автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Совершенствование сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения светлого типа

На правах рукописи

СЛЕСАРЕВ ДЕНИС ЮРЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СЖИГАНИЯ ГАЗОВОГО ТОПЛИВА В ГОРЕЛКАХ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕТЛОГО ТИПА

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ии3488565

Пенза-2009

003488565

Диссертация выполнена в ГОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент кафедры 11В Тольятгинского государственного университета Пелипенко В.Н.

доктор технических наук, профессор кафедры 11Б Московской государственной академии коммунального хозяйства и строительства Брюханов О.Н.

кандидат технических наук, профессор кафедры ТГВ Пензенского государственного университета архитектуры и строительства Прохоров С.Г.

Ведущая организация

ГОУ ВПО «Московский государственный строительный университет»

Защита состоится « 25 » декабря 2009 г. в « » часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.184.02 при ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Г. Титова, 28, корпус 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «23 » Н&ЯсКйА 2009 г.

Совет направляет Вам для ознакомления данный автореферат и просит Ваши отзывы и замечания в 2-х экземплярах направлять по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Г. Титова, 28, ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», диссертационный совет ДМ 212.184.02.

Ученый секретарь ( У®?77?^ Алексеева Т.В.

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для совершенствования, интенсификации и автоматизации различных технологических процессов необходимо использовать высококачественные тепло-энергоносители. В наибольшей степени требованиям качества соответствует природный газ - наиболее эффективное и экологически чистое топливо. Природный газ занимает доминирующее положение в структуре топливного баланса России, стран СНГ и Западной Европы.

Газовая промышленность - единственная отрасль в нашей стране, которая в прошедшем десятилетии не только сохранила объемы производства, но и продолжала работу по развитию Единой системы газоснабжения и укреплению позиций на внешних рынках. Газификация России - важный фактор в решении задач научно-технического прогресса и улучшения благосостояния народа. Применение газа дает значительный экономический эффект. Газ - не только топливо, но и ценное сырье для химической промышленности. Бесперебойная работа отрасли обеспечивает надежное тепло- и электроснабжение промышленности и населения в большей части регионов России.

Рациональное использование газообразного топлива позволяет получить значительный экономический эффект, а также повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции.

В последние годы в России уделяется значительное внимание проблеме сбережения невозобновляемых энергетических ресурсов во всех отраслях хозяйственной деятельности и, особенно, в сфере отопления и теплоснабжения. Актуальность энергосбережения в России подтверждается Федеральным законом № 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г. «Об энергосбережении» и принятым 21.11.08 в первом чтении Госдумой проектом закона ФЗ № 111730-5 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». Эти документы предусматривают планирование энергосбережения и повышение энергетической эффективности устройств и помещений, а также снижение потребления невозобновляемых энергетических ресурсов, экономию энергии при производстве материальных и иных благ. Особенно остро проблема энергосбережения встала в условиях мирового финансового кризиса.

Из практики теплоснабжения известно, что наиболее эффективное сжигание природного газа для целей отопления обеспечивают горелки инфракрасного излучения (ГИИ), работающие по принципу лучистого теплообмена.

Биологическое действие инфракрасного радиационного отопления благоприятно для человека. При лучистом отоплении тело человека отдаёт большую часть избыточного тепла путём конвекции окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру, чем тело. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие.

ГИИ используются для отопления крупных промышленных, общественных и сельскохозяйственных зданий. Особенно широко ГИИ стали использовать в системах децентрализованного теплоснабжения. Как показывает

(

зарубежная и отечественная практика, местные системы отопления с газовыми инфракрасными обогревателями эффективно экономят энергоресурсы при одновременном повышении уровня теплового комфорта потребителей. Однако сферы применения горелок инфракрасного излучения с открытым пламенем на современном этапе ограничены действующими санитарно-гигиеническими и пожарными нормативами. Поэтому наибольшее распространение получили инфракрасные излучатели темного типа на основе греющих труб. Однако данные излучатели характеризуются более низким лучистым КПД, экологическими и экономическими показателями по сравнению со светлыми излучателями с открытой огневой поверхностью.

Актуальность темы определяется недостаточной разработкой вопросов повышения энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Основное внимание в работе уделено важной задаче экономии природного газа при отоплении крупноразмерных зданий и сушки различных изделий и покрытий с помощью газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Целью работы является разработка способа повышения энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе автором решались следующие задачи:

1. Разработка способа работы инфракрасных горелок светлого типа, при котором экономия газа достигается за счет увеличения доли тепла отдаваемой в виде излучения;

2. Снижение эмиссии токсичных веществ в рабочую зону и окружающую среду, и как следствие - экономия платы за негативное воздействие на окружающую среду;

3. Расширение области применения за счет установки перед насадком экрана, прозрачного для инфракрасного излучения, изолирующего огневую поверхность и локализующего продукты сгорания.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. Разработана схема тепловых потоков газовых горелок инфракрасного излучения светлого типа с прозрачным экраном и без него, учитывающая конвективные потери;

2. Предложены балансовые уравнения, учитывающие охлаждение поверхности конвективными потоками, возникающими при обтекании огневой поверхности окружающим воздухом для горелок с прозрачным экраном и без него;

3. Установлена зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки горелок, оснащенных прозрачным экраном.

Научная новизна работы подтверждается патентом РФ на изобретение Яи 2367846 С2 «Способ сжигания газа и горелка для его осуществления».

Практическое значение результатов работы:

• уточнена методика теплотехнического расчета горелок инфракрасного излучения светлого типа, оснащенных прозрачным экраном;

• по результатам исследований предложен и апробирован способ беспламенного сжигания газового топлива, осуществляемый в газовых инфракрасных излучателях светлого типа, оснащенных прозрачным экраном, изолирующим огневую поверхность и продукты сгорания, позволяющий при этом увеличить эффективность и экологические показатели горелок.

Результаты исследований могут использоваться при разработке и производстве отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа, для повышения их энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности.

Результаты диссертационной работы были внедрены на предприятиях Самарской области: ОАО «Волжско-Уральская Транспортная компания», ЗАО НПК «Универсал». Годовой экономический эффект от использования газовых инфракрасных излучателей, оснащенных прозрачным экраном, работающих при а = 1,4 в системе инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий железнодорожных грузовых вагонов составил 66,6 тысяч рублей в год за счет снижения расхода газа при объеме производства 520 единиц в год. Акты внедрения приведены в приложении. На защиту выносится:

• схема тепловых потоков газовых горелок инфракрасного излучения светлого типа, с прозрачным экраном и без него, учитывающая конвективные потери;

• балансовые уравнения, учитывающие охлаждение поверхности конвективными потоками, возникающими при обтекании огневой поверхности окружающим воздухом для горелок с прозрачным экраном и без него;

• математическая модель, описывающая зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки инфракрасных горелок, оснащенных прозрачным экраном;

• результаты исследований горелки инфракрасного излучения ГИИ -1,85, оснащенной прозрачным экраном при работе на бедной газовоздушной смеси на газе низкого давления с принудительной подачей воздуха и на газе среднего давления без принудительной подачи воздуха;

• результаты исследований горелки инфракрасного излучения ГИИВ -3,65, оснащенной прозрачным экраном при работе на бедной газовоздушной смеси на газе среднего давления;

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на Самарской областной студенческой конференции. - Самара: СГАУ, 2003, 2005 г.г., конференции «Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов». Сборник трудов. -

Тольятти: ТГУ, 2004 г., научных чтениях студентов и аспирантов. - Тольятти: ТГУ, 2005 г., II Международной научно-практической конференции «Дни науки - 2006». - Украина, Днепропетровск: 2006 г., Международной научно-практической конференции «Научный потенциал мира - 2007». - Украина, Днепропетровск: 2007 г., II Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - Москва: МГСУ, 2007 г. Публиковались в Объединенном научном журнале № 14. -Москва: сентябрь 2007 г., журнале ГАЗ - Саратов: 2008, январь, №1, журнале «Инженерные системы» - М.: АВОК Северо-запад, 2009, №1, журнале «Известия высших учебных заведений. Строительство» - Новосибирск: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 2009, №10.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 12 научных публикациях, в том числе в одном издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основной части, основных результатов и выводов, списка литературы из 150 наименований и приложений, которые включают акты внедрения результатов научно-исследовательской работы. Работа изложена на 171 странице машинописного текста, включая 59 рисунков и 35 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи исследований, отмечена ее научная новизна и ее практическая значимость.

В первой главе рассматриваются физические основы лучистого теплообмена, классификация устройств и перспективность применения современных инфракрасных газовых приборов. Дан аналитический обзор литературных источников по инфракрасным газовым горелкам. Выполнен обзор патентной информации, а также анализ результатов патентных исследований с позиции ТРИЗ (Теории решения изобретательских задач). В результате литературного и патентного обзора сделан вывод, что встречаются описания конструкций горелок с экраном прозрачным для инфракрасного излучения, но отсутствуют сведения об особенностях их работы. Не найдено изобретений с целью осуществления процесса работы горелок инфракрасного излучения на бедных газовоздушных смесях. Хотя этот способ снижения эмиссии токсичных веществ широко используется в различных газогорелочных устройствах. Выполненный сравнительный анализ преимуществ и недостатков инфракрасных горелок светлого и темного типа показал, что сферы применения инфракрасных излучателей светлого типа, значительно шире по сравнению с темными. Также показано, что для повышения конкурентоспособности отечественных инфракрасных газовых обогревателей необходимы исследования и разработка инновационных проектов в области производства инфракрасных газовых обогревателей. Выполнен обзор производителей инфракрасных

излучателей светлого типа, как отечественных, так и зарубежных. Дана оценка рынка инфракрасных излучателей. Описан опыт использования инфракрасных нагревателей светлого типа на различных предприятиях. Показана их экономическая эффективность.

