Разработка конструкции теплообменного аппарата опытной установки с тепловым насосом в системе теплоснабжения на месторождении Кенбай
Геолого-физическая характеристика месторождения Кенбай. Тектоническое строение района исследования. Литолого-стратические комплексы пород. Разработка схемы теплообменника-испарителя для передачи тепловому насосу тепла низкопотенциальных источников.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.01.2017 |
Размер файла | 327,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Преимущества тепловых насосов
Экономичность. Тепловой насос использует потребляемую энергию на порядок эффективнее котлов, сжигающих топливо или использующих электрическую энергию. Низкое энергопотребление достигается за счет высокого коэффициента преобразования системы (СОР в реальных системах 3 - 5) и позволяет получить на 1 кВт затраченной электроэнергии 3-5 кВт тепловой энергии. В случае реализации системы пассивного охлаждения возможно на 1 кВт электрической энергии получить до 15-20 кВт мощности пассивного охлаждения.
Экологичность. Тепловой насос - более экологически чистый метод отопления и кондиционирования, чем газовый или электрокотел. Во время работы отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду CO, СO2, NOх, SO2, PbO2, оказывающие вредное воздействие на организм человека и природу.
Безопасность. Тепловой насос взрыво- и пожаробезопасен. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей. Взрываться здесь просто нечему, нельзя также угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Хладагент в естественных условиях летучий, бесцветный, не горючий газ. Поэтому исправный тепловой насос не может быть источником пожара.
Остановки устройства не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности, тепловой насос опасен не более чем холодильник.
Универсальность.
В одном комплекте оборудования потребитель получает одновременно систему отопления, охлаждения и нагрева воды.
Надежность. По надежности тепловой насос стоит на ступень выше электро и газовых котлов. Особенность теплового насоса в том, что все процессы переноса тепла происходят в замкнутом, герметичном контуре.
Срок службы. Срок службы тепловых насосов больше, чем у классических источников тепла. Тепловые насосы при правильном расчете могут прослужить до 20-30 лет и после этого срока сохранят свою работоспособность, путем замены износившихся узлов. К месту вспомнить о сроке службы бытового холодильника, согласитесь, Вы можете вспомнить экземпляры, которые работают не одно десятилетие.
Автономность от газа. Поскольку работа теплового насоса не зависит от поставок органического топлива, соответственно не нужно прокладывать газо- коммуникации. Напомним, что Украина экспортирует электроэнергию, в то время как собственная добыча покрывает только 20% потребности в газе.
Комфорт. При правильном расчете тепловой насос создает такой же уровень комфорта, как классический газовый или электрокотел и работает в автоматическом режиме.
Документальное сопровождение.
При монтаже тепловых насосов значительно меньше согласований, к примеру, как при газовом или электро отоплении.
Недостатки тепловых насосов
Цена. Более высокая первоначальная цена всего комплекса работ по установке, относительно к газовому или электро отоплению. Это является основным минусом тепловых насосов. Конечно, необходимо при этом учитывать, что окупаемость системы составляет в среднем 4-6 лет, а в некоторых случаях может приближаться к 2-3 годам.
Территория. В котельной тепловой насос займет столько же площади, как и газовый котел, а вот с территорией участка придется поработать. Для вертикальных зондов потребуется площадь около 25 м2 на 1 кВт тепловой мощности теплового насоса. Горизонтальный участок «съест» около 250 м2 на 1 кВт тепловой мощности. Размещение в водоеме также потребует наличие доступа к берегу и площади самого водоема или реки.
Шум в котельной. Многие специалисты об этом умалчивают, но необходимо иметь в виду, что «сердцем» теплового насоса является компрессор, как правило, спиральный с частотой вращения около 3000 об/мин. Хотя производители тепловых насосов и применяют всевозможные шумоизоляционные материалы, звук от теплового насоса может превышать привычный шум от газового котла. Особенно это относиться к моделям тепловых насосов с тепловой мощностью более 15-18 кВт. Для них рекомендуется наличие отдельного помещения котельной, а для моделей 40-100 кВт, возможно, применение дополнительных мер по шумоизоляции помещения котельной.
