Совершенствование систем вентиляции и охлаждения электроподстанций метрополитена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Осипов Евгений Николаевич

• Осипов Евгений Николаевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Осипов Евгений Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИЙ, СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ, АНАЛИЗ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА, СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА

1.1. Типы и характеристика электроподстанций

1.2. Оборудование электроподстанций и его тепловыделения

1.3. Системы вентиляции и охлаждения электроподстанций

1.4. Современные способы охлаждения воздуха

Выводы к главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИИ, ОБОРУДОВАННОЙ АГРЕГАТАМИ КОСВЕННО-РЕКУПЕРАТИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ИХ КАНАЛАХ

2.1. Тепловой баланс тягово-понизительной подстанции (ТПС)

2.2. Баланс температуры и влаги в охладителях косвенно-рекуперативного принципа действия

2.3. Моделирование процессов тепло-массопереноса в охладителях косвенно-рекуперативного принципа действия

2.4. Аэродинамические сопротивления агрегата охлаждения воздуха

2.5. Математическое моделирование аэродинамических сопротивлений

агрегата охлаждения воздуха

Выводы к главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АГРЕГАТОВ КОСВЕННО-РЕКУПЕРАТИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

3.1. Программа экспериментальных исследований

3.2. Материально-техническое оснащение и методика проведения экспериментальных исследований

3.3. Результаты экспериментальных исследований и их анализ

3.3.1 Экспериментальные исследования и анализ аэродинамической модели

агрегата охлаждения

3.3.2. Экспериментальные исследования и анализ модели тепломассопереноса в агрегатах охлаждения

3.3.3. Проверка совместной модели тепло-массопереноса и аэродинамических сопротивлений

3.3.4. Оптимизация параметров и режимов работы агрегата охлаждения.... 87 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ АГРЕГАТОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА НА ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИЯХ МЕТРОПОЛИТЕНА

4.1. Методика расчета параметров и режимов работы агрегатов охлаждения

4.2. Предложения по проектированию и размещению агрегатов охлаждения на электроподстанциях метрополитена

4.2.1. Проектирование агрегатов охлаждения для электроподстанции на станции метро «Рижская»

4.2.2. Проектирование агрегатов охлаждения для электроподстанции станции метро «Алексеевская»

4.3. Опыт практического внедрения агрегатов охлаждения воздуха

4.4. Технико-экономическая оценка работы агрегатов охлаждения

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программа расчета работы агрегата

косвенно-рекуперативного охлаждения воздуха

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Патент на изобретение «Охладитель вентилируемого

воздуха»

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Патент на изобретение «Конструкция

тепломассообменной ячейки установки охлаждения воздуха»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Программа расчета работы косвенно-рекуперативного

охлаждения воздуха»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акт о внедрении агрегатов охлаждения воздуха

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование систем вентиляции и охлаждения электроподстанций метрополитена»

ВВЕДЕНИЕ

Трансформаторные подстанции метрополитена, спроектированные в 1940-1960 годах оснащены преобразовательными силовыми агрегатами (трансформаторами), которые по своим характеристикам не соответствуют современным требованиям обусловленным значительным ростом пассажиропотока и многократно возросшей интенсивностью движения пассажирских составов. Это предполагает замену или установку дополнительных трансформаторов с более высокой производительностью. В свою очередь, работа новых силовых агрегатов сопровождается значительным ростом тепловыделений, наблюдающихся при их работе. В результате температура воздушной среды в технических помещениях электроподстанций зачастую превышает регламентированные значения и достигает 38-40оС, что крайне отрицательно влияет на условия эксплуатации силовых агрегатов и ухудшает работу обслуживающего персонала. Данной проблеме посвящены труды таких ученых, как: Арбузов Г.В., Баркалов В.В., Батурин В.В., Власов О.Е., Каганович Е.А., Керстен И.О., Матвеев П.Н., Молчанов В.С., Нестеренко А.В., Петров Н.Н., Пономаренко В.С., Поправко А.К., Рубин Э.М., Рымкевич А.А., Славин Б.Е., Ушаков К.А., Фокин К.А., Цодиков В.Я.

Согласно техническим условиям критической температурой воздуха при работе тяговых и понижающих трансформаторов является 1= 37° С. При такой температуре автоматически должно сниматься напряжение с тяговых трансформаторов и выпрямителей во избежание аварийной ситуации. В подобных условиях крайне актуальной является задача по обеспечению необходимого температурного режима помещений в котором расположено трансформаторное оборудование.

Для снижения температуры воздуха технические помещения электроподстанций оборудованы различными системами вентиляции и охлаждения. Однако, из-за возросших теплопритоков, связанных с работой более мощных трансформаторов, возросшего пассажиропотока и интенсивности движения пассажирских составов существующие системы

вентиляции и охлаждения в подавляющем большинстве случаев не могут обеспечить регламентированных значений температуры воздуха.

Многолетние наблюдения, отмечающиеся в работах таких авторов, как Анохин В.А., Кобылин Р.А., Макаровец Н.А., Цодиков В.Я., подтверждаются расчетами, которые показывают, что даже в случае благоприятной уличной температуры !=20-22°С система вентиляции с трудом справляется с охлаждением и только при максимальном расходе 36000 м3/час, может снизить температуру воздуха внутри помещения до 27оС. Вместе с тем, при более высоких температурах уличного воздуха в помещениях подстанций наблюдается значительный перегрев, что затрудняет работу силового оборудования, а в ряде случаев предполагает его аварийное отключение. Таким образом, существующие на электроподстанциях системы вентиляции и охлаждения воздуха требуют значительной модернизации.

Как показывает опыт зарубежных стран, при модернизации систем вентиляции и охлаждения существующих и строительстве новых электроподстанций необходимо применять технологии, отвечающие требованиям ресурсосбережения и экологической безопасности, а также отсутствие «паразитного» тепла, которое может ухудшать тепловой баланс помещения. Кроме того, на модернизируемых станциях, построенных в 19401960 г. прошлого столетия важным условием при проектировании систем охлаждения воздуха являются их габариты, так как форма и размеры подземных технических помещений, где расположены подстанции ограничены.

Этим критериям соответствуют, получившие широкое применение в последние десятилетия водоиспарительные охладители воздуха. Как известно [2, 13, 30, 51, 104], по своему принципу действия они могут быть прямыми, косвенными и косвенно-рекуперативными. В частности, под задачи охлаждения электроподстанций более всего подходят агрегаты косвенно-испарительного охлаждения воздуха. Однако, в настоящее время их применение весьма ограничено и в первую очередь связано с отсутствием

соотвествующей теоретической базы и основанной на ней системе практических рекомендаций по расчету, проектированию и изготовлению данных агрегатов охлаждения.

Таким образом, разработка теоретической базы, которая позволит сформировать методику расчета и проектирования агрегатов охлаждения с требуемыми параметрами и режимами работы, отвечающими условиям теплового баланса рассматриваемого технического помещения для охлаждения электроподстанций метрополитена с целью создания регламентированных условий для работы преобразовательных силовых агрегатов является актуальной проблемой.

Степень разработанности проблемы.

Вопросами вентиляции и охлаждения технических помещений метрополитена занимались: Анохин В.А., Арбузов Г.В., Гулевский В.А., Дубовый В.К., Калинушкин М.П., Кобылин Р.А., Макаровец Н.А., Молчанов В.С., Петров Н.Н., Поправко А.К., Рымкевич А.А., Свиридов Е.Б., Сидоров В.М., Славин Б.Е., Ушаков К.А., Шацкий В.П.

В работах этих авторов отмечается, что существующие на станциях глубокого залегания системы вентиляции после установки на них более мощных и, как следствие, выделяющих значительно больше теплоты трансформаторов не способны поддерживать требуемые значения температуры и для гарантированного поддержания температурного режима электроподстанций метрополитена необходимо применение дополнительного охлаждения воздуха.

Исследованиям по изучения различных типов охладителей посвящены работы таких ученых, как Анохин В.А., Гаев Д.В., Гольдштейн Р.Н., Гулевский В.А., Идельчик И.Е., Кобылин Р.А., Макаровец Н.А., Петров Ю.С., Рубин Э.М., Свиридов Е.Б., Сидоров В.М., Терехов В.И., Шацкий В.П., Шестопалов А.С., Яковенко И.В. и др.

Анализ этих исследований показал, что в предполагаемых условиях работы на станциях глубокого залегания наиболее перспективными являются

водоиспарительные косвенно-рекуперативные охладители, т.к., учитывая специфику условий подземных электростанций метрополитена данная технология охлаждения воздуха в полной мере удовлетворяет, таким требованиям, как минимальное потребление энергии, использование возобновляемых источников энергии, экологическая безопасность, отсутствие выделения собственного «паразитного» тепла, способность длительно и безаварийно работать в автономном режиме, способность особенно эффективно работать в периоды аномально жаркой погоды, возможность массового производства и применения, низкая себестоимость производства.

Объект исследования: трансформаторные подстанции метрополитена, оборудованные водоиспарительными косвенно-рекуперативными агрегатами охлаждения воздуха.

Предмет исследования: закономерности изменения теплового состояния воздушной среды трансформаторных подстанций; теплофизические процессы, протекающие в каналах и основных элементах агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения, а также критерии эффективности их работы, необходимые для создания оптимальных конструкций.

Целью диссертационной работы является нормализация теплового режима воздушной среды трансформаторных подстанций метрополитена с использованием водоиспарительных охладителей косвенно-рекуперативного действия.

Идея работы состоит во включении агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения в систему вентиляции трансформаторных подстанций с целью создания регламентированных температурных условий для работы оборудования и технического персонала.

Задачи исследования:

1. Обосновать выбор водоиспарительного косвенно-рекуперативного охлаждения трансформаторных подстанций метрополитена;

2. Построить математическую модель теплового баланса воздушной среды подземных подстанций при включении в их систему вентиляции косвенно-рекуперативных агрегатов охлаждения воздуха и определить наиболее рациональные режимы работы косвенно-рекуперативных охладителей.

3. Построить математическую модель тепло-физических процессов в косвенно-рекуперативных охладителях водоиспарительного принципа действия, учитывающую аэродинамические характеристики агрегатов охлаждения.

4. Провести экспериментальные исследования для проверки адекватности математических моделей и работоспособности предлагаемых агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения.