Вторая глава работы посвящена теоретической разработке способа повышения энергоэффективности и экологических показателей отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа. Подробно рассматриваются теоретические основы сжигания газа в горелках инфракрасного излучения, анализируются известные сведенья о температуре в зоне горения газа и на поверхности керамических матриц, гидравлическом режиме, пределах устойчивой работы горелок инфракрасного излучения. Рассмотрены известные способы увеличения КПД инфракрасных горелок и образование основных вредных веществ при сжигании газа в горелках инфракрасного излучения.

Из работ М.Б. Равича, A.M. Левина, А.И. Богомолова, Д.Я Вигдорчика, Г.Н. Северинца, А.К. Родина, О.Н. Брюханова и других, известно, что максимальная голучательная способность газовых инфракрасных горелок светлого типа обеспечивается при стехиометрическом составе газовоздушной смеси. Разбавление продуктов сгорания избыточным воздухом приводит к снижению теоретической температуры горения топлива. В работе показано, что зависимость температуры керамических плиток и температуры в зоне горения при микрофакельном сжигании газового топлива от коэффициента избытка воздуха значительно менее выражена в сравнении с изменением теоретической температуры горения. Доля прямой отдачи тепла излучением Т1рад.теор практически не изменяется при понижении теоретической температуры горения из-за увеличения коэффициента избытка воздуха, изменяется лишь согласно закону Стефана-Больцмана количество тепла излучаемое керамической поверхностью горелки.

Для анализа работы горелок инфракрасного излучения подробно рассмотрен тепловой баланс горелок, в частности предложены балансовые уравнения, учитывающие охлаждение поверхности конвективными потоками, возникающими при обтекании огневой поверхности окружающим воздухом.

Наиболее полно тепловой баланс ГИИ с перфорированным керамическим насадком рассмотрен А.К. Родиным:

бобщ ~~ Quxep Quxm Q^+Q.s+Qyi + б*, (1)

где 0ОбЩ - общая тепловая нагрузка горелки, QH Kp - тепло, излучаемое керамическими плитками, металлической сеткой - Q„.CCT, уходящими газами -Qu.yx . корпусом горелки - Q„.k, конвективные потери тепла горелкой складываются из потерь тепла с уходящими газами Qyx и потерь тепла корпусом горелки QK.K.

Авторы, описывающие тепловой баланс инфракрасных горелок с керамическим излучателем не учитывают в расчетах конвективные потери тепла, возникающие при обтекании открытой поверхности излучателя и сетки ок-

ружающим воздухом (свободной конвекции). Эти потери значительны и составляют:

(3)

где РКер, сет - площадь поверхности теплообмена, м2; а - коэффициент теплообмена конвекцией, кВт/(м -К); Ткер, сет - средняя температура поверхности теплообмена.

Если поверхность горелки обдувается ветром, эти потери тепла многократно увеличиваются, так как теплообмен будет происходить по законам вынужденной конвекции.

Таким образом, с учетом конвективных потерь тепла, возникающих при обтекании открытой поверхности излучателя и сетки окружающим воздухом, тепловой баланс имеет следующий вид:

воби,=+ е„„„+а,*++е>*+++(4)

Схема тепловых потоков ГИИ, учитывающая конвективные потери, представлена на рисунке 1. Причем на рисунке 1 а показана схема тепловых потоков горелки с перфорированным керамическим насадком и сеткой без экрана, а на рисунке 1 б - тоже самое, но для горелки оснащенной прозрачным экраном с отверстием для отвода продуктов сгорания.

Как видно из схемы в варианте б конвективные потери тепла, возникающие при обтекании открытой поверхности излучателя и сетки окружающим воздухом, отсутствуют.

В случае установки прозрачного экрана с внутренней поверхностью экрана будет происходить лучистый и конвективный теплообмен, благодаря чему экран нагреется до определенной температуры и станет источником теплового излучения. Кроме того, экран выполненный, например, из кварцевого стекла будет пропускать около 80 - 87% всего излучения. Часть излучения будет поглощаться экраном, а часть отражаться обратно на керамический излучатель. Тепловой баланс ГИИ с экраном примет следующий вид:

е*, = о,8 - о,87 (& +а,™ + £?„.,,)+е„+й„+е„ + + а,«, • (5)

Количество теплоты, излучаемое экраном, рассчитывается по формуле:

о = Р £ с

з£и.жр экрэкр о

м (а:*

100) иоо

(6)

где Еяф - степень черноты экрана; Рэкр - площадь поверхности экрана, м2; ТЭКр - средняя температура экрана, К; Т0 - температура окружающего воздуха, К;

1 - корпус горелки; 2 - керамическая плитка; 3 - сетка; 4 - экран, а) - горелка типовой конструкции; б) - горелка, оснащенная прозрачным экраном с отверстием для отвода продуктов сгорания

Рисунок 1 - Схема тепловых потоков ГИИ

Количество теплоты, передаваемое конвекцией от экрана окружающему воздуху, определяется по формуле:

=~ТХ (7)

Тепловые потери с уходящими газами в этом случае уменьшаются, так как некоторое количество теплоты передается конвекцией от продуктов сгорания экрану. Количество теплоты, передаваемое конвекцией от продуктов сгорания экрану, определяется по формуле:

Q,XP = ~tJ- (8)

Известно, что значительные потери тепла с уходящими газами являются существенным недостатком ГИИ светлого типа при условии оснащения прибора системой организованного отвода продуктов сгорания. Следовательно, установка прозрачного экрана представляется эффективным способом снизить указанные потери теплоты.

Сравнив уравнения теплового баланса горелок изображенных на рисунке 1 имеем:

a) Q„MP + Qu.am +С. j. = &«, - (в„ + Qy, + &, + Q,MP + С«.) > (9)

б) 0,8-0,87(0,^ +Quam + Q,J=Qo6,1, -Сб„ + 0,, + ■ (10)

Полезное (коротковолновое) тепловое излучение от горелки расположено в левой части уравнений. В случае варианта б отсутствуют конвективные потери тепла, но появляются конвективные и лучистые потери тепла экраном. Так как потери тепла экраном снижают температуру продуктов сгорания, а не температуру огневой поверхности, то для увеличения доли полезного теплового излучения горелкой вариант б предпочтительней. Доля теплового излучения задержанного прозрачным экраном компенсируется увеличением величин составляющих полезное тепловое излучение горелки за счет отсутствия конвективных потерь тепла.

Таким образом, возможность увеличения лучистого КПД и улучшения экологических показателей горелок инфракрасного излучения путем установки прозрачного экрана изолирующего керамический излучатель от окружающего воздуха не противоречит известным теоретическим зависимостям.

Третья глава работы посвящена экспериментальным исследованиям. Для проведения исследований использовался стенд с записью результатов на персональный компьютер. Схема лабораторного стенда представлена на рисунке 2.

1 - баллон газовый; 2 - регулятор давления; 3 - счётчик; 4 - манометр; 5 - кран; 6 - датчик (фоторезистор); 7 - пробоотборник; 8 - горелка; 9 - вентилятор; 10 - сборник конденсата; 11 - охладитель; 12 - источник тока; 13 - измерительный прибор; 14 - газоанализаторы «МГЛ - 19.ХА»; 15 — газоанализатоо «Автотест - 02»: 16 - компьютео

Рисунок 2 - Схема стенда для исследования горелок

При замере температуры поверхностей использовался термометр с термопарой ТЦМ 1510. В качестве датчика, фиксирующего инфракрасное излучение, использовался фоторезистор ФР1-3 с длиной волны улавливаемого излучения 1-3,2 мкм.

В качестве объекта исследования выбраны горелки ГИИ - 1,85 «Звёздочка» и ГИИВ - 3,65 «Унифицированная» производства ОАО «Казанский завод газовой аппаратуры - ВЕСТА». Технические характеристики горелок приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики горелок

№ Наименование показателя Норма при работе на СУГ

ГИИ-1,85 ГИИВ -3,65

1 Номинальная тепловая мощность горелки, кВт 1,85 3,65

2 Номинальное давление, Па 2940 2940

3 Температура излучающей поверхности горелки, не менее 800°С 800°С

4 Длина волны излучения, X, мкм 1,5-5 1,5-5

4 Содержание оксидов азота в продуктах сгорания при а = 1, мг/м3, не более 40 40

5 Лучистый коэффициент полезного действия, %, не менее 35 35

6 Индекс окиси углерода в продуктах сгорания при а = 1, % (по объему)/мг/м3, не более 0,02/250 0,02/250

7 Диаметр отверстия сопла, мм 0,8 1,05

8 Расход газа, м^ч 0,09 ±15% 0,138 ±15%

Конструктивно эти горелки относятся к наиболее простым и распространенным горелкам инфракрасного излучения «светлого» типа. Устройство горелок изображено на рисунке 3.

Отработаны методики исследований, которые содержат элементы, как известных методик, так и разработанных автором. Подробно описано аппаратурное, приборное оснащение и выполнена оценка погрешности измерений, что дает возможность реально представить условия эксперимента и оценить достоверность полученных экспериментальных результатов. Выполнено планирование научного эксперимента. Это позволило провести рандомизацию факторов, определить необходимое число опытов и выделить главные зависимости и целенаправленно проводить опыты.

В первую очередь исследовалась работа горелок на газе низкого давления без изменения конструктивных параметров. Были получены исходные (базовые) показатели: температура излучающей поверхности горелок и состав продуктов сгорания при различных давлениях газа и оптимальной величине коэффициента избытка воздуха а = 1,05. В качестве топлива использовался сжиженный углеводородный газ. Состав газа определен путем хрома-тографического анализа.

