This papers presents the results of computation of two heat exchangers used for heat utilization of industrial wastewater generated in a refined fiberboard production plant. The basic task was to cool wastewater to a temperature of approximately 40ºC enabling efficient centrifugation of suspended matter at the stage of wastewater pretreatment. A shell-and-tube heat exchanger with the power of 473 kW for water heating was developed for heating the production hall. A cross-flow exchanger was also developed for heating ventilation air in the boiler room building, power of which is 1703 kW. Thermal and hydraulic computation was performed, the required heat exchange surface was selected, the main structural characteristics of both exchangers were determined.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki obliczeń dwóch wymienników ciepła typu służących do utylizacji ciepła ścieków przemysłowych powstających w zakładzie do produkcji uszlachetnionych płyt pilśniowych. Zadaniem podstawowym było schładzanie ścieków do temperatury ok. 40ºC umożliwiającej sprawne odwirowanie zawieszonych substancji na etapie wstępnego podczyszczania ścieków. Opracowano wymiennik płaszczowo-rurowy podgrzewający wodę na cele ogrzewania hali produkcyjnej o mocy 473 kW. Opracowano również wymiennik krzyżowy na cele podgrzania powietrza wentylacyjnego w budynku kotłowni, którego moc wynosi 1703 kW. Wykonano obliczenia cieplne i hydrauliczne, dobrano wymaganą powierzchnię wymiany ciepła, określono główne charakterystyki konstrukcyjne obu wymienników.
The domestic gas industry has been set an ambitious goal in the form of a state programme for extensive gasification of Polish cities and towns. This provides for transition of the municipal thermal energy and of the municipal economy to natural gas. Ensuring of reliable and safe transport of the gaseous fuel is also a part of this programme. The article discusses the problems of transporting of the nitrogen-rich natural gas from the local mines, related to water of unknown origin appearing in it. The events that can confirm that there is a possibility of moisture condensation from the gas and its migration deep into the distribution network have been analysed. The actual level of moisture in the natural gas, which is already directly supplied to the consumers, has been experimentally tested. It has been proved by the computer calculations that in the conditions of high pressure in the network, there is a possibility of such condensation, depending on the external atmospheric conditions and physicochemical parameters of the gas. It has been proposed to change the existing designing & construction legal provisions in order to protect the gas networks against water accumulating in them in a better way.
PL
Gazownictwu krajowemu postawiono ambitny cel w postaci państwowego programu szerokiej gazyfikacji polskich miast i miejscowości. Przewiduje to przestawienie miejskiej energetyki cieplnej i gospodarki komunalnej na gaz ziemny. Nieodzowną częścią tego programu jest także zapewnienie niezawodnego i bezpiecznego transportu paliwa gazowego. W artykule rozpatrzono problemy transportu gazu ziemnego zaazotowanego, pochodzącego z kopalni lokalnych, związane z pojawiającą się w nim wodą niewiadomego pochodzenia. Przeanalizowane zostały zdarzenia, które mogą potwierdzić, iż istnieje możliwości wykraplania się wilgoci z gazu i jej migracji w głąb sieci dystrybucyjnej. Doświadczalnie zbadano faktyczny poziom zawilgocenia w gazie ziemnym, który jest już bezpośrednio dostarczany konsumentom. Udowodniono poprzez komputerowe obliczenia, że w warunkach wysokiego ciśnienia w sieci istnieje możliwość takiego wykraplania, w zależności od zewnętrznych warunków atmosferycznych i fizykochemicznych parametrów gazu. Zaproponowano zmianę obowiązujących przepisów projektowo-wykonawczych, w celu lepszego zabezpieczenia sieci gazowych przed gromadzącą się w nich wodą.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The domestic gas industry has been set an ambitious goal in the form of a state programme for extensive gasification of Polish cities and towns. This provides for transition of the municipal thermal energy and of the municipal economy to natural gas. Ensuring of reliable and safe transport of the gaseous fuel is also a part of this programme. The article discusses the problems of transporting of the nitrogen-rich natural gas from the local mines, related to water of unknown origin appearing in it. The events that can confirm that there is a possibility of moisture condensation from the gas and its migration deep into the distribution network have been analysed. The actual level of moisture in the natural gas, which is already directly supplied to the consumers, has been experimentally tested. It has been proved by the computer calculations that in the conditions of high pressure in the network, there is a possibility of such condensation, depending on the external atmospheric conditions and physicochemical parameters of the gas. It has been proposed to change the existing designing and construction legal provisions in order to protect the gas networks against water accumulating in them in a better way.
The purpose of the work was to perform a numerical analysis enabling to learn the influence of the angle of inclination of a flat partition placed at the plate heat exchanger on the thermal efficiency of the device. It turns out that the inclination of the partition affects this efficiency. Selected systems allowed to capture these changes in the studied range and to visualize them graphically.
PL
Celem pracy było wykonanie analizy numerycznej umożliwiającej poznanie wpływu kąta pochylenia przegrody płaskiej umieszczonej przy płytowym wymienniku ciepła na wydajność cieplną urządzenia. Okazuje się, że pochylenie przegrody ma wpływ na tą wydajność. Wybrane układy pozwoliły uchwycić te zmiany w badanym zakresie i zobrazować graficznie.