5. Разработать методику оптимизации геометрических параметров и режимов работы агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения, учитывающую их аэродинамические сопротивления, предложить конструктивно-технологические решения по проектированию агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения и дать технико-экономическую оценку их работы.

Научная новизна работы:

1. Предложена схема охлаждения трансформаторных подстанций с включением в существующую систему вентиляции агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения.

2. Предложена, учитывающая наличие полубесконечной стенки, математическая модель теплового баланса воздушной среды подземных подстанций, оснащенных охладительными комплексами.

3. Получена математическая модель теплофизических процессов в агрегатах косвенно-рекуперативного охлаждения, учитывающая продольно-поперечную теплопроводность пластин.

4. Разработаны конструктивно-технологические решения по проектированию агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения,

основанные на методике оптимизации их геометрических и режимных параметров, базирующейся на совместном решении математических моделей теплофизических процессов в каналах охладителя и его аэродинамических сопротивлений.

Теоретическая значимость заключается в предложенной и обоснованной методике расчета наиболее рациональных геометрических параметров и режимов работы агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения с максимальной холодопроизводительностью, основанной на совместном решении уравнений, описывающих процессы тепло-массопереноса и аэродинамические сопротивления агрегата охлаждения..

Практическая значимость заключается в предложенных технических решениях совершенствования систем нормализации температурно-влажностного состояния воздушной среды электроподстанций, методиках для расчета и проектирования агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения, полученных результатах экспериментальных исследований, которые могут использоваться при проектировании новых и модернизации существующих систем вентиляции и охлаждения трансформаторных подстанций метрополитена.

Методология и методы исследования.

Необходимая глубина анализа и достоверность выводов достигается применением общенаучных методов и приемов - монографического, аналитического, экономико-математического, статистического, графического.

Эмпирическая база исследования включает обработанные данные, полученные в результате проведения лабораторных экспериментов и опытно -производственных испытаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель теплового баланса (нестационарного распределения температуры) подземных трансформаторных подстанций, система вентиляции которых оборудована водоиспарительными охладителями.

2. Математическая модель теплофизических процессов в агрегатах косвенно-рекуперативного охлаждения, учитывающая продольно-поперечную теплопроводность пластин.

3. Методика определения наиболее рациональных геометрических параметров и режимов работы агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения, учитывающая процессы тепло-массопереноса и аэродинамические сопротивления в каналах теплообменников.

4. Технические решения и предложения по проектированию агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения для модернизации существующих и оснащения новых трансформаторных подстанций метрополитена.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на международной научной конференции «Наука и образование в современных условиях» (Воронеж, 2016 г.), на международной научно-практической конференции «Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (Воронеж, 2018 г.), на национальной научной конференции «Наука, образование и инновации в современном мире» (Воронеж, 2019 г.), на международной научно-практической конференции «Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе» (Воронеж, 2019 г.), на международной научной конференции "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production" (Ростов, 2020 г.), на национальной научно-практической конференции «Теория и практика инновационных технологий в АПК» (Воронеж, 2022 г.).

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждаются использованием в ходе ее выполнения общепризнанных законов тепло-массообмена и способов определения теплофизических характеристик воздуха, согласованностью данных полученных в ходе теоретических и экспериментальных, в том числе производственных,

исследований, а также корректной статистической обработкой полученных результатов.

Внедрение результатов. Основные положения предложенной методики оптимизации геометрических параметров и режимов работы агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения и предложенные конструктивно -технологические решения по проектированию агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения применяются в проектировании и разработке указанных агрегатов в московском метрополитене фирмой «Яуза-Моторс». Разработанные при участии автора агрегаты охлаждения воздуха установлены и работают на тягово-понизительных станциях «Рижская» и «Алексеевская» московского метрополитена.

Личный вклад автора заключается в его непосредственном участии во всех этапах диссертационного исследования, в том числе в определении цели, постановке задач исследования и определении возможных способов их решения; в построении математических моделей и проведении теоретических расчетов теплового баланса подстанций глубокого залегания, а также теплофизических процессов в каналах косвенно-рекуперативных охладителей воздуха; в проведении лабораторных и производственных испытаний агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения; в разработке технических решений, а также методики оптимизации параметров и режимов работы предлагаемых агрегатов охлаждения воздуха.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 печатных работ, в том числе 2 в изданиях Scopus и WoS, 4 в изданиях, рекомендованных ВАК, 2 монографии, 2 патента на изобретение, 1 свидетельство на программу для ЭВМ.

Объем и структура диссертации: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 149 источников и приложений. Работа изложена на 151 странице, в том числе 113 страниц основного текста, включающие 45 рисунков и 22 таблицы.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИЙ, СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ, АНАЛИЗ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА, СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗУДХА.

В настоящее время пассажиропоток Московского метрополитена в сравнении с 1940-1960 годами прошлого столетия, когда проектировались и возводились многочисленные станции, возрос более чем в 1,5 раза - с 6 до 10 миллионов человек в сутки. Наряду с этим увеличилась интенсивность движения поездов и, как следствие, нагрузка на тяговые и тягово-понизительные трансформаторные подстанции.

Системы вентиляции и охлаждения метрополитена, рассчитанные на определенный пассажиропоток, не могут в достаточной мере нейтрализовать многократно возросшие теплопоступления и температура воздуха в метрополитене зачастую достигает 27-32оС, а в технических помещениях электроподстанций ее значения могут доходить до 37-40оС [54, 85, 88].

Подсчитано, что каждый из ежедневных ~10 млн. пассажиров Московского метрополитена выделяет 0,1 кВт тепловой энергии, а торможение 53 тонного поезда от скорости 60 км/ч дает 1,76х103 ккал. Такое торможение на каждой станции происходит практически каждые две минуты, кроме того в метрополитене существует большое количество другого тепловыделяющего оборудования и аппаратуры [57, 58, 59, 78, 86]. В частности, электроподстанции метрополитена оснащены силовым оборудованием (трансформаторами, выпрямителями и т.д.), которые в ходе своей работы выделяют значительное количество тепла. Его значения в связи с возросшей нагрузкой, вызванной возросшим пассажиропотоком, также значительно увеличились. Для оценки требуемой холодопроизводительности предлагаемых систем охлаждения рассмотрим более подробно типы электроподстанций, применяемое на них оборудование и его тепловыделения.

1.1. Типы и характеристика электроподстанций.

Электроподстанции метрополитена по своему назначению делят на тяговые, понизительные и тяговопонизительные [129, 130].

Тяговые подстанции осуществляют питание электропоездов, преобразуя трехфазный переменный ток от питающих центров преобразуют в постоянный ток. Основным оборудованием тяговой подстанции является силовой преобразовательный агрегат (САП). В зависимости от назначения подстанции на ней может располагаться от 3 до 5 САП, каждый из которых состоит из трансформатора, выпрямительного шкафа с кремниевыми вентилями и высоковольтного выключателя.

Понизительные подстанции предназначены для понижения напряжения переменного тока и передачи питания потребителям на пассажирские станции для электропитания эскалаторов, систем освещения, вентиляции, сигнализации и других потребителей.

Совмещённые тягово-понизительные подстанции служат для преобразования переменного в постоянный, напряжением 825 В, необходимым для движения электропоездов и для понижения напряжения переменного тока до 380, 220 и 127 В, необходимого для питания соответствующих потребителей электроэнергии.

Совмещённая тягово-понизительная подстанция состоит из двух частей: тяговой и понизительной. На тяговой части СТП устанавливают от 1 до 3 САП.

Режим работы понизительных подстанций в течение суток практически не меняется, тогда как на тяговых подстанциях, которые работают в полном объеме во время движения поездов, во время ночного перерыва оборудование, питающее электропоезда, отключается.

СТП расположены в специальных подземных выработках, расположенных в торце каждой станции.

В зависимости от системы электроснабжения тяговые и понизительные электроподстанции располагаются непосредственно у станций метрополитена

глубокого и мелкого заложения или на поверхности. Тягово-понизительные электроподстанции обычно состоят из помещений для трансформаторов, выпрямителей, электрораспределительных устройств высокого и низкого напряжения, аккумуляторной, кислотной, дистилляторной, генераторной, помещения дежурного по подстанции, вентиляционных камер и кабельных коллекторов.

на ю мера общш помещении

Рис. 1.1. Размещение электрооборудования на совмещенной тягово-понизительной подстанции глубокого заложения с сухими

трансформаторами.

1.2. Оборудование электроподстанций и его тепловыделения.

В настоящее время по требованиям пожарной безопасности тяговые трансформаторы, устанавливаемые в подземных выработках, выполняются сухими (безмасляными), что позволяет значительно упростить подстанции и систему их вентиляции. Сухие трансформаторы размещаются в одном помещении с кремниевыми выпрямителями тока для тяговых нагрузок.

Тепловыделения от трансформаторов, выпрямительных и распределительных устройств аккумуляторных и кабельных коллекторов, тягово-понизительных и понизительных электроподстанций происходят вследствие возникновения потерь электроэнергии [11, 12, 15, 40, 42].

Тепловыделения от контрольных сигнальных кабелей и кабелей связи в расчетах не следует учитывать вследствие крайне незначительных в них потерь электроэнергии.

На тяговых подстанциях устанавливают трансформаторы серий ТСЗП и ТМРУ.

Таблица 1.1. Трансформаторы, устанавливаемые на тяговых подстанциях.

Тип трансформатора ТСЗП-1600/10МУ З ТСЗП-1600/10МНУ 3 ТСЗП-2500/10МУ 3 ТСЗП-2500/10МНУ 3

Номинальное напряжение сетевой обмотки, кВ 6,3 10,5 6,3 10,5

Ток преобразователя , А 1 600 1 600 2 500 2 500

Напряжение короткого замыкания, % 6,7 6,8 7,1 5,8

Потери в режиме короткого замыкания, Вт 10 500 10 500 13 500 14 000

Потери в режиме холостого хода, Вт 2 500 2 800 4 800 4 000

Масса, кг 5 500 5 500 8 050 8 200

Тепловыделения от находящихся под напряжением трансформаторов определяются по следующей формуле:

Q = 864^1,1

ккал

, (1.1)

ч

где п — число находящихся под напряжением трансформаторов данного типа; Рк и Р0 — соответственно потери короткого замыкания (при номинальной мощности) и холостого хода трансформатора, кВт; 1ф/1н — коэффициент загрузки трансформатора (1н, 1ф — соответственно номинальный и фактический токи); ЫфС08ф/Ын — коэффициент загрузки трансформатора (Ыф, Ын —соответственно фактическая и минимальная мощности трансформатора; сояф — коэффициент мощности вторичной цепи); 1,1 — коэффициент, учитывающий допустимое превышение потерь.