Для подтверждения теоретических положений, изложенных во второй главе, проводятся экспериментальные исследования, целью которых является получение практических данных, позволяющих выявить зависимость температуры огневой поверхности и состава продуктов сгорания горелок инфракрасного излучения, оснащенных прозрачным экраном, от коэффициента избытка воздуха. Излучатель горелок закрыли прозрачным экраном из кварцевого стекла с отверстием в центре для отвода продуктов сгорания. Экран, задерживает (отражает, поглощает) 18 % инфракрасного излучения горелок в диапазоне длин волн от 1 до 5 мкм. Экран предотвращает доступ окружающего воздуха в зону горения. Для подачи избыточного объёма воздуха горелку ГИИ - 1,85 оснастили вентилятором (рисунок 4). Для обеспечения работы горелки ГИИВ - 3,65 на бедных газовоздушных смесях без применения сис-

5

6

1 - сопло; 2 - эжектор; 3 - распределительная камера; 4 - корпус; 5 - сетка; 6 - керамические плитки

Рисунок 3 - Устройство горелки инфракрасного излучения

темы принудительной подачи избыточного воздуха использовался газ среднего давления с переходом на сопло меньшего диаметра. Горелку ГИИВ -3,65 оснастили ниппелем-удлинителем (рисунок 5), на резьбе которого установили регулятор расхода воздуха.

1 - корпус; 2 - сопло;3 - вентилятор; 4 -эжектор; 5 - распределительная камера; 6 -керамические плитки; 7 - отверстие; 8 - металлическая сетка; 9 - экран Рисунок 4 - Схема горелки ГИИ - 1,85

1 - горелка; 2 - ниппель-удлинитель; 3 -вставка; 4 - эжектор; 5 - камера смешения; 6 - излучатель; 7 - отверстие; 8 - сетка; 9 -прозрачный экран Рисунок 5 - Схема горелки ГИИВ - 3,65

Величина коэффициента а изменялась в пределах а = 1,0 + 2,0 при фиксированном значении давления газа (тепловой мощности горелок). В процессе опыта регистрировалась величина инфракрасного потока (пирометрическая температура поверхности излучателя) и состав продуктов сгорания при каждом значении коэффициента а и давления газа (тепловой мощности горелок). Исследования проводились при трех характерных положениях горелок: угол Р = 0°, 45°, 180° от плоскости излучателя к поверхности пола.

В результате проведённых исследований получены усредненные данные для трех пространственных положений горелок. Результаты экспериментальных исследований представлены в третьей главе.

t,°C

950-г

2,0 «

2,0 а

Рисунок 6 - Зависимость температуры излу- Рисунок 7 - Зависимость температуры излу-

чающей поверхности горелки ГИИ - 1,85 от коэффициента а и давления газа

чающей поверхности горелки ГИИВ - 3,65 от коэффициента а и давления газа

CH'IO; CO, % 0,5

NO; NO,,мг/м5

CH'10; CO, %

[-10 0,4

-8 0,3

-6 ОД

■4 0,1

■2 0,0

•0

NO; N03,Mr/MJ

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 а Рисунок 8 - Зависимость состава продуктов сгорания горелки ГИИ -1,85 от коэффициента о при давлении газа Р = 3000 Па

1,0

Рисунок 9 - Зависимость состава продуктов сгорания горелки ГИИВ - 3,65 от коэффициента а при давлении газа Р = 53 кПа

Из рисунков 6, 7 видно, что с увеличением коэффициента а температура излучающей поверхности растет и достигает максимума - 845 - 927°С для ГИИ - 1,85 и 888 - 933°С для ГИИВ - 3,65 при а = 1,3 - 1,4. Затем снижается при всех исследованных величинах давления газа. С увеличением давления газа, следовательно, расхода газа и мощности горелок температура излучающей поверхности растет от 708°С при Р = 1800 Па до 927°С при Р = 3600 Па для ГИИ - 1,85 и от 750 'С при Р = 43 кПа до 933 °С при Р = 63 кПа для ГИИВ - 3,65. Максимальная средняя температура внешней поверхности прозрачного экрана достигала 250 - 300 °С.

На рисунках 8 и 9 представлены зависимости состава продуктов сгорания горелок от коэффициента избытка воздуха. Соответствующие зависимости получены для каждого из исследуемых значений давления газа. Данные зависимости имеют аналогичный вид и представлены в диссертации.

По графикам зависимостей рисунков 8, 9 можно отметить, что с увеличением коэффициента а до 1,4 концентрация СО и углеводородов СН в продуктах сгорания падает. Затем, при а > 1,4 концентрации СО и СН остаются на минимальном уровне, и составляют соответственно 0,01 - 0,022 % и 0,001 - 0,002 %. Максимальный выход оксида азота - 6 - 10 мг/м3 зафиксирован при а = 1,2 - 1,4. Эти результаты соответствуют теоретическим представлениям об образовании NO при сжигании топлива. Выход диоксида азота незначителен и составляет 1-2 мг/м3.

В результате математической обработки экспериментальных графиков зависимости температуры излучателя от коэффициента а (рисунок 6, 7) для номинальной мощности горелок получена формула, позволяющая с высокой точностью вычислять значение температуры излучающей поверхности при известном коэффициенте избытка воздуха:

/ = -2318,7 + 6457,5а - 4234,8а2 + 906,2а3, °С (11)

Данная формула применима для ГИИ, имеющих вторичный излучатель в виде нихромовой сетки, оснащенных прозрачным экраном с отверстием для отвода продуктов сгорания, в интервале а = 1 - 1,8 и номинальной мощности горелки. Приведенную формулу можно применять и при мощности горелки отличной от номинальной, но тогда на каждые 100 Вт тепловой мощности горелки следует вводить поправку к температуре излучателя А^ которая составляет 9 - 12°С. Если температура излучателя вычисляется при мощности горелки меньше номинальной, то поправка Д1 - отрицательна, иначе положительна.

Результаты исследований хорошо совпадают с теоретическими представлениями о температуре горения при микрофакельном сжигании газового топлива на поверхности керамического перфорированного излучателя, а также теоретическим представлениям об образовании основных вредных веществ при сжигании газа в горелках инфракрасного излучения.

На рисунках 10 и 11 показана зависимость пирометрической температуры излучающей поверхности горелок ГИИ - 1,85 и ГИИВ - 3,65, оснащенных прозрачным экраном и работающих при а = 1,4, от мощности в сравнении с базовыми показателями.

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 ^>кВт

Рисунок 10 - Зависимость пирометрической температуры от мощности (горелка ГИИ-1,85)

2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0

К,кВт

Рисунок 11 - Зависимость пирометрической температуры от мощности (горелка ГИИВ-3,65)

Зависимости, представленные на рисунках 10, 11 имеют аналогичный вид. Зависимости наглядно показывают, что температура излучателя горелок во всем исследованном диапазоне мощностей при установке прозрачного экрана и при значении коэффициента а = 1,4 увеличивается в среднем на 90 -100°С по сравнению с базовыми показателями горелок.

Используя разработанную модель тепловых потоков ГИИ и экспериментальные данные, рассчитано изменение теоретического КПД горелок оснащенных прозрачным экраном и без него. Доля прямой отдачи тепла излучением снизилась по сравнению с базовыми показателями с 0,61 до 0,45, но при этом, согласно закона Стефана-Больцмана, увеличилось абсолютное количество тепла, излучаемое горелкой - на 39,5 %. С учетом задержки части

излучения экраном, в размере 18 % от общего количества излучения, и с учетом снижения температуры горения газовоздушной смеси с 2100 °С при а = 1,05 до 1650 °С при а = 1,4, увеличение теоретического лучистого КПД горелок по сравнению с базовыми показателями составило 13% при том же расходе газа (таблица 2).

В таблице 2 приведено сравнение показателей исследуемых горелок инфракрасного излучения при номинальном давлении газа.

Таблица 2 - Сравнение показателей горелок при номинальном давлении газа

Показатель По ГОСТ 25696-83* «Горелки газовые инфракрасного излучения» Базовые показатели горелки при а = 1,05 При а = 1,4, горелка оснащена экраном

ГИИ-1,85 ГИИВ-3,65 ГИИ-1,85 ГИИВ-3,65

Расход газа, м'/ч - 0,076 0,124 0,076 . 0,124

Лучистый КПД, %, не менее 35 35 35 48 48

Содержание веществ в сухих неразбавленных продуктах сгорания

Выход СО, мг/м1 не более 250 175 200 125 138

Выход N0, мг/м"1 - 5 5 9 10

Выход N02, мг/м'" - 1 1 1 1

Выход МОх, в пересчете на N02, мг/м3 не более 60 9 9 15 17

Как видно из таблицы 2 содержание оксида углерода в продуктах сгорания горелок во втором случае снизилась в среднем на 50 - 60 мг/м3 (25 - 30 %). Это объясняется увеличением концентрации радикала ОН в продуктах сгорания из-за увеличения объема воздуха идущего для горения. Вследствие этого интенсифицировалась реакция СО с гидроксилом (СО + ОН С02 + Н), что способствует более интенсивному выгоранию оксида углерода.

А.К. Родиным предложена зависимость выхода Ж)х при а = 1,05 от температуры излучающего насадка ГИИ, имеющих вторичный излучатель в ввде нихромовой сетки, в пределах температур первичного излучателя от 527 до 1027 °С:

Сл,о,=0Д6-100Д)тт,мг/м3 (12)

На рисунке 12 представлены графики зависимости выхода оксидов азота от температуры излучающего насадка исследованных ГИИ и коэффициента а, полученные экспериментально и по формуле 12.

