Piston compressor cooling system with a pulsed flow of coolant with subsequent use of heat in the hot water supply system
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-4-37-48
Abstract
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. 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. С целью более глубокого отбора тепла в качестве типа движения нагреваемой линии был предложен импульсный поток, организованный при помощи ударного узла.
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 ).
About the Authors
A. Yu. Efimov
National Research Ogarev Mordovia State University
Russian Federation
Russian Federation
Alexander Yu. Efimov, Cand.Sci. (Technical), Assoc. Prof., Department of Heat and Power Systems
68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005
M. N. Saraikin
National Research Ogarev Mordovia State University
Russian Federation
Russian Federation
Mikhail N. Saraikin, Master's student of the Institute of Mechanics and Energy
68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005
V. A. Efimov
National Research Ogarev Mordovia State UniversityNational Research Ogarev Mordovia State University
Russian Federation
Russian Federation
Vadim A. Efimov, Bachelor student of the Institute of Mechanics and Energy
68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005
E. V. Troshkin
National Research Ogarev Mordovia State University
Russian Federation
Russian Federation
Egor B.Troshkin, Master's student at the Institute of Mechanics and Power Engineering
68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005
References
1. 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)]
2. Kuznetsov Yu. V. Porshnevie kompressori / Yu.V. Kuznetsov, М.Yu. Kuznetsov, А.А. Berezii. [Reciprocating compressors. – Yekaterinburg: Compressed air, 2012. - 552 p. (In Russ)].
3. 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)]
4. 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)]
5. 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)].
6. Zhukovskii 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)].
7. Ovsepyan Yu. V. Gidravlicheskii taran i tarannie ustanovki [The hydraulic RAM and RAM setup. – Moscow: "Mashinostroenie", 1998. 124 p. (In Russ)].
8. 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)].
9. 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)].
10. 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)].
11. 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)].
12. 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)].
13. 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.].
14. 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)].
15. 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)].
16. 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)].
Review
For citations:
Efimov A.Yu., Saraikin M.N., Efimov V.A., Troshkin E.V. Piston compressor cooling system with a pulsed flow of coolant with subsequent use of heat in the hot water supply system. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2020;47(4):37-48. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-4-37-48
Views:
559
Email this article 