Из всех устанавливаемых на совмещенной тяговой электроподстанции трансформаторов наибольшие тепловыделения происходят от тяговых трансформаторов, загрузка которых соответствует графику движения поездов. В соответствии с обычным графиком движения поездов пиковые (максимальные) нагрузки на тяговые трансформаторы продолжаются не более 2—2,5 ч с перерывами между двумя пиками в сутки, равными 8—12 ч. Наибольшие тепловыделения в трансформаторах происходят при пиковой нагрузке. Однако при определении суммарных тепловыделений от всех установленных на данной электроподстанции трансформаторов следует в расчетах исходить из длительно действующей (более 2 ч) нагрузки на трансформаторы для освещения, силовых потребителей, связи и СЦБ, а также из средней нагрузки на тяговые трансформаторы (за 21 ч работы метрополитена), составляющей 65—70% пиковой.

Суммарные тепловыделения трансформатора составляют от 7 до 16 кВт в зависимости от типа и тока преобразователя трансформатора.

В настоящее время в подземных электроподстанциях применяются полупроводниковые кремниевые выпрямительные агрегаты, состоящие из сухого трансформатора трехфазного тока ТСЗП-1600/10 и преобразовательного шкафа — кремниевого выпрямителя УВХМ-6. Для зарядки аккумуляторов применяются селеновые выпрямители и мотор-генераторы. Суммарное количество тепла, выделяемого выпрямителями, может быть определено по формуле:

й^&ып = 8642-! 1,1

п N (1

(1 10о)],

ккал

(1.2)

где п — число одновременно действующих типов выпрямителей; пвып — число одновременно действующих выпрямителей данного типа; Ывът — расчетная нагрузка на выпрямитель данного типа в данной установке, кВт; п — к. п. д. выпрямителя данного типа при расчетной нагрузке, %.

На основании предварительных опытных данных К.П.Д. кремниевых выпрямителей УВХМ-5 и УВХМ-6 можно определить по формуле (1.3)

Л

= 99,3- 3,2 • 10-%вып,%

вып

(1.3)

Тепловыделения одного выпрямителя составляют от 8 до 16 кВт

Тепловыделения от трансформаторов в кремниевом выпрямительном агрегате должны определяться по формуле (1) и с учетом указанных выше значений могут достигать от 15 до 32 кВт.

Тепловыделения от электрораспределительных устройств определяются из расчета, что при токе 600 А в шкафу выделяется 405 ккал/ч, при токе 1000 А — 775 ккал/ч.

Для расчетов суммарные тепловыделения в помещении электрораспределительных устройств принимаются в пределах 0,3-0,8% максимальной расчетной мощности электроподстанции. Большее значение следует принимать при меньшей мощности электроподстанции.

Тепловыделения в кабельных коллекторах от электрических потерь в кабелях определяются по формуле:

2=1 &аб = 0,8642=1/2Д = 0,8642=1 пж

72 р(1+273)

F

, ккал/ч (1.4)

где п — число кабелей, расположенных в кабельном коллекторе; пж — число жил в кабеле; I и Я — соответственно расчетная сила тока в амперах и сопротивление в омах на 1 м кабеля заданного сечения; ? — температура жил кабеля < 80° С); F — сечение кабеля, мм2; р — удельное сопротивление проводника при его температуре 0° С (для меди р = 0,0155, для алюминия р = 0,0253), Оммм2/м; 0,864 — тепловой эквивалент 1 Вт.

ч

Расчеты показывают, что тепловыделения в кабельных коллекторах составляют не более 2% от тепловыделений трансформаторов.

Как правило, СТП оборудуют несколькими понизительными трансформаторами, каждый из которых работает в паре с выпрямителем. В зависимости от нагрузки на подстанцию их количество находится в пределах от 2 до 4 шт. Таким образом, общие тепловыделения от указанных силовых блоков составляют 30 - 60 кВт при номинальной нагрузке. При пиковых нагрузках в часы максимального пассажиропотока эти тепловыделения возрастают до 64 - 128 кВт.

Допускаемый перепад температур между воздухом, поступающим в помещение трансформаторов и преобразовательных шкафов, и удаляемым воздухом должен быть не более Дt = 15° С при температуре удаляемого воздуха не более t = 35° С. Это вызывает необходимость поддерживать с помощью вентиляционной системы соответствующую температуру окружающей эти агрегаты воздушной среды.

Далее рассмотрим системы вентиляции и охлаждения тяговых, понизительных и тягово-понизительных подстанций метрополитена.

1.3. Системы вентиляции и охлаждения электроподстанций

При расположении подстанций в тоннелях глубокого заложения и достаточно низкой в теплый период года расчетной температуре воздуха на станциях ^ < 25° С) для вентиляций помещения трансформаторов и кремниевых выпрямителей используют тоннельный воздух из участка перегона, имеющего наиболее низкую температуру [7, 8, 9, 57, 58, 59, 74]. Таким участком является перегонный тоннель, непосредственно примыкающий к тому торцу станции, в направлении которого поезд уходит со станции [86, 87, 94, 95, 129].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осипов Евгений Николаевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Альтшуль, А.Д. Гидравлика и аэродинамика / А.Д. Альтшуль, Л.С. Жи-вотовский, Л.П. Иванов. -М.: Стройиздат, 1987.- 414с.

2. Анохин, В.А. Капиллярно-пористые материалы для охладителей воздуха косвенно-испарительного типа. Методы получения, структура и свойства. Новый высокоэффективный материал, Интеграл, 2009, №2 (46), с. 14-16.

3. Анохин, В.А. //Методы специальной обработки воды для охладителей воздуха косвенно-испарительного типа, Интеграл, 2009, №4 (48), с. 14-17.

4. Анохин, В.А. Капиллярно-пористые материалы для охладителей воздуха косвенно-испарительного типа. Методы получения, структура и свойства. Новый высокоэффективный материал / В.А. Анохин, Н.А. Макаровец, Е.Б. Свиридов и др. // Интеграл. - 2009. - №2 (46). - С. 14-16.

5. Анохин В.А., Н.А. Новые материалы для систем тепловой защиты объектов высокой энергетики, Глобальная безопасность, 2009, с112-114.

6. Анохин В.А. Проблема охлаждения воздуха в свете современных климатических и экологических вызовов (новое поколение охладителей воздуха косвенно-испарительного типа). / В.А. Анохин, Е.Н. Осипов // Тула: Гриф и К, 2011. -156 с.

7. Анохин В.В. Охладитель воздуха для машиниста поезда метро / Анохин В.В., Осипов Е.Н., Лазарева Т.А. // Интеграл. 2010. № 2. С. 40-41.

8. Арбузов Г. В. Вентиляция и санитарная техника метрополитенов. М., Трансжелдориздат, 1938. 232 с. с ил. Берман, Л.Д. Об аналогии между тепло - и массообменном/ Л.Д. Берман // Теплоэнергетика. - 1955. - № 8. - С. 10-19.

9. Арбузов Г. В. Вентиляция тоннелей метрополитенов. М., Трансжелдориздат, 1950. 88 с.

10. Арсирий, В.А. Охлаждение воды в градирне до точки росы атмосферного воздуха / В.А. Арсирий, Н.А. Тамер // Труды Одесского политехнического университета. - 2009. - №. 2. - С. 73.

11. Банхиди, Л. Тепловой микроклимат помещения / Л. Банхиди - М.: Стройиздат, 1981. - 248с.

12. Баркалов Б. В., Карпис Е. Е. Кондиционирование воздуха в промышленных общественных и жилых зданиях. М., Стройиздат, 1971. 270 с.

13. Баркалов, Б.В. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях / А.Р. Баркалов, А.Р. Карпис. - М.: Стройиздат, 1982. -312с

14. Барановский, Н.В. Пластинчатые и спиральные теплообменники / Н.В. Барановский, Н.В. Коваленко, А.Р. Ястребенцкий. - М.: Машиностроение , 1973. -228с.

15. Бахарев, В.А., Основы проектирования и расчета отопления и вентиляции сосредоточенным выпуском воздуха / А.Р. Бахарев, В.Н. Трояновский. - М.: Профиздат, 1958. - 304с.

16. Батурин В. В. Основы промышленной вентиляции. М., Профиздат, 1965. 608 с.

17. Богословский, В.Н. Отопление и вентиляция / В.Н. Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов. - М. 1980. - 295 с.

18. Богуславский Л.Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции / Л.Д. Богуславский. - М.: Стройиздат, 1988. - 320 с.

19. Бояршинов, Б.Ф. Конвективный тепломассообмен при испарении жидкости в газовый поток / Б.Ф. Бояршинов, Э.П. Волчков, В.И. Терехов // Известия СО АН СССР. Сер. техн. наук. - 1985. - № 16, Вып. 3. - С. 13-22.

20. Будневич, С. Охлаждение воды до точки росы наружного воздуха / С. Будневич, И. Голод // Холодильная техника. - 1953. -№3. - С. 66-68.

21. Власов О. Е. Основы строительной теплотехники. М., ВИА РКК, 1938.

286 с.

22. Волчков, Э.П. Тепло и - массообмен в пограничном слое при вынужденной конвекции влажного воздуха с конденсацией пара на поверхности / Э.П. Волчков, В.В. Терехов, В.И. Терехов // Теплофизика и Аэромеханика. - 2000. - т.7. № 2. - С. 249-258.

23. Волчков, Э.П. Температура инверсии при адиабатическом испарении жидкости в паровоздушную смесь / Э.П. Волчков, А.И. Леонтьев, С.Н. Макарова // Теплофизика и аэромеханика. - 2007. - Т. 14, № 4. - С. 521-533.

24. Гаранов, С.А. Выбор оптимальной конструкции теплообменника регенеративного косвенно-испарительного охлаждения в составе комбинированной установки кондиционирования воздуха/ С.А. Гаранов, Д.А. Пантеев, А.Н. Соколик // Холодильная техника. - 2015. -№10.