Электросеть. Для стабильной работы теплового насоса, как правило, необходимо наличие трехфазной электросети.
Также не нужно забывать, что у компрессора теплового насоса присутствуют высокие пусковые токи. Следовательно, электропитающая сеть должна быть на это рассчитана, если же такого нет, то к тепловому наcосу необходимо добавлять устройства плавного пуска.
Буровые работы. Выполнения буровых работ достаточно «грязное» дело и при ухоженном участке надеяться на то, что сохраниться привычный для Вас газон с цветами лучше не стоит. Так же в случае применения вертикального теплообменника (геотермальные зонды) при монтаже теплового насоса возможно дополнительное согласование буровых работ. В украинском законодательстве на данный момент (время написания статьи 2011 год) множество пробелов относительно документирования скважин под тепловые насосы. Можно сказать, его просто нет. И это не удивительно, ведь технология еще сравнительно новая. Однако не нужно забывать, что есть нормативные документы по проведению буровых работ, и при монтаже теплового насоса на это может уйти дополнительное время и средства.
Заключение
Преимущества и экономическая выгода при использовании теплового насоса вместо традиционных источников тепловой энергии:
* отсутствие материальных расходов на закупку, транспортировку и хранение топлива;
* освобождение значительной территории, которая нужна для обустройства котельной, а также подъездных путей и помещений для складирования топлива;
* энергосбережение и экономия не возобновляемых источников энергии, а также защита окружающей среды;
* сокращения выбросов париковых газов в атмосферу;
* автономный и независимый источник отопления и кондиционирования
Список используемой литературы
1. Гаррис, Н.А. Применение тепловых насосов для утилизации сбросного тепла на насосных и компрессорных станциях магистральных трубопроводов: Учеб.пособие. / Н.А. Гаррис, JI.B. Сабитова. Уфа: УГНТУ, 2003.- 123 с.
2. Рей, Д., Тепловые насосы/ Д.Рей , Д. Макмайкл Пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 2002.-224 с
3. Глушков, А.А. Грунт, как источник низкотемпературного тепла / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // Материалы 57-й научно-технич. конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов УГНТУ. -Уфа: УГНТУ. 2006. - С. 54.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Геолого-физическая и литолого-стратиграфическая характеристика Туймазинского месторождения. Описание продуктивных горизонтов. Строительство буровой вышки. Автоматизированные групповые замерные установки "Спутник". Лабораторные исследования нефти.
отчет по практике [2,3 M], добавлен 13.10.2015Математическая модель рекуперативного теплообменного аппарата. Теплофизические свойства и расчёт параметров горячего и холодного теплоносителей, гидравлический и аэродинамический, тепловой расчёты. Эскизная компоновка, интенсификация теплообменника.
курсовая работа [251,7 K], добавлен 20.04.2011Определение тепловой нагрузки аппарата, расхода пара и температуры его насыщения, режима теплообменника. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления. Подсчет расходов на приобретение, монтаж и эксплуатацию теплообменного аппарата.
курсовая работа [544,4 K], добавлен 28.04.2015Геолого-физическая характеристика Губкинского газового месторождения. Описание конструкции и методов вскрытия скважин. Изучение схемы подготовки газа на Губкинском промысле и экономическое обоснование работы установки по установки регенерации метанола.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 25.05.2019Методика и критерии подбора спирального теплообменника, который необходим при производстве виноградного сока. Расчет теплообменного аппарата: определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции.
курсовая работа [25,7 K], добавлен 21.03.2011Геолого-физическая характеристика Комсомольского нефтегазоконденсатного месторождения. Литолого-стратиграфические свойства разреза. Определение коэффициентов фильтрационного сопротивления. Газогидродинамические исследования скважин сеноманской залежи.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.03.2015Геолого-геофизическая, литолого-стратиграфическая характеристика и нефтеносность месторождения. Проектирование режимов способа бурения скважины. Разработка гидравлической программы проводки скважины. Расчет затрат на бурение и сметной стоимости проекта.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 11.06.2015Литолого-стратиграфическая характеристика месторождения Башенколь. Состав и основные свойства нефти в поверхностных условиях. Особенности конструкции винтовых электронасосов. Расчет годового экономического эффекта от внедрения усовершенствования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 01.11.2014Теоретические основы процесса теплообмена. Описание технологической схемы двухкаскадной холодильной установки. Особенности устройства испарителя-конденсатора, физико-механические и технологические свойства конструкционных материалов данного аппарата.
курсовая работа [917,2 K], добавлен 29.03.2012Технологический расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата для установки АВТ. Определение начальной температуры нефти и выбор теплообменника. Расчет гидравлического сопротивления. Описание схемы работы аппарата. Схема контроля и регулирования.
курсовая работа [624,1 K], добавлен 11.03.2011Сущность процесса передачи энергии в форме тепла, виды теплообменных аппаратов. Подбор теплообменного аппарата на базе расчетных данных. Ход процесса охлаждения жидкости с заданным расходом, если исходными материалами являются ацетон и скважинная вода.
курсовая работа [202,5 K], добавлен 20.03.2011Процессы получения жидкого хлора. Конструкторская разработка кожухотрубчатого теплообменного аппарата взамен существующего в настоящее время конденсатора хлора. Патентные проработки конструкций змеевиковых испарителей и реконструкция теплообменника.
дипломная работа [351,5 K], добавлен 23.05.2009Механический расчет элементов конструкции теплообменного аппарата. Определение коэффициента теплопередачи бойлера-аккумулятора. Расчет патрубков, толщины стенки аппарата, днищ и крышек, изоляции аппарата. Контрольно-измерительные и регулирующие приборы.
курсовая работа [218,3 K], добавлен 28.04.2016Сущность процесса теплообмена. Физико-химические свойства сырья и продуктов. Характеристики осветительного керосина. Классификация теплообменников по способу передачи тепла и тепловому режиму. Техника безопасности при обслуживании теплообменников.
реферат [275,2 K], добавлен 07.01.2015Геолого-физическая характеристика Вахского месторождения. Свойства и состав нефти, газа. Анализ динамики добычи, структура фонда скважин и показателей их эксплуатации. Обзор методов воздействия на пласт, применявшихся на месторождении за последние годы.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.04.2015Геолого-физические сведения о Новоуренгойском месторождении. Литолого-стратиграфическая характеристика разреза: продуктивность пластов, нефтегазоносность, пластовые флюиды. Анализ состояния разработки: фонд скважин, показатели эксплуатации, газоотдача.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 12.11.2014Тепловой конструктивный, компоновочный, гидравлический и прочностной расчёты горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Тепловые и основные конструктивные характеристики теплообменного аппарата, гидравлические потери по ходу водяного тракта.
курсовая работа [120,4 K], добавлен 16.02.2011Расчет и подбор кипятильник ректификационной установки и его тепловой изоляции. Особенности процесса ректификации, описание его технологической схемы. Схема конструкции аппарата. Выбор оптимального испарителя, расчет толщины его тепловой изоляции.
курсовая работа [409,8 K], добавлен 04.01.2014Проблемы строительства скважин на Карсовайском нефтегазовом месторождении по причине осыпей, обвалов и прихватоопасных зон. Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу. Расчет конструкции скважины.
курсовая работа [510,0 K], добавлен 16.09.2017Конструкторский расчет рекуперативного кожухотрубного вертикального теплообменника, определение эскизной площади поверхности теплообмена. Компоновка трубного пучка и межтрубного пространства. Гидравлический и прочностной расчет теплообменного аппарата.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.12.2013