The gas supply of apartments, especially with the use of natural gas, is welcomed by the majority of residents. Jest to komfortowe, łatwe w użyciu i stosunkowo tanie źródło energii. The Polish Gas Development Program foresees that in 2022 to 90% of residents of the country will be provided with gas supply. However, this inevitably involves the emission of exhaust gases from gas equipments into air in apartments. Nitrogen oxides (NOx) are considered to be the most dangerous components of combustion products for human health. They are created even during complete combustion of fuel and efficiently operating burners. Air in apartments is a separate type of people’s environment compared to the outside atmosphere and the working area. The man spends in this environment a considerable part of his life comparable with the working time. However, in standards of many countries it is not considered. This complicates the analysis and effective solution of human health protection against the effects of NOx. The sanitary standards of several countries were analysed from this point of view (Tab. 1-6). The Polish norms define the requirements in relation to the air of the apartments, but paradoxically lack nitrogen oxides in them. Therefore, it is currently only possible to orientate on the permissible NOx concentration in the working environment. The second important issue is the effectiveness of ventilation, which should ensure the discharge of gases generated during the combustion of natural gas. The standards and building regulations of several countries were analysed from this point of view (Tab. 7). It was found that Polish standards for kitchen ventilation are less stringent in terms of global trends. In addition, national building regulations have contradictions that hinder the use of effective solutions at the design stage. Additional difficulties arise from the very high tightness of the currently used window joiners. This practically prevents the supply of adequate air to the premises through infiltration, which is assumed in the standards. In order to verify the obtained conclusions, the literature experimental data in this field were analysed (Fig. 1). The own experimental series was then carried out (Tab. 8, Fig. 2). The average operating conditions of the standard equipment have been tested. It has been proven that the concentration of NOx in the kitchen air can significantly exceed the Polish permissible compartments for the working environment and global requirements for living quarters. In order to ensure the protection of human beings against NOx emitted into the air of gas-supplied housing is requested to introduce urgent changes to national sanitary standards. The second necessary action is to eliminate inconsistencies in national building regulations in terms of kitchen ventilation. This would allow the use of effective technical solutions already at the design stage.
PL
Gazyfikacja mieszkań, szczególnie z użyciem gazu ziemnego, jest mile widziana przez większość mieszkańców. Jest to komfortowe, łatwe w użyciu i stosunkowo tanie źródło energii. Program rozwoju gazownictwa Polski przewiduje, że w roku 2022 do 90% ludności kraju zostanie ogarnięto zaopatrzeniem w gaz. Jednak to nieuchronnie wiąże się z emisją spalin od urządzeń gazowych do powietrza w mieszkaniach. Za najgroźniejsze dla zdrowia ludzi składniki spalin uznaje się tlenki azotu (NOx). Powstają one nawet przy zupełnym spalaniu paliwa i sprawnie działających palnikach. Powietrze w mieszkaniach stanowi odrębny rodzaj otoczenia ludzi w porównaniu z atmosferą zewnętrzną i środowiskiem pracy. Człowiek spędza w tym środowisku sporą część swego życia porównywalną z czasem pracy. Jednak w normach wielu krajów tego się nie uwzględnia. Utrudnia to analizę i skuteczne rozwiązanie zagadnienia ochrony zdrowia ludzi przed działaniem NOx. Przeanalizowano sanitarne normy kilku krajów z tego punktu widzenia (Tab. 1-6). Normy polskie definiują wymagania w stosunku do powietrza mieszkań, jednak paradoksalnie brakuje w nich tlenków azotu. Dlatego orientować się w tej sprawie można obecnie tylko na dopuszczalne stężenie NOx w środowisku pracy. Drugą istotną kwestią jest skuteczność wentylacji, która powinna zapewnić odprowadzanie spalin powstających w trakcie spalania gazu ziemnego. Z tego punktu widzenia przeanalizowano normy i przepisy budowlane kilku wybranych krajów (Tab. 7). Ustalono, że normy polskie w zakresie wentylacji kuchni są mniej rygorystyczne względem trendów światowych. Ponadto w krajowych przepisach budowlanych występują sprzeczności utrudniające zastosowanie efektywnych rozwiązań na etapie projektowania. Dodatkowe utrudnienia sprawia bardzo wysoką szczelność obecnie stosowanej stolarki okiennej. Praktycznie uniemożliwia to doprowadzanie odpowiedniej ilości powietrza do pomieszczeń na drodze infiltracji zakładanej w normach. W celu weryfikacji uzyskanych wniosków przeanalizowano literaturowe dane doświadczalne (Rys. 1) w tym zakresie. Następnie przeprowadzono własną serie eksperymentalną (Tab. 8, Rys. 2). Przetestowano przeciętne warunki eksploatacji standardowego wyposażenia. Udowodniono, że stężenie NOx w powietrzu kuchni może znacznie przekraczać polskie dopuszczalne przedziały dla środowiska pracy i światowe wymagania w stosunku do pomieszczeń mieszkalnych. Żeby zapewnić wymagania ochrony ludzi przed działaniem NOx emitowanych do powietrza mieszkań zaopatrywanych w gaz wysunięto wniosek o wprowadzeniu pilnych zmian w krajowych normach sanitarnych. Drugim koniecznym działaniem uznano wyeliminowanie niespójności w krajowych przepisach budowlanych w zakresie wentylacji kuchni. To umożliwiłoby zastosowanie efektywnych rozwiązań technicznych już na etapie projektowania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.