25. Горбачев, М.В. Применение испарительного охлаждения в системах кондиционирования воздуха / М.В. Горбачев, Х.К. Кхафаджи, В.И. Терехов // Труды XVI-ой Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 70-летию Победы в Великой Отечественной войне «Наука. Промышленность. Оборона». 20-24 апреля 2015. - Изд-во: НГТУ. Новосибирск. - С. 220- 225.

26. Губернский, Ю.Д. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий / Ю.Д. Губернский, Е.И. Кореневская. -М.: Изд-во "Медицина", 1978.-192 с.

27. Гулевский, В.А. Системы охлаждения трансформаторных подстанций метрополитена / Гулевский В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. // Материалы национальной научно-практической конференции «Теория и практика инновационных технологий в АПК». Воронеж, 19-21 апреля 2022 года. С. 71-76.

28. Гулевский, В.А. Охлаждение технических объектов с помощью водо-испарительных охладителей / Гулевский В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. № 2 (58). С. 20-28.

29. Гулевский, В.А. Сравнительная оценка прямоточных и противоточных косвенно-испарительных охладителей воздуха и их влияние на тепловой баланс трансформаторных подстанций метрополитена / Гулевский В.А., Осипов Е.Н. // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 11 (731). С. 43-51.

30. Гулевский, В.А. Влияние аэродинамических сопротивлений на эффективность работы рекуперативных косвенно-испарительных охладителей воздуха // Гулевский В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 10 (730). С. 44-53.

31. Гулевский, В.А. Водоиспарительное охлаждение герметичных объектов / В.А. Гулевский, В.П. Шацкий // В сборнике Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе. Материалы международной научно-практической конференции. 2021. С. 339-344.

32. Гулевский, В.А. Расчетная формула определения температуры в водо-испарительном охладителе / Гулевский В.А., Шацкий В.П. // В сборнике: Механизация и автоматизация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. материалы национальной научно-практической конференции. Воронеж. 2020. С. 350-355.

33. Дубовый, В.К. «Стеклянные волокна, свойства и применение». - СПб.: Нестор, 2003. - 130 с.

34. Дубовый, В.К. Бумагоподобные композиционные материалы на основе минеральных волокон. Автореф. дисс. ... докт. техн. наук. - СПб.:2006. - 36 с.

35. Дубовый, В.К. Бумагоподобные композиционные материалы на основе минеральных волокон» // Автореф. дисс. док. техн. наук: 05.21.03. Санкт-Петербург, 2006. - 34 с.

36. Дубовый, В.К., Свиридов Е.Б., Кобылин Р.А. // «Бумагоподобный композиционный материал на основе минеральных волокон с использованием в качестве связующего солей алюминия и поливинилацетатной эмульсии (ПВАЭ)», Заявка на патент №2010115143, 15.04.2010 г.

37. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям [Текст] / И.Е. Идельчик. - М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

38. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Су-комел. - М.: Энергоиздат, 1981. - 280 с.

39. Калинушкин М. П. Наносы и вентиляторы. М., Госстройиздат, 1952.

188 с.

40. Каганович Е. А. Испытание трансформаторов малой и средней мощности. М., Госэнергоиздат, 1959. 212 с.

41. Каменев П. Н. Отопление и вентиляция. Ч. 1 и 2. М., Стройиздат, 1966.

768 с.

42. Керстен И. О. Аэродинамические испытания шахтных вентиляторов. М., «Недра», 1964. 164 с.

43. Кирпичев М. В., Михеев М. А., Эйгесон Л. С. Теплопередача. М., Гос-энергоиздат, 1940. 292 с.

44. Кокорин, О.Я. Установки кондиционирования воздуха. - М.: «Машиностроение», 1970. - 264 с.

45. Кумада, Т. Тепло - и массообмен при испарении жидкости в турбулентный поток воздуха / Т. Кумада, Т. Хирота, Н. Тамура, Р. Исигуро // Теплопередача. - 1986. - № 1. - С. 1-6.

46. Курицын, Б. Н. Оптимизация систем теплогазоснабжения и вентиляции / Б. Н. Курицын. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1992. - 160 с.

47. Лисица, А.Ю. К вопросу эффективности косвенно-испарительного охлаждения циклового воздуха ГТП / А.Ю. Лисица //Авиационно-космическая техника и технология. - 2014. - №. 9. - С. 50 - 55.

48. Лыков, А. В. Теплопроводность нестационарных процессов. М., Гос-энергоиздат, 1948. 232 с.

49. Лыков, А.В. Теоретические основы строительной теплофизики / А.В. Лыков. - Минск: Изд-во АН БССР. - 1963. - 479 с.

50. Майсоценко, В.С. Тепломассообмен в регенеративных косвенноиспа-рительных воздухоохладителях / В.С. Майсоценко // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1987. - №2. - С. 91 - 96.

51. Майсоценко, В.С. Установки косвенно-испарительного принципа действия / В.С. Майсоценко // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1980. -№7. - С. 98 - 106.

52. Макаровец, Н.А. Косвенно-испарительная система охлаждения воздуха. Материалы, конструкция, технология применения / Н.А. Макаровец, Р.А. Ко-былин, Е.Б. Свиридов, В.Е. Костин, Е.Н. Осипов // Тула: Гриф и К. - 2011. - 256 с.

53. Максимов Г. А. Отопление и вентиляция, Ч. 2. Вентиляция. М., Строй-издат, 1949. 252 с.

54. Матвеев П. Н. Гигиенические основы благоустройства метрополитенов. М., Медицина. 1970. 272 с.

55. Мачинский В. Д. Теплопередача в строительстве. М., Госстройиздат, 1938. 294 с.

56. Михеев, М.А. Основы теплопередачи [Текст] / М.А. Михеев, И.М. Ми-хеева. - М.: Энергия, 1973. - 320 с.

57. Молчанов B.C. Показатели качества работы вентиляционных систем протяженных железнодорожных тоннелей / Вопросы надежности и долговечности искусственных сооружений железнодорожного транспорта. Межвузовский сборник научных трудов. Новосибирск, НИИЖТ, 1988. С.92-95.

58. Славин Б.Е., Молчанов B.C. Метод расчета шахтных систем вентиляции транспортных тоннелей. Метрострой, №2, 1989. С.26.27.

59. Молчанов B.C., Славин Б.Е. Методика исследования воздушных потоков на участках тоннелей метрополитена с воздушными завесами. / Вопросы надежности и долговечности искусственных сооружений железнодорожного транспорта. Межвузовский сборник научных трудов. Новосибирск, НИИЖТ, 1990. С.18-26.

60. Нестеренко А. В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и конденционирования воздуха. М., «Высшая школа», 1971. 460 с.

61. Нефелов, С.В. Техника автоматического регулирования в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. / С.В. Нефелов, Ю.С. Давыдов. — М.: Стройиздат, 2004. — 328с

62. Нимич, Г.В. Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Учеб. пособие. / Г. В. Нимич, В. А. Михайлов, Е. С. Бондарь. — М.: ИВИК. 2003. — 626 с

63. Осипов, Е.Н. К вопросу о перераспределении потоков воздуха в пластинчатых водоиспарительных охладителях рекуперативного принципа действия / Осипов Е.Н., Шацкий В.П., Спирина Н.Г. // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2016. № 1 (685). С. 51-57.

64. Осипов, Е.Н. Энергоэффективные охладители воздуха косвенно-испарительного принципа действия / Спирина Н.Г., Осипов Е.Н., Белоглазов В.А., Гу-левский В.А. // В сборнике: Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе. материалы международной научно-практической конференции. 2019. С. 261-265.

65. Осипов, Е.Н. О нагревании и охлаждении подземного помещения / Гу-левский В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. // В сборнике: Наука, образование и инновации в современном мире (НОИ-2019). Материалы Национальной научной конференции Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. 2019. С. 110-114.

66. Осипов, Е.Н. Сравнение эффективности работы косвенного и рекуперативного охладителей воздуха / Белоглазов В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. // В сборнике: Наука, образование и инновации в современном мире (НОИ-2019). Материалы Национальной научной конференции Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. 2019. С. 63-67.

67. Осипов, Е.Н. Сравнение эффективности работы рекуперативного и прямоточного косвенного охладителей / Гулевский В.А., Осипов Е.Н., Шацкий В.П. // В сборнике: Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. Материалы международной научно-практической конференции. 2018. С. 20-25.

68. Осипов, Е.Н. Нестационарное одномерное температурное поле в полуограниченной среде с граничным условием третьего рода / Цудиков М.Б., Осипов Е.Н., Бурмистрова Е.В. // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 9. С. 571-575.

69. Осипов, Е.Н. Моделирование режимов работы рекуперативных водо-испарительных охладителей / Шацкий В.П., Гулевский В.А., Осипов Е.Н. // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Ко-стычева. 2016. № 4 (32). С. 88-92.

70. Осипов, Е.Н. Моделирование физических процессов в косвенно-рекуперативных водоиспарительных охладителях / Осипов Е.Н. // В сборнике: Наука и

образование в современных условиях. материалы международной научной конференции. ФГБОУ ВО "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I". 2016. С. 117-124.

71. Пат. 2356751 Рос. Федерация, МПК В60Н 1/00. Охладитель Вентилируемого воздуха / Макаровец Н.А., Кобылин Р.А., Костин В.Е., Ерохин В.Е., Осипов Е.Н., Соколов А.С.; заявитель и патентообладатель ФГУП «Государственное научно-производственное предприятие «Сплав». -№2008120083/11; заявл. 22.05.2008 г.; опубл. 27.05.2009 - 9 стр.

72. Пат. 2376533 Рос. Федерация, МПК F24F 3/14. Конструкция тепломас-сообменной ячейки установки охлаждения воздуха. / Кобылин Р.А., Костин В.Е., Свиридов Е.Б., Осипов Е.Н.; заявитель и патентообладатель ФГУП «Государственное научно-производственное предприятие «Сплав». -№ 2008124043/061; заявл. 19.06.2008 г.; опубл. 20.12.2009 - 6 стр.

73. Пат. 2022660449 Рос. Федерация, Программа расчета работы агрегата косвенно-рекуперативного охлаждения воздуха. / Шацкий В.П., Гулевский В.А., Осипов Е.Н. заявитель и правообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) (RU). - № 2022660032; заявл. 03.06.2022 г.; опубл. 22.06.2022 г. - 1 стр.

