результатам, во всех случаях на начальном участке длиной 6...8, калибров от сечения соплового вввода внутреннюю поверхность камеры необходимо выполнять гладкой, что уменьшает трение в основной зоне высоких скоростей и повышает эффективность вихревой трубы. Остальная часть камеры играет роль тормоза вихря, снижающего до минимума радиальный градиент давления. Если длина трубы достаточно велика, то дополнительное торможение потока с помощью нарезки внутренней поверхности камеры не влияет на эффективность температурного разделения. В коротких
трубах гладкая внутренняя поверхность камеры не успевает затормозить в достаточной степени закрученный поток. В этом случае нарезка поверхности приводит к дополнительному торможению потока, что благоприятно сказывается на работе ВТ. Введение нарезки, очевидно, аналогично использованию развихрителя или удлинению камеры разделения.
Д!ля охлаждения тепловых источников мощностью несколько единиц или десятков ватт целесообразно попользовать ВТ небольшого диаметра. А.А.Кузьминым и др. опубликованы результаты экспериментального исследования конических труб диаметром 2 мм и более с каморой разделения, имеющей ореброние в виде круглых пластин. Ав~ торами отмечено существенное снижение термодинамической эффективности в области диаметров В < 10 мл, особенно заметное для Ц < 5 мм.
Нами били проведены экспериментальные исследования цилиндрических и конических адиабатных труб диаметром 1,2 и 3 мм без развихрителя нагретого потока. С целью уменьшения потерь холода, прядшкающий к сопловому вводу участок камера разделения л диафрагма выполнены из фторопласта. Конические трубы имеют угол раскрытия 3° и цилиндрический участок на выходе из камеры разделения. В результате предварительных испытаний установлена оптимальная длина, составляющая 55...75 и 20...30 калибров для цилиндрических и конических труб соответственно.
В области оптимальных величин ИГ температурная эффективность конических труд незначительно превышает эффективность цилиндрических труб. Однако адиабатный к.п.д. цилиндрических труб в среднем на 10...12 % выше, что делает эти трубы во многих случаях предпочтительными.
Зависимость полученной максимальной эффективности цилиндрических микротруб от их диаметра показана на рис.2. Приведенные результаты соответствуют оптимальным значениям Л , которые изменяются в пределах от 6 до 4, уменьшаясь с увеличением диаметра трубы.
Полные расходы сжатого воздуха при степени расширения Л =6 составляют 14,3 . 10"^ ;40 . 10"° и 94 . Ю~5 кг/с, а холодопроиз-водительность 0,48; 4,54 и 15,5 Вт для труб диаметром I, 2 и 3 мм соответственно. В целом результаты исследования показали, что, несмотря на значительное снижение эффективности, обусловленное малыш размерами, вюфевые микротрубы можно успешно использовать для охлаждения объектов с малыш тепловыделениями.
О, в 0.8
0,7 0,6 0,5
It
0,4 0.Z 018
010
002
У у
У У л
У У' 1 (
■ \
1
Ч 11мм
Рис Л. Радиальное распределение полной температуры
It
0,7 0,5 0,5
L
Рис.2. Энергетические характеристики вихревых микротруб: о - автор;о ,■ - Р.Хильш; д , А - Н.Д.Колышев; 0,0-А.И.Азаров; О,* - А.Л.Кузьмин
Ях'О
1,06 f,OS 1JQ ЗГ
Рис.3. Характеристики низконапорной ВТ:о, • , а,м- адиабатная труба; Д ,А - охлаждаемая труба; d »■ - по данным A.M. Войтко; I 2 - 4
10 8
6 ц
"77
2<(
3
? ЗГ
Рис.4. Приведенная холодопроизводи-тельность ВТ: 1охлаждаемые трубы; 2 - адиабатные ^рубы; С - сухой воздух; В - влажный насыщенный воздух
Исследования низконапорных ВТ, работающих на воздухе с давлением до 0,11 МПа, представляют значительный интерес с точки зрения возможности использования таких труб в СКВ. В качестве источника сжатого воздуха использовались два последовательно соединенные вентилятора ВВД-5. Испытания проведены при степени расширения ИТ , равной 1,043; 1,063 и 1,095. Для цилиндрических труб диаметром 89 и 120 мм с прямоугольными сопловыми вводами размером соответственно 30x72 и 50x72 мм получены оптимальные длина 20...30 калибров и относг^елышй диаметр отверстия диафрагмы 5 =0,416.
Результаты исследования трубы диаметром 120 мм показаны на рис.З. Характеристики этой трубы при низких степенях расширения ИГ достаточно высоки. Охлаждение камеры разделения водой повышает адиабатный к.п.д. до воличины ^ = 0,73. Приведенные на рис.З данные хорошо согласуются с результатами, полученными А.М.Войтко для аналогичных условий. __
При степени расширения 'Ж - 1,095 понижение температуры ох-лаздеяного воздуха составляет 6 и 7°С для адиабатной и охлаждаемой трубы соответственно.
Использование проточного охлаждения связано с большим расходами охлаждающей жидкости. Поэтому значительный интерес представляют исследования ВТ с непроточным и испарительным охлаждением камеры разделения.
Нами били выполнены исследования конической трубы диаметром 15 мм и длиной 22 калибра без охлаждения, с проточным и непроточным охлаждением камеры разделения, помещенной в емкость объемом 1,5 . Ю-3 м3. В случае непроточного охлаждения емкость заполняли смесью вода и тающего льда с начальной температурой О °С. После растаивания льда охлаждающая вода нагревалась, в результате чего повышались температура воздуха за ВТ.
Наиболее эффективным из исследованных является непроточное охлаждение водой с температурой О °С. Одинаковый результат по величинам степени охлаждения лtх получен для проточного охлаждения водой с температурой 16 °С я непроточного охлаждения водой с температурой 12 °С. Увеличение температуры воды при непроточном охлаждении от 24 до 44 °С практически не сказывается на температуре охлажденного воздуха.
Степень охлаждения воздуха в ВТ на режиме кипения охлаждающей воды составляет 30...40 $ величины, соответствующей температуре воды, равной О °С.
Трубы с испарительным охлаждением целесообразно использовать
в воздухо- и газоосушителях, где в качестве охлаждающей жидкости можно применять конденсат водяных паров, выделяемый из осушаемого газа.
Используемая для характеристики ВТ удельная холодопроизводи-тельность , да/кг является величиной размерной, что не всегда удобно при выполнении расчетов. Более универсальна безразмерная холодопроизводигельность, отнесенная к произведению теплоемкости воздуха на его температуру на входе в ВТ:
$х*9Х/СРТ< V (8)
Последнее соотношение можно преобразовать к виду:
Ях'/^О'9*) > (9'
где <9Х = Тх/Т1 - относительное понижение температуры охлажденного воздуха.
На основании обобщения имеющихся литературных данных, а также полученных нами результатов построены экспериментальные характеристики ^ х "Т(^) для охлаждаемых я адиабатных труб, работающих на осушенном и влажном воздухе /рис.4/, которые удобно использовать для тепловлажяостного расчета ВТУ и ВВО,
4. Методика тепловлажностного расчета вихревых воздухоосушителей
Выполненный в работе теоретический анализ вихревых термостатов позволил создать методику расчета ВВО.
Принципиальная схема ВВО показана на рис.5. Исходный влажный сжатый воздух с температурой Та , давлением Р0 и влагосодержа-нием (£ 0 поступает в теплообменник I, где охлаждается до температуры 7", холодным воздухом, выходящим из вихревой трубы 2. За счет охлаждения находящиеся в сжатом воздухе водяные пары конденсируются. Конденсат удаляют через сливное устройство 3. Осушенный до влагосодержания сС( сжатый воздух частично /или полностью/ поступает в ВТ, где разделяется на охлажденный с температурой Тх и давлением Рх и нагретый с температурой Тг и давлением Рг потоки. Холодный поток направляют в теплообменник, в котором он охлаждает исходный сжатий воздух, нагреваясь при этом до температуры Т2 . Потоки с температурами Гг и Гг имеют влагосодержание с[ 1 и могут быть использованы потребителями сухого воздуха низкого давления.
Остальную часть охлажценного и осушенного сжатого воздуха возвращают в теплообменник с целью регенерации холода. Регенери-
Рис.5, Принципиальная схема ВВО с последовательным соединением ВТ и теплообменника
руемый поток нагревается в теплообменнике до температуры. и поступает затем потребителю.
Обозначим через ^ отношение массового расхода (¡< осушенного сжатого воздуха высокого давления, поступающего'из теплообменника потребителю, к расходу (эт исходного влажного сжатого воздуха, подаваемого в теплообменник. Тогда относительный расход сжатого воздуха через ВТ составит /I
Для охлаждения в теплообменнике исходного сжатого воздуха используют два холодных потока: поступающий из ВТ с расходом //(/-#) и температурой Тх и регенерируемый с расходом д, и температурой 7), Уравнение энергетического баланса ВВО, отнесенное к I кг поступающего в теплообменник исходного воздуха, имеет вид :
• (10)
В последнем уравнении холодопроизводительность ВТ где располагаемая холодопроизводительность ВТ
Ь'СМЪ-Т*) ; (к)
удельное количество регенерируемого холода
Ь'^х'^+'Я*) ; (и)
теплота охлаадения сухого воздуха в теплообменнике
%т-сР(т0-т<) ;
1У
теплота недогрева воздуха в теплообменнике
суммарное количество холода, затраченного на охлаждение находящихся в I кг исходного сжатого Еоздуха водяных паров до состояния насыщения, их частичную конденсацию /затвердевание/ и охлавдение образовавшегося конденсата /льда/ до температуры Т, < Тн ,
. (16)
Если Т{"ТН , то если 7, >Тц , то
В последних выражениях лТн - величина недогрева холодного потока в теплообменника; Ср - теплоемкость воздуха; Ти - температура насыщения водяного пара, находящегося в исходном сжатом воздухе; с(0 и сС ( - влагосодержание сжатого воздуха на входе и выходе из теплообменника соответственно; ¿0 - энтальпия перегретого пара, находящегося в сжатом воздухе с температурой Т„ ; -энтальпия перегретого пара, находящегося в сжатом воздухе с температурой Т~1 ; С 0 - энтальпия насыщенного пара, соответствующая температуре Тн ; энтальпия конденсата /льда/ при температуре Г, .
Используя уравнения /10/.../16/, получим относительную температуру
Г, =7+ + + , (17)
где теплота фазовых превращений Мф-у,ф/срТ0 ,приведенная теплота недогрева А/Цн/ср~Га
Необходимо отметить, что, согласно расчетам, подтвержденным экспериментально, величина , т.е. регенерируемый
воздух не может быть подогрет в теплообменнике выше температуры Т1 перед ВТ.
Уравнение /1П/ позволяет также определить величину ^ по заданной температуре охлаждения сжатого воздуха в теплообменнике.
- Для ВВО с понижением давления всего осушенного воздуха величина д. = 0, поэтому выражение /17/ прообразуется к виду:
+ + + . (18)
Величина ь/ф в уравнениях /17/ и /18/ зависит от температуры Т1 . Поэтому эти трансцендентные уравнения решаются методом итерации. Влагосодержание осушенного воздуха с11 определяют по его температуре Т, с помощью известных соотношений.
При отсутствии потребителя осушенного воздуха низкого давления, сжатый воздух целесообразно подавать из пневмосети непосредственно в ВТ, минуя теплообменник /параллельное соединение ВТ и теплообменника/. В этом случае, в отличие от рассмотренной выше схемы с последовательным соединением ВТ и теплообменника, не затрачивается холод на осушу воздуха, используемого ВТ.