Как видно из графиков (рисунок 12) характер зависимостей, полученных экспериментально, аналогичен расчетной, полученной по формуле 12. Разница в численных значениях обусловлена тем, что зависимость 12 была получена А.К. Родиным путем усреднения показателей нескольких горелок.

Полученные экспериментальные зависимости описываются следующими функциями:

для ГИИ-1,85 Ст, = 0,015 • 1 о0,00251 г, мг/м3 (13)

для ГИИВ - 3,65 Скск = 0,02 О0 002447,, мг/м3 (14)

СС

—а— базовые показатели —при а = 1,4 с экраном — по формуле 12

У /

/ А

А ' /

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 (горелка ГИИ-1,85)

С,мг/м

Сс

1000

950 900 850 800 750 700

—»—базовые показатели . —»—при а-1,4с экраном -по формуле 12 Шу

Г/

4 6 8 10 12 14 16 18 20 (горелка ГИИВ-3,65)

С,мг/м

Рисунок 12 - Зависимость выхода >Юх от температуры излучающего насадка и коэффициента а

Зависимости, представленные на графиках (рисунок 12) показывают, что выход оксидов азота заводских горелок, работающих на газовоздушной смеси с а = 1,05 ниже, чем тех же горелок, оснащенных прозрачным экраном, работающих на обедненной газовоздушной смеси с а = 1,4. Концентрация оксидов азота в продуктах сгорания возросла, так как увеличилась температура излучателя, но при этом горелки оснащенные экраном обладают по сравнению с серийными горелками повышенным на 13% лучистым КПД (таблица 2) и возможностью централизованного отвода продуктов сгорания. Эти результаты соответствуют теоретическим представлениям об образовании N0* при сжигании топлива. Следует отметить, что выход оксидов азота не превышает концентрации нормируемой ГОСТ 25696 - 83* «Горелки газовые инфракрасного излучения» (не более 60 мг/м3).

В четвертой главе представлено экономическое обоснование применения газовых инфракрасных нагревателей для сушки лакокрасочных покрытий и оценка экономического эффекта от внедрения. Капитальные затраты связанные с приобретением оборудования для инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий с помощью электрических инфракрасных излучателей, если не принимать во внимание вспомогательное оборудование, в 27 раз выше, чем в случае выбора газовых инфракрасных излучателей. При использовании газовых инфракрасных нагревателей эксплуатационные затраты на энергоноситель на порядок ниже, чем в случае использования электрических. При

этом качество и продолжительность сушки одного слоя лакокрасочного покрытия почти одинаковы.

Для оценки времени сушки железнодорожного вагона окрашенного эмалью ПФ-115 по базовому и внедряемому варианту получены экспериментальные данные, представленные в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты сушки участка поверхности вагона, окрашенного эмалью ПФ-115

№ п.п. Показатель ГИИВ-3,65 ГИИВ-3,65 оснащенная экраном

1 Средняя толщина стали, мм 4 4

2 Минимальное расстояние от горелки до окрашенной поверхности, мм 540 540

3 Максимальная температура на окрашенной поверхности, °С 68 75

4 Температура в помещении, °С 18 18

5 Площадь поверхности полного высыхания за время 1, мг 0,45 0,45

6 Время высыхания 1 слоя эмали ПФ-115 -ч 1,1 0,78

Полученные данные свидетельствуют о том, что при оснащении горелки прозрачным экраном время сушки сократилось с 1,1 ч до 0,78 ч.

По результатам сравнительного расчета двух вариантов внедрения систем инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий подвижного состава, расположенной в вагоноремонтном депо Тольяггинской производственно-ремонтной базы ОАО «ВолгаУралТранс», годовой экономический эффект от использования газовых инфракрасных излучателей, оснащенных прозрачным экраном, работающих при а = 1,4 в системе инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий железнодорожных грузовых вагонов составил 66,6 тысяч рублей в год за счет снижения расхода газа при объеме производства 520 единиц в год. Акты внедрения результатов научно-исследовательской работы в производственный процесс приведены в приложении.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнен литературно-патентный обзор и анализ информации по горелкам инфракрасного излучения светлого типа. Показана перспективность применения инфракрасных горелок светлого типа в системах лучистого отопления при условии повышения их санитарно-гигиенических характеристик. Обоснована актуальность исследований с целью совершенствования сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения светлого типа.

2. Разработана схема тепловых потоков инфракрасных горелок светлого типа, оснащенных прозрачным экраном, на основе которой разработана математическая модель тепловых потоков инфракрасных горелок светлого типа, учитывающая как лучистые, так и конвективные потоки теплоты. Разработанная математическая модель может быть использована для составления теплового баланса аналогичных газогорелочных устройств.

3. Рассмотрено влияние площади сечения отверстия в прозрачном экране для отвода продуктов сгорания на гидравлический режим газовых инфракрасных горелок.

4. Теоретически установлена и экспериментально подтверждена возможность использования газа среднего давления для обеспечения работы серийных горелок инфракрасного излучения на бедных газовоздушных смесях с коэффициентом избытка воздуха а >1,1 без применения системы принудительной подачи избыточного воздуха.

5. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что обеднение газовоздушной смеси способствует увеличению устойчивости горения и повышению экологичности сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения оснащенных прозрачным экраном.

6. Экспериментально установлена зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки горелок, оснащенных прозрачным экраном.

7. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что прозрачный экран препятствует интенсивным конвективным теплопотерям, возникающим при обтекании окружающим воздухом излучающей поверхности горелок. Зафиксировано увеличение КПД инфракрасных горелок оснащенных прозрачным экраном и работающих на бедных газовоздушных смесях в среднем на 13%.

8. Годовой экономический эффект от использования газовых инфракрасных излучателей, оснащенных прозрачным экраном, работающих при а = 1,4 в системе инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий железнодорожных грузовых вагонов составил 66,6 тысяч рублей в год при объеме производства 520 единиц в год.

ИНДЕКСЫ

min - минимум; max - максимум; г - газ, горелка; п - помещение, приток; в.к. - всасывающая камера; эж - эжектор; изл - излучатель, излучение; сет -сетка; в - воздух; см - смесь; с - сопло; и - тепло в виде излучения; п - потери; ух - уходящие продукты сгорания; кер - керамический излучатель; корп - корпус; кан - каналы; к - конвекция; экр - экран; перег - перегородки каналов.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Слесарев Д.Ю. Исследование процесса горения в горелке ГИИ - 1,85 «Звёздочка» [Текст] / В.Н. Пелипенко, С.А. Писарев, Д.Ю. Слесарев // тезисы докладов XXIX Самарской областной студенческой конференции. -Самара: СГАУ, 17-27 апреля 2003 г. - Часть I. с. 176.

2. Слесарев Д.Ю. Исследование инфракрасных горелок [Текст] / В.Н. Пелипенко, С.А. Писарев, Д.Ю. Слесарев, М.А. Кривихина // Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья: сб. трудов. - Тольятти: ТГУ, 2004 г. - с. 275 - 278. -ISBN 5-8259-0220-1.

3. Слесарев Д.Ю. Исследование горения бедных газовоздушных смесей над поверхностью инфракрасного излучателя [Текст] / В.Н. Пелипенко, С.А. Писарев, Д.Ю. Слесарев // тезисы докладов XXXI Самарской областной студенческой конференции. - Самара: СГАУ, 19-29 апреля 2005 г. Часть I.e. 192.

4. Слесарев Д.Ю. О горении бедных газовоздушных смесей над поверхностью керамической матрицы [Текст] / В.Н. Пелипенко, С.А. Писарев, Д.Ю. Слесарев // научные чтения студентов и аспирантов: сб. статей. -Тольятти: ТГУ, 2005 г. - с. 31 - 34. - ISBN 5-8259-0264-3.

5. Слесарев Д.Ю. Повышение эффективности и экологичности сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения [Текст] / Д.Ю. Слесарев // Дни науки - 2006: тезисы докладов II Международной научно-практической конференции. Том 27. - Украина, Днепропетровск: 17 - 28 апреля 2006 г. - с. 35 - 38. - ISBN 966-7191-99-0.

6. Слесарев Д.Ю. Эффективный способ сжигания газа в горелках инфракрасного излучения [Текст] / Д.Ю. Слесарев // Перспективные разработки науки и техники - 2007: материалы II Международной научно-практической конференции. Том 11. - Польша, Przemysl: 16-30 сентября

- с. 36 - 39. - ISBN 978-966-8736-06-3.

7. Слесарев Д.Ю. Повышение эффективности и экологичности сжигания газа в горелках инфракрасного излучения [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев // Объединенный научный журнал. - М.: Агентство научной печати, 2007, сентябрь. - ISSN 1729-3707. 2007, № 14, с. 77 - 79. - 1000 экз.

8. Слесарев Д.Ю. Повышение эффективности и экологичности сжигания газа в горелках инфракрасного излучения [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев, Е.П. Кузнецов // Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции: материалы II Международной научно-технической конференции.

- Москва: МГСУ, 21 - 23 ноября 2007 г. - с. 327 - 329. - ISBN 5-72640438-6.

9. Слесарев Д.Ю. Патентные исследования инфракрасных горелок светлого типа [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев // журнал ГАЗ - Саратов: ООО «Газ-Медиа», 2008, январь. - ПИ ФС77-22784, №1, с 58 - 60. - 1000 экз.

Ю.Слесарев Д.Ю. Повышение эффективности и экологических показателей горелок инфракрасного излучения светлого типа [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев // журнал «Инженерные системы» - М.: АВОК Северо-запад, 2009, №1 (38), с. 40 - 41. - 9000 экз.

11.Пат. RU 2367846 С2. Способ сжигания газа и горелка для его осуществления [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев; заявитель и патентообладатель Тольяттинский гос. университет. - № 2007135911/06 ; заявл. 10.04.09 ; опубл. 20.09.09, Бюл. № 26 - 6 с.: 3 ил.