74. Петров, H. Н. Автоматизация проветривания шахт и разработка систем регулирования главных вентиляторов / Н.Н. Петров // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1987. № 4. С. 79-88.

75. Петров, Ю.С. Вентиляция и кондиционирование воздуха. — СПб.: Судостроение. 2004. — 247 с.

76. Петухов, Б.С. Справочник по теплообменникам / Б.С. Петухов, В.К. Шиков, т. 1 и т. 2. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 549 с.

77. Петухов, Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах / Б.С. Петухов.- М.: Энергия, 1967. - 411 с.

78. Пономаренко, В.С. Градирни промышленных и энергетических предприятий / В.С. Пономаренко, Ю.И. Арефьев Ю.И. - М.: Энергоатомиздат, 1998. -276 с.

79. Поправко, А.К. Выбор рациональных тепловентиляционных режимов эксплуатируемых железнодорожных тоннелей / Поправко, А.К., Славин Б.Е., Молчанов B.C. // Вопросы проектирования, строительства и эксплуатации искусственных сооружений на железных дорогах: Межвузовский сборник научных трудов. Новосибирск, НИИЖТ, 1986. С.89-93.

80. Попырин, Л. С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок / Л. С. Попырин. - М.: Энергия, 1978. - 416 с.

81. Ривкин, С.Л. Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов процессов и оборудования электростанций / С.Л. Ривкин, Е.А. Крем-невская // Теплопередача .- 1977. - №3.- С. 69 - 73.

82. Рубин Э. М. Кондиционирование воздуха в подземных сооружениях. Перевод с франц. М., Госстройиздат, 1963. 216 с.

83. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский // М.: Наука, 1971. - 192 с. эксперимент

84. Рымкевич, А.А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха [Текст] / А.А. Рымкевич. - М.: Стройиздат, 1999. - 300 с.

85. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений / 1996г. N21.

86. Сидоров, В.М. Основы кондиционирования воздуха на предприятиях железнодорожного транспорта и в подвижном составе / В.М. Сидоров. - М.: Транспорт, 1984. - 208с.

87. Славин Б.Е., Молчанов B.C. Выбор режима вентиляции железнодорожных тоннелей / Повышение надежности и эффективности работы железнодорожного транспорта. Тезисы конференции, посвященной 70-летию Великого Октября. Новосибирск, 1987. С.117.

88. Строительные нормы и правила (СНиП 23-02-2003). Отопление, вентиляция [Текст]. - М.: Стройиздат, 2001. - 136 с.

89. Талиев, В.Н. Аэродинамика вентиляции / В.Н. Талиев. - М.: Стройиз-дат, 1979. - 295 с.

90. Терехов, В.И. Испарительное охлаждение воздуха в адиабатном канале при чередовании влажных и сухих участков / В.И. Терехов, М.В. Горбачев, Х.К. Кхафаджи // Теплофизика и аэромеханика. - 2016. - том 23, № 2. - С.229-239.

91. Терехов, В.И. Оптимизация параметров косвенно-испарительных ячеек при спутном и встречном течении теплоносителей / В.И. Терехов, М.В. Горбачев, Х.К. Кхафаджи // Тепловые процессы в технике. - 2016. Т. 8. - № 5. С. 207-213.

92. Терехов, В.И. Возможности систем охлаждения косвенноиспаритель-ного типа / В.И. Терехов, Х.К. Кхафаджи, М.В. Горбачев // «XXXII Сибирский теп-лофизический семинар, посвящ. 80-летию акад. В. Е. Накорякову»: материалы Все-рос. конф., Новосибирск, 19-20 нояб. 2015 г. - Новосибирск. - 2015. - С. 204-205.

93. Ушаков К.А., Брусиловский И. В., Бушель А. Р. Аэродинамика осевых вентиляторов и элементы их конструкций. М., Госгортехиздат, 1960. 422 с.

94. Ушаков К. А., Бушель А. Р. Шахтные вентиляционные установки с осевыми вентиляторами. Аэродинамические характеристики и конструкции. М., Угле-техиздат, 1958. 92 с.

95. Фокин К. Н. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М., Госстройиздат, 1958. 212 с.

96. Федулова, Л.И. Об определении расхода воздуха в водоиспарительных охладителях / В.П. Шацкий, Л.И. Федулова, Е.Н. Осипов // Материалы XII Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития науки и технологий». Белгород. 2016. С. 130-134.

97. Чичиндаев А.В. Тепломассообмен влажного воздуха в компактных пластинчато-ребристых теплообменниках /А.В. Чичиндаев. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. - 297 с.

98. Шабаров А.Б., Тепломассоперенос в нефтегазовых и строительных технологиях. Учебное пособие. — Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2014. — 332 с.

99. Шацкий, В.П. О реализации математической модели тепло-массооб-мена в косвенно-рекуперативных водоиспарительных охладителях / Осипов Е.Н., Шацкий В.П., Спирина Н.Г. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 8-4 (19-4). С. 205-208.

100. Шацкий, В.П. Пластинчатые охладители воздуха водоиспарительного принципа действия / Шацкий В.П., Гулевский В.А., Осипов Е.Н. // Птицеводство. 2013. № 12. С. 35-37.

101. Шацкий, В.П. Реализация модели тепло-массообменных процессов в косвенных водоиспарительных охладителях / В.П. Шацкий, Е.Н. Осипов, Л.И. Фе-дулова // Современные тенденции развития науки и технологий. Периодический научный сборник по материалам Х Международной научно-практической конференции, г. Белгород, 31 января 2016 г., 2013,-№1-2,С.73-76.

102. Шацкий, В.П. Методы выбора параметров воздухоохладителей водоис-парительного типа для нормализации температурно-влажностных режимов в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин: Автореф.....д-ра техн. наук / Шацкий Владимир Павлович. - Воронеж, 1994. - 35с.

103. Шацкий, В.П. Расчет геометрических параметров испарительных насадок воздухоохладителей / В.П. Шацкий // Информационные технологии и системы в учебном процессе и НИР : тез.докл. конф. - Воронеж : ВГАУ, 1994 - С. 24 - 30.

104. Шацкий, В.П. Математическая модель водоиспарительного охлаждения / В.П. Шацкий, Д.С. Битюцких, В.А. Гулевский // Вестник ВГТУ. Серия «Энергетика». Выпуск 7.3 / Воронеж ГТУ 2003 - С. 87 - 91.

105. Шацкий, В.П. О режимах работы охладительных установок / В.П. Шацкий, В.А. Гулевский // Новые разработки технологий и технических средств механизации сельского хозяйства. Сборник научных трудов ВГАУ. Воронеж, 2004. С. 279 - 284.

106. Шацкий, В.П. Вентиляционная система. / В.П. Шацкий, В.А. Гулевский // Свидетельство на полезную модель №31434, заявлена 23.10.2002 г., опубл. 10.08.2003 г., Бюл. №22.

107. Шацкий, В.П. Применение пористых материалов для испарительного охлаждения воздуха в кондиционерах / В.П. Шацкий, И.Б. Журавец // Достижения аграрной науки. Сб. научн. тр.- Воронеж, 1991.- С. 120.

108. Шацкий, В.П. О пластинах в водоиспарительных охладителях воздуха / В.П. Шацкий, И.Б. Журавец, Е.А. Галкин // тез. докл. Х Всесоюз. Теплофизиче-ской школы. - Тамбов, 1990. - С.106.

109. Шацкий, В.П. Об охлаждении герметических объемов водоиспаритель-ными теплообменниками / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, О.И. Грицких // Известия ВУЗов. Строительство.-2008-№11-12- С. 39-43.

110. Шацкий, В.П. Моделирование процессов тепломассообмена в водо-испарительных охладителях с учетом продольной теплопроводности пластин / В.П., Шацкий, А.С. Чесноков, О.И. Грицких // Образование, наука, производство и управление: Сб. тр. Международной научно-практической конференции: старый Оскол: СТИ МИСиС, 2008.-Т.5.- С. 134-138.

111. Шацкий, В.П. О коэффициентах теплоотдачи в теплообменниках / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, О.И. Грицких // Образование, наука, производство и управление: Сб. тр. Международной научно-практической конференции: старый Оскол: СТИ МИСиС, 2009.-Т.2.- С. 273-275.

112. Шацкий, В.П. О специфике охлаждения герметических объемов / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, О.В. Швырева // Международный научно-технический семинар «Актуальные проблемы сушки термо-влажностной обработки материалов» [Текст]: материалы семинара; Фед. Агенство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА»,- Воронеж, 2010.- С. 557-558.

113. Шацкий, В.П. Варианты монтажа и характеристики работы водоиспарительных охладителей / В.П., Шацкий, А.С. Чесноков // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура.-2010.-№3(19).-С. 32-39.

114. Шацкий, В.П. О возможности получения аналитического выражения температуры воздуха в водоиспарительных охладителях / В.П., Шацкий, А.С. Чес-ноков// Современные методы теории краевых задач/ Материалы Воронежской весенней математической школы «Понтрягинские чтения-ХХ1».- Воронеж, 2010.-С. 249.

115. Шацкий, В.П. Аналитическое решение процессов тепло-массопере-носа в каналах испарительной насадки / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, А.С. Чесно-ков// Образование, наука, производство и управление: Сб. тр. Международной научно-практической конференции: старый Оскол: СТИ МИСиС, 2010.-Т.1.- С. 233-236.

116. Шацкий, В.П. О возможности эффективного определения размеров теплообменных насадок / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, И.В. Гриднева// Современные методы теории функций и смежные проблемы/ Материалы Воронежской зимней математической школы».- Воронеж, 2011.-С. 261-262.

117. Шацкий, В.П. Математическое моделирование работы пластинчатых теплообменников / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, И.В. Гриднева// Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы XII Международной научно-методической конференции, ВГУ.-Воронеж, 2012.- С. 453-454.

118. Шацкий, В.П. Об определении коэффициентов теплоотдачи в водоиспарительных охладителях / В.П., Шацкий, Н.Г. Спирина, А.С. Чесноков// Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы XII Международной научно-методической конференции, ВГУ.-Воронеж, 2012.- С. 454-455.

119. Шацкий, В.П. Моделирование физических процессов в пластинчатых водоиспарительных кондиционерах косвенного принципа действия / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, А.С. Чесноков// Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. -2012.-№2(26). -С. 29-35.

