> Техника, страница 9 > Аккумулирование тепла

Аккумулирование тепла

Аккумулирование тепла, собирание в запас тепла отходящих газов, пара, свободной электрич. энергии, превращаемой в тепло для использования впоследствии. А. т. в его простейшем виде широко применяется в доменном производстве (смотрите) и мартеновском производстве (смотрите) для подогрева в особых аппаратах (смотрите Коупер) или камерах воздуха, поступающего в доменные и мартеновские печи (смотрите также

Регенеративные печи). А. т. в запас на долгое время вошло в употребление со времени развития гидроэлектрич. станций, дающих в периоды уменьшения потребления энергии (например в ночное время) ток по удешевленному тарифу для увеличения нагрузки станции. Аккумуляция тепла должна производиться т. о., чтобы отдача тепла происходила по возможности равномерно и поддавалась регулировке. Для А. т. служат б. ч. вода и твещые тела, обладающие большой уд. теплоёмкостью, как, например, шамотный кирпич, кварцевый песок, бетон и др. Для воды употребляются железные и железобетонные хорошо изолированные хранилища. При расчете аккумуляторов этого рода следует предусматривать, что уд. теплота и объём у жидкостных аккумуляторов изменяются с t°; у твердых тел изменением объёма можно пренебречь. Аккумуляторы применяются также при сильно колеблющейся нагрузке теплосиловых и отопительных станций для покрытия пиков нагрузки, причем они действуют подобно маховикам поршневых машин и повышают экономичность установки. В случае необходимости выравнивания ударов и колебаний давления пара в небольших пределах и на короткое время применяются аппараты, воспринимающие гл. обр. отходящий пар турбин низкого давления (фигура 1).

Фигура 1.

Такие аккумуляторы строятся на 500 — 3 000 ж³объёма и на давление в 1—1,2 atm при 100° и весе 1 м³ воды=958 килограмм; при падении давления с 1,2 atm до 1 atm они выделяют

4 042 Cal, или

4 042 540

7,48 на пара. В слу чаях больших колебаний давления и нагрузки аккумуляторы устанавливают соответствующей тепловой емкости. Известны гл. обр. аккумуляторы Рато, Рутса,

работающие с водой и паром. Требование, предъявляемое к этим аккумуляторам, заключается в том, чтобы их можно было быстро и надежно включить и выключить, в зависимости от увеличения или уменьшения нормальной нагрузки в данный момент.

На фигуре 2 представлена схема включения и работы аккумулятора Рутса в силовой установке. Зарядка аккумулятора производится редуцированием свежего

Фигура 2.

пара или отработанным паром из турбины. При уменьшении нагрузки турбины избыток пара из магистрали свежего пара Е через вентиль С идет в аккумулятор. Вентиль С запирается, как только давление в паропроводе D достигнет давления в магистрали Е. При возрастании нагрузки турбины давление в Е падает, пар из аккумулятора устремляется в ступень низкого давления турбины //и таким образом покрывает пики нагрузки.

Зарядка аккумулятора отработанным паром из ступени высокого давления турбины I м. б. осуществлена установкой пароперепускного вентиля F, открывающегося при падении давления в Е. В остальном ход работы остается тот же. Аккумулятор Рутса находит широкое применение в бумажно-целлулоз-ном производстве, где выравнивание расхода пара из-за периодичности процесса варки является экономически необходимым.

Если V—ооъем воды из аккумуляторов в ж³, У! и у2 — уд. в воды в начале и в конце процесса разряда в килограммах/м³, с_г и с₂ — уд. теплота воды при tχ° и f₂° начального и конечного состояния, W — потеря тепла в аппарате в Cal за тот же период, то полезное количество тепла в аппарате будет: W= V(y&k — y₂c₂k) — W, откуда определяется неооходимый объём. При отборе пара из аккумулятора можно руководствоваться с достаточной точностью ур-ием:

G&k — (6χ — D) c₂t₂=Di_m -Ь W, где G — начальный вес воды в килограммах, D — вес отработанного пара в килограммах, г_т — среди, общая теплота пара. Если принять Γχ=с₂=с, то

GiKk — к)=Щт— ^ск) + W.

Следовательно,

р _ D(im — ^ск) + ΊΫ с (к-t₂).

f/"

и объём воды V_w=· Теория и прак тика установила, что водяные аккумуляторы пригодны для водяного отопления и для установок, работающих паром высокого да вления, и непригодны для установок парового отопления паром низкого давления, для которых следует применять аккумуляторы с твердыми телами.

Лит.: Дмитриев В. В., Паровые аккумуляторы (термомаховики) как фактор экономизации топлива в силовых установках и производствах, Л., 1924; «Вестник инженеров», М., 1926; М ю н ц и веге р Ф., Пар высокого давления, Москва, 1926;

Hoffinger M., Abwarmeverwertung, Zurich. 1922; Stodola A., Dampf- u. Gasturbinen, 6 Aufl., B., 1922; Dub b el H., Taschenbuch fiir den Fabrik-betrieb, Berlin, 1923. Ф. Кругликов.