Design and study of the energy-efficient unified apparatuses for energy-technological manufacturing

Abstract

The structure of the experimental-industrial rotorpulse heat generator with two stages of cavitation was developed and manufactured. The geometrical characteristics, parameters of the rotor and the stator, their reciprocal arrangement were determined, as well as parameters and geometry of the channels, located between the rotor and the stator. It was found that the optimal width of the gap between the rotor and stator channels at maximum efficiency of η=0.7 amounted to 8–10 mm. Bench and industrial tests of the RPH with a dual-stage cavitation system, developed and integrated into the thermal system of heating of industrial buildings, were conducted. It was established that efficiency of the improved thermal system based on RPH is by 17 % higher than the efficiency of the thermal system, based on multi-stage RPA (0.84 and 0.706, respectively). The automated system of control and monitoring with the use of vibration-frequency sensors for assessment of the effectiveness of the cavitation process was developed. Conducted commissioning works made it possible to identify the possibility of applying the developed automatic system with appropriate software for monitoring and control of operation of the thermal system. 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 кавітационной 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.