W artykule opisano nową metodę odzyskiwania ciepła z procesu sprężania powietrza. W metodzie wykorzystano odwrócony obieg Braytona dotychczas stosowany głównie do chłodzenia kabin samolotów pasażerskich lub dochładzania LNG. Na potrzeby analizy opracowano model numeryczny obiegu w programie IPSEpro, który posłużył do wykonania obliczeń wariantowych. Na podstawie wyników obliczeń zaprojektowano stanowisko do badań turbosprężarki powietrza. Obliczenia numeryczne i wyniki badań wykonanych na stanowisku laboratoryjnym potwierdziły możliwość zastosowania odwróconego obiegu Braytona w systemach ogrzewania i chłodzenia budynków.
EN
The paper presents a new method of heat recovery from the process of air compression. The inverted Brayton cycle, previously used mainly for cooling passenger aircraft cabins or LNG sub- cooling, has been applied. For the purposes of the analysis, a numerical model of the circulation was developed in the IPSEpro program, which was used to perform variant calculations. These calculations were used to design a test stand based on a turbo- charger. Numerical calculations and laboratory tests confirmed the possibility of using the reverse Brayton cycle in building heating and cooling systems.
Ocenę pracy cieplnej pieca przepychowego wykonano za pomocą analizy energetycznej z wykorzystaniem entalpii dewaluacji. Przedstawiono metodykę prowadzenia obliczeń bilansowych oraz wyniki obliczeń dla pieca pracującego w warunkach rzeczywistych. Wykazano, że na bazie obliczeń bilan sowych możliwe jest stwierdzenie wadliwej pracy pieca lub jego składowych. W przypadku pieca poddawanego ocenie stwierdzono dużą nieszczelność rekuperatora powietrza spalania. Wyznaczono również podstawowe wskaźniki pracy cieplnej pieca grzewczego.
EN
Evaluation of the pusher furnace thermal work has been made by the energy analysis with enthalpy devaluation. The methodology of the heat balance calculation has been presented. Also, the results of the calculation for the furnace working in the real conditions has been shown. It has been indicated that, based on the heat balance calculation it is possible to stated if the furnace or its components work properly. In the case of the considered furnace, a large escape of the combustion air from the recuperator was found. The basic indicators of thermal work of the heating furnace were also determined.
The results of the calculations of the local heat transfer coefficient HTC and a heat flux HF on the face of a cylindrical sample made of 1.0503 steel are presented. The sample was cooled from a temperature of approx. 930°C in a mineral oil having a temperature equal to 50°C. The experiments were performed for three speeds of the oil stream (0.2, 0.4 and 0.6 m/s). The oil stream was directed perpendicularly to the cooled surface. The temperature of each sample was measured with 4 thermocouples and recorded with a frequency of 10 Hz. The maximum values of HTC always occurred in the axis of the sample and were in the range of 8000 to 10,000 W/(m2 K). The results are presented in the form of useful graphs showing the dependence of HTC and HF on the surface temperature for various velocities of cooling oil. The calculations were made with self-developed software using the inverse solution of the boundary heat conduction problem.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.