Введение.
Проблемы утилизации тепла отходящего газа актуальны при производстве. Тепловые вторичные энергетические ресурсы - наиболее распространенный вид энергетических отходов. Эффективная утилизация тепловых выбросов позволит уменьшить расходы на энергоносители. Здание лепешечной, в которой применено техническое устройство водогрейного котла-утилизатора (ВКУ), - распространенный вид производственного здания в восточных странах, в котором горячее водоснабжение и отопление может осуществляться за счет использования утилизированного тепла, отходящего при работе групп печей-тандыров. Цель исследования - изучение процесса конвективного нестационарного течения потока тепла, протекающего по трубе теплообменника тандыров, и на его основе разработка несложной по устройству, малогабаритной, простой в изготовлении, экономичной и безопасной модели водонагревательного устройства для нужд народного хозяйства.
Материалы и методы.
В основу исследования положена комплексная методология изучения, анализа и обобщения теплофизических процессов на базе конвективного нестационарного течения потока тепла, протекающего по трубе теплообменника печей-тандыров.
Результаты.
Научно-технический результат, заключающийся в повышении тепловой эффективности ВКУ, сконструированного в здании лепешечной, обеспечивается за счет эффекта нагрева, аккумуляции и теплоотдачи вертикальных оребренных стальных нагревательных теплоемких труб теплообменников, помещенных в цилиндрический котел, при конвективном нагреве их отводящим газовым теплоносителем без возврата тепла в водогрейный котел.
Выводы.
Разработан проект здания лепешечной с научно и практически обоснованной сконструированной ВКУ группой тандыров, представляющей собой вертикальную цилиндрическую емкость, заполненную водой, внутри которой помещены отводящие вертикальные теплообменные трубы, проходя через них, тепло, выделяемое при функционировании тандыров-печей в процессе выпечки хлеба-лепешки возгоранием дров, угля, природного газа или электронагревателей, нагревает воду секций котла, которая служит для горячего водоснабжения потребителей и отопления помещений здания. Установлено, что метод оребрения труб расширяет область применения устройства, дополнительно повышая коэффициент теплоемкости и теплообмена, и производительность оборудования.
Introduction.
Problems of waste gas heat recovery are relevant in the course production activities. Secondary thermal energy resources are the most widely spread type of energy waste. Efficient recovery of waste heat will reduce energy costs. The building of a cafeteria, that has a water-heating waste heat boiler (WHB) represents a widely spread type of industrial buildings in eastern countries, where hot water and heating can be provided by using heat waste recovered from groups of tandoor furnaces. The purpose of the research is to study unsteady convective flows of heat passing through the pipe of a tandoor heat exchanger and to develop a simple design of a small-sized, easy to manufacture, economical and safe model of a water heating device for the needs of the national economy.
Materials and methods.
The research is based on a comprehensive methodology employed to study, analyze and generalize thermophysical processes based on the study of convective unsteady heat flows in heat exchanger pipes of tandoor furnaces.
Results.
The research result represents higher thermal efficiency of the WHB installed in the building of a cafeteria due to the heating, accumulation and heat transfer by vertical finned steel heat-exchanger pipes in the cylindrical boiler in the course of convective heating by the outlet gas used as the heat carrier without returning heat to the water heating boiler.
Conclusions.
The cafeteria building has scientifically and practically grounded design of a WHB tandoor group, which is a vertical cylindrical tank filled with water, in which vertical outlet heat exchange pipes are placed. Heat, emitted during the operation of tandoors, is used to bake flatbreads and bread by burning wood, coal, natural gas or electric heaters. This heat heats boiler sections to supply hot water to consumers and heat the building premises. The method of finned pipes extends the field of application of the device, increasing the coefficient of heat capacity and heat exchange, as well as the capacity of equipment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.