12.Слесарев Д.Ю. Способ повышения энергоэффективности и экологических показателей газовых инфракрасных горелок светлого типа [Текст] / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слесарев, В.А. Кубис // Известия вузов. Строительство. - Новосибирск - 2009. - №10, с. 55 - 59.

* Примечание. Жирным шрифтом выделены работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Подписано в печать 18.11.2009. Формат 60x84 1/16. Печать оперативная. Усл. п. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 3-227-09.

Тольятгинский государственный университет 445667, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14

Основные условные обозначения

Введение

1. Аналитический обзор

1.1. Инфракрасное излучение

1.2. Классификация инфракрасных излучателей13.

1.3. Обзор литературных источников

1.4. Устройство инфракрасных газовых горелок светлого типа

1.5. Патентные исследования светлых инфракрасных излучателей

1.6. Сравнительный анализ инфракрасных горелок светлого и темного типа

1.7. Обзор производителей и рынка инфракрасных излучателей светлого типа

1.8. Опыт использования инфракрасных нагревателей светлого типа

Выводы

2. Теоретическая часть

2.1. Постановка задачи

2.2. Температура в зоне горения газа и па поверхности керамических матриц

2.3. Пределы устойчивой работы газовых горелок инфракрасного излучения с керамическими перфорированными насадками

2.4. Гидравлический режим газовых инфракрасных горелок

2.5. Тепловой баланс горелки инфракрасного излучения

2.6. Способы увеличения КПД инфракрасных горелок

2.7. Образование основных вредных веществ при сжигании газа в горелках инфракрасного излучения

Выводы

3. Экспериментальная часть

3.1. Экспериментальные стенды

3.2. Методики исследования

3.3. Характеристика аппаратурного и приборного оснащения

3.4. Планирование эксперимента

3.5.Результаты работы горелок на газе низкого давления

3.6. Результаты конструктивного расчёта

3.7. Результаты тарировки расхода газа

3.8. Результаты работы горелок на газе среднего давления

3.9. Сравнительный анализ результатов исследований

Выводы

4. Экономическое обоснование применения газовых инфракрасных нагревателей для сушки лакокрасочных покрытий и оценка экономического эффекта от внедренияГ

4.1. Капитальные затраты

4.2. Эксплуатационные затраты

4.3. Расчет экономической эффективности внедрения\Ъ

Выводы

Совершенствование, интенсификация и автоматизация технологических процессов приводят к необходимости повысить качество используемых тепло-энергоносителей. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяет природный газ - наиболее эффективное и экологически чистое топливо. Природный газ занимает доминирующее положение в структуре топливного баланса России, стран СНГ и западной Европы.

Газовая промышленность — единственная отрасль в нашей стране, которая в прошедшем десятилетии не только сохранила объемы производства, но и продолжала работу по развитию Единой системы газоснабжения и укреплению позиций на внешних рынках. Газификация России - важный фактор в решении задач научно-технического прогресса и улучшения благосостояния народа. Применение газа дает значительный экономический эффект. Газ - не только топливо, но и ценное сырье для химической промышленности. Бесперебойная работа отрасли обеспечивает надежное тепло- и электроснабжение промышленности и населения в большей части регионов России.

Рациональное использование газообразного топлива позволяет получить значительный экономический эффект, а также повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции.

В последние годы в России уделяется значительное внимание проблеме сбережения невозобновляемых энергетических ресурсов во всех отраслях хозяйственной деятельности и, особенно, в сфере отопления и теплоснабжения. Актуальность энергосбережения в России подтверждается Указом Президента РФ [120], Федеральным законом № 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г. «Об энергосбережении» [121] и принятым 21.11.08 в первом чтении Госдумой проектом закона ФЗ № 111730-5 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». Эти документы предусматривают планирование энергосбережения и повышение энергетической эффективности устройств и помещений, а также снижение потребления невозобновляемых энергетических ресурсов, экономию энергии при производстве материальных и иных благ.

Особенно остро проблема энергосбережения встала в условиях мирового финансового кризиса.

Наиболее эффективное сжигание природного газа для целей отопления обеспечивают горелки инфракрасного излучения (ГИИ), работающие по принципу лучистого теплообмена. В спектре всех электромагнитных волн участок инфракрасного излучения находится в пределах от 0,76 до 420 мкм. Инфракрасные лучи могут распространяться прямолинейно, преломляться, отражаться и поляризоваться. В то же время они, подобно радиоволнам, могут проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимых лучей [8, 49, 62, 93, 106, 107].

Биологическое действие инфракрасного радиационного отопления благоприятно для человека. Тепловые лучи с длиной волны более 2 мкм нагревают в основном поверхность кожи. Лучи с длиной волны до 1,5 мкм проникают через поверхность кожи, частично нагревая её, достигают сети кровеносных сосудов, непосредственно повышая температуру крови, что вызывает приятное тепловое ощущение. При лучистом отоплении тело человека отдаёт большую часть избыточного тепла путём конвекции окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру, чем тело. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие [18, 48, 62, 90, 106].

Актуальность исследований. ГИИ используются для отопления крупных промышленных, общественных и сельскохозяйственных зданий. Особенно широко ГИИ стали использовать в системах децентрализованного теплоснабжения. Как показывает зарубежная и отечественная практика, местные системы отопления с газовыми инфракрасными обогревателями эффективно экономят энергоресурсы при одновременном повышении уровня теплового комфорта потребителей. Однако сферы применения горелок инфракрасного излучения с открытым пламенем на современном этапе ограничены действующими санитарно-гигиеническими и пожарными нормативами. Поэтому наибольшее распространение получили инфракрасные излучатели темного типа на основе греющих труб. Однако данные излучатели характеризуются более низким лучистым КПД и экологическими показателями по сравнению со светлыми излучателями с открытой огневой поверхностью [23, 97, 99].

Актуальность темы определяется недостаточной разработкой вопросов повышения энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Основное внимание в работе уделено важной задаче экономии природного газа при отоплении крупноразмерных зданий и сушки различных изделий и покрытий с помощью газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Целью работы является разработка способа повышения энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. Разработана схема тепловых потоков газовых горелок инфракрасного излучения светлого типа с прозрачным экраном и без него, учитывающая конвективные потери;

2. Предложены балансовые уравнения, учитывающие охлаждение поверхности конвективными потоками, возникающими при обтекании огневой поверхности окружающим воздухом для горелок с прозрачным экраном и без него;

3. Установлена зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки горелок, оснащенных прозрачным экраном.

Научная новизна работы подтверждается патентом РФ на изобретение 1Ш 2367846 С2 «Способ сжигания газа и горелка для его осуществления». Практическое значение результатов работы:

• уточнена методика теплотехнического расчета горелок инфракрасного излучения светлого типа, оснащенных прозрачным экраном;

• по результатам исследований предложен и апробирован способ беспламенного сжигания газового топлива, осуществляемый в газовых инфракрасных излучателях светлого типа, оснащенных прозрачным экраном, изолирующим огневую поверхность и продукты сгорания, позволяющий при этом увеличить эффективность и экологические показатели горелок.

Результаты исследований могут использоваться при разработке и производстве отечественных газовых инфракрасных обогревателей светлого типа, для повышения их энергоэффективности, экологических показателей и конкурентоспособности.

На защиту выносится:

• схема тепловых потоков газовых горелок инфракрасного излучения светлого типа с прозрачным экраном и без него, учитывающая конвективные потери;

• балансовые уравнения, учитывающие охлаждение поверхности конвективными потоками, возникающими при обтекании огневой поверхности окружающим воздухом для горелок с прозрачным экраном и без него;

• математическая модель, описывающая зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки инфракрасных горелок, оснащенных прозрачным экраном;

• результаты исследований горелки инфракрасного излучения ГИИ — 1,85 оснащенной прозрачным экраном при работе на бедной газовоздушной смеси на газе низкого давления с принудительной подачей воздуха и на газе среднего давления без принудительной подачи воздуха;

• результаты исследований горелки инфракрасного излучения ГИИВ — 3,65 оснащенной прозрачным экраном при работе на бедной газовоздушной смеси на газе среднего давления;

Результаты исследований были внедрены на предприятиях Самарской области: ОАО «Волжско-Уральская Транспортная компания», ЗАО НПК «Универсал». Акты внедрения результатов научно-исследовательской работы представлены в приложениях к диссертации. По результатам сравнения двух вариантов внедрения на предприятии ОАО «Волжско-Уральская Транспортная компания» подсчитан годовой экономический эффект.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на Самарской областной студенческой конференции. - Самара: СГАУ, 2003, 2005 г.г., конференции «Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов». Сборник трудов. — Тольятти: ТГУ, 2004 г., научных чтениях студентов и аспирантов. - Тольятти: ТГУ, 2005 г., II Международной научно-практической конференции «Дни науки — 2006». - Украина, Днепропетровск: 2006 г., Международной научно-практической конференции «Научный потенциал мира - 2007». - Украина, Днепропетровск: 2007 г., II Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - Москва: МГСУ, 2007 г. Публиковались в Объединенном научном журнале № 14. — Москва: сентябрь 2007 г., журнале ГАЗ - Саратов: 2008, январь, №1, журнале «Инженерные системы» - М.: АВОК Северо-запад, 2009, №1, журнале «Известия высших учебных заведений. Строительство» - Новосибирск: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 2009, №10.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 12 научных публикациях, в том числе в одном издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав основной части, основных результатов и выводов, списка литературы из 150 наименований и приложений, которые включают акты внедрения результатов научно-исследовательской работы. Работа изложена на 161 странице машинописного текста, включая 59 рисунков и 35 таблиц.

