Design and study of the energy­efficient unified apparatuses for energy­technological manufacturing

The improved industrial sample of the rotor-pulse heat generator (RPH), integrated into the thermal heating systems of industrial buildings, was produced. Rotor-pulse generators do not occupy significant positions in the market of heating equipment because of the lack of reliable data on effectiveness of the use of such equipment in the thermal heating systems of industrial facilities.The design of the developed cavitation chamber was changed, parameters of the channels, located between the rotor and the stator, were determined. It was found that the optimal width of the gap between the rotor and the stator channels at maximum efficiency of 0.7 was 8–10 mm. When integrating the cavitation chamber of the RPH into the thermal system, the design of the heat exchanger "pipe-in-pipe" was changed into the plate one.Bench tests of energy efficiency of the thermal system operation were conducted. Indicators of energy efficiency of the system with the improved RPH were determined, the analysis was performed by comparing with analogues, described in the literature. It was proved that improvement of the thermal system allowed obtaining the improved indicators of energy efficiency. Bench testing showed that efficiency of the improved thermal system is by ≈17 % higher than efficiency of thermal systems based on the multi-stage RPH.The automatic system of monitoring and control of the thermal system with the use of vibration-frequency sensors for assessment of cavitation process effectiveness was developed. The conducted commissioning works made it possible to determine the possibility of applying the developed automatic system with appropriate software for monitoring and control of the thermal system operation.The obtained data of comparative analysis allow recommending the developed rotor-pulse heat generator as a credible alternative to the used thermal devices in thermal heating systems of industrial buildings.
Изготовлен усовершенствованный промышленный образец роторно-импульсного теплогенератора (РИТ), интегрированный в тепловую систему отопления промышленного сооружения. Роторно-импульсные теплогенераторы не занимают существенных позиций на рынке отопительной техники по причине отсутствия достоверных данных об эффективности использования такого оборудования в тепловых системах отопления промышленных сооружений.Была изменена конструкция разработанной кавитационной камеры, определены параметры каналов, расположенных между ротором и статором. Установлено, что оптимальная ширина зазора между каналами ротора и статора при максимальном КПД 0,7 составила 8–10 мм. При интегрировании кавитационной камеры РИТ в тепловую систему была изменена конструкция теплообменника «труба в трубе» на пластинчатый.Проведены стендовые исследования энергоэффективности работы тепловой системы. Определены показатели энергоэффективности системы с усовершенствованным РИТ, выполнен анализ путем сравнения с аналогами, приведенными в литературе. Доказано, что совершенствование тепловой системы позволило получить улучшенные показатели энергоэффективности. Стендовые испытания показали, что КПД усовершенствованной тепловой системы на ≈17 % выше КПД тепловых систем на основе многоступенчатых РИТ.Разработана автоматическая система контроля и управления тепловой системой с использованием виброчастотных датчиков для оценки эффективности процесса кавитации. Проведённые пуско-наладочные работы позволили определить возможность применения разработанной автоматической системы с соответствующим программным обеспечением для контроля и управления работой тепловой системы.Полученные данные сравнительного анализа позволяет рекомендовать разработанный роторно-импульсный теплогенератор в качестве достойной альтернативы используемым теплоагрегатам в тепловых системах отопления промышленных зданий и сооружений
Виготовлений вдосконалений промисловий зразок роторно-імпульсного теплогенератора (РІТ), інтегрований в теплову систему опалення промислової споруди. Роторно-імпульсні теплогенератори не займають істотних позицій на ринку опалювальної техніки через відсутність достовірних даних про ефективність використання такого обладнання в теплових системах опалення промислових споруд.Була змінена конструкція розробленої кавтационной камери, визначені параметри каналів, розташованих між ротором і статором. Встановлено, що оптимальна ширина зазору між каналами ротора і статора при максимальному ККД 0,7 склала 8–10 мм. При інтегруванні кавітацiйної камери РІТ в теплову систему була змінена конструкція теплообмінника «труба в трубі» на пластинчастий.Проведено стендові дослідження енергоефективності роботи теплової системи. Визначено показники енергоефективності системи з удосконаленим роторно-імпульсним теплогенератором, виконаний аналіз шляхом порівняння з аналогами, приведеними в літературі. Доведено, що вдосконалення теплової системи дозволило отримати поліпшені показники енергоефективності. Стендові випробування показали, що ККД вдосконаленою теплової системи на ≈17% вище ККД теплових систем на основі багатоступеневих РІТ.Розроблено автоматичну систему контролю і управління тепловою системою з використанням віброчастотних датчиків для оцінки ефективності процесу кавітації. Проведені пуско-налагоджувальні роботи дозволили визначити можливість застосування розробленої автоматичної системи з відповідним програмним забезпеченням для контролю і управління роботою теплової системи.Отримані дані порівняльного аналізу дозволяє рекомендувати розроблений роторно-імпульсний теплогенератор як гідну альтернативу використовуваним теплоагрегатам в теплових системах опалення промислових будівель і споруд