То, Ро , с/о ,
Рис.6. Принципиальная схема ВВО с параллельным соединением ВТ и теплообменника
Схома ВВО с параллельным соединением и регенерацией холода осушенного потока показана на рис.6. Обозначив через £ отношение расхода 6Т исходного сжатого воздуха, осушаемого в теплообменнике, к суммарному, расходу 6,+ бт сжатого воздуха всей установкой, из уравнения энергетического баланса ВВО получим:
Г, = Ъ/Т0 - (Ын . (19)
Уравнение /19/ справедливо в диапазоне 1 ^ ^, При = I температура 2Г(= I, т.к. в ВВО не генерируется холод. В случае $ ~ %т1п температура Т, = вх , т.е. исходный сжатый воздух охлаждается до минимально возможной температуры Тх . Расход д определяется из уравнения /19/ при условии Т/ = =
= /г
9шсп= 0 + ■!/■?//)+ • <20>
Величина £ т1П определяет минимальный расход осушаемого воздуха, при котором полностью используется располагаемая хододопро-изводительность ВТ. Уменьшение расхода ниже величины неце-
лесообразно, т.к. это приводит к потере части холодопроизводи-тельиости ВТ без сникеяия температуры и, следовательно, без
увеличения глубины осушки воздуха.
Расчеты показывают, что, несмотря на более низкую холодопроиз-водительность ВТ, работающей на влажном воздухе, параллельное соединение позволяет при одинаковых расходах (J. осушенного воздуха существенно снизить его температуру Z't и, следовательно, влаго-содержание d., .
Предлагаемая методика расчета может быть использована также в случав применения в качестве генератора холода детандеров.
5. Экспериментальные исследования вихревых воздухоосушителей
Экспериментальные исследования осушителей были выполнены с целью проверки достоверности предложенной автором методики тепло-влажностного расчета ВВО. Измерения расходов и параметров воздуха производились теш же приборами, которые были использованы для экспериментальных исследований ВТ. Влажность воздуха определяли в зависимости от условий испытаний гигрометром Г-2-72, измеряющим с точностью 0,5 °С температуру точки росы, кулокометрическим влагомером "Байкал-4", измеряющим влагосодержание в объемных единицах "ррм" с точностью 4 %, и прибором " АСпог BcwpoLntez ", измеряющим температуру точки росы с точностью 2,5 %.
Исследованы ВВО судовой станция приготовления питьевой воды производительностью 4 м3/ч, пневматического краскораспылителя производительностью 40 м3/ч, установки для озонирования воды на городской водопроводной станции производительностью 150 м3/ч, системы защити паровых турбин от стояночной коррозии производительностью 750 м3/ч по осушенному воздуху.
Сопоставление расчетных и экспериментальных характеристик ВВО производительностью 40 м3/ч с адиабатной ВТ, приведенное на рис.7, показывает достаточно высокую точность расчетной методики. Хорошее совпадение расчетных и экспериментальных результатов получено также при исследованиях других ВВО.
При показанных на рис.7 параметрах влажного сжатого воздуха глубина осушки составляет 0,5...О,б г/кг. Повышение начального давления до 2 Ша у'величиввает глубину осушки до 0,2 г/кг.
6. Технико-экономические показатели и перспективы применения вихревых во е-д ухоосушителей
Сравнение по приведенным затратам трех типов осушителей:
Рис.7. Характеристики ВВО с различными схемами соединения: I - последовательное соединение; 2 - параллельное соединение
вихревого, адсорбционного и фреонового в зависимости от годовой продолжительности работы при одинаковой производительности по осушенному воздуху показало, что наибольшие затраты при любой продолжительности работы имеет адсорбционный осушитель.
С ростом производительности экономичность ЕВО с сохранением давления осушенного воздуха снижается из-за увеличения энергетических затрат. Поэтому с увеличением годовой продолжительности работы наблюдается существенное снижение максимально допустимой по приведенным затратам производительности ВВО.
В тех случаях, когда потребитель использует сжатый воздух с более низким, чем в пневмосети, давлением, применение ВВО целесоо-разно при любых продолжительности работы и расходах воздуха. Такие условия имеются, например, на бетонных заводах и домостроительных комбинатах, где для разгрузки цемента используют пневмонасосы, работающие на сжатом воздухе давлением 0,8...О,9 МПа; в озонирующих установках водопроводных станций и т.д.
Средний годовой эффект от применения вихревых фильтров-осушителей в станках с программным управлением составляет 3710 руб. на один станок, а в налылятедьных установках - 2234 руб. на одну установку.
Суммарный годовой эффект от использования ВВО только на трех предприятиях составляет 223 тыо.рублей. В масщтабах народного хозяйства всей страны такие осушители позволяют сэкономить миллионы рублей.
7. Устройства для кондиционирования воздуха
Анализ экспериментальных характеристик ВТ с точки зрения возможности регулирования температур и расходов воздуха позволяет сделать следующие вывода.
Однозначные изменения температуры и расхода /т.е. одновременное увеличение дли уменьшение этих параметров/ возможны воздействием только на дроссельный вентиль нагретого потока.
Разнозначные изменения температуры и расхода /т.е. уменьшение температуры при увеличении расхода или наоборот/ возможны воздействием только на входной вентиль.
Изменение расхода воздуха при сохранении постоянной его температуры осуществляют одновременным воздействием на входной и дроссельный вентиля. Однако в области достаточно больших величин уЧ а 7Г , определяемой экспериментально, такое регулирование воз-
можно воздействием только на входной вентиль.
Изменение температуры воздуха при сохранении постоянным его расхода осуществляют изменением длины активной зоны камеры разделения.
Б ВТ обычной конструкции, работающих на режиме >0,5, влагосодержания охлажденного и нагретого потоков сохраняются практически равными влагосодержанию исходного сжатого воздуха. В работах А.А.Полякова и да. показано, что уменьшить влагосодержание охлажденного потока можно только на режимах уИ с 0,7 при использовании соплового ввода с низким /до 4 град/см/продольным градиентом температуры и диафрагмы, снабженной коническим патрубком. На выходе охлажденного потока из ВТ необходимо устанавливать сепаратор капельной влаги.
Увлажнение охлажденного и нагретого потоков удобно производить впрыском воды в сжатый воздух перед сопловым вводом или непосредственно в камеру разделения.
Преимуществом ВТ является возможность кондиционирования воздуха непосредственно на рабочем месте, что исключает необходимость использования громоздких воздуховодов с большой площадью поперечного сечения. Локальную вентиляцию отдельных рабочих мест можно осуществить подачей струи выходящего из ВТ охлажденного воздуха. При этом допустимые акустические характеристики получат за счет использования на выходе воздуха щумопоглощающих насадков.
Применение ВТ в дыхательных шланговых аппаратах взамен дози-рупцего вентиля, позволяет рабочему самому регулировать темпера-ауру поступающего для дыхания воздуха. На рис.8 показана конструктивная схема вихревого портативного кондиционера производительностью 20...25 м3/ч и его температурные характеристики в зависимости от отношения П расходов нагретого и охлажденного потоков воздуха, проходящих через теплообменник кондиционера.
Температуру Ь поступающего для дыхания воздуха регулируют с помощью кранов А охлажденного и Б нагретого потоков.
В СКВ с низкопапорными вихревыми трубами источником сжатого воздуха могут служить вентиляторы высокого давления или воздуходувки, затраты энергии в которых на сжатие воздуха гораздо ниже, чем в компрессорах.
Принципиальная схема СКВ производительностью 1600 м3/ч показана на рис.9. Наружный воздух сжимают в воздуходувке I и подают в поверхностный теплообменник 2, где воздух предварительно охлаждают, а затем направляют в низконапорную вихревую трубу 3, в которой
Рис.8, а/ конструктивная схема портативного вихревого кондиционера; б/ температурные характеристики кондиционера: 1-/7 = 0; 2 - 0,5; 3 - 1,0
Рис.9. Принципиальная схема СКВ с низконапорной ВТ
в теплообменнике; 2-3 - охлаждение воздуха в ВТ; 3-П - отделение влаги в сепараторе; П-В - поступление приточного воздуха в помещение
снижают температуру до требуемой величины. После отделения в фильтре 4 капельной влага обработанный воздух подают в помещение 5.
3 - с1 - диаграмма процессов обработки воздуха в рассматриваемой установке представлена на рис.10.
8. Технико-экономические показатели и перспективы применения вихревых кондиционеров
В работе дано сопоставление по приведенным затратам СКВ с вих-реЕой трубой, турбодетандером и фреоновой холодильной машиной при одинаковых расчетных параметрах наружного и внутреннего воздуха.
Из-за относительно низкой энергетической эффективности ВТ с увеличением годовой продолжительности работы максимально допустимая по приведенным затратам производительность вихревой СКВ заметно снижается.'При продолжительности работы 2000ч/г/лериод летнего кондиционирования в средни широтах/ максимальная производительность вихревой СКВ составляет 1500 и 1750 м3/ч относительно СКВ с фреоновой холодильной машиной и турбодетандером соответственно.
Для продолжительности работы 1000 часов в год, ценах электроэнергии 0,03 руб/кВт.ч и воды 0,05 руб/м3 вихревой кондиционер цро-изводительностью 1600 м3/ч дает годовую экономию 250 и 175 руб. по сравнению с кондиционерами с фреоновой холодильной машиной и турбодетандером соответственно.
Совокупность отмененных выше достоинств и недостатков высоконапорных ВТ позволяет использовать последние для КВ, главным образом, в следующих случаях: I),жесткие требования к габаритам и массе устройства /охлаждение электронных блоков в летательных аппаратах, ранцевые кондиционеры и т.п./; 2) небольшие расходы воздуха или периодическая работа устройства /локальная вентиляция отдельных рабочих мест, шланговые дыхательные аппараты для сварщиков, маляров и т.п./.
Весьма перспективными являются СКВ с низконапорными ВТ, имеющими более высокую термодинамическую эффективность. Применение таких СКВ связано с необходимостью разработки и выпуска промышленностью ряда воздуходувных машин различной производительности.
ВЫВОДЫ
1. Выполненная работа показала перспективность предлагаемых решений для систем технологической осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб, характеризующихся простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Это позволяет считать, что
в диссертационной работе решена крупная народно-хозяйственная задача применения для кондиционирования и осушки воздуха и других, газов устройств с вихревыми трубаш, позволяющих получить во многих случаях существенный технико-экономический эффект.
2. Теоретические исследования процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа на молекулярном уровне определяют физическую сущность вихревого эффекта как результата перераспределения молекул газа в поло центробежных сил.
Совместным решением газодинамических соотношений, используемых в гипотезе взаимодействия вихрей, с уравнением Максвелла для распределения молекул по их наивероятнейшим скоростям и другими за-висшлостяш молекулярно-кянетической теории газа получены уравнения для расчета радиального распределения температур в закрученном потоке газа, результаты решения которых хорошо совпадают с экспериментальными данными.
Таким образом, теоретически подтверддена возможность реализации вихревого эффекта в трубах с короткими камера/ли разделения.
3. Определены оптимальные значения основных геометрических и режимных параметров вихревых труб. Сравнительно экспериментальные исследования наиболее распространенных вихревых труб - цилиндрических без и с развихрителем нагретого потока и конической без развпх-рителя показали, что при больших степенях расширения ^/Г — 5 энергетические характеристики этих труб практически совпадают. Для меньших значений большую термодинамическую эффективность имеют конические трубы.
Установлено существенное положительное влияние развихрителя холодного потока, располагаемого на выходе последнего из вихревой трубы.
4. Предложена конструкция коротких вихревых труб длиной 2...3 калибра с увеличенным развихрителем, экспериментальные исследования которых подтвердили теоретический вывод о возможности эффективного температурного разделения в коротких вшфевых камерах.
I 29
I
5. Получены экспериментальные характеристики вихревых микро-труо диаметром 1...3 мм и низконалорных труб большого диаметра, подтверждающие целесообразность использования первых для охлаждения объектов с небольшими тепловыделениями и вторых - в системах вентиляции и кондиционирования воздуха помещений.
Показана возможность использования испарительного охлаждения камеры разделения,. что существенно уменьшает эксплуатационные расходы.
6. Термодинамическую эффективность вихревых труб целесообразно определять величиной приведенной холодопроизводительности,учитывающей влияние режимных параметров для заданного типа трубы. Путем обобщения характеристик наиболее совершенных вихревых труб построены графики для определения приведенной холодопроизводительности адиабатных и охлаждаемых труб, работающих на влажном и осушенном сжатом воздухе.
7. Разработаны теоретические основы тепловдажностного расчета регенеративных схем вихревых термостатов и воздухоосупштелей, достоверность которых подтверждена результатами экспериментальных исследований. Установлено, что наиболее экономичной является схема осушителя с параллельным соединением вихревой трубы и теплообменника.