Основные результаты и выводы

1. Выполнен литературно - патентный обзор и анализ информации по горелкам инфракрасного излучения светлого типа.

2. Показана перспективность применения инфракрасных горелок светлого типа в системах лучистого отопления при условии повышения их санитарно - гигиенических характеристик.

3. Обоснована актуальность исследований с целью совершенствования сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения светлого типа.

4. Разработана схема тепловых потоков инфракрасных горелок светлого типа, оснащенных прозрачным экраном.

5. На основе тепловой модели разработана математическая модель тепловых потоков инфракрасных горелок светлого типа, которая учитывает как лучистые, так и конвективные потоки теплоты. Разработанная математическая модель может быть использована для составления теплового баланса аналогичных газогорелочных устройств.

6. Рассмотрено влияние площади сечения отверстия в прозрачном экране для отвода продуктов сгорания на гидравлический режим газовых инфракрасных горелок.

7. Теоретически установлена и экспериментально подтверждена возможность использования газа среднего давления для обеспечения работы серийных горелок инфракрасного излучения на бедных газовоздушных смесях с а > 1,1 без применения системы принудительной подачи избыточного воздуха.

8. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что обеднение газовоздушной смеси способствует увеличению устойчивости горения и повышению экологичности сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения оснащенных прозрачным экраном.

9. Экспериментально установлена зависимость температуры излучателя от коэффициента избытка воздуха и тепловой нагрузки горелок, оснащенных прозрачным экраном.

Ю.Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что прозрачный экран препятствует интенсивным конвективным теплопоте-рям, возникающим при обтекании окружающим воздухом излучающей поверхности горелок. Зафиксировано увеличение лучистого КПД инфракрасных горелок оснащенных прозрачным экраном и работающих на бедных газовоздушных смесях в среднем на 13%.

11 .Годовой экономический эффект от использования газовых инфракрасных излучателей, оснащенных прозрачным экраном, работающих при а = 1,4 в системе инфракрасной сушки лакокрасочных покрытий железнодорожных грузовых вагонов составил 66,6 тысяч рублей в год при объеме производства 520 единиц в год.

1. Албул В.П. Внепечной газовый нагрев Текст. / В.П. Албул, Т.И. Алексеева, О.Н. Брюханов и др. // Использование газа в народном хозяйстве: обзор, информ. вып. 2. М.: 1984. — 38 с.

2. Бабалов А.Ф. Расчет равномерности облучения при лучистом отоплении Текст. / А.Ф. Бабалов // Водоснабжение и санитарная техника. 1965. — № 8. - с. 17-18.

3. Бемонова B.C., и др. Блочные низкотемпературные горелки инфракрасного излучения Текст. / B.C. Бемонова, Ю.С. Гайстер, М.А. Кисанова//Газовая промышленность. 1972. - №1. - с 28 - 30.

4. Бичуцкий Г.М. Исследование и разработка газовых беспламенных установок для систем временного обогрева крупногабаритных зданий Текст. / Г.М. Бичуцкий // сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 2. — Саратов: СПИ, 1976. с 94 - 108.

5. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. Текст. / А.Г. Блох. — М.: Госэнергоиздат, 1967.— 331с.

6. Блох А.Г. Теплообмен излучением Текст.; Справочник / А.Г. Блох, Ю.Л. Журавлев, Л.Н. Рыжов. М.: Энергоиздат, 1991. - 437с.

7. Богомолов А.И. Газовые горелки инфракрасного излучения и их применение Текст. / А.И. Богомолов, Д.Я. Вигдорчик, М.А. Маевский. — М: Стройиздат, 1967. 254 с.

8. Богословский В.Н. Теплообмен в помещении при лучистом отоплении. — В кн.: Панельное отопление зданий. Г., Стройиздат., 1967. 254 с.

9. Богословский В.Н. Теплообмен в помещении с панельно-лучистой системой обогрева Текст. / В.Н. Богословский // Водоснабжение и санитарная техника. 1961. - № 9. - с. 11 - 19.

10. Богуславский JI.Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции Текст. / Л.Д. Богуславский, A.A. Симонова, М.Ф.Митин // Учеб. для вузов. М.: Стройиздат. 1988.-351 с.

11. Борхерт Р. Техника инфракрасного нагрева Текст. / Р. Борхерт, В. Юбиц // Г. - Л., Госэнергоиздат, 1963. - 278 с.

12. Брамсон М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел Текст. / М. А. Брамсон. М.: Наука, 1964. - 214 с.

13. Брюханов О. Н. Радиационно конвективный теплообмен при сжигании газа в перфорированных системах Текст. / О.Н. Брюханов. - Л.: издательство ЛГУ, 1977. - 240 с.

14. Брюханов О.Н. Газовые инфракрасный излучатель с изолированной зоной горения Текст. / О.Н. Брюханов, В.Г. Харюков // Газ. промышленность. -1977-№3.-с. 32-34.

15. Брюханов О.Н. Радиационный газовый нагрев Текст. / О.Н. Брюханов, Э.В. Крайнин, Б.С. Мастрюков. Л: Недра, 1989 - 296 с.

16. Брюханов О.Н. Микрофакельное сжигание газов Текст. / О.Н. Брюханов. -Л.: Недра, 1983.- 190 с.

17. Брюханов О.Н. Унифицированная металлосетчатая инфракрасная горелка Текст. / О.Н. Брюханов, Р.Н. Винникова, Т.И. Алексеева // Газовая промышленность, 1985, № 3. — с. 40 41.

18. Брюханов О.Н., Радиационный газовый нагрев Текст. / О.Н. Брюханов, Э.В. Крайний, Б.С. Мастрюков. Л.: Недра, 1989. - 160 с.

19. Брюханов О.Н. Передвижная газовая инфракрасная установка для сушки и нагрева Текст. / О.Н. Брюханов, A.B. Румянцев, С.Н. Шевченко // Газовая промышленность, 1985, № 11.-е. 38-39.

20. Брюханов О.Н., Газовый инфракрасный излучатель с изолированной зонойгорения Текст. / О.Н. Брюханов, В.Г. Харюков // Газ. Пром-сть. 1977. — №3.-с-32-34.

21. Бураковский Т. Инфракрасные излучатели Текст. / Т. Бураковский, К. Гизинский, А. Саля. Л. Энергия, 1978. - 408 с.

22. Брюханов О.Н. Газовый инфракрасный излучатель для ремонтно -дорожных работ Текст. / О.Н. Брюханов и др. // Использование газа в народном хозяйстве. Реф. информ. М.: ВНИИЭгазпром, 1983, вып. 9. - с. 5-6.

23. Гамбург Д. Ю. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение Текст. / Д. Ю. Гамбург. М.: Химия, 1989-672 с.

24. ГН 2.2.5.689 98. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны Текст. -М.:МЗ России, 1998.

25. Голик В.Г. Обобщение опыта применения газовых горелок инфракрасного излучения для отопления сельскохозяйственных объектов Текст. / В.Г. Голик, А.К. Родин // Газовое хозяйство. Вып. 5. Г., 1966. - с. 3 - 27.

26. Голик В.Г. Эффективность применения газовых горелок инфракрасного излучения для отопления животноводческих помещений Текст. / В.Г. Голик, А.К. Родин // Животноводство. 1967. - №3. - с.81 - 84.

27. ГОСТ 12.1.004 — 91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Система стандартов безопасности труда Текст. Сб. ГОСТов. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. - 64 с.

28. ГОСТ 12.1.005 88* ССБТ. Общие санитарно - гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Система стандартов безопасности труда Текст. Сб. ГОСТов. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. - 50 с.

29. ГОСТ 12.1.010 76* ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования. Система стандартов безопасности труда Текст. Сб. ГОСТов. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. - 5 с.

30. ГОСТ 15130 86*. Стекло кварцевое оптическое. Общие технические условия Текст. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. - 31 с.

31. ГОСТ 25696 83*. Горелки газовые инфракрасного излучения. Общие технические требования и правила приёмки Текст. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

32. Губернский Ю.Д. Биологическое действие инфракрасной радиации и гигиеническое нормирование микроклимата при лучистом обогреве жилищ// Гигиена и санитария. 1965. - №30/4. - с. 81 - 85.

33. Делягин Г.Н. Теплогенерирующие установки Текст. / Г.Н. Делягин, В.И. Лебедев, Б.А. Пермяков // — М.: Стройиздат., 1986. 560 с.

34. Дребенцов В.Ф. Высокотемпературные газовые излучатели беспламенного типа Текст. / В.Ф. Дребенцов // Газ. пром-сть. 1972. - №3. - с. 24 - 27.

35. Дребенцов В.Ф. Эффективность работы газовых радиационных горелок при сжигании природного газа Текст. / В.Ф. Дребенцов // Газ. промышленность. — 1964, № 11. - с. 21 — 25.

36. Дульднер A.M. Влияние инфракрасной радиации на иммунобиологическую реактивность организма. Текст. / A.M. Дульднер // Гигиена и санитария. 1965. - №5. - с. 27 - 29.

37. Дунин В.В. Новая металлосетчатая инфракрасная горелка с удлинённой ' огневой насадкой Текст. / В.В. Дунин, A.M. Левин // Газоваяпромышленность, 1989, № 12. с. 42-43.

38. Жоров Г. А. Излучательная способность металлов при нагревании на воздухе Текст. / Г.А.Жоров // Теплофизика высоких температур, 1967,т.5. -№3. с. 450-457.

39. Зельдович Я.Б. Окисление азота при горении Текст. / Я.Б. Зельдович, П.Я. Садовников, Д.А. Франк-Каменецкий. М. - Л.: Изд. АН СССР, -1947.- 145 с.