120. Шацкий, В.П. Моделирование теплофизических процессов в водоиспарительных теплообменниках / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова, И.В. Гриднева// Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы XIII Международной научно-методической конференции, ВГУ.-Воронеж, 2013.-том 3.- С. 432-436.

121. Шацкий, В.П. Моделирование водоиспарительного принципа охлаждения / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова// Современные методы теории функций и смежные проблемы/ Материалы Воронежской зимней математической школы.- Воронеж, 2013.-С. 284-285

122. Шацкий, В.П. Об охлаждении герметичных объемов косвенными водо-испарительными теплообменниками / В.П., Шацкий, Л.И. Федулова // Инновационные технологии и технические средства в АПК: материалы научн. Конф. Профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов.-Воронеж: ВГАУ.-2013.-С.32-35.

123. Шацкий, В.П. Моделирование процессов испарения с пористых поверхностей / Шацкий В.П., Гулевский В.А., Головин А.Д. // В сборнике: Теория и практика инновационных технологий в апк. материалы национальной научно-практической конференции. Воронеж, 2021. С. 87-92.

124. Шацкий, В.П. О повышении эффективности работы косвенно-испарительных охладителей воздуха / Шацкий В.П., Гулевский В.А. // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2020. Т. 13. № 4 (67). С. 88-95.

125. Шацкий В.П. Об аппроксимации температуры пластин в водоиспари-тельных теплообменниках / Шацкий В.П., Федулова Л.И., Гулевский В.А. // В сборнике: Новые технологии и технические средства для эффективного развития АПК. материалы национальной научно-практической конференции Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра. 2019. С. 287291.

126. Шацкий, В.П. Программная реализация расчета работы водоиспари-тельного охладителя косвенного принципа действия / Шацкий В.П., Гулевский

B.А. // В сборнике: Механизация и автоматизация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. материалы национальной научно-практической конференции. Редакционная коллегия: В.И. Оробинский, В.Г. Козлов. 2020.

C. 204-208.

127. Цимерман, А.Б. Об оптимальном способе использования психрометрической разности температур для охлаждения воздуха/ А.Б. Цимерман // ИФЖ. - т. 34.- № 3. - С. 542-546.

128. Цимерман А.Б. Косвенно-испарительный воздухоохладитель нового типа / А.Б. Цимерман, В.С. Майсоценко, И.М. Печерская // Холодильная техника. -1976. - №3. - С. 12-17.

129. Цодиков В. Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Недра», 1975. 568 с.

130. Цодиков В. Я. Взаимодействие работающих вентиляторов системы тоннельной вентиляции и поршневого эффекта движущихся в метрополитене поездов. — «Транспортное строительство». 1974, № 5, С. 47—49.

131. Цудиков, М.Б. Нестационарное одномерное температурное поле в полуограниченной среде с граничным условием третьего рода / Цудиков М.Б., Осипов Е.Н., Бурмистрова Е.В. // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 9. С. 571-575.

132. Яковенко, И.В. Новое в кондиционировании воздуха: косвенно-испарительная рекуперативная установка (КИРУС) / И. Яковенко, Е. Соловцов, А. Цимерман // Отопление, водоснабжение, вентиляция. - 2005. - №3.

133. Gulevsky V.A., Comparative evaluation of flow-through and counter-flow indirect-evaporative air coolers and their influence on the heat balance of transformer underground substations / Gulevsky V.A., Shatskiy V.P., Osipov E.N. // В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production" 2021. С. 012117.

134. Gulevsky, V.A. Mathematical modelling of heat and mass transfer in channels of water evaporating coolers / Gulevsky V A, Ryazantsev A A, Nikulichev A A, Menzhulova A S // Journal of Physics: Conference Series. 2018. № 1015. С. 32.

135. Gulevsky, V.A. One problem of mathematical modelling of thermos-physical processes in regenerative water evaporating coolers / Gulevsky V.A., Shatsky V.P.,

Menzhulova A.S. // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. С. 022048.

136. Osipov E.N., Water-evaporative cooling of sealed volumes / Shatskiy V.P., Gulevsky V.A., Osipov E.N. // В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production" 2021. С. 012118.

137. Shatskii V.P., Cooling of technical objects using evaporation coolers / Gulevskii V.A., Osipov Ye.N., Shatskii V.P.// Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2019. № 2 (42). С. 6-15.

138. Haji M., Chow L. C. Experimental measurement of water evaporation rates into air and superheated steam //Journal of Heat Transfer. - 1988. - Т. 110. - №. 1. - С. 237-242.

139. Yan W. M., Lin T. F. Combined heat and mass transfer in laminar forced convection channel flows//Int. Comm. Heat and Mass Transfer. - 1988. - Т. 15. - №. 3. - С. 333-343.

140. Yan W.M. Effects of film evaporation on laminar mixed convection heat and mass transfer in a vertical channel// Int. J. Heat and Mass Transfer.- 1992.- V. 35, P. 34193429.

141. Xia C. Numerical study of heat transfer enhancement by liquid film on the walls //J. of Thermal Science. - 1994. - Т. 3. - №. 2. - С. 110-116.

142. Lee K. T. Natural convection heat and mass transfer in partially heated vertical parallel plates // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1999. - Т. 42. - №. 23. - С. 44174425.

143. Debbissi C., Orfi J., Nasrallah S. B. Evaporation of water by free convection in a vertical channel including effects of wall radiative properties // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 2001. - Т. 44. - №. 4. - С. 811-826.

144. Feddaoui M., Mir A., Belahmidi E. Numerical simulation of mixed convection heat and mass transfer with liquid film cooling along an insulated vertical channel //Heat and Mass Transfer. - 2003. - Т. 39. - №. 5-6. - С. 445-453.

145. Oulaid O., Benhamou B., Galanis N. Simultaneous Heat and Mass Transfer in Inclined Channel with Asymmetrical Conditions //Journal of Applied Fluid Mechanics. - 2012. - T. 5. - №. 3. - C. 53-62.

146. Hassan Z.H., Hanash Z.H. Experimental Investigation of Using Evaporative Air Cooler for Winter Air-Conditioning in Baghdad //Al-Khwarizmi Engineering Journal. - 2012. - T. 8. - №. 4. - C. 62-72.

147. Oubella M., Feddaoui M., Mir R. Numerical Simulation of Mixed Convection Heat and Mass Transfers with Film Evaporation of Water or Acetone in a Vertical Channel // American Journal of Heat and Mass Transfer. - 2014. - T. 1. - №. 2. - C. 6580. 149

148. Mohammad A.T. Performance Investigation of Direct Evaporative Cooling in Major Cities of Iraq //Int. J. of Thermal & Environmental Engineering. - 2015. - T. 10. - №. 2. - C. 177-183.

149. Khafaji H.Q., Ekaid A.L., Terekhov V.I. A numerical study of direct evaporative air cooler by forced laminar convection between parallel-plates channel with wetted walls //J. of Engin. Thermophysics. - 2015. - T. 24. - №. 2. - C. 113-122.

ПРИЛОЖЕНИЕ А «Программа расчета работы агрегата косвенно-рекуперативного охлаждения воздуха»

Программа расчета работы агрегата косвенно-рекуперативного охлаждения воздуха.

Программа, решая систему дифференциальных уравнений с частными производными, описывающими перенос теплоты и плотности пара, позволяет рассчитывать основные характеристики работы агрегатов косвенно-рекуперативного охлаждения воздуха в зависимости от их геометрических размеров и расходно-напорных характеристик установленных в них вентиляторов. В ходе расчета программа позволяет найти температуру и относительную влажность на выходе из сухих и мокрых каналов агрегата охлаждения, его холодопроизводительность, температуру разделяющих каналы пластин, коэффициенты теплоотдачи в сухом и мокром каналах, а также диаметр отверстия для отвода основного потока воздуха.

Работа программы

Пользователь задает следующие параметры: температуру и относительную влажность входного воздуха; длину, ширину и высоту охладительной установки; сечения воздушных каналов и испарительных пластин; расход воздуха; количество шагов сетки в продольном и поперечном направлениях; множитель энергетической добавки к удельной теплоте парообразования.

Программа реализует расчет температуры и плотности пара методом прогонки для неявных схем для уравнений параболического типа. На печать выводятся температуры основного и вспомогательного потоков воздуха, относительная влажность вспомогательного потока воздуха по длине охладителя, коэффициенты теплоотдачи, а также холодопроизводительность установки.

Результаты расчетов выводятся в текстовом и графическом виде.

restart:

ПРОГРАММА РАСЧЕТА РАБОТЫ АГРЕГАТА КОСВЕННО-РЕКУПЕРАТИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА. 8сЬ:=0:

ТЕМПЕРАТУРА ВХОДНОГО ВОЗДУХА ТУИ:=30.00:

ВЛАЖНОСТЬ ВХОДНОГО ВОЗДУХА гопук=.5:

ПОРИСТОСТЬ ПЛАСТИН рог:=1:

КОЭФФИЦИЕНТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДОБАВКИ ёоЬ:=1.2:

КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ к:=2.5;

ДЛИНА КАНАЛОВ АГРЕГАТА Ь:=5:

ПЛОТНОСТЬ ВОЗДУХА ГО:=1.13: аш:=0/(к+1): ав:=а-аш:

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ РАЗМЕР АГРЕГАТА ОХЛАЖДЕНИЯ 00Я:=1800:

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РАЗМЕР АГРЕГАТА ОХЛАЖДЕНИЯ УБЯ:=800:

ШИРИНА МОКРЫХ КАНАЛОВ Н1:=2:

ШИРИНА СУХИХ КАНАЛОВ Н2:=2:

ШИРИНА ПЛАСТИН НР:=1.5:

р1ав1:=Аоог((О0К-Н2)/(Н2/2+НР+Н1/2)):

УОБ:=а/(И2*р1а81/2)/УЕК*10л6: УМ:=аш/(И1 *р1ав1/2)/УЕЯ*10Л6: Р_гевЬ: =2.75* го/2 * (Об/(3 .141 *гку))Л2: Р_шев1_ш:=1.5*го*УМЛ2/2: Р_роу:=1*го*УМЛ2/2: Р_Иш:=217*Ь*УМ/И1/И1: Р_ш: =Р_шеБ1_ш+Р_роу+Р_1гш: а:=во1уе(Р_гевЬ=Р_ш,гку): гkv:=eva1f(a[1]):

Р_гевЬ_ёу:=(2.75*го/2*(ав/(3.141*гку))Л2)*2:

