vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2020-47-4-37-48vdgtu-875Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGСистема охлаждения поршневого компрессора с импульсным потоком теплоносителя с последующим использованием тепла в системе горячего водоснабженияPiston compressor cooling system with a pulsed flow of coolant with subsequent use of heat in the hot water supply systemЕфимовА. Ю.EfimovA. Yu.

Ефимов Александр Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетических систем

430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68

 

Alexander Yu. Efimov, Cand.Sci. (Technical), Assoc. Prof., Department of Heat and Power Systems

68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Sem314@yandex.ruСарайкинМ. Н.SaraikinM. N.

Сарайкин Михаил Николаевич, студент-магистр Института механики и энергетики

430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68

 

Mikhail N. Saraikin, Master's student of the Institute of Mechanics and Energy

68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

mihail.saraikin@inbox.ruЕфимовВ. А.EfimovV. A.

Ефимов Вадим Александрович, студент-бакалавр Института механики и энергетики

430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68

 

Vadim A. Efimov, Bachelor student of the Institute of Mechanics and Energy

68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

sokol.off2401032@gmail.comТрошкинЕ. В.TroshkinE. V.

Трошкин Егор Владимирович, студент-магистр Института механики и энергетики

430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68

Egor B.Troshkin, Master's student at the Institute of Mechanics and Power Engineering

68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

waslonter@list.ruНациональный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. ОгарёваРоссияNational Research Ogarev Mordovia State UniversityRussian FederationНациональный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. ОгарёваРоссияNational Research Ogarev Mordovia State UniversityNational Research Ogarev Mordovia State UniversityRussian Federation2020200120214743748Copyright © Ефимов А.Ю., Сарайкин М.Н., Ефимов В.А., Трошкин Е.В., 20212021Ефимов А.Ю., Сарайкин М.Н., Ефимов В.А., Трошкин Е.В.Efimov A.Y., Saraikin M.N., Efimov V.A., Troshkin E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/875Цель

Цель. Большинство известных компрессоров используют механический привод от электродвигателя для достижения своей цели – перекачки необходимого потребителю количества сжатого воздуха. Во время работы любого компрессора прямого вытеснения выделяется большое количество тепла, которое вырабатывается как за счет трения движущихся частей блока, так и при сжатии воздуха.

Метод

Метод. Предложена система охлаждения поршневого компрессора с импульсным потоком теплоносителя с последующим использованием тепла в системе ГВС при помощи пластинчатого теплообменника, зарекомендовавшего себя своей компактностью и эффективностью.

Результат

Результат. С целью более глубокого отбора тепла в качестве типа движения нагреваемой линии был предложен импульсный поток, организованный при помощи ударного узла.

Вывод

Вывод. В качестве оценки системы было проведено сравнение с аналогичной системой со стационарным потоком, как по техническим параметрам (температура рубашки компрессора t руб. ; температура воздуха в ресивере tвозд. ; средняя тепловая мощность N ср. ; коэффициент теплопередачи K ; объём воздуха, перекачиваемый за 1 цикл Vвозд. ) так и по экономическим параметрам (время окупаемости установки по сравнению с аналогичной установкой со стационарным потоком Tок ).

охлаждениетемпературатепловая мощностьтеплопередачапроизводительностьcoolingtemperatureheat outputheat transferefficiencyReferencesКалинин Н. В. Компрессоры систем воздухоснабжения (СВС) / Н.В. Калинин, Ю.В. Яворовский, Е.В. Жигулина, М.В. Жаркова. М: Методическое пособие по курсу «Технологические энергоносители и энергосистемы промышленных предприятий», 2010. 31 с.Kalinin N. V. Kompressori sistem vosduhosnabzheniya (SVS) / N.V. Kalinin, Y.V. Yavorovskii, Ye.V. Zhigulina, М.V. Zharkova [The compressors of the air supply system (SVS). М: Methodological guide for the course " Technological energy carriers and power systems of industrial enterprises», 2010. 31 p. (In Russ)]Кузнецов Ю. В. Поршневые компрессоры / Ю.В. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов, А.А. Березий.–Екатеринбург: Сжатый воздух, 2012. 552 с.Kuznetsov Yu. V. Porshnevie kompressori / Yu.V. Kuznetsov, М.Yu. Kuznetsov, А.А. Berezii. [Reciprocating compressors. – Yekaterinburg: Compressed air, 2012. - 552 p. (In Russ)].Изобретение СССР № 315 791, 1971.10.01. Воронов Н.В. (RU), Козлов В.Я. (RU), Чипурин М.А. (RU) Поршневой компрессор с воздушным охлаждением// Изобретение СССР № 315 791. 1971.Izobretenie SSSR № 315 791, 1971.10.01. Voronov N.V. (RU), Kozlov V.Yа. (RU), Chipurin M.A. (RU) Porshnevoj kompressor s vozdushnym ohlazhdeniem [SU invention No. 315 791. Air-cooled reciprocating compressor / Voronov N.V., Kozlov V.Yа., Chipurin M.A 10/01/1971. (In Russ)]Патент РФ № 2 603 498, 2016.11.27. Болштянский А.П. (RU), Щерба В.Е. (RU), Павлюченко Е.А. (RU), Кузеева Д.А. (RU), Носов Е.Ю. (RU) Поршневой компрессор с рубашечным охлаждением// Патент России № 2 603 498. 2016.Patent RF № 2 603 498, 2016.11.27. Bolshtyanskij A.P. (RU), Shcherba V.E. (RU), Pavlyuchenko E.A. (RU), Kuzeeva D.A. (RU), Nosov E.Yu. (RU) Porshnevoj kompressor s rubashechnym ohlazhdeniem [RF patent No. 2 603 498. Piston compressor with the cooling jacket / Bolshtyanskij A.P., Shcherba V.E., Pavlyuchenko E.A., Kuzeeva D.A., Nosov E.Yu. publ. 11/27/2016. (In Russ)]Анализ и оценка проблем систем горячего водоснабжения/А.Ю. Ефимов, В.А. Марков. Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. 2016. С. 167-173.Analiz i ocenka problem sistem goryachego vodosnabzheniya/A.Yu. Efimov, V.A. Markov. [Analysis and assessment of problems of hot water supply systems. Energy-efficient and resource-saving technologies and systems. 2016. рр. 167-173. (In Russ)].Жуковский Н. Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. М-Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949. 108 сZhukovskii N. Ye. О gidravlicheskom udare v vodopropovodnich trubach[About hydraulic shock in water pipes.. – M-L.: State publishing house of technical and theoretical literature, 1949. 108 p. (In Russ)].Овсепян В. М. Гидравлический таран и таранные установки. М.:"Машиностроение", 1998. 124 сOvsepyan Yu. V. Gidravlicheskii taran i tarannie ustanovki [The hydraulic RAM and RAM setup. – Moscow: "Mashinostroenie", 1998. 124 p. (In Russ)].Конструктивные особенности и оценка работы оборудования для импульсной подачи теплоносителя/А.П. Левцев, Е.С. Лапин, М.В. Бикунова, В.В. Салмин. Региональная архитектураи и строительство. 2018. № 4 (37). С. 151-158.Konstruktivnye osobennosti i ocenka raboty oborudovaniya dlya impul'snoj podachi teplonositelya/A.P. Levcev, E.S. Lapin, M.V. Bikunova, V.V. Salmin. [Design features and performance evaluation of equipment for pulsed coolant supply. Regional architecture and construction. 2018. No. 4 (37). рр. 151-158. (In Russ)].