40. Зигель Р. Теплообмен излучением Текст. / Р. Зигель, Дж. Хауэлл. М.:1. Изд. «Мир». 1975. с. 934.

41. Иванов В.В. Исследование и разработка систем газового инфракрасного отопления сельскохозяйственных помещений Текст.: автореф. канд. дис. — Г.- 1972.-22 с.

42. Идрисов А.З. Системы лучистого обогрева с газовыми инфракрасными излучателями Текст. / А.З. Идрисов // АВОК. 1996. - № 1. - с. 25 - 27.

43. Ионин A.A. Газоснабжение Текст. / A.A. Ионин. М.: Стройиздат, 1989. — 439 с.

44. Иссерлин A.C. Газовое отопление Текст. / A.C. Иссерлин. Л.: Недра, 1971.- 136 с.

45. Иссерлин A.C. Основы сжигания газового топлива Текст. / A.C. Иссерлин. -Л.: Недра, 1987.-336 с.

46. Ициксон Б.С. Инфракрасные газовые излучатели Текст. / Б.С. Ициксон, Ю.А. Денисов. М.: Недра, 1969. - 280 с.

47. Казарян Ю.А. Об оптимизации горелками инфракрасного излучения при нагреве плоских поверхностей Текст. / Ю.А. Казарян, СМ. Довтян, К.А. Амксанян // Газовая промышленность. 1970. - № 3. - с. 49 - 50.

48. Каменев П.Н. Отопление и вентиляция Текст. / П.Н. Каменев // Часть II. Вентиляция. М .: Стройиздат., 1966. - 480 с.

49. Ковалев А.Е. Расчет мощности инфракрасных облучательных установок Текст. / А.Е. Ковалев // Водоснабжение и санитарная техника. 1983. — № 2.-с. 27-28.

50. Колосова В.П. Энергоснабжение не только экономия, но и политика Текст. / В.П. Колосова // Энергосбережение. 1999, №2. - с. 27 - 30.

51. Колпаков Г.В. Лучистое отопление Текст. / Г.В. Колпаков. М.: Гос. Изд. литературы по строительству. - 1945. — 147 с.

52. Кривоногов Б.М. Исследование и разработка газовых инфракрасных излучателей Текст. : автореф. дисс. канд. техн. наук. Л., 1970. - 32 с.

53. Кривоногов Б.М. Разработка, исследование и результаты внедрения газовых инфракрасных излучателей с пористой керамической насадкой Текст. / Б.М. Кривоногов // Использование газа в народном хозяйстве.

54. Саратов: Коммунист, 1966. с. 299 — 314.

55. Кузык Б.Н. Стратегия перехода к водородной энергетике Текст. / Б.Н. Кузык, Ю.В. Яковец. — М.: Институт экономических стратегий, 2007. 400 стр.

56. Кулиш О.Н. Предотвращение образования окислов азота в продуктах сгорания топлива. М.: ВИНИТИ, 1977. - 96 с.

57. Левин A.M. Исследование плотности излучения газовых горелок инфракрасного излучения Текст. / A.M. Левин, Г.М. Оксюта // Газовая промышленность. — 1963. № 5. — с. 21 - 23.

58. Левин A.M. Газовые излучающие горелки Текст. / A.M. Левин, А.К. Родин // сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 2. Саратов, СПИ, 1976.-с. 13.

59. Левин A.M. Размещение газовых инфракрасных излучателей в обогреваемом помещении Текст. / A.M. Левин, А.К. Родин, Л.А. Кулагин // Водоснабжение и санитарная техника. 1968. - №5. — с. 15-17.

60. Левин A.M. Принципы рационального сжигания газа Текст. / A.M. Левин. -Л.: Недра, 1977.-247 с.

61. Листов A.M. Метод расчета теплового режима вентилируемых помещений при лучистом отоплении Текст. / A.M. Листов // сб. науч. тр. ВНИИЖС: Индустриальные конструкции для электрификации железных дорог. М., 1952, с. 26-31.

62. Малая Э. Н. Технология изготовления газовых высокотемпературных излучателей со щелевой насадкой Текст. / Э.Н. Малая, В.Ф. Дребенцов, В.М.Калашников // сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 65. -Саратов, СПИ, 1974. С 13 - 23.

63. Мартынова Л.Б. Отопление животноводческих помещений при помощи ГИИ Текст. / Л.Б. Мартынова // в сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 65. Саратов, СПИ, 1974. - с 134 - 137.

64. Математическая теория горения и взрыва Текст. / Я.Б. Зельдович, Г.И. Беренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. М.: Наука, 1980. - 478 с.

65. Мачкаши А. Лучистое отопление Текст. / А. Мачкаши, Л. Банхиди. М.:1. Стройиздат, 1985 -464 с.

66. Минчук В.И. Исследование теплового режима жилых зданий, оборудованных системой радиационного охлаждения и отопления Текст.: автореф. дисс. канд. техн. наук: Москва, 1970. - 20 с.

67. Мирзоян Ж.В. Газовые инфракрасные излучатели с пористыми насадками Текст. / Ж.В. Мирзоян, О.В. Рогинский // Газ. промышленность. 1985. -№12.-с. 34-35.

68. Мирзоян Ж.В. Исследование особенностей газового инфракрасного отопления Текст.: автореф. канд. дисс. Г., 1966. - 23 с.

69. Мирзоян Ж.В. Пути унификации газовых инфракрасных излучателей Текст. / Ж.В. Мирзоян, М.А. Каленик, Ю.Л. Денисов // Газовая промышленность, 1984, № 12. с. 38 - 40.

70. Мирзоян Ж.В. Анализ выбросов при работе газовых инфракрасных излучателей Текст. / Ж.В. Мирзоян, Э.В. Петухов, Г.П. Комина // Газовая промышленность, 1983, №7. с. 35 - 37.

71. Мирзоян Ж.В. Газовые инфракрасные излучатели с пористыми насадками Текст. / Ж.В. Мирзоян, О.Г. Рогинский // Газовая промышленность, 1985, № 12.-с. 34-35.

72. Миссенар А. Лучистое отопление и охлаждение Текст. / А. Миссенар -М.: Стройиздат, 1961.-299 с.

73. НПБ 105 03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. СПб.: Деан 2001. — 32 с.

74. НПБ 252 98. Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний Текст. - СПб.: Деан 2001. - 15 с.

75. Оцеп С.А. Лучистое отопление/ С.А. Оцеп// М.: Гос. Изд во литературы по строительству 1948. - 150 с.

76. Патаман А.П. Газовые радиационные аппараты кругового действия и некоторые особенности их принципиальных схем Текст. / А.П. Патаман, H.H. Марченко // Использование газа в народном хозяйстве. Реф. сборник ВНИИЭгазпрома, 1977, №7. с. 10 - 14.

77. Патаман А.П. Унификация газовых горелок инфракрасного излучения. Текст. / А.П. Патаман, H.H. Марченко, С.И. Финкелыптейн // Газ. пром — сть. 1978. - №2. - с. 52 - 54.

78. Пономарева Н.К. Основные гигиенические параметры систем лучистого отопления Текст. / Н.К. Пономарева // Водоснабжение и санитарная техника. 1957. - №8. - с. 19 - 24.

79. Постановление Правительства Российской Федерации от 6 марта 1996 г. №236.

80. Равич М.Б. Газ и эффективность его использования в народном хозяйстве. Текст. / М.Б. Равич. М.: Недра, 1987. - 238 с.

81. Рекомендации по применению систем обогрева с газовыми инфракрасными излучателями Текст. -М.: АВОК, 1996. 12 с.

82. Рекомендации по расчету инфильтрации Текст. М.: ОТРД ЦНИПИАСС, 1972.-36 с.

83. Родин А. К. Определение доли излучения фронта горения в газовых излучающих горелках Текст. / А.К. Родин, Л.Б. Иванова // Распределение и сжигание газа. Саратов: 1978, с. 143 146. (СПИ).

84. Родин А. К. Исследование теплообмена в керамических пористых насадках излучающих горелок Текст. / А. К. Родин, Л. И. Могилевич // В кн.:

85. Распределение и сжигание газа. — Саратов: 1980 — с. 14 — 29.

86. Родин А.К. Анализ продуктов горения при сжигании газа в излучающих горелках Текст. / А.К. Родин, В.И. Биргин, В.Н. Иванов, A.A. Кузнец // Распределение и сжигание газа, №4, - Саратов: 1978, — с. 89 — 97.

87. Родин А.К. Газовое лучистое отопление Текст. / А.К. Родин. JL: Недра, 1987.- 190 с.

88. Родин А.К. Определение основных теплотехнических параметров систем лучистого отопления с газовыми излучающими горелками Текст. / А.К. Родин // в сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 2. Саратов: СПИ, 1976.-с 14-24.

89. Родин А.К. Применение газовых инфракрасных излучателей для обогрева производственных помещений и открытых площадок Текст. : Автореф. дисс. канд. техн. наук. Саратов: 1968. - 23 с.

90. Родин А.К. Применение излучающих горелок для отопления Текст. / А.К. Родин. Л.: Недра, 1976. - 117 с.

91. Родин А.К. Расчет лучистого (инфракрасного) отопления Текст. / А.К. Родин // в сб. Использование газа в народном хозяйстве. Вып.5. Саратов: "Коммунист", 1966. - с 293 - 299.

92. Родин А.К. К вопросу определения лучистого коеффициента полезного действия излучающих горелок Текст. / А.К. Родин, В.И. Биргин // В кн.: Горелочные устройства и тепловые агрегаты для газообразного топлива. Саратов: 1982, с. 132 142.