Р_1г_о^к =217*Ь* УОБ/И2/И2: Р_шев1_оЬвЬ:=1. 5 *го*УОБЛ2/2: Р_^Иа:=2.5*го*УОБЛ2/2:

Р_оЬвЬ:=Р_1г_оЬ8Ь+Р_те81:_оЬ8Ь+Р_Ш1:га: P:=siшp1ify(P_oЬsh+P_гesh_dv):

РАСХОДНО-НАПОРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕНТИЛЯТОРА

РР:=636.2-96.6*а+87.4*ОЛ2-60.45*ОЛЗ:

aa:=so1ve(P=PP,G):

&=аа[1]:

pгint(,......................................л);

pгint(,ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ^,РР); pгint(,ОБЩИЙ РАСХОД=^*З600);

Gm:=G/(k+1); Gs:=G-Gш;

УOБ:=G/(И2*p1ast/2)/УER*10Л6; УM:=Gш/(И1 *p1ast/2)/УER*10Л6; Р mest ш:=1.5*го*УМЛ2/2:

Р_роу:=1*го*УМл2/2: Р_1гш:=217*Ь*УМ/Н1/Н1: Р_ш: =Р_шеБ1_ш+Р_роу+Р_1гш;

ааа:=Бо1уе(2 .75*го/2 *(Об/(3 .141 *Кку))Л2=Р_ш,Яку): Rkv:=eva1f(aaa[2]):

Р_гевИ: =2.75* го/2 * (об/(3 .141 *Яку))Л2;

рпп^ ДИАМЕТР ОТВЕРСТИЯ='^г!(К^)*2*100,'т');

VVH2:=G/(H2*p1ast/2)/VER*10Л6; УУН1 :=Gm/(H1*p1ast/2)/VER*10Л6;

Т1:=ТУЬ-8:Т2:=Т1-10:

уу: =x->so1ve((y-гoп(T 1 ))/(гоп(Т2)-гоп(Т 1 ))=-(х-Т 1)/15,у):

R:=doЬ*(2500.6-2.372*(Tvh-10))*1000: tep1opгovod: =aa->.023577+.00007*aa: сго:=1173:

ВШГ:=ХХ->.00001 * exp(.00616 * ХХ + .719): ГОП:=Х->.001*(.0003185*ХЛ3+.009544*ХЛ2+.2787*Х+4.946): 'ЧИСЛО ШАГОВ ПО СЕЧЕНИЮ КАНАЛА': №=12:

Н1:=Н1/2000: Н2:=Н2/2000: НР:=НР/1000:

'РАЗМЕР ШАГА ПО ОСИ У: М1у:=Н1 / К: М2у:=Н2 / К:

'ЧИСЛО ШАГОВ ПО ДЛИНЕ':

Nx:=20:

'РАЗМЕР ШАГА ПО ОСИ Хл: Mx:=L/Nx:

ЧИСЛО ШАГОВ ПО СЕЧЕНИЮ ПЛАСТИНЫ: Z:=N-2:

M_pl:=HP/(Z+1): Lam_pl:=1:

ii:=1:while ii<21 do

g[ii]:=fsolve(tan(x)-x,x=Pi/4+Pi *ii.. Pi/4+Pi * ii+Pi/2):

ii:=ii+1 od:

nu:=16*10A(-6):

for j from 0 to Nx do

for i from 0 to N do

V1[i,j]:=VVH1*(1.5*(1-(i*M1y/H1)A2)-2*sum(1/(g[n]A2)*(1-cos(g[n]*i*M1y/H1)/cos(g[n]))*exp(-16*g[n]A2*nu*Mx*j/(VVH1*4*H1*H1)),n = 1 10)):

V2[i,j]:=VVH2*(1.5*(1-(i*M2y/H2)A2)-2*sum(1/(g[n]A2)*(1-cos(g[n]*i*M2y/H2)/cos(g[n]))*exp(-16*g[n]A2*nu*Mx*(Nx-j)/(VVH2*4*H2*H2)),n=1..10)):DD[i,j]:=2.4*.00001 od od: for j from 0 to Nx do for i from 0 to N do Lamt[i,j] :=.01 * 2.5: LamT[i,j] :=.01 * 2.5: A_RO[i,j]:=DD[i,j]/V1[i,j]*Mx/M1y/M1y: A[i,j]:=Lamt[i,j]/1170/V1[i,j]*Mx/M1y/M1y: B[i,j]: =LamT[i,j]/1170/V2[i,j]*Mx/M2y/M2y od od:nev:=10: while abs(nev)>. 1 do

s:=1:

t:='t,:T:=,T,:TP:=,TP':

ro:='ro':

for i from 0 to N do

[i,Nx]:=Tvh:ur[s]:=t[i,0]=sum(T[i2,0]*V2[i2,Nx]*(N+.255)/N,i2=0..N)/(N+1)/V VH2:s:=s+1:ro[i,0]:=ronvh*ron(Tvh) od: if sch>0 then

for j from 1 to Nx do ne_ro[j]:=ro_cor[N,j]-por*ron(ttt[N,j]) od fi;

for j from 0 to Nx-1 do for i from 1 to N-1 do

ur[s]:=ro[i,j+1]-ro[i,j]=A_RO[i,j]*(ro[i+1,j+1]-2*ro[i,j+1]+ro[i-1,j+1]):s:=s+1: ur[s]:=t[i,j+1]-t[i,j]=A[i,j]*(t[i+1,j+1]-2*t[i,j+1]+t[i-1,j+1]):s:=s+1: ur[s]:=T[i,j+1]-T[i,j]=-B[i,j]*(T[i-1,j]-2*T[i,j]+T[i+1,j]):s:=s+1 od od:

for j from 1 to Nx do ur[s]:=t[0,j]=t[1,j]:s:=s+1 od: for j from 0 to Nx-1 do ur[s]:=T[0,j]=T[1,j]:s:=s+1 od: for j from 1 to Nx do ur[s]:=ro[0,j]=ro[1,j]:s:=s+1 od:

if sch=0 then

for j from 1 to Nx do ur[s]:=ro[N,j]=por*yy(t[N,j]): s:=s+1 od else for j from 1 to Nx do ro[N,j ] : =ro_cor[N,j ]-.2* ne_ro [j] od fi:

for j from 0 to Nx-1 do ur[s]:=LamT[i,j]*(T[N-1,j]-T[N,j])/M2y=Lam_pl*(T[N,j]-TP[1,j])/M_pl: s:=s+1 od:

for j from 1 to Nx do

ur[s]:=R*DD[i,j]*(ro[N,j]-ro[N-1,j])/M1y=Lamt[i,j]*(t[N-1,j]-t[N,j])/M1 y+Lam_pl*(TP[Z,j]-t[N,j])/M_pl: s:=s+1 od:

for j from 0 to Nx do ur[s]:=TP[0,j]=T[N,j]:s:=s+1:ur[s]:=TP[Z+1,j]=t[N,j]: s:=s+1

od:

for ii from 1 to Z do ur[s]:=TP[ii,0]=t[0,0]:s:=s+1 od:

for ii from 1 to Z do ur[s]:=TP[ii,Nx]=TP[ii,Nx-1]:s:=s+1 od:

for j from 1 to Nx-1 do for ii from 1 to Z do

ur[s]:=(TP[ii,j+1]-2*TP[ii,j]+TP[ii,j-1])/Mx/Mx=-(TP[ii-1,j]-2*TP[ii,j]+TP[ii+1,j])/M_pl/M_pl: s:=s+1 od od:

if sch=0 then print (ЧИСЛО УРАВНЕНИЙ=^-1) fi:

sis:=seq(ur[w],w=1..s-1):

resh:=solve({sis}):

for j from 0 to Nx do for i from 0 to N do

T[i,j]:=subs(resh,T[i,j]):t[i,j]:=subs(resh,t[i,j]):ro[i,j]:=subs(resh,ro[i,j]):

T_GR[i,j]:=t[i,j]: T_GR[N+Z+3+i,j]:=T[N-i,j]:

Lamt[i,j]:=teploprovod(t[i,j]):LamT[i,j]:=teploprovod(T[i,j]): A[i,j]:=Lamt[i,j]/1170/V1[i,j]*Mx/M1y/M1y: B[i,j]: =LamT[i,j]/1170/V2 [i,j ] *Mx/M2y/M2y: T_GR[i,j ]:=t[i,j]: T_GR[N+Z+i,j ] : =T [N-i,j]:ttt[i,j]:=t[i,j]:DD[i,j]:=DIFF(ttt[i,j]):A_RG[i,j]:=DD[i,j]/V1[i,j]*Mx/M1y/M1y od: od:

for j from 0 to Nx do ro_cor[N,j]:=ro[N,j] od: for j from 0 to Nx do for i from 0 to Z+1 do TP[i,j]:=subs(resh,TP[i,j]):

T_GR[N+i+1 j]:=TP[Z+1 -i,j] od od: T_GR[N+Z+2,Nx] : =T_GR[N+Z+2,Nx-1 ] :

with(plots):NN:=2*(N+1)+Z+1 :

points := [seq([seq( T_GR[i,j] , i=0..NN)], j=0..Nx)]:

for j from 0 to Nx do

for ii from 1 to Z do TP[ii,j]:=subs(resh,TP[ii,j]) od od: for p from 0 to Nx do

Tsr[p]: =sum(T[i 1,p]*V2[i1,p]*(N+.255)/N, i1=0..N)/(N+1)/VVH2: tsr[p]:=sum(t[i2,p]*V1[i2,p]*(N+.255)/N, i2=0..N)/(N+1)/VVH1: ALT[p]:=(T[N-1,p]-T[N,p])/(Tsr[p]-T[N,p])*LamT[N,p]/M2y: ALt[p]:=(t[N,p]-t[N-1,p])/(t[N,p]-tsr[p])*Lamt[N,p]/M1y: Fisr[p]:=sum(ro[i2,p]*100/ron(t[i2,p])*V1[i2,p]*(N+.255)/N, i2=0..N)/(N+1)/VVH1:

if Fisr[p]>100 then Fisr[p]:=100 fi: TPsr[p]:=t[N,p]: od:

if sch>0 then nev:=(T_kor[0]-Tsr[0])/Tsr[0]*100 й^гш^'Н^ВЯЗКА'^): T_kor[0]:=Tsr[0]:

sch:=sch+1: od:

print СДЛИНА, СМл/ 7ТЕМЕРАТУРА СУХОГО/ \ТЕМПЕРАТУРА МОКРОГО/ ,/ВЛАЖНОСТЬл):