Предлагаемая методика может быть использована также для расчета систем осушки и очистки газа, содержащих вихревые трубы или до -тандеры, в газодобывающей промышленности и химических производствах.
8. Использование вихревых труб наиболее перспективно в индивидуальных кондиционерах, питающихся сжатым воздухом с давлением
0,4...0,8 Ша, и в системах кондиционирования для помещений при наличии сжатого воздуха низкого давления порядка О,II...О,15 Ша.
Предложены индивидуальные вихревые кондиционеры, обеспечивающие очистку воздуха непосредственно перед подачей его потребителю, а также системы кондиционирования воздуха с низконапорной вихревой трубой для обслуживания небольших помещений.
Показана возможность регулирования температур и расходов воздуха в вихревых кондиционерах путем воздействия только на дроссельный или входной вентили трубы или за счет изменения длины активной зоны камеры разделения.
9. Технико-экономический анализ систем осушки и кондиционирования воздуха с вихревыми трубами показал, что, несмотря на относительно низкую, по сравнению с детандерпыми и парокомпреосионними хо -
лодильными машинами, термодинамическую эффективность вихревых труб, применение рассматриваемых систем дает в определенных условиях, существенный экономический эффект по приведенным затратам за счет низкой стоимости изготовления и небольших затрат на обслуживание.
Величина экономического эффекта для заданной производительности системы определяется, в основном, годовой продолжительностью работы и типом вихревой трубы (адиабатная или охлаждаемая), а для систем кондиционирования с нязконапорной вихревой трубой существенно зависит также от стоимости охлаждающей вода.
Эксплуатация устройств с вихревыми трубами экономически целесообразна, в большинстве случаев, при ограниченной годовой продолжительности их работы, т.е. для условий средних географических широт, что определяет перспективность использования рассмотренных систем в большинстве районов нашей страны.
10. Совокупность результатов проведенных исследований позволяет использовать их в качестве научной основы при расчете и проектировании систем технологической осушки и кондиционирования воздуха с вихревыми трубами. Это подтверждается ацробацией результатов в промышленности и признанием большинства предложенных конструктивных решений отечественными изобретениями.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ' ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕЩШЩ РАБОТАХ:
1. Дыскин Л.М. Течение закрученного потока в кольцевом диффузоре // Изв.вузов СССР. Энергетика. - 1971. - Я 8,- C.II8-I22.
2. Дыскин Л.М. Расчёт параллельно работающих вихревых труб для систем индивидуального кондиционирования воздуха // Водоснабжение и сан.техника. - 1975. - № I. - С.17-19.
3. Дыскин Л.М., Бажан П.И. Температурная характеристика системы вихревая труба - теплообменник // Судовые энергетические установки: Тр. Горьк. ин-та инж.. вод.трансп. - i975. - Вып.140, Ч.2.-С. 168-178.
4. Дыскин Л.М., Цой E.H. Влияние развихрителя холодного потока на характеристики вихревой трубы.//Отопление и вентиляция: Меж-вуз. сб. - Иркутск, 1976. - С.184-188.
5. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т., Хайрутдинов P.M. Обобщенные характеристики вихревой трубы /Горьк. лолитехн.ян-т. - Горький, 1976. - Деп. в НИИинформтяжмаш, № 128.
6. Дыскин Л.M, 0 влиянии начальной влажности воздуха на работу вихревой трубы /Горьк. гос.ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Горький, 1976. - 6 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.12.76, № 4524-76.
7. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О коэффициенте расхода вихревых труб /Горьк. гос. ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Горький, 1976. -10 с. - Деп. в ВИНИТИ 18.II.76, № 4015-76.
8. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Влияние размера спрямляющей крестовины на характеристики вихревой трубы / РЧ БССР. Ред. "Ишк.-физ.журн." - Минск, 1976. - II с. - Деп. в ВИНИТИ 09.11.76,
№ 3889-76.
9. Дыскин Л.М., Агафонов Б.А. Некоторые результаты исследования нлзконапорянх вихревых труб //Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз. науч.-техн.конф. - Куйбышэв, 1976.-G.36-40.
10. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О зависимости температурной характеристики от длины, вихревой трубы //Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз. науч.-техн.конф. - Куйбышев, 1976. - С.41-44.
11. Дыскин Л.М. Методика расчета на ЭВМ установки для осушения воздуха /Горьк. гос.ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Горький, 1976. -13 с. - Деп. в ЦИНИС Госстроя СССР, № 600.
12. Кокорин О.Я., Дыскин Л.М., Агафонов Б.А. Результаты исследования вихревой трубы низкого давления //Водоснабжение и сан.техника. - 1977. - № 2. - С.18-20.
13. Дыскин Л.М. Использование вихревых энергоразделителей в системах вентиляции //Очистка вентиляционных выбросов и защита воз-■душного бассейна от загрязнения: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. -Ростов-на-Дону, 1977. - 0.291-292.
14. Дыския Л.М. Использование вихревых труб в системах воздушного отопления //Проблемы теплоснабжения и вентиляции в условиях климата Восточной Сибири: Межвуз.сб, -Иркутск, 1977. - С.28-30.
15. Дыскин-Л.М., Крашренко П.Т. Экспериментальное исследование коэффициентов расхода вихревых энергоразделителей //Изв.вузов СССР. Машиностроение. -'1978. - № 4. - С.85-87.
16. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О влиянии внутренней нарезки на эффективность вихревой трубы //Иня.-фяз.иурн. - 1978. - Т.35,
JÈ 2, - С.218-220.
17. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Расчетное определение характеристик вихревой трубы /Горьк. гос. ун-т юл. Н.И.Лобачевского. -
Горький, 1978. - 70 с. - Деп. в ВИНИТИ 29.09.78, И 3I27-7£
18. A.c. 620760 СССР, МКИ F 25В 9/02. Вихревая груба /К.А. Васильев, Н.Л.Буслаев, Л.М.Дыскин. - Опубл. в Б.И., 1978, № 31.
19. Дыскин Л.М. Система вентиляции с низконапорной вихревой трубой //Основные направления повышения качества и эффективности проектирования я монтажа систем отопления я вентиляции зданий я сооружений: Тез. докл. к Всесоюз.совещ. -М., 1979. - С.105-106.
20. А.о. 659841 СССР, МКИ F 24F 3/14; Г 25В 9/02. Установка для осушки газа / А.Л.Баранов, Л.М.Дыскин, Л.Г.Севастьянов. -Опубл. в Б.И,, 1979. Js 16.
•21. A.c. 695968 СССР, МКИ С02В 1/38. Установка для озонирования вода /Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин, Л.Н.Рынский. - Опубл. в Б.И.,
1979, й 41.
22. A.c. 713593 СССР, МКИ B05B7/I6; B05BI3/00. Установка для нагрева и распыления лакокрасочного материала /Л.М.Дыскин, А.А.Лосев, И.И.Хайтун. - Опубл. в Б.И.,1980, Л 5.
23. Дыскин Л.М., Севастьянов А.Г., Роговцев А.К. Экспериментальная установка осушки воздуха для станции ППВ типа "Озон" //Передовой опыт и новая техника /ЦБНТИ Мянречфлота. - 1980. - Вып.6 (78). - С.44-50.
24. A.c. 731208 СССР, МКИ F 24 F 5/00. Установка кондиционирования воздуха /И.А.Буслаев, К.А.Васильев, Л.М.Дыскин, С.А.Богатых. - Опубл. в Б.И., 1980, № 16.
25. Дыскин Л.М,, Климов Г.М. Система кондиционирования воздуха о использованием вихревой трубы //Водоснабжение и сан.техника. -
1980. - Й 6. - С.16-17.
26. Дыокин Л.М., Севастьянов А.Г. Экспериментальные характеристики вихревых труб судовых озонирующих установок //Проектирование и эксплуатация энергетических установок судов: Тр. Горьк. ян-та инж. вод.траноп. - 1980. - Вып.179. - С.135-150.
27. А.о. 775545 СССР, MKHF25B9/02; F24F3/08. Установка для кондиционирования воздуха /Л.М.Дыскин, И.И.Хайтун. - Опубл. в Б.И., 1980, J6 40.
28. A.c. 80С984 СССР, МКИ B05B7/I6. Краскораспылитель /Л.М. Дыскин, Л.С.Корнилова. - Опубл. в Б.И., 1981, № 6.
29. A.c. 807000 СССР, МКИ F25B9/02. Вихревая труба /Л.М.Дыокин, Н.А.Буслаев, К.А.Васильев. - Опубл. в Б.И., 1981, № 7.
30. А.о. 82IB5I СССР, МКИ F 24 F3/14. Установка для кондиционирования воздуха /Л.М.Дыскин, Г.М.Климов. - Опубл. в Б.И., 1981, ü 14.
31. Дыскш Л.М. Осушка сжатого воздуха охлаждением //Исследования в области теплоснабжения и вентиляции: Межвуз.тэмат.сб.тр. -Jl., IS8I. - С.21-26.
32. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О взаимодействии энергии р закрученном потоке газа //Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы 111 Всесоюз. науч.-техн.конф. - Куйбышев, I9BI.-С,56-59.
33. Диски» Л.М., Климов Г.М. Кондиционирование воздуха в установках с низконаяорной вихревой трубой //Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1981. - С.216-219.
34. Дыскин Л.М. Определение оптимальных режимов работы вихревых осушителей воздуха //Совершенствование методов расчета и систем теплоснабжения и вентиляции: Медвуз, темат.сб.тр. -Л., 1982. -
С.71-77.
35. Дыскан Л.М., Крамаренко П.Т. Характеристики вихревой трубы о непроточным охлаждением /АН БССР. Ред. "Икж.-фаз.-журн." - Минск, 1982. - 8 с, - Деп. в ВШП1ГИ 30.03.82, Ji 1463-82.
36. A.c. 899496 СССР, МКИ C02FI/78. Устройство для озонирования води /Л.А.Васильев, Л.М.Дыскян. - Опубл.в Б.П., 1982, й 3.
37. A.c. 956031 СССР, МКИ В 04С5/20. Устройство для осушки сжатого газа /Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин. - Опубл.в Б.И., 1982, 1s 33,
38. A.c. 992949 СССР, MKTIF25B9/02. Вихревая труба/Л.М.Дысшш.
- Опубл. в Б.И., 1983, Js 4.
39. A.c. 1032288 СССР, МКИ F25B9/02. Вихревая труба /Л.М.Дыскян, П.Т.Крамаренко. - Опубл. в Б.И., 1983, № 28.
40. Дцскин Л.М., Крамаренко П.Т. Радиальный градиент температуры в закрученном потоке газа //Пром.теплотехника. - 1983. - Т.Ь, № 2. - С.33-38.
41. Исследование вихревого воздухоосушиталя для сушки конденсаторов и консервации паровых турбин /В.И.Мпндрин, Р.М.Лапшин, Л.М. Дискин, Г.Ю.Макаров, А.Н.Москвин // Тез.докл. респ.науч.-техн.конф. "Повышение эффективности работы конденсационных установок и систем охлаждения циркуляционной воды тепловых и атомных электростанций".
- Киев, 1983. - С.82-84.
42. A.c. 1058597 СССР, МКИ ВОГ D 19/0-1; 002 F Г/00. Установка для извлечения аммиака из сточных вод /В.В.Найденко, Ю.Ф.Колосов, Л.А.Васильев, Л.М.Дускин. - Опубл. в Б.И., 1903, J« 45.
43. Дискин Л.М. Экспериментальные характеристики тшхротюг.-духоойушвуояя //Вопросы отопления и вентиляции ГГЬОШЗПОЦСТПОГЛИЬС »., -
ний: Межвуз.темат.сб. - Л., 1983. - С.37-43.
44. Миндрин В.И., Лашшщ P.M., Дыскин Л.М. Воздухоосупштель системы защиты паровых турбин от стояночной коррозии //Изв.вузов СССР. Энергетика. - 1984. - № 2. - C.II2-II5.
45. Дыскин Л.М. К расчету дроссельного устройства вихревой трубы /АН БССР. Ред. "Инж.-физ.журн." Минск, 1984. - 8 о. - Доп. в ВИНИТИ 06.01.84, № 202-84.
46. Дыскин Л.М., Крамаренко П,Т. Энергетические характеристики вихревых микротруб //Инж.-физ.дурн. - 1984. - Т.47, )( б/ -
С. 903-905,
47. А.с.1096462 СССР, МКК F25B9/02. Вихревая труба /Л.М.Дыскин. - Опубл. в Б.И., 1984, № 21.
48. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Экспериментальные характеристики вихревых микротруб //Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы 1У Всесоюз.науч.-техн.конф. -Куйбышев,1984.-С.66-74.
49. Дыскин Л.М. О регулировании вихревых труб //Повышение эффективности использования газообразного и жидкого топлива в печах и отопительных котлах: Можвуз.темат.сб.тр. -Д., 1984. - С.96-101.
50. Дыскин Л.М. К расчету вихревых термостатов //Изв.вузов СССР. Энергетика. - 1985. - К 10. -C.I0I-I04.
51. Дыскин Л.М. Характеристики вихревого осушителя со снижением давления сухого воздуха //Совершенствование систем отопления и вентиляции: Можвуз.темат.сб.тр. - Л., 1985. - С.89-93.
52. Дыскин Л.М. Тепловлажностный расчет вихревого воздухоосушителя //Изв. вузов СССР, Энергетика. - 1986. - К 8. -С.72-76.
53. A.c. 1239477 СССР, МКИ F25B9/02. Установка для осушки газа -/Л.М.Дыскин, Л.А.Васильев, В.И.Миндрин. - Опубл. в Б.И., 1986,№ 3.
54. Днскин Л.М. Характеристики воздухоосушителя с параллельно, соединенными вихревой трубой и теплообменником //Изв.вузов СССР. Энергетика. - 1987. - И 7. - С.85-90.
55. Дыскин Л.М. К расчету испарительного охлаждения вихревой тру*ы воздухоосушителя // Экономия ресурсов в системах теплогазо-снабжения и вентиляции: Межвуз.темат.сб.тр. - Л., 1987. - С.27-31.
56. Дыскин Л.М. Безразмерная холодопроизводительность вихревых труб // Изв.вузов СССР. Энергетика. - 1989. - ¡Ь 3. - С.95-96.
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Дыскин, Лев Матвеевич
ВВВДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕНИ ИССЛЕДОВАНИЯ . Ю
1Д. Общие сведения о вихревой трубе . ю
1ДД. Конструктивная схема и принцип работы
1.1.2. Основные геометрические и режимные параметры и термодинамические характеристики
1.1.3. Энергетическая эффективность
1.2. Структура закрученного потока в камере энергетического разделения.
1.2.1« Распределение скоростей
1.2.2. Распределение давлений
1.2.3» Распределение температур.
1.3. Теоретические исследования вихревого эффекта
1.3Д. Анализ вихревого эффекта с позиций термогазодинамики.
1*3 «2, Анализ вихревого эффекта с использованием методов теории подобия.
1.4. Экспериментальные исследования вихревых труб
1.4.1. Влияние начальных параметров сжатого газа .*.
1.4.2. Влияние конструктивных параметров
1.4.3. Двухконтурные вихревые трубы.
1.4.4. Охлаащаемые вихревые з^убн
1.5. Вихревые регенеративные установки
1.5Л. Холодильные установки.
1.5.2. Установки термостатирования
1.5.3. Воздухоосушители
1.6. Кондиционирование воздуха с использованием вихревых труб.
1.6.1. Индивидуальное кондиционирование воздуха.
1.6.2. Устройства для кондиционирования воздуха в помещениях.
1.6.3. Кондиционирование воздуха на транспортных средствах . НО
1.7. Цель и задачи исследования.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ВИХРЕВЫХ
ТРУБ.
2.1. Физическая модель процесса температурного разделения в закрученном потоке газа
2.2. Методика экспериментального исследования
2.3. Оптимизация основных геометрических параметров.
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИХРЕВЫХ ТРУБ
3.1. Вихревые трубы с увеличенным развихрителем нагретого потока
3.2. Характеристики вихревой трубы с дроссельными устройствами различного типа
3.3. Влияние внутренней нарезки на эффективность вихревой трубы
3.4. Вихревые микротрубы.
3.5. Низконапорные вихревые трубы
3.6. Вихревые трубы с проточным охлаждением.
3.7. Вихревые трубы с непроточным и испарительным охлаждением
3.8. Расходные характеристики вихревых труб
3.9. Приведенная холодопроизводительность вихревых труб
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВИХРЕВЫХ ТЕРМОСТАТОВ
4.1. Характеристики термостата в режиме охлаждения.
4.2. Характеристики термостата в режиме нагревания.
4.3. Методика расчета вихревых термостатов
4.4. Примеры расчета.
ГЛАВА 5. ВИХРЕВЫЕ В03ДУХ00СУШИТЕЛИ.
5.1. Осушители с понижением давления осушенного воздуха
5.2. Осушители с сохранением давления осушенного воздуха.
5.2.1. Осушитель без регенерации холода осушенного потока.
5.2.2. Осушитель с регенерацией холода осушенного потока
5.3. Осушители с параллельным соединением вихревой трубы и теплообменника
5.3.1. Осушитель без регенерации холода осушенного потока
5.3.2. Осушитель g регенерацией холода осушенного потока
5.4. Использование конденсата для охлаждения вихревой трубы осушителя.
5.5. Экспериментальные характеристики воздухоосушителей
5.5.1. Воздухоосушитель установки для озонирования воды
5.5.2. Воздухоосушитель судовой станции приготовления питьевой воды
5.5.3. Воздухоосушитель системы защиты паровых турбин от стояночной коррозии .•.•.•.•.
5.5.4. Воздухоосушитель пневматического краскораспылителя
5.6. Технико-экономические показатели и перспективы применения -вихревых воздухоосушителей
ГЛАВА 6. УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕВЫХ ТРУБ.
6.1. Регулирование параметров и расходов воздуха
6.2. Индивидуальный вихревой кондиционер.
6.3. Кондиционер с развихрителем охлажденного потока.
6.4. Система кондиционирования воздуха с низконапорной вихревой трубой.
6.5. Технико-экономические показатели и перспективы применения вихревых кондиционеров
ВЫВОДЫ
Введение 1989 год, диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, Дыскин, Лев Матвеевич
На современном этаже развития советской экономики главное значение имеют вопросы повышения эффективности производства и качества выпускаемых изделий. Решение этих задач возможно при широком использовании в народном хозяйстве новой техники и технологии, что предусмотрено решениями ХХУП съезда КПСС.
Производительность труда и качеств© продукции связаны с эффективность© систем комфортного и технологического кондиционирования воздуха, в том чиеле, осушки последнего. Особенно важное значение имеет качественная осушка сжатого воздуха, широко используемого в промышленности и строительстве. Следует отметить также необходимость осушки природного газа перед транспортировкой его в магистральных трубопроводах.
В настоящее время распространены системы осушки и кондиционирования воздуха с парокомирессионными холодильными машинами и турбодетандерами, отличающиеся соответственно невысокой энергоемкостью и небольшими массой и габаритами.
Однако сложность конструкции и связанная с этим высокая стоимость изготовления определяют целесообразность использования таких устройств только при достаточно продолжительных сроках эксплуатации, хотя во многих случаях годовая продолжительность работы этого оборудования невелика. Последнее относится, в первую очередь, к системам кондиционирования, используемым в климатических условиях средних географических широт, продолжительность работы которых ограничена летним периодом года, особенно к системам речных еудов, а также некоторых типов летаг-тельных аппаратов. В таких случаях использование традиционных систем не всегда экономически обосновано.
Кроме того, обычные способы осушки и кондиционирования воздуха часто оказываются неэффективными при решении других задач данной области техники - простота изготовления, уменьшение материалоемкости и габаритных размеров, быстродействие, удобство использования.
Изложенные задачи в значительной степени могут быть решены путем использования в качестве генераторов холода и тепла вихревых труб, являющихся весьма компактными, дешевыми в изготовлении и простыми в эксплуатации устройствами.
Поэтому всестороннее исследование и разработка систем осушки и кондиционирования воздуха с вихревыми трубами и уточнение условий их эффективного использования являются одним из актуальных и важнейших направлений совершенствования принципиальных технических решений в рассматриваемой области техники.
В нашей стране большой вклад в создание и исследование вихревых аппаратов внесли М.Г.Дубинекий, В.С.Мартыновский, В.И.Метении, В.М.Бродянский, А.В.Мартынов. Особенно следует отметить заслуги А.П.Меркулова, под руководством которого получены существенные результаты в теоретическом и экспериментальном исследованиях и практическом использовании вихревых аппаратов.
Основной задачей данной работы является теоретическое и экспериментальное исследование вихревых труб и аппаратов с целью определения оптимальных способов и систем осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревого эффекта и выявления экономически целесообразных областей применения таких систем.
Научная новизна работы заключается в следующем: определена физическая сущность процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа как результата перераспределения молекул по радиусу вихря под действием поля центробежных сил; показано, что при больших степенях расширения форма вихревой трубы практически не влияет на термодинамические характеристики; получены характеристики микротруб и низконапорных охлаждаемых труб большого диаметра; предложено определять термодинамическую эффективность вихревых труб величиной приведенной холодопроизводительности; получены уравнения для тепловлажностного расчета вихревых воз-духоосушителей, позволяющие определять их реальные характеристики; разработаны системы кондиционирования воздуха с низконапорной вихревой трубой и индивидуальный вихревой кондиционер с теплообменником; показана возможность регулирования температур и расходов воздействием только на входной и дроссельный вентили вихревой трубы; предложен способ регулирования температуры за счет изменения длины активной зоны камеры энергоразделения.
На защиту выносятся: I. Результаты исследования термодинамических характеристик вихревых труб, включающие разработку физической модели процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа, определение оптимальных конструктивных и режимных параметров и перспективных конструкций вихревых труб, построение их обобщенных характеристик. 2. Методика расчета, разработка и создание систем осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб, экспериментальные характеристики и тех-нико-экономические показатели этих систем.
Настоящая диссертационная работа выполнена в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных научно- исследовательских работ по темам: "Исследование вихревых труб для местной вентиляции", Р ГР 7306232; "Исследование вихревых труб для систем вентиляции" , Р ГР 75019280; "Исследование вихревых труб", Т- ГР 81049359; "Исследование вихревых газоосушителей систем технологической осушки", Р ГР 01860123128.
Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры отопления и вентиляции Горьковского инженерно-строительного института за создание условий, способствовавших выполнению данной работы.
Заключение диссертация на тему "Обоснование, разработка и повышение эффективности систем осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб"
ВЫВОДЫ
1. Выполненная работа доказала перспективность предлагаемых решений для систем технологической осушки и кондиционирования воздуха с использованием вихревых труб, характеризующихся простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Это позволяет считать, что в диссертационной работе решена крупная народно-хозяйственная задача применения для кондиционирования и осушки воздуха и других газов устройств с вихревыми трубами, позволяющих подучить во многих случаях существенный технико-экономический эффект.
2. Теоретические исследования процесса энергетического разделения в закрученном потоке газа на молекулярном уровне определяют физическую сущность вихревого эффекта как результата перераспределения молекул газа в поле центробежных сил.
Совместным решением газодинамических соотношений, используемых в гипотезе взаимодействия вихрей, с уравнением Максвелла для распределения молекул по их наивероятнейшим скоростям и другими зависимостями молекулярно-кинетической теории газа получены уравнения для расчета радиального распределения температур в закрученном потоке газа, результаты решения которых хорошо совпадают с экспериментальными данными.
Таким образом, теоретически подтверждена возможность реализации вихревого эффекта в трубах с короткими камерами разделения.
3. Определены оптимальные значения основных геометрических и режимных параметров вихревых труб. Сравнительные экспериментальные исследования наиболее распространенных вихревых труб -цилиндрических без и с развихрителем нагретого потока и конической без развихрителя показали, что при больших степенях расширения 7Г ь 5 энергетические характеристики этих труб практически совпадают. Для меньших значений 7Г большую термодинамическую эффективность имеют конические трубы.
Установлено существенное положительное влияние развихрите-ля холодного потока, располагаемого на выходе последнего из вихревой трубы.
4. Предложена конструкция коротких вихревых труб длиной 2.3 калибра с увеличенным развихрителем, экспериментальные исследования которых подтвердили теоретический вывод о возможности эффективного температурного разделения в коротких вихревых камерах.
5. Получены экспериментальные характеристики вихревых микротруб диаметром до I мм и низконапорных труб большого диа-ютра, подтвердившие целесообразность использования первых для охлаждения объектов с небольшими тепловыделениями и вторых - в системах вентиляции и кондиционирования воздуха помещений.
Показана возможность использования испарительного охлаждения камеры разделения, что существенно уменьшает эксплуатационные расходы.
6. Термодинамическую эффективность вихревых труб целесообразно определять величиной приведенной холодопроизводительности, учитывающей влияние режимных параметров для заданного типа трубы. Путем обобщения характеристик наиболее совершенных вихревых труб построены графики для определения приведенной холодопроизводительности адиабатных и охлаждаемых труб, работающих на влажном и осушенном сжатом воздухе.
7. Разработаны теоретические основы тепловлажностного расчета регенеративных схем вихревых термостатов и воздухоосушите-лей, достоверность которых подтверждена результатами экспериментальных исследований. Установлено, что наиболее экономичной является схема осушителя с параллельным соединением вихревой трубы и теплообменника.
Предлагаемая методика может быть использована также для расчета систем осушки и очистки газа, содержащих вихревые трубы ийи детандеры, в газодобывающей промышленности и химических производствах.
8. Использование вихревых труб наиболее перспективно в индивидуальных кондиционерах, питающихся сжатым воздухом с давлением 0,4.0,8 МПа, и в системах кондиционирования для помещений при наличии сжатого воздуха низкого давления порядка О,II.О,15 МПа.
Предложены индивидуальные вихревые кондиционеры, обеспечивающие очистку воздуха непосредственно перед подачей его потребителю, а также системы кондиционирования воздуха с низконапорной вихревой трубой для обслуживания небольших помещений.
Показана возможность регулирования температур и расходов воздуха в вихревых кондиционерах путем воздействия только на дроссельный или входной вентили трубы или за счет изменения длины активной зоны камеры разделения.
9. Технико-экономический анализ систем осушки и кондициоI нирования воздуха с вихревыми трубами показал, что, несмотря на относительно низкую, по сравнению с детандерными и пароком-прессионными холодильными машинами, термодинамическую эффективность вихревых труб, применение рассматриваемых систем дает в определенных условиях существенный экономический эффект по приведенным затратам за счет низкой стоимости изготовления и небольших затрат на обслуживание.
Величина экономического эффекта для заданной производительности системы определяется, в основном, годовой продолжительностью работы и типом вихревой трубы (адиабатная или охлаждавмая), а для систем кондиционирования с низконапорной вихревой трубой существенно зависит также от стоимости охлаждающей воды*
Эксплуатация устройств с вихревыми трубами экономически целесообразна, в большинстве случаев, при ограниченной годовой продолжительности их работы, т.е. для условий средних географических широт, что определяет перспективность использования рассмотренных систем в большинстве районов нашей страны.
10. Совокупность результатов проведенных исследований позволяет использовать их в качестве научной основы цри расчете и проектировании систем технологической осушки и кондиционирования воздуха с вихревыми трубами. Это подтверждается апробацией результатов в промышленности и цризнанием большинства предложенных конструктивных решений отечественными изобретениями.
Библиография Дыскин, Лев Матвеевич, диссертация по теме Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
1. Абрамович Г.Н, Прикладная газовая динамика. 1.: Наука, 1969. - 824 с.
2. Азаров А.И. Охлаждаемая вихревая труба с нестационарным, тепловым потоком // Холодильная техника и технология. Киев : Техника, 1973. - Л 17. - C.4I-44.
3. Азаров А.й. Характеристики вихревой трубы с рециркули-руицим горячим потоком // Холодильная техника и технология. -Киев: Техника, 1974. I 18. - С.48-52.
4. Азаров А.И. Вихревой холодильник для кабины машиниста // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1974.1. С.95-99.
5. Азаров А,И. Обобщенная характеристика вихревого холодильника // Холодильная техника и технология. Киев: Техника,1979.-» 28. - С,29-31.
6. Азаров А.й., Муратов G.O., Самойлюк Г.П. Температурно-энергетические характеристики маломасштабных вихревых труб // Холодильная техника и технология. Киев: Техника, 1979. - $ 28. -С.26-28.
7. Азаров А.Й., Цыкунов Ю.И., Ладыженский Г.В. Исследование тепловозных вихревых юлодильников // Холодильная техника и технология. Киев: Техника, 1975. - № 21. - С.34-38,
8. Антонов Ю.В., Ревякин A.B., Тарасов B.C. Характеристики вихревой трубы с охлаждением горячего конца // Холодильная техника. 1970. -I I. - С.15-19.
9. Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. -М.: Стройиздат. 1982. 312 с.
10. Барсуков С.Й., Кузнецов В.И. Вихревой эффект Ранка. -Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та. 1983. 120 с.
11. Беспалов Д.П., Козлов В.Н., Матвеев 1.Т. Пснхрометри- ¡/ ческие таблицы. I.: Гидрометеоиздат. 1972. - 236 с.
12. Бирюк В.В. Вихревая регенеративная установка // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф.-Куйбышев,1974. С.46-52.
13. Бирюк В.В., Вилякин В,Е. Исследование работы вихревой конической трубы с охлаждением горячего конца // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф. Куйбышев, 1974. - С.138-142.
14. Бирюк В.В., Вилякин В.Е. Экспериментальное исследование охлаждаемой вихревой трубы // Вихревой эффект и его применениев технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1976.-С.90-96.
15. Бобровников Г.Н., Поляков A.A. Работа вихревых труб в технологических процессах судостроения // Технология судостроения. 1977. - 8. - С.43-47.
16. Богатых С.А. Циклонно-пенные аппараты. -I.: Машиностроение, 1978. 224 с.
17. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров 1.В. Кондицио- V нирование воздуха и холо до снабжение. М.: Стройиздат,1985.-367с.
18. Богуславский 1.Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции. М.: Отройиздат, 1977. - 280 с.
19. Бок О.Д., Цветков Ю.Н.»Кпизаров В.С-. Термоэлектрический осушитель сжатого воздуха // Холодильная техника.-1975. -№ 5. С.26-27.
20. Борисенко А.И., Высочин В.А., Сафонов В.А. Исследование параметров внутри вихревой трубы // Самолетостроение. Техника воздушного флота. Харьков,1976, - С.45-48.
21. Борисенко А.И., Высочин В.А., Сафонов В.А. 0 связивнешних характеристик вихревой трубы с видами воздействия на поток в её горячем участке //Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн.конф. -Куйбышев,1976.-С.62-67.
22. Борисенко А.И., Сафонов В.А., Еремин I.C. Использование вихревой трубы для кондиционирования воздуха//Проблемы совершенствования и развития оборудования для кондиционирования воздуха. Харьков, 1974. - C.X06-II0.
23. Борисенко А.И., Сафонов В.А.,Яковлев A.I. Влияние геометрических параметров на характеристики конического вихревого холодильника //Инженерно-физический журнал.-1968.-т.15.-Л 6.-С.988-993.
24. Бродянский В.М.,Мартынов A.B. Вихревая труба для сепа- 1/ рации природного газа //Новости нефтяной и разовой промышленности. Газовое дело,-1962. 1 5, - С.33-37.
25. Бухаров Ю.А., Мошкарнев I.M. Вентиляция кабин подъемных ¿фанов //Отопление, вентиляция и охрана атмосферы: Межвуз. сб. Иркутск, 1975, - С.45-53.
26. Вихревые аппараты /А.Д.Суслов, С.В.Иванов, А.ВЛурашкин, Ю.В.Чижиков. -М.: Машиностроение. 1985. 256 с.
27. Вихревые трубы с внутренним оребрением горячего конца/ В.П.Алексеев, А.И.Азаров, А.В.Анисимов, Ю.М.Симоненко//Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн.конф. Куйбышев, 1976. - С,113-118,
28. Вихревые трубы. Термины и определения: ГОСТ 22616-77.- ^ М.: йзд-во стандартов, 1977. 6 с.
29. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы \f ?I
30. П Всесоюз.науч.-техн.конф. Куйбышев, 1976. - 274 с.
31. Вихревой эффект и его цромышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1981.- 444 с. ^,
32. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы1У Всесоюз. науч.-техн.конф. Куйбышев, 1984. - 283 с. v''f
33. Воронец Д., Козич Д. Влажный воздух. Термодинамические свойства и применение: Пер. с сербохорват.-М.: Энергоатомиздат, 1984. 136 с.
34. Воронин В.Г., Иванов C.B., Чижиков JQ.B. Исследование характеристик вихревой трубы при работе на газожидкостной смеси// Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1981. С,84-87.
35. Воронин Г.В., Чижиков Ю.В. Малорасходные вшфевые трубы для индивидуального кондиционирования //Вихревой эффект и . его црименение в технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн.конф.-Куйбышев, 1976. C.I68-I7I.
36. Высочин В.А., Сафонов В.А, Экспериментальное исследование рабочего процесса вихревой трубы // Инженерно-физический журнал. 1983. - Т.44. - * 2. - С.235-242.
37. Герасименко Г.П., Герасименко В.Г., Ецутаев Г.А. К вопросу определения холодопроизводительности шахтных вихревых кондиционеров // Вихревой эффект и его промышленное применение : Материалы Ш Всесоюз.науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1981. С.227-23СХ
38. Гоголин А.А, Осушение воздуха холодильными машинами.-М.: Госторгиздат, 1962. 103 с.
39. Горбатов В.М., Финкельштейн Г.М. Вихревые холодильники, М. : ЦШТИпищепром, 1963. - 80 с.
40. Гроздовский Г.Л.» Кузнецов Ю.Е. К теории камеры для вихревого охлаждения газового потока //Известия АН СССР, ОТН,-1954. & 10. - C.JI2-II8.
41. Гуляев А,И. Эффект Ранка при низких температурах // Инженерно-физический журнал. -1965. Т.9. 3. - С.354-357.
42. Гуляев А.И. Исследование вихревого эффекта // Журнал технической физики. -1965. Т.35. - & 10. - C.I869-I88I.
43. Гуляев А.И. Исследование конических вихревых труб // Инженерно-физический журнал. 1966. - Т.10. - $ 3.- С.326-331,
44. Гухман A.A. Некоторые вопросы теории процессов конвективного теплообмена высокой интенсивности// Журнал технической физики. 1953. - Т.23, - # 6. - C.IQ64-III4.
45. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974. - 592 с.
46. Дорофеев В.М. Охладцающая установка с вихревой трубой // Тр. Куйбышев.авиац. ин-та. Куйбышев,1958, -Вып.6.-С.69-72.
47. Дубинский М.Г. Вихревой энергоразделитель потока// Известия АН СССР, ОТН. 1955. - Ж 6. - С.47-53.
48. Единая система защиты от коррозии и старения. Воздух сжатый для распыления лакокрасочных материалов: ГОСТ 9.010-8.-М,: Изд-во стандартов, 1980. II с.
49. Ентов В.М., Калашников В.Н., Райский Ю.Д. О параметрах, определяющих вихревой эффект // Известия АН СССР, Механика жидкости и газа. 1967. - 1 3. - С.32-39.
50. Еремин Л.С., Бондарь П.Т.,Сафонов В.А. 0 целесообразности использования вихревых труб в кондиционерах для кабин буровых станков //Кондиционеры. Калориферы. Вентиляторы: Эксцресс-информ./ЦНШГ' строймаш. С ер .У1. -М.,1974. 6. С. 1-4.
51. Загоруйко В.А. Осушение трюмного воздуха при помощи холодильной машины/Долодильная т ехника'. -1963. -i 2. -С.27-32.
52. Загоруйко В.А, Исследование процессов осушения влажного воздуха с помощью воздушных холодильных машин // Судостроение и морские сооружения. Харьков, 1966. - Вып.З. - С.18-24.
53. Захаров Ю.В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. Л.; Судостроение, 1979. - 583 с.
54. Зеликовский И.Х., Каплан Л.Г. Малые холодильные машины и установки. М.: Пищ. лро-сть, - 1978. - 416 с.
55. Ильекий О.Г., Юдин A.C. Применение вихревых трубок на объектах магистральных трубопроводов // Газовая промышленность.-1968. Л 5, - С.16-19.
56. Иртикеев Ю.Г., Меркулов А.П. Вихревые аппараты "Комфорт" и "Малыш" // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1974. С.127-130.
57. Иртикеев Ю,Г., Толстоногой А,П. Вихревые газожидкостные сепараторы // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн.конф.- Куйбышев, 1976, С.166-168.
58. Использование вихревого эффекта в химической технологии/ В.М.Бродянский, И.ЛДейтее, А.В.Мартынов и др.// Химическая промышленность,- 1963. &4. - С.32-36.
59. Казаков A.M. Основные типы осушителей воздуха // Водо- <V снабжение и санш;техника. 1981. - № 12. - C.IQ-II.
60. Калашников В.Н. 0 некоторых закономерностях температурного разделения газа в вихревой трубе // Известия АН СССР, Механика жидкости и газа. 1968. - Л 2. - C.I03-X06.
61. Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в кабинах подъемных кранов и пультов управления горячих цехов // Водоснабжение и сан.техника. 1977. - Jfe 3. - С.32-35.
62. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндаин А.Е. Техническая V термодинамика. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 с.
63. Кожинов В.Ф., Кожинов Й.В. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1974. - 160 с.
64. Кокорин 0.Я. Установки кондиционирования воздуха. у М.: Машиносароение, 1978. - 264 с.
65. Колышев Н.Д., Левичев И.В. К вопросу исследования вихревого эффекта на высоких давлениях // Некоторые вопросы исследования теплообмена и тепловых машин: Тр. Куйбышев, авиац. ин-та. Куйбышев, 1973. - Вып. 56. - С.59-63.
66. Кошкин H.H., Швецов И.А. Расчет величины температурной эффективности вихревой трубы // Холодильные машины и аппараты: Сб. / ЛТИХП. Л., 1975. - С.29-33.
67. Кудрявцев В.М., Цыбров А.Ю. Исследование вихревой трубы, работающей на газах различной физической природы // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. цауч.-техн.конф. Куйбышев, 1981. - С. 129-132.
68. Кузьмин A.A., Муратов G.O., Симоненко Ю.М. Маломасштабные вихревые трубы // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы 1У Всесоюз. науч.-техн.конф.-Куйбышев,1984.-С.63-66.
69. Курган A.A. Некоторые результаты экспериментального исследования вихревой трубы с испарительным охлаждением// Вихревой эффект и его промшшенное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. Куйбышев, 1981. - C.II2-II6.
70. Курган A.A. Особенности опытно-конструкторских разработок вихревых технологических кондиционеров и их применение в судостроении // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз.науч.-техн.конф.-^Куйбышев,1981. С.224-227.
71. Ландау Д.Д.,Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиздат, 1958. - 532 с.
72. Максвелл Дж.К. Пояснения к динамической теории газов// Основатели кинетической теорий газов: Сб.работ.-М.Л.,1937.1. G.185-220.
73. Мартынов A.B. Миниатюрная неадиабатная вихревая труба// Холодильное и компрессорное машиностроение /ЦИНТЙхимнефтемаш,-1968. № I. - G.23-24.
74. Мартынов A.B., Бродянский В.М. Вихревая труба с внешним охлаждением // Холодильная техника. 1964.-ü 5.-С.46-51.
75. Мартынов A.B., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? М.: Энергия, 1976. - 152 с.
76. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов. М.: Энергия, 1972. - 216 с.
77. Мартыновский B.C., Алексеев В.П. Исследование эффекта вихревого температурного разделения газов и паров // Журнал технической физики.- 1956. Т.26. -Вып.10. - С.2303-2315.
78. Мартыновский B.G., Войтко A.M. Эффект Ранка при низких давлениях // Теплоэнергетика.-1961. № 2. - G.80-85.
79. Мартыновский B.C., Парулейкар Б.Б. Температурное разделение воздуха на холодном конце вихревой трубы // Холодильная техника. 1959. - J& 2. - С.29-32.
80. Мартыновский B.C., Парулейкар Б.Б. Эффективность вихревого метода охлаждения // Холодильная техника.-I960.I.-C.3-8.
81. Меркулов А.П. Осушение сжатого воздуха методом конденсации и вымораживания// Холодильная техника.-1965.5.-С.34-37.
82. Меркулов А.П, Вихревой эффект и его применение в технике. -М.: Машиностроение,1969. 184 с.
83. Меркулов А.П., Беседин М.И., Бирюк В.В. Исследование работы установки с каскадной схемой вихревых труб // Некоторые вопросы исследования теплообмена и тепловых машин: Тр. Куйбышев, авиац. ин-та. Куйбышев, 1973. - Вып.56. - С.126-133.
84. Меркулов А.П., Кекконен Л.С. Исследование вихревых труб с криволинейной осью симметрии // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1981. C.73-8Q.
85. Меркулов А.П., Колышев Н.Д, Исследование температурных полей вихревой трубы с диффузором // Вопросы микроэнергетики: Тр. Куйбышев, авиац.ин-та. Куйбышев, 1965.-Вып.22. - С. 167-177.
86. Метенин В.И. Экспериментальное исследование рабочего процесса воздушной вихревой холодильной установки // Холодильная техника. 1959. - 1 4. - С. 15-20.
87. Метенин В.И. Исследование вихревых температурных разделителей сжатого газа // Журнал технической физики, I960.1. Т.30. * 9. - C.I095-II03.
88. Метенин В.И. Исследование противоточных вихревых труб// Инженерно-физический журнал. 1964. -Т.7. - № 2. - С.95-102.
89. Метенин В.И,, Савельев С.Н. Исследование аэродинамики конических вихревых труб // Исследование холодильных машин:
90. Межвуз. сб.науч.тр. Л., 1979. - ■№ 2. - C.I08-II4.
91. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973. - 320 с.
92. Мурашсин A.B. Исследование вихревого холодильника с циркуляцией потока промежуточного давления // Тр.МВТУ им.Н.Э.Баумана. 1979. - № 296. - С.138-143,
93. Мухутдинов Р.Х., Гумеров М.З. Исследование вихревой трубы с винтовым замучивающим устройством // Технология нефти и газа. Вопросы фракционирования: Науч.-темат. сб./ УНИ. Уфа, 1975,-Вып.26(и). - С.216-225.
94. Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф. Куйбышев, 1974. - 276 с.
95. Очистка природного газа с помощью вихревого эффекта/ И.Л.Лейтес, В.П.Семенов, В.А.Половинкин и др.// Химическая промышленность. 1970. - № 5. - С.25-30.
96. Очистка природного газа от сернистых соединений низкотемпературной абсорбцией конденсирующимися углеводород ами / М.А.Жидков, ИД.Лейтес, Б.Г.Тагинцев, В.В.Атаманова // Газоваяпромышленность, 1974. - Jfc 6, - G.43-46.
97. ХОЗ. Пекер Я,Д., Мардер Е.Я. Справочник по оборудованию для кондиционирования воздуха. Киев: Будивельник, 1977. -232 с
98. Пиралишвили Ш.А., Михайлов В.Г, Экспериментальное исследование вихревой трубы с дополнительным потоком // Некоторые вопросы исследования теплообмена и тепловых машин: Тр. Куйбышев. авиац. ин-та. Куйбышев,1973,- Вып.56. - С.64-74.
99. Шфалишвили Ш.А., Новиков H.H. Термодинамический анализ одной схемы вихревого термостата // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз. науч.-техн.конф.-Куйбышев, 1976. G.29-36.
100. Пиралишвили Ш.А., Новиков H.H. Влияние входной температуры на эффекты энергоразделения в вихревых термотрансформаторах // Инженерно-физический журнал.- 1983. Т.45. - й 3. -С.377-380.
101. Половец Ю.А., Курган A.A. Экспериментальное исследование вихревой трубы с охлаждающим жидкостным вихрем // Тр. Николаев, кораблестроит. ин-та. Николаев, I979.-J& 150,-С.84-91.
102. НО, Правила 28-64. Измерение расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. М.: Изд-во стандартов, 1964. - 148 е.
103. I. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и ^ приборы. М.: Энергия, 1978. - 704 с.
104. Прохоров B.I. Системы ковдиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. М. : Стройиздат, 1980. - 160 с.
105. XI3, Райский Ю.Д., Тункель I.E. Разделение парогазовых смесей в вихревой трубе // Химическая промышленность. 1973. -» 10. - С.63-65.
106. Райский Ю.Д., ЗУнкелъ I.E. О влиянии конфигурации и длины вихревой трубы на процессы энергетического разделения газа // Инженерно-физический журнал. -I974.-T.27.- Jfe. 6.-C.II28-II33.
107. Ривкин С.Л., Александров A.A. Теплофизическже свойства воды ж водяного пара. М.: Энергия, 1980. - 424 с.
108. Рымкевич A.A., Халамейзер М.Б. Управление системами кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1977. - 279 с.
109. Савино И.М., Рэгсдейл Р.Г. Некоторые измерения температуры и давления в ограниченных вихревых полях // Теплопередача. 1961. - Т.83. - I I. - С.41-48.
110. Селиверстов В.М. Расчеты судовых систем кондиционирования воздуха. Л.: Судостроение, 1971. - 264 с.
111. Создание комфортных условий при работе в защитном снаряжении / Ю.А.Антонов, Н.С.Николаев, Р.С.Тер-Ионесян, Ю.В.Чижиков /7 Холодильная техника. 1971. - Л 10, - С. 10-13.
112. Соколов Е.Я. Характеристика вихревой трубы // Теплоэнергетика. 1966. - Л 7. - С.62-67.
113. Способ выделения аммиака из продувочных газов синтеза/ Г.А.Комарова, И.Л.Лейтес, Т.В.Житкова и др, // Химическая промышленность. 1975. - Л 4. - С.37-40.
114. Справочник до физико-техническим основам криогеникн / М.П.Маяков, Н.Б.Дашлов, А.Г.Зельдович, А.Б.Фрадков. й.: Энергия, 1973. - 392 с.
115. Суслов А.Д., Чижиков Ю.В. Методика расчета вихревых холодильников // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения: Тр. I науч.-техн.конф. -Куйбышев, 1974. С.40-46.
116. Такахама I., йокосава X. Энергетическое разделение потоков в вихревой трубе с диффузорной камерой // Теплопередача. 1981. - Т.103. - & 2. - С.10-18.
117. Тер-Ионесян P.C. К оптимизации пневматического кондиционера // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз.науч.-техн.ковф, Куйбышев, I981. - С.233-238.
118. Торочешников Н.С., Лей тес И. А., Бродянский В.М. Исследование эффекта температурного разделения воздуха в прямоточной вихревой трубе // Журнал технической физики. 1958. -Т.28. - Вып.6. - C.I229-I236.
119. Упский В.А. Исследование структуры потока при вихревом эффекте в адиабатных условиях // Эффективность теплоэнергетических процессов / Даяьневост. политехи. ин-т. Владивосток, 1979. - Вып.2. - С.68-79. - Деп. в йнформэнерго, $ Д/699.
120. Установки осушки воздуха: Каталог.- М.: ЩНШхимнефте-маш, 1984. 20 е.
121. Черниченко В.К., Юцкевич М.В. Вихревые трубы для индивидуального охлаздения горнорабочих // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз.науч.-техн.конф.-Еуйбышев, 1981. C.2I&-222.
122. Чижиков Ю.В. Определение диаметра вихревой трубы в зависимости от степени расширения газа // Известия вузов СССР, Машиностроение. 1972. - $ 7. - С.87-89*
123. Чижиков Ю.В. Исследование расходных характеристик вихревой-трубы // Тр.МВТУ им. Н.Э.Баумана, 1976. Л 239. -С.127-129.
124. Штым А.Н., Упский В.А. Термодинамический анализ вихревого эффекта Ранка-Хильша // Эффективность теплоэнергетических процессов: Межвуз.сб. / ДГУ, Владивосток, 1976. - Выи.1. - С.159-170.
125. Юцкевич М.В. К вопросу работы вихревых труб на влаж- у7 ном воздухе // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн.конф. 1фйбышев, 1981. - С.194-197.
126. Erdelyi I. Wirkung des Zentrifugalkraftfeldes aufden Wanaezustand der Gase, Erklärung der Kanque Erscheinungforschung auf dem Gebiete des Ingeneurwesens.-I962.-B.28.-N.6.-S.I8I-I86.139» Fulton C.D» Haiique' s ЪаЬ& // Refrigerating Engineering,
127. Journal of Ше ASRE.-1950.-V.58.-iu 5.-P.473-4?9.
128. Kotas T.J» Research notes Streamline pattern in a confined vortex flow// Journal Mechanical Engineering Sciences 1977*-V.19•-».1.-P.38-41.
129. Gasstromes: Pat. 926?29 FRG, МЕИ F 25B 9/02.5
130. Milton R.E. (R.L.K.) Makwelian Demon at Work// Industrial and Engineering Chemistry (Ind.Ed.) .-1946.-¥.38.-1.5.
131. Otten E.H. Producing Gold Air // Engineering.-Angust I958.-V.I86.-N.482I.-P.I54-I56.150» Paruleear B.B. Short vortex tube// Journal of Refrigeration»- I96I.-V.4.-P.74-80.
132. Rubik E., Rosinski M. Zastosowanie rurki wirowej w systemaeh klimatyzacji // Prace laukowe Instytutu Inzynierii Chemiczaej i Urzadzen Cieplnych Politechniki Wroclawskiej.-1977.-V.35.-H.4.-S.261-270.
133. Scheller W.A., Brown G.M. The Ranque-Hilsch Vortex Tube // Industrial and Engineering Chemistry.-I957.-V.49.-I.6.-P.IOI3-IOX6.
134. Scheper G.W. The Vortex Tube-Internal Flow Data and a Heat Transfer Theory// Refrigerating Engineering, Journal of the ASRE.-I95I»-V»59.-W.I0»-P.985-989, 1018.
135. Schieht M.H. Kritische Gedanken zur Erdelyi1schen Wirbelrohr- Theorie // Kaltetechnik.-I964.-B.I6.-N.I.-S.19-21.
136. Shakson R.H. Portable Gas Conditioning Apparatus: Pat»3103104 USA, MKiJ I 25B 9/02.
137. The Demon Again / A.W. Rudkin, I.R. Roebuck, A.Foa, W.J. Taylor (R.L.K.) //Industrial and Engineering Chemistry (Ind.Ed.).-I946.-V»36.-1.12.-P.5,8,10,12,14.
138. Van Patten R.E., Gaudio R. Vortex Tube as a Thermal
139. Protective Device // Aerospace Medicine.-V.40.-H.3»-P. 289-292.
140. Webster D.S. An Analysis of tke Hilseh Vortex Tube // ^Refrigerating Engineering. Journal of the ASKE.-1950.-V.58.-N.2.-P.163-169.
141. Работы, опубликованные по теме диссертации:
142. Дыскин Л.М. Течение закрученного потока в кольцевом диффузоре II Изв.вузов СССР. Энергетика. 1971. -18.-C.II8-I22.
143. Исследование способов осушения воздуха для станций озонирования: Отчет о НИР / Горък.инж.-строит.ин-т; Рук. Дыскин Л.М. Инв. Л 26I/T. - Горький, 1973. - 48 с.
144. Дыскин Л.I. Расчет параллельно работающих вихревых труб для систем индивидуального кондиционирования воздуха // Водоснабжение и сан.техника. 1975. - № I. - С.17-19.
145. Дыскин Л.М., Бажан П.И. Температурная характеристика системы вихревая труба-теплообменник.// Судовые энергетические установки: Тр. Горьк. ин-та инж. вод.транс. 1975. - Вып.140, ч.2. - СД68-178.
146. Дыскин Л.М., Крамаренко ÍI.T. О зависимости температурной характеристики от длины вихревой трубы II Тез.докл.
147. П Всесоюз,вауч.-техн.кон$. "Вихревой эффект ж его промышленное применение". Буйбышев, 1975. - С.23-24.
148. Агафонов Б.А. , Дыскин Л.М. Некоторые результаты исследования низконапорных вихревых труб II Тез.докл. П Всесоюз. науч.-техн.конф. "Вихревой эффект и его промышленное применение". 1$гйбышев, 1975. - С.26-27.
149. Исследование вихревых труб для систем вентиляции: отчет о НИР / Горьк.инж.-строит.ин-т; Рук. Дыскин Л.М. № ГР75029280; инв. Л Б 424329. Горький, 1975. - 83 с.
150. Вихревой тстолет-осуштель воздуха: Информ. листок/ Л.М.Дыскин, П.Т.Крамаренко. Горыщй, 1976. - 4 с. - (Горьк. ЦНГИ. Л 365-76) .
151. Днекин Л.М., Цой Е.Н. Влияние развихритеяя холодного потока на характеристики вихревой трубы //Отопление и вентиляция: Межвуз.сб. Иркутск, 1976. - С,184-188.
152. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т., Хайруэдинов P.M. Обобщение характеристики вихревой трубы / Горьк. политехн. ин-т им. А.А.Жданова. Горький, 1976. - 8 с. - Деп, в Нййинформтяжмаш, I 128.
153. Дыскин Л.М. О влиянии начальной влажности воздуха на работу вихревой трубы / Горьк. гос. ун-т жм.Н.И.Лобачевского. -Горький, 1976. 6 с. - Деп. в ВИШТИ 24.12.76, В 4524^76.
154. Дыскин Л.М., Крамаренко П. Т. О коэффициенте расхода вихревых труб / Горьк. гос. ун-т им.Н.И.Лобачевского. «Горький, 1976. 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 18.11.76, И 4015-76.
155. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Влияние размера спрямляющей крестовины на характеристики вихревой трубы / АН БССР. Ред. "Инж.-физ. «урн." Минск, 1976. - II с. - Деп. в ВИНИТИ 09.11.76, W 3889-76.
156. Дыскин Л.М., Агафонов Б.А. Некоторые результаты исследования шзконапорных вихревых труб // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз.науч.-техн. конф. -Куйбышев, 1976. С.36-40.
157. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О зависимости температурной характеристики от длины вихревой трубы // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы П Всесоюз. науч.-техн. конф. Куйбышев, 1976, - C.4I-44.
158. Дыскин Л.M. Методика расчета на ЭВМ установки для осушения воздуха / Горьк. гос. ун-т им.Н.И.Лобачевского. -Горький,' 1976. 13 с. - Деп. в ЦЩМС Госстроя СССР, & 600.
159. Кокорин О.Я., Дыскин Л.М., Агафонов Б.А. Результаты исследования вихревой трубы низкого давления // Водоснабжение и сан.техника. 1977. -1 2. - С.18-20.
160. Дыскин Л.М. Использование вихревых энергоразделителей в системах вентиляции // Очистка вентиляционных выбросов и зашита воздушного бассейна от загрязнения: Тез.докл. Всесоюз.науч. конф. Ростов-на-Дону, 1977. - C.29I-292.
161. Дыскин Л.М. Использование вихревых труб в системах воздушного отопления // Проблемы теплоснабжения и вентиляции в условиях климата Восточной Сибири: Межвуз.сб. Иркутск, 1977.- С.28-30.
162. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Экспериментальное исследование коэффициентов расхода вихревых энергораздежтелей // Изв.вузов СССР. Машиностроение. 1978. - I 4. - С.85-87.
163. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О влиянии внутренней нарезки на эффективность вихревой трубы // Инж.-физ. журн. 1978.- Т.35, В 2. С.218-220.
164. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Расчетное определение характеристик вихревой трубы / Горьк. гос. ун-т им.Н.И.Лобачевского. Горький, 1978. - 70 с. - Деп. в ВИНИТИ 29.09.78,» 3127-78.
165. A.c. 620760 СССР, МНИ F 25В 9/02. Вихревая труба / К.А.Васильев, Н.А.Буелаев, Л.М.Дыекин. Опубл. в Б.И., 1978, 1 31.
166. Дыскин Л.М., Крамаренко П. Т. О влиянии геометрической формы на температурные характеристики вихревых энергоразделите-лей // Эффективность и качество строительства: Тез.сообщ. кобж.конф. Горький, 1979. - С.86-87.
167. Дыскин Л.М. Система вентиляции с низконапорной вихревой трубой // Основные направления повышения качества и эффективности проектирования ж монтажа систем отопления и вентиляции зданий и сооружений: Тез. докл. к Всесоюз. совещ. М., 1979. - С.105-106.
168. A.c. 659841 СССР, ЫКИ F 24F 3/14; Г, 25В 9/02. Установка для осушки газа / А.Л.Баранов, Л.М.Дыскин, А.Г.Севастьянов. Опубл. в Б.И., 1979, J* 16.
169. A.c. 695968 СССР, МКЙ С02В 1/38. Установка для озонирования воды / Л.А,Васильев, Л.М.Дыскин, Л.Н.Рынскжй. -Опубл. в Б.И., 1979, 1 41.
170. A.c. 713593 СССР, ВШИ. В 05В 7/16; В05В 13/00. Установка для нагрева и распыления лакокрасочного материалы / Л.М.Дыскин, А.А.Лосев, И.И.Хайтун. Опубл. в Б.И., 1980, Jfc 5.
171. Дыскин Л.М., Севастьянов А.Г., Роговцев А.К. Экспериментальная установка осушки воздуха для станции ППВ типа "Озон"// Передовой опыт и новая техника / ЦБНТИ Минречфлота. 1980. - Вып. 6 (78). - С.44-50.
172. A.c. 731208 СССР, ШЕИ Р 24 F 5/00. Установка кондиционирования воздуха / Н.А.Буслаев, К.А.Васильев, Л.М.Дыскин, С.А.Богатых. Опубл. в Б.И., 1980, Л 16.
173. Дыскин Л.М,, Климов Г.М. Система кондиционирования воздуха с использованием вихревой трубы // Водоснабжение и сан.техника. 1980. - В 6. - С.16-17.
174. Дыскин Л.М., Севастьянов А.Г. Экспериментальные характеристики вихревых труб судовых озонирующих установок //
175. Проектирование и эксплуатация энергетических установок судов: Тр.Горьк. ин-та инж. вод. трансп. 1980. -Вып. 179. - СД35-150.
176. A.c. 775545 СССР, МШ Р25В 9/02; Р24Р 3/08. Установка для кондиционирования воздуха / Л.М. Дыскин, И.И.Хайтун. -Опубл. в Б.И., I98Q, Ш 40.
177. A.c. 803984 СССР, МКИ B05B7/I6. Краскораспылитель / Л.М.Дыскин, Л.С.Корнилова. Опубл. в Б.И., 1981, I 6.
178. A.c. 807000 СССР, fflffi Р25 В9/02. Вихревая труба / Л.М.Дыскин, Н.А.Буслаев, К.А.Васильев. Опубл. в Б.И., 1981, В 7.
179. A.c. 821851 СССР, ММ F24F 3/14. Установка для кондиционирования воздуха / Л.М.Дыскин, Г.М.Климов. Опубл. в Б.И., 1981, № 14.
180. Дыскин Л.М. Осушка сжатого воздуха охлаждением // Исследования в области теплоснабжения и вентиляции: Межвуз.темат. сб. тр. Л., 1981. - С.21-26.
181. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. О взаимодействии энергии в закрученном потоке газа // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. науч.-техн. конф. Куйбышев, 1981, - С.56-59.
182. Дыскин Л.М., Климов Г.М. Кондиционирование воздуха в установках с низконапорной вихревой трубой // Вихревой эффекти его промышленное применение: Материалы Ш Всесоюз. научн.-техн. конф. Куйбышев, 1981. - C.2I6-2I9.
183. Дыскин Л.М. Определение оптимальных режимов работы вихревых осушителей воздуха // Совершенствование методов расчета ж систем теплоснабжения и вентиляции: Межвуз. темат. сб. тр. Л., 1982. - С.71-77.
184. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Характеристики вихревойтрубы с непроточным охлаждением / АН БССР. Ред. "Инж.-физ. журн". Минск, 1982. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.03.82,* 1463-82.
185. Вихревой воздухоосушителы Информ.листок / Л.М.Днскжн, И.И.Хайтун. Горький, 1982. -4с.- (Горьк. ЦНТИ, * 30-82).
186. Воздухоочиститель озонирующей установки: Информ.листок / Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин. Горький, 1982. -4 с.-(Горьк. ЦНТИ, * 32-82 НТД).
187. Защита паровых турбин от стояночной коррозии: Информ. листок / В.И.Мвдцрнн, Р.М.Лапшин, Л.М.Дыскин. Горький, 1982. -4 с. - (Горьк.ЦНТИ, * 634-82).
188. A.c. 899496 СССР, МКИ C0ZF 1/78. Устройство для озонирования воды / Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин. Опубл. в Б.И.,1982, В 3.
189. A.c. 956031 СССР, МКИ В 04С 5/20. Устройство для осушки сжатого газа / Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин. Опубл. в Б.И., 1982,.* 33.
190. A.c. 992949 СССР, МКИ Г 25 В 9/02. Вихревая труба / Л.М.Дыскин. -Опубл. в Б.И., 1983, * 4.
191. A.c. 1032288 СССР, МКИ Г 25В 9/02. Вихревая труба / Л.М.Дыскин, П.Т.Крамаренко. Опубл. в Б.И., 1983, * 28.
192. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Радиальный градиент температуры в закрученном потоке газа // Пром.теплотехника.1983. Т.5,.* 2. - С.33-38.
193. A.c. 1058597 СССР, МЕИ BOI jf 19/04; C02F 1/00. Установка для извлечения аммиака из сточных вод / В.В.Найденко, Ю.Ф. Колесов, Л.А.Васильев, Л.М.Дыскин. Опубл. в Б.И., 1983, № 45.
194. Дыскин Л.М. Экспериментальные характеристики вихревого воздухоосушителя // Вопросы отопления и вентиляции производственных зданий: Межвуз.темат.сб.тр. Л., 1983. - С.37-43.
195. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Характеристики вихревой трубы с различными дроссельными устройствами // Отч.науч.-техн. конф. по итогам реализации целевой комплексной программы "Строительный комплекс": Тез.докл. Горький, 1984. - С.94-97.
196. Миндрин В.И., Лапшин P.M., Дыскин Л.М. Воздухоосушитеяь системы защиты паровых турбин от стояночной коррозии // Изв.вузов СССР. Энергетика. 1984. - Ш 2. - C.II2-II5.
197. Дыскин Л.М. К расчету дроссельного устройства вихревой трубы / АН БССР. Ред. "Инж.-физ.журн." Минск, 1984. -8с.-Деп. в ВИНИТИ 06.01.84, £ 202-84.
198. Дыскин Л.М., Крамаренко П.Т. Энергетические характеристики вихревых микротруб / Инж.-физ.журн. 1984. - Т.47, Л 6. - С.903-905.
199. A.c. 1096462 СССР, МКИ Р 25 В 9/02. Вихревая труба / Л.М.Дыскин. Опубл. в Б.И., 1984, В 21.
200. Исследование вихревых труб: Отчет о НИР / Горьк.инж,- ~ строит.ин-т; Рук.Дыскин Л.М. Л ГР 81049358.- Горький, 1984.- 69с.
201. Дыскин Л.М. »Крамаренко П. Т. Экспериментальные характеристики вихревых мжкротруб // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы 1У Всесоюз.науч.-техн.конф,- Куйбышев, 1984. -С.66-74.
202. Дыскин Л.М. О регулировании вихревых труб // Повышение эффективности использования газообразного ж жидкого топлива в печах ж отопительных котлах: Межвуз.темат.сб.тр.-Л.,1984.-0.96-101,
203. Дыскин Л.М. К расчету вихревых термостатов // Изв. вузов СССР. Энергетика. 1985. - Р 10. - C.I0I-I04.
204. Дыскин Л.М. Характеристики вихревого осушителя со снижением давления сухого воздуха // Совершенствование систем отопления и вентиляции: Межвуз.темат.сб.тр. Л., 1985.1. С. 89-93.
205. Дыскин Л.М. Тепловлажностный расчет вихревого возду хоосушителя // Изв.вузов СССР. Энергетика, 1986. - Р 8. -С. 72-76.
206. A.c. 1239477 СССР, МКИ F25 В 9/02. Установка для осушки газа / Л.М.Дыскин, Л.А.Васильев, В.И.Миндрин. Опубл. в Б.И., 1986, Р 3.
207. Дыскин Л.М. Характеристики воздухоосушителя с парал лельно соединенными вихревой трубой и теплообменником // Изв. вуЭов СССР. Энергетика. 1987. - Р 7. - С.85-90.
208. Дыскин Л.М. К рвсчету испарительного охлаждения вих ревой трубы воздухоосушителя // Экономия ресурсов в системах теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз.темат.сб.тр. Л., 1987. - С.27-31.
209. Дыскин Л.М. Безразмерная холодопроизводительность вихревых труб // Изв.вузов СССР. Энергетика. 1989. - Р 3. -С.95-96.1. Р И Л Q I Е НШЯ1. РАСЧЕТэкономии от использования авторского свидетельства № 1032288
210. С внедрением авторского свидетельства №1032288 "Вихревая труба" происходит экономия заработной платы,увеличивается выпуск продукции, уменьшается процент брака.
211. Годовой фон^ц. времени одного станка цри двухсменной работе с учетом вывода в ремонт (6%) составляет: !1..2078 х 2 х 0,94 = 3906 ч .
212. Общий годовой Фонд времени для станков ГАП (11шт.)-42966 ч . ^ До внедрения фонд времени этих станков (см.сцравку №1) составлял: 42966 4307 * 38659 ч .
213. Общая стоимость станков (11шт.) 941113 руб.
214. Общая стоимость станков и производственного помещения составляет: I201113 руб.
215. Общая стоимость станков и производственного помещения после внедрения фильтра 5с учетом стоимости фильтра,см.справку №2,установлено 8 фильтров на II станков), составляет 1202084,2руб.
216. Годовой экономический эффект составит:
217. Э * Э! + Э2 * 25070 + 4608 = 29678 руб. Годовой обьем подложек по цеху № 2. 9450 штук на сумму 20275 руб., годовой выпуск годных подложек - 2835 штук,брак до внедрения фильтра составляет 70% (см.сцравку №3).
218. Общая стоимость оборудования и помещения 294725 руб. Общая стоимость оборудования и помещения после внедрения фильра, с учетом стоимости 5 фильтров (справка №2) - ¿95332 руб.
219. Обозна- 'Едини- Варианты^ ^ • Обоснование^
220. Показатели : чение . Ца До внед* После. исходныхизме- рения : вне- • данныхрения . дрен. • •1:2 : 3 4:5: 6
221. Годовой объем вы- Ат,Ар пускаемой продукции1. Процент брака
222. Процент выхода годной продукции
223. Приведенная стой- Ст,Ср мость продукции (подложки;
224. Удельные капиталь- Кт, Ко ные вложения на единицу продукциишт. 2835 283570 63,730 36,3 с2=руб. 7,16 5,92 КГ1. РУб, 103,96 86,08 К2=20275 СГ 2836 = 7»16РУб<302835 295332 2835 = 86,08руб.30 х 36
225. Экономический эффект составит: Э = (7,16+103,96x0,15-5,92-86,08x0,15)х2835=II170руб.430 3.
226. Таким образом общий годовой экономический эффект от внедрения фильтров по ГШ и цеху № 2 составляет:
227. Эг. = 29678 + II170 = 40848 руб.
228. Зам. начальника ПЭО Экономист ЭГЦЛу Т.А.Титова 'Дду^ ^ И.П.Ардашева4311. СПРАВКА Л'/
229. Работы по профилактике блока осушки выполнялись слесарем-ремонтником У разряда«1. Начальник участка Механик1. Слесарь-ремонтник
230. В.И.Антилов А.С.Гончаров Ю.И.ЕвдокимовI1. Зу^?*^ ¿¿¿у/4321. С'гуЛг ¿¿С А'.-'
231. Изготовление нестандартного оборудования в 17 кв. 1$85г
232. ЛЗ :Наименование : Вм : к-во :Труд-сть: Суша : Заказ- : Примечаниеп/п :оборудования гчерг.: :в ц/ч :в руб.: чих :
233. Вихревые фильтры 114828 5 500 607 цех 521. РАСЧЕТстоимости 1н/ч по ЦНО на изготовление нестандартного оборудования на 1985г
234. Средний разряд рабочего(сдельно) 5,51. Стоииость 1н/ч 0-75,4
235. Стоимость материала 0-37,7
236. Отчисление на соцстрах 0-08,31.21,4
237. Начальник цеха /я*—Забурдаев Экономист цеха С. Жукова1. С. /-¡¡¡го*-^- л
238. НОМЕНКЛАТУРА ПОДЛОКЬК ПО ЦЕХУ № 2п Наименование 'Кол-во • • : Цена • • • • • ' Сумма • *
239. Подложки ситаловые СТ-50-1-1
240. С0х48х06 5000 1-08 5400-0012. 1 Подложки из керамического материала "поликор" полированные с одной стороны 1-ой категории ЩЫ) 781000 ТУ 60x48x2 350 4-80 1680-00
241. Выпус годных подложек 2835 шт. в год. Брак 70%.1. Замначальника цеха 21. А.И.Бенедик1. СПРАВКА
242. Замначальника цеха Начальник участка Механик
243. А«И«Бенедик С.В.Ковалев Ю.В.Орфеев
244. УТВЕРЖДАЮ» «тель предприятия (организации)■ Шаповалов Н.А. ф и 0о внедрении результатов научно-исследовательской (опытно-конструкторской) работы
245. Разработка (и) Горьковского инженерно строительного института им. В. П. Чкалова.название вуза)л именно
246. Назначение внедренной (ых) разработки у.*) ОСУШКЭ СЖЭТ0Г0 В03ДУХЭ, ПОСТУШЮЩеГОраскрыть конкретные рабочие функции внедренной (ых)в генератор озона, 4разработки (ок)" . , , а.с. 659841 СССР, М Я24ЯЗД4;
247. Технический уровень разработки (ок). ' ' 'авторских свидетельства .с. 956031 СССР, МКИ В04С5/20на нчобротения, лицензий, патентов)
248. Оргапнзгпнопко-техннческпе прриму.мргткя СНЯЖвНИе Приведенных Затрат НЯ (пирометры, характеризующие степень качественного улучшения функциональных нлн эксплуатационныхвоздухоосушительпоказателей по сравнению с б;.зо|>ы.ч нлн заменяемым вариантом)
249. При этом-получен фактический (ожидается получить) экономический эффект с момента внедрения34,2тыс. руб.сумма цифрами и прописью) ' » не ГИСИ г,м. В. П. Чкалова.олегое уча7 * (название луз»}
250. П полученном экономическом эффекте составляет ^ЩИДЦаТЬ Четыре ТЫСЯЧИ ДВвСТИ РУ-б.ина)34,2 ятыс. руб. цкфрамл н прагнсью
251. Уведомление о получении фактического эконо иг'^ -кого эффекта (в случае, когда разработка •внедрена с ожидаемым Э1 о-:омиче<-кич эффгктом н по ней разработчику представляется. акт> будетвузу сообщено дополнительно в3®ТНерТ0Мт 89 г1. КВ|ПТЭЛ)
-
Похожие работы
- Разработка и исследование вихревых воздухоохладителей для средств индивидуальной теплозащиты
- Разработка конструкции барботажно-вихревого аппарата и исследование его аэрогидродинамических характеристик
- Повышение технологической эффективности аппаратов вихревого типа в системах газоочистки
- Разработка и исследование вихревых систем термостатирования авиационного оборудования
- Концепция кондиционера кабины транспортного средства на основе вихревого эффекта с целью улучшения условий труда водителя
-
- Котлы, парогенераторы и камеры сгорания
- Тепловые двигатели
- Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
- Машины и агрегаты металлургического производства
- Технология и машины сварочного производства
- Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы
- Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности
- Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств
- Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности
- Турбомашины и комбинированные турбоустановки
- Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
- Плазменные энергетические и технологические установки