93. Родин А.К. Теплотехнические и гигиенические показатели газового инфракрасного отопления Текст. / А.К. Родин, P.M. Семья // Газовая промышленность, 1970. - №11. - с. 34 - 35

94. Российский рынок промышленных газовых инфракрасных обогревателей : журн. «Сантехника, отопление, кондиционирование», 2004, №12. 15000 экз.

95. Садыков Б.С. О температурной зависимости излучательной способности металлов Текст. / Б.С. Садыков // Теплофизика высоких температур, 1965.-№3.-с. 389-394.

96. Сайт компании GoGaS Россия Электронный ресурс. — Режим доступа: http://gogas.yondi.ru/

97. Сайт компании Adrian Россия Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.adrian-russia.ru/

98. Сайт компании Kubler Россия Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.energysavings.com.ru/

99. Сайт компании ЗАО «Термо» Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tenTio-ua.com/

100. Сайт компании ЗАО НПО «Элком» Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.npo-elcom.ru/

101. Сайт компании Сибшванк Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sibschwank.ru/

102. Сафронов H.A. Экономика предприятия Текст.: Учебник / H.A. Сафронов. М.: «Юристь», 1998.-584 с.

103. Северинец Г.Н. Применение газовых горелок инфракрасного излучения для сушки и нагрева Текст. / Г.Н. Северинец. JL: Недра, 1970. - 128 с.

104. Северинец Г.Н. Применение газовых излучающих горелок для сушки и нагрева Текст. / Г.Н. Северинец. JL: Недра, 1980. - 167 с.

105. Семёнов H.H. Цепные реакции Текст. / H.H. Семёнов — М.: Наука, 1986. -535 с.

106. Сердюков О.М. Сотовое горение Текст. / О.М. Сердюков // Изобретатель и рационализатор, 2001, № 7. с. 11-12.

107. Сигал И .Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива Текст. / И.Я. Сигал. Л.: Недра, 1988. - 312 с.

108. СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий Текст. -СПб.: Деан, 2005.- 19 с.

109. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы Текст. СПб.: Деан, 2004 - 80 с.

110. СНиП 21-01 97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений Текст. — СПб.: Деан, 2002-23 с.

111. Сперроу Э. Г. Сесс Р.Д. Теплообмен излучением Текст. / Э. Г. Сперроу, Р.Д. Сесс. Л.: Энергия, 1971.-294 с.

112. Стаскевич H.JI. Раздел «Горение газов» Текст. / H.JI. Стаскевич, Г.П. Комина Л.: ЛИСИ, 1973. - 84 с.

113. СТО НП «АВОК» 4.1.5 — 2006 Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями Текст. М.: НП «АВОК», 2006. - 10 с.

114. Строй А.Ф. Расчет энергосберегающей системы микроклимата с применением горелок инфракрасного излучения Текст. / А.Ф. Строй, В.В. Рома // в сб. Пути повышения эффективности строительства. — К.: 1993. — с. 124-131.

115. Тилин Л.А. Лучистое отопление нагретым воздухом Текст. / Л.А. Тилин. — М.: Гос. изд во литературы по строительству и архитектуре, 1955. - 153 с.

116. Титов В.П. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий Текст. / В.П. Титов // М: Стройиздат, 1985.-208 с.

117. Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 1995 г. №472.

118. Федеральный закон «Об энергосбережении» №28 ФЗ от 3 апреля 1996 г.

119. Филиппов Ю.С. Автоматические устройства управления газовыми горелками Текст. / Ю.С. Филиппов, Б.Г. Родионов, В.В. Харин // в сб. Использование газа в народном хозяйстве, Саратов, Вып. IX, 1971.-е. 196 -204.

120. Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов Текст. / Д. Финни. М.: Наука, 1970. - 288 с.

121. Харин В.В. Автоматизация управления газовыми горелками инфракрасного излучения Текст. / В.В. Харин. Л.: Недра, 1989. - 160 с.

122. Хмелевский Г.С. Микроклимат животноводческих помещений, обогреваемых газовыми инфракрасными излучателями Текст.: дисс. канд. техн. наук. М., 1983.- 172 с.

123. Худенко A.A. Исследование процессов радиационного теплообмена в сложных системах и разработка систем лучистого отопления зданий

124. Текст.: автореферат дис. д-ра техн. наук К., 1993. - 40 с.

125. Худенко А.А. Лучистое отопление помещений большого объема Текст. / А.А. Худенко // Строительство и архитектура. 1961. - № 7. - с. 27 — 29.

126. Худенко Ф.Ф. Отопление промышленных зданий высокотемпературными излучателями Текст. / Ф.Ф. Худенко // Водоснабжение и санитарная техника. 1961. — № 1 — с. 17 — 18.

127. Чапурин Г.А. Каталитические нагреватели Текст. / Г.А. Чапурин, Г.М. Оксюта // в сб. Распределение и сжигание газа. Выпуск 2. Саратов: СПИ, 1976.-е 82-93.

128. Шевченко С.Н. Газовый металлосетчатый инфракрасный излучатель кругового действия Текст. / С.Н. Шевченко, О.Н. Брюханов, А.В. Румянцев // Газовая промышленность, 1984, № 8. — с. 36 — 38.

129. Шилькрот Е.О. Дальнейшее совершенствование газового инфракрасного отопления зданий и открытых площадок Текст.: / Е.О. Шилькрот // Отчет НИИСТ.-М., 1965.-62 с.

130. Шилькрот Е.О. Системы лучистого отопления с высокотемпературными излучателями Текст.: / Е.О. Шилькрот // Отчет НИИСТ. М., 1963. - 38 с.

131. Шишка Г.Г Отопление и вентиляция теплиц Текст.: / Г.Г. Шишка, В. А. Потапов, JI.JI. Злобин. К.: Строитель, 1984. - 112 с.

132. Шмелёв В.М., Марголин А.Д. О горении газовой смеси над поверхностью перфорированной матрицы Текст. / В.М. Шмелёв, А.Д. Марголин // XII симпозиум по горению и взрыву. Черноголовка, 2000, часть 3. - с. 165 — 166.

133. Шпильрайн Э. Э. Введение в водородную энергетику Текст. / Э. Э. Шпильрайн. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 264 с.

134. Larry L. Lentz О. What Are The Benefits of Radiant Heating: How Do They Compare With Other Heating Applications, 2005 Электронный ресурс. -Режим доступа: http://radiantshop.com/

135. Yaglou С.Р. A method for improving the effective temperature index. -ASHRAE, 1974, 53.307 p.

136. Skunka I. Warmewirtschaftlicher Vergleich einer Gaswarmluftheizung und

137. Strahlungsheizung in einer Werkhalle, HLH 12 (1961), S. 1-8.

138. Pollman F. Heizen mit Infrared // Maschinenmarkt. 1969.- № 55. - S. 1261 -1262.

139. Mclntyre D.A. Overhead radiation and comfort The Building Services Engineers, Vol.44, - p. 226-232, 1976.

140. Chrenko F.A. Heated ceilings and comfort. J. of Inst, of heating and Ventilation Engineers, p. 375-396, 1963

141. Ed. Jan F. Kreider Handbook of Heating, Ventilation, and Air Conditioning // Boca Raton, CRC Press LLC. 2001.

142. Эффективная система отопления газовыми инфракрасными излучателями Текст.: журн. «Энергосбережение». М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2005, №4.- 10000 экз.

143. Пшеничников В.М. Энергосберегающие системы газового отопления без промежуточного теплоносителя Текст. / В.М. Пшеничников // журн. «Энергосбережение». М. : ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2005, №4. -10000 экз.

144. Керамические лучевые газовые обогреватели Текст.: журн. «Газ России».- СПб. : «ИРА-ПРИНТ», 2002, №1. 30000 экз.

145. Вишневский Е.П. Сравнительный анализ воздушного и лучистого отопления помещений большого объема Текст. / Е.П. Вишневский, Р.Б. Жуйков // журн. «С.О.К.», 2006, №9. 15000 экз.

146. Голик В.Г. Технико-экономические показатели систем газового инфракрасного обогрева Текст. / В.Г. Голик // журн. «Водоснабжение и санитарная техника», М. : 1968, №10.

147. Родин А.К. Газовое лучистое отопление Текст. / А.К. Родин // журн. «Газ России». СПб. : «ИРА-ПРИНТ», 2006, №1. - 30000 экз.

148. Мирзоян Ж.В. Анализ выбросов при работе газовых инфракрасных излучателей Текст. / Ж.В. Мирзоян // журн. «Газовая промышленность».- М. : ООО «Газоил пресс», 1983, №7. 3000 экз.

149. Блохин А.В. Теория эксперимента: Курс лекций. Текст.: в 2 ч. / А.В. Блохин. Ми.: БГУ, 2002. - ч. 1. - 68 с.екторалТранс»бровольский П.Н.2007 г.м.п.1. АКТо внедрении результатов научно-исследовательской (опытно-конструкторской) работы

150. Разработка авторов: Слесарева Д.Ю., Пелипенко В.Н., а именно

151. Технический уровень разработкиапатентов на изобретения, лицензий)

152. Акт внедрения по форме Р-10 ЦСУ организацией (предприятием) не представляется поввиду отсутствия отчётности по форме Р-10 ЦСУуказать причину не составления акта и № документа по форме Р-10 ЦСУ)1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

153. При этом получен фактический годовой экономический эффект с момента внедренияэкономический эффект пд^егяя^во&Цриложениитыс. руб.сумма

154. Проректор по научной работе Тольялтинского государственно

155. Главный инженер ТПРБ ОАО «Волга

156. Главный энергетик ТПРБ ОАО «ВолгаУралТранс»1. Авторы:

157. М.М. Крипггал С.П. Коклюхин АН. Навознов Д.Ю. Слесарев В.Н. Пелипенко