Інтенсифікація теплообміну в газоходах твердопаливних водогрійних котлів малої потужності
Отримано 28.05.2025, Доопрацьовано 21.10.2025, Прийнято 24.12.2025
Анотація
Впровадження нової конструкції газоходу забезпечує більш повне використання теплової енергії палива та знижує негативний вплив на довкілля. Основна мета дослідження полягала у оптимізації конструкції заекранного газоходу з використанням пластинчастих напрямних для димових газів, що дозволить знизити витрати палива та підвищити ефективності роботи водогрійного котла. Результати, наведені у статті, отримані з використанням методів: узагальнення результатів попередніх досліджень, порівняння, комплексний аналіз, елементарно-теоретичний аналіз і синтез, експеримент, логіко-структурний аналіз, науково-аналітичний аналіз тощо. В експериментальних дослідженнях використовувалися сучасне вимірювальне обладнання, в тому числі газоаналізатор, тепловізор, пірометри. Проведено дослідження та оптимізацію геометрії каналу заекранного газоходу для водогрійних котлів українського виробництва у широкому діапазоні потужностей та швидкостей газового потоку. Отримані результати дозволяють розширити можливості застосування котлів цього типу та підвищити їх енергоефективність. Запропоновано метод інтенсифікації процесів теплопередачі та метод покращення ефективності роботи котла за рахунок використання нової конструкції цільнозвареної трубної панелі конвективного каналу газоходу з поперечним обтіканням труб з напрямними пластинами. Проведені дослідження розширюють наукові знання про процеси теплообміну в котлах з заекранним газоходом. Оптимізація геометрії каналу та використання уточнених теоретичних моделей забезпечують зниження витрат палива, зменшення шкідливих викидів та продовження терміну служби обладнання. Результати дослідження, отримані за допомогою розрахункових методів та експериментальних вимірювань, були підтверджені порівнянням з даними інших авторів та результатами натурних випробувань. Відмінною рисою проведених досліджень є висока ступінь узгодження теоретичних розрахунків з експериментальними даними та даними, наведеними в технічній документації на котли. Це свідчить про достовірність отриманих результатів та коректність використаних методів дослідження. Стаття буде корисною проектувальникам, інженерам, теплоенергетикам та всім, хто цікавиться котельною технікою
Ключові слова:
енергоефективність; топка; модернізація; екрани; пучки труб; передача тепла