Импульсная циркуляция охлаждаемой среды для систем традиционного жидкостного охлаждения силовых полупроводниковых приборов /А.П. Левцев, А.Н. Макеев, С.Ф. Кудашев, Д. Хуижди. Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. 2014. С.3-10.Impul'snaya cirkulyaciya ohlazhdaemoj sredy dlya sistem tradicionnogo zhidkostnogo ohlazhdeniya silovyh poluprovodnikovyh priborov /A.P. Levcev, A.N. Makeev, S.F. Kudashev, D. Huizhdi. [Pulse circulation of the cooled medium for traditional liquid cooling systems for power semiconductor devices. – Energy-efficient and resource-saving technologies and systems. 2014. рр. 3-10. (In Russ)].Параметрическая диагностика технического состояния поршневых компрессоров/Д.В. Кузнецов, А.Ю. Ефимов. Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК. 2003. С. 17-22.Parametricheskaya diagnostika tekhnicheskogo sostoyaniya porshnevyh kompressorov/D.V. Kuznecov, A.Yu. Efimov. [Parametric diagnostics of the technical condition of reciprocating compressors. Energy-saving technologies and systems in agriculture. 2003. рр. 17-22. (In Russ)].Анализ возможности использования тепла поршневого компрессора /А.Ю. Ефимов, А.А Попов. – Современные наукоемкие технологии. 2018. № 6. С. 77-81.Analiz vozmozhnosti ispolzovaniya tepla porshnevogo kompressora/ A.Yu. Efimov, A.A. Popov. [Analysis of the possibility of using the heat of a reciprocating compressor. Modern high-tech technologies. 2018. no. 6. Pp. 77-81. (In Russ)].Параманов А. М. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха / А.Ю. Параманов, А.П. Стариков. Санкт-Петербург: Системы воздухоснабжения предприятий, 2011. 151 с.Paramanov A. M. Sistemi otopleniya, ventilyacii i kondicionirovaniya vosduha/ A.Yu. Paramanov, A.P. Starikov. [Heating, ventilation and air conditioning systems. – Saint-Petersburg: Air supply systems of enterprises, 2011. 151 p. (In Russ)].Пульсирующий усиленный теплообмен /Х. Цянь, С.Ф. Кудашев, В.А. Плотников. Бюллетень науки и практики. 2019 . № 8. С. 70-80.Pul'siruyushchij usilennyj teploobmen /H. Cyan', S.F. Kudashev, V.A. Plotnikov. [Pulsating enhanced heat transfer – Bulletin of science and practice. 2019. No. 8. рp. 70-80.].О режимах работы поршневых компрессоров при изменении атмосферных температуры и давления /Р.В. Вачугов, Л.Л. Моисеев. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2004. № 3 (40). С. 62-66.О rezhimah raboty porshnevyh kompressorov pri izmenenii atmosfernyh temperatury i davleniya /R.V. Vachugov, L.L. Moiseev. [Modes of reciprocating compressors by changes in atmospheric temperature and pressure. Bulletin of the Kuzbass state technical University. 2004. No. 3 (40). рp. 62-66. (In Russ)].Проектирование систем воздухоснабжения и водоснабжения промышленных предприятий. Ефимов А.Ю., Ениватов А.В., Артемов И.Н. Учебное пособие / Саранск, 2014.Proektirovanie sistem vosduhosnabzheniya i vodosnabzheniya promishlennih predpriyatii/ Efimov A. Yu., Enivatov A. V., Artyomov I. N.. [Design of air supply and water supply systems for industrial enterprises. – Textbook / Saransk, 2014. (In Russ)].Влияние процесса внешнего охлаждения на рабочие параметры поршневого компрессора /М.В. Шамаров. Электронный научный журнал. 2017. № 2-1 (17). С. 209-216.Vliyanie processa vneshnego ohlazhdeniya na rabochie parametry porshnevogo kompressora /M.V. Shamarov. [Influence of the external cooling process on the operating parameters of the reciprocating compressor. Electronic scientific journal. 2017. No. 2-1 (17). рp. 209-216. (In Russ)].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.