F0:=100*ronvh*ron(Tvh)/ron(Tsr[0]): print(0, СМ/ \Tsr[0]/ \Tsr[0]/ \F0):

for p from 1 to Nx-1 do print (p*100*Mx/CMY \Tsr[p]/ \tsr[p]/ \Fisr[p]) od:

print(100*L/CM7 \ Tvh/ л ,tsr[Nx]/ \Fisr[Nx]): L1:=listdensityplot( points, axes=none):

Ь2:=р1о1:(К+1.4,х=-1 .N+1.5,Нпе81у1е=[2]ДЫскпе88=4,со1ог=Ь1аск):

Ь3:=р1о1(К+7+2+1.6,х=-1 ..Кх+1.5,11пев1у1е=[2],1Ыскпе88=4,со1ог=Ь1аск):

ё1вр1ау(Ь1,Ь2,Ь3);

18г[0]:=Т8г[0]:Твг[Кх]: =ТУИ:

Ь4 := [[ п1*Мх*100, ТБг[п1]] $п1=0..№]:

Ь5 := [[ п1*Мх*100, 1бг[п1]] $п1=0..№]:

р1о1([Ь4,Ь5], 0..Мх*№*100,1аЬе^=[л ДЛИН, СМ7 ТЕМПЕРАТУРА, ГРАД.С,,],1aЬe1diгections=[HORIZONTAL,VERTICAL],font=[TIMES,ROMAN,14],a хе8=Ьохеё,81у1е=11пе,11пев1у1е=[1,3],1Ыскпе88=2,со1ог=Ь1аск); Q:=Gs*1173*(Tvh-Tsг[0]): ргт^ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ^);

к := 2.5

Р := 103.8620858 G + 14.78738617 G

ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ=, 277.4296962

ОБЩИЙ РАСХОД=, 7431.768014

Gm := 0.5898228583

Gs := 1.474557146

VOB := 5.030165702

VM := 1.437190201

Р_т := 41.90132509

:= 41.90132509 ДИАМЕТР ОТВЕРСТИЯ=, 60.13331938, ?? VVH2 := 5.030165702 VVH1 := 1.437190201 ЧИСЛО УРАВНЕНИЙ=, 1045 НЕВЯЗКА, -0.05487919691 Результаты:

Длина канала, см Температура в Температура в Относительная

«сухом» канале, «мокром» канале, влажность воз-

оС оС духа в «мокром» канале, %

0 24.21562687 24.21562687 71.16542469

2.000000000 24.35242970 22.32967237 84.39754044

4.000000000 24.91904829 22.14547395 89.06326482

6.000000000 25.47253236 22.20695963 92.01297254

8.000000000 26.03370044 22.41509342 93.89247142

10.00000000 26.60903243 22.71583693 95.09655186

12.00000000 27.20265222 23.07621955 95.88958031

14.00000000 27.81828226 23.47610857 96.44452385

16.00000000 28.45962784 23.90353370 96.87147949

18.00000000 29.13049314 24.35176720 97.23854118

20.00000000 29.83484361 24.81746377 97.58627335

22.00000000 30.57685706 25.29947143 97.93741971

24.00000000 31.36097414 25.79808000 98.30329626

26.00000000 32.19195134 26.31457184 98.68797554

28.00000000 33.07491710 26.85102107 99.09107082

30.00000000 34.01542991 27.41040674 99.50974451

32.00000000 35.01955655 27.99738119 99.94055331

34.00000000 36.09412917 28.62093264 100

36.00000000 37.24831814 29.30419490 100

38.00000000 38.49612177 30.12938264 100

40.0 40.00000000 30.65070902 100

38 О о а 34 £ а 30 и с £ 26 22 0

5 10 15 20 25 30 35 40 Длина охладителя, см

t=30 град. С -1= 35 град. С -1=40 град. С

Длина каналов, см

-ф=30% -ф=35% -ф=40%

14800

14600

н

т

14400

л н

с о н

Л

2 14200

н

к «

о в

со

и о

С

о

«

о

л

£

14000

13800

13600

13400

2,2 2,4 2,6 2,8 3 Коэффициент перерапределения потоков, к

3,2

2

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Патент на изобретение «Охладитель вентилируемого воздуха»

российски ФЕДЕРАЦИЯ

114»

и

|Д

г-щ

■л т (М

Ш|

2 356 751<13> С1

(51; МПК

ВбШ 1Л0 ГЗООЙ.О] ?

_ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА

ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

*12' ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21). £2) Зыка: 200В1200ВЗЛ1, 22.D5.HHJB

н 2-11 Дата начала отсчета (рил^кпви ппипх ««мп!

I Он\ Ск1ииов:и1ч. &МЛ0(Й Енп. Ц

4 5(п) С шсн ддкушнпи, 14111 иров;и1н ыл в отчете о ■шкхк ши 2140044 С1,20.10119». ТО 2005064257 А1( Ы .С7 2005 МХ РА 04005714 А, 19. ИЛ005. СМ 1090920 С, 17ЛВ. 115 2007163772 19.07,2007.

Адрес дпл щртш:

ЭИККЯ г.Туря, Щвпщвсжаа жт, 53,

ФГУП "гнттп "ййь", иА1ЁН1я нИ л'т I лиж

172} Авторы):

Мшрокц Нкжниа Алем*вдр&1лч (КЦ). КиСыпин Рудольф Ажнтопм нжч (ЯП) К истин Д—Евгеньевич {Ни} Ерош Вмднмнр Вжтикп <НЦ) Осипов Евгений Нижшыяит (ЙЦ). Соиппюв АлжАидр Сергеевич (ЕЦ)

4 7Д1 П:п ипш&щпнф у.

ФвДЙрМЫМ Гкулртгкпм |лтр№№ предприятие Твцпфпням В & учно- ПрОЛЭМДСГРСННО С ПрВДЛрНЖТВС

■Сшш'фи)

154. ОХЛАДИТЕЛЬ ВЕНТИЛИРУЕМОГО ВОЗДУХА

II 50брСТП1ЛС ОГШХПа к ОбЛЖГГН 1И.М ТШИЩНН Н ОХЛаЗЕДЛШЯ ПВДДуХр в В1фЫТЫ£ пшоцпш. йшдпш ившлируоюго ВО^У*.!! СОДСрШНТ всищшц^н, вотдухоьоды.

КОрПУС С ОаТру{Ж1Ш входа. И выхода ПфПЖОВ ВО-5Ду!1£. ЁМКОСТЬ ДНЯ ВВДЫ. ТСЛЛЛО&М£ННЫе

сепрн с еуилмн к вяажкыын ыналалв с ошниглощщрм МШНИШН, ащдухорашредаштельнуга жаифу. Еход сулнх шоиса тс-плообмслны* секций сообщен с патрубками входа лонжи воцуда. и внщя - -с р™р™™* ла выходе сухн* каналов 1РНП№иНВЫ1 оно**) вспдухор&лредспнтсльнсЛ каме-рлЛ. ГШЦЦШИЕШН ОООбИКН НОЛ с патрубками ВЫХОДВ МЛЕМртГО 1Ш1Ш И С ВХОДОМ ВШВЖНЫХ каЛаЛОЛ ТСПЛООбмСЫЛЫЛ еекцлй. Корпус раЗМС-Щ£Н На жестком «нншн. Теплообмен ные секции выполнены к аиде

ммк^лшлв. смонтированы к шшпжные модулл. раиншшны ашрттщ П[ЮДОЛЬ.НйП ОСИ ОЩДНКМ ПОД ОСГрЫЫ утлом С О0[ЫЧОВиЫИСМ приемли КаМСрЫ. КНШШИ

стык л которой ылолнены гермйтлтирукпинм тташ Есл пил ор подач1] ьотдуха омолтиров;и1 на отдельной местной р,1.11ч.-. Патрубок входа енлбжен фильтром. В нижней л всрхысп 9И11 корпуса выполнены камеры обора тхвого во-^дуэд л виде

рЛСШИрвЬОШИХСЯ КО[МбОВ ПНЦСИКТЩ

Технический pdy.ib.Tar шмшла л обеспечении более- высоко!)

прйнзсцдитсяынктм п ри охлаждении ■ппинрусисго во-^ха а ломяислиах больших рарсрйв, енлжелии грудоеиюст! при регламентной обслужимхи,

пхншшгнч кости прл тсотошихи,

11и ныл1и1^Н.| НШЖНКП1 Ы удобств*

---—Р1— онладнтслй. 4 т.п. ф-ды, 5 пл.

Л

с

КЗ

и СЛ £31 -4 ОТ

О

ПРИЛОЖЕНИЕ В Патент на изобретение «Конструкция тепломассообменной ячейки установки охлаждения воздуха»

российская «мзднрлдая

(19)

(II)

2 376 533Ш) С1

и

п о ш

ко

п (N

(51) MJIK

F34F 3/14 (2006.01 )

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ. ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

с'2) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

{Иыедэрига: 2006124043/06. 19.06,2008

i 24 t Дата м iL'ji.L[j отечет a l[>ik.l действия пхгента:

ШО

(45> Опубликовано: 10.12Л009 Ькп.№Э5

1 t"iihl4tj: документов. iiiiiupinniHiiii в отчете о пооеже RU 2140044 Cl. 20,10-1999, SU 133Э980 Al. 30.08.1987. SU 148MÍ1 Al. 23,05.1909, US 4029723 A. 14.« 1977. DE 2607312 Al, 23.09.1976.

Адрес для переписки:

30000*. г.Тула, Щегпокхы няхж, 33, ФГУП "ГНТШ "СШАВ4, лдпвпыя огдш.

(72) Авторы):

Кобыпнн Рудольф Аяжтйпыкп (KU). Косхвв Злалнкир Еепяыдает (HU). Сщидм Евгений Борнео ми (RU) Осжпоя Ь^ЮИПМ! CMJ}

(73] Патеитоойпядатепь(н): Фщсршю« Государств миос yiuitjn« цредщвлтае Тосуларетмнное я&учно-щнпводспскнм пр^Ещркпвс "Спдвв'ОШ)

(54 КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛОМ АССООЕМВННОЙ ЯЧЕЙКИ УСТАНОВКИ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА