Чепак О.П., Костенко В.К., Завьялова Е.Л, Таврель М.И. Определение параметров геотермальных теплообменников для биоочистных сооружений

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-141

Geoteh. meh. 2018, 141, 61-69

https://doi.org/10.15407/geotm2018.141.061

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ ДЛЯ БИООЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ   

1Чепак О.П., 1Костенко В.К., 1Завьялова Е.Л, 1Таврель М.И.

1Донецкий национальный технический университет МОН Украины

УДК 536.242:620.92:622.271

Язык: Английский

Аннотация.

Разработка методики расчета термодинамических параметров геотермальных теплообменников, используемых в биоочистных сооружениях и других установках, использующих энергию недр, на основании раскрытия закономерностей теплообмена между породным массивом и водной средой в скважинных геотермальных теплообменниках. Комплексный подход, включающий анализ литературных источников, посвященных вопросам тепломассопереноса при регулировании тепловой обстановки в очистных сооружениях, теоретические исследования переноса теплоты от породного массива к теплоносителю в скважинном геотермальном теплообменнике, расчетно-аналитический метод при определении основных параметров технологии интенсивного восстановления биологического разнообразия на техногенно нарушенных территориях с одновременной очисткой карьерных вод. Разработана методика теоретического определения технических параметров геотермальных теплообменников, применяемых для биологической очистки стоков. Установлены закономерности теплообмена между породным массивом и водной средой при использовании геотермальных теплообменников в биоочистном сооружении, которые позволили определить его основные параметры (количество скважин и их глубину) для поддержания температуры 10оС в зимний период. Получило дальнейшее развитие представление о механизме теплообмена между породным массивом и водной средой в геотермальных теплообменниках. Усовершенствована методика определения количественных параметров геотермальных теплообменников для очистных сооружений. Предложен способ увеличения удельного теплосъема более чем в 5 раз и уменьшения глубины скважины в 1,7 раза за счет применения теплопроводящего слоя между стенкой обсадной трубы и породным массивом. Круглогодичное регулирования необходимой температуры воды в биоочистном сооружении создаст комфортные условия для жизнедеятельности гидробионтов и таким образом снизится зависимость эффективности очистки стоков от климатических факторов.

Ключевые слова: геотермальная энергия, теплообменник скважинный, теплопередача, коэффициент теплопроводности, глинографитная смесь.

Список литературы

1. Костенко В.К., Завьялова Е.Л., Чепак О.П. Восстановление биологического разнообразия в выработанных пространствах карьеров/ // Проблемы недропользования: междунар. форум-конкурс молодых ученых, 23-25 апреля 2014 г.: сборник науч. тр. Часть ІІ.  Санкт-Петербург, 2014. С. 131 – 133.

2. Стольберг В.Ф. Малозатратные технологии для экологичнского восстановления малых рек Украины // Науково-технічний збірник "Комунальне господарство міст".  2011. № 99. С. 253–266.

3. Патент на корисну модель № 91730 UA, МПК F24J3/08. Спосіб видобування геотермального тепла / В.К. Костенко, О.Л. Зав'ялова, І.В.Скринецька, О.С. Шипика, О. П. Чепак, Ю. І. Філатов; заявник і власник ДонНТУ. – u2014 02110.

Об авторах

Чепак Ольга Петрівна,  аспірант кафедри природоохоронної діяльності, Донецький національний технічний університет МОН України, м. Покровськ Донецької обл., Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Костенко Віктор Климентович, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри природоохоронної діяльності, Донецький національний технічний університет МОН Україны, м.Покровськ Донецкої обл., Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Зав'ялова Олена Леонідівна, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри природоохоронної діяльності, Донецький національний технічний університет МОН України, м. Покровськ Донецької обл., Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Таврель Марина Ігорівна, аспірант кафедри природоохоронної діяльності, Донецький національний технічний університет МОН України, м. Покровськ Донецької обл., Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.