Основні характеристики сучасних типів насадок регенераторів. Методика розрахунку коефіцієнтів конвективного і променистого теплообміну в каналах насадки регенераторів скловарних печей. Проведення експериментальних досліджень на промисловому агрегаті.
При низкой оригинальности работы "Підвищення ефективності тепловикористання на основі удосконалення параметричних характеристик системи регенерації скловарної печі", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
розробити уточнену кінцево-різницеву математичну модель для розрахунків температурних полів насадки і теплоносіїв в регенераторі, створити програмний обчислювальний комплекс для моделювання роботи системи регенерації скловарної печі; виконати розрахунки та провести експериментальні дослідження на промисловому агрегаті, визначити вплив зміни комплексу режимних параметрів системи регенерації на ефективність використання палива в скловарній печі; Шляхом математичного моделювання теплових режимів при умові обмеження розмірів насадочної камери вперше визначено вплив зміни комплексу основних режимних і конструктивних параметрів регенератора на эффективність роботи системи регенерації скловарної печі; Комплекс також може бути використано для автоматизованих систем управління та при оптимізації параметрів системи “скловарна піч - регенератор”; Розрізнені дослідження регенераторів скловарних печей не дозволяють вирішувати задачі удосконалення їх роботи, відсутні методики прогнозного розрахунку теплових процесів та дані експериментальних досліджень, не визначено вплив параметрів регенератора на ефективність використання палива в печі.В дисертації наведено теоретичне узагальнення і вирішення актуальної науково-технічної задачі - підвищення ефективності системи регенерації теплоти скловарної печі на основі удосконалення параметричних характеристик регенераторів. Значний вплив температури підігріву повітря на підвищення потенціалу палива і ефективність виробництва скломаси свідчить про необхідність проведення досліджень в цьому напрямку. Уточнено методику розрахунку коефіцієнтів конвективного і променистого теплообміну в каналах насадок регенераторів скловарних печей з урахуванням зміни променистої здатності продуктів горіння, впливу додаткових випромінювань і поглинань в системі поверхня каналу - димові гази, запиленості газового потоку шихтовими матеріалами. Обґрунтовано вибір критеріальних рівнянь, виконано розрахункове дослідження конвективного і променистого теплообміну в каналах насадки регенератора. Чисельний експеримент виконано при зміні температури димових газів від 1100 до 1400С та повітря від 100 до 250С на вході в насадку, а також при зміні швидкостей газу та повітря в каналах 0,1-0,6 м/с.
Вывод
В дисертації наведено теоретичне узагальнення і вирішення актуальної науково-технічної задачі - підвищення ефективності системи регенерації теплоти скловарної печі на основі удосконалення параметричних характеристик регенераторів. Теоретично обґрунтована і експериментально доведена реальна можливість економії палива в скловарній печі при відповідному виборі параметрів системи. По результатам досліджень зроблені наступні висновки: 1. Відсутні математичні моделі для дослідження роботи системи регенераторів скловарних печей. Значний вплив температури підігріву повітря на підвищення потенціалу палива і ефективність виробництва скломаси свідчить про необхідність проведення досліджень в цьому напрямку.
2. Розроблена загальна методика проведення теоретичних і експериментальних досліджень системи регенеративного нагріву повітря в ванних скловарних печах. Запропонована методика оцінки ефективності підігріву повітря в регенераторі шляхом визначення економії палива в печі. З урахуванням сучасних тенденцій математичного моделювання високотемпературних процесів розроблена концепція створення обчислювального програмного комплексу, обґрунтовано вибір методу моделювання.
3. Уточнено методику розрахунку коефіцієнтів конвективного і променистого теплообміну в каналах насадок регенераторів скловарних печей з урахуванням зміни променистої здатності продуктів горіння, впливу додаткових випромінювань і поглинань в системі поверхня каналу ? димові гази, запиленості газового потоку шихтовими матеріалами. Обґрунтовано вибір критеріальних рівнянь, виконано розрахункове дослідження конвективного і променистого теплообміну в каналах насадки регенератора.
4. Розроблена уточнена кінцево-різницева математична модель теплообміну в насадці регенератора на основі методу елементарних теплових балансів з урахуванням зміни інтенсивності теплообміну, залежності теплофізичних характеристик димових газів, повітря і вогнетривких матеріалів від температури.
5. З використанням модульного компонування вперше створено обчислювальний комплекс для моделювання роботи системи регенерації теплоти скловарної печі з використанням програмної мови Turbo Pascal та обєктно-орієнтованої оболонки Turbo Vision. Комплекс також може бути використаний в АСУ скловарних печей.
6. На прикладі одного агрегату визначено вплив зміни комплексу режимних параметрів на його роботу при сталих розмірах насадочної камери регенераторів. Чисельний експеримент виконано при зміні температури димових газів від 1100 до 1400С та повітря від 100 до 250С на вході в насадку, а також при зміні швидкостей газу та повітря в каналах 0,1-0,6 м/с. Досліджено роботу регенераторів з різними насадками.
8. Виконано розрахункове дослідження ефективності системи регенерації і встановлено вплив зміни режимних параметрів регенератора на величину економії палива в скловарній печі та на рівень температури в робочій зоні агрегату за рахунок нагрівання повітря горіння. Шляхом статистичної обробки результатів отримані нові залежності, що описують рівень температури нагріву повітря та економії палива в печі від комплексу основних режимних параметрів. При відповідному виборі параметрів додаткова величина економії палива на печі може складати понад 25-30 %.
9. У промислових умовах проведені експериментальні дослідження теплових режимів системи “скловарна піч-регенератор”. Результати досліджень підтвердили дані чисельних розрахунків, як по температурному рівню нагріву повітря, так і по коливанням температури в насадці регенераторів. Задовільний збіг результатів свідчить про адекватність математичних моделей та можливість використання програмного комплексу для дослідження теплових режимів системи регенерації.
10. Розроблені та впроваджені на ВАТ “СКЛО” рекомендації по підвищенню ефективності роботи системи “регенератор-скловарна піч”, що дозволить підняти рівень температури нагріву повітря і забезпечити зниження витрати природного газу. Економічний ефект складає 43,7 тис. грн./рік. Результати дисертаційної роботи використовуються в учбовому процесі на кафедрі теплотехніки НТУ "ХПІ" при підготовці інженерів-теплоенергетиків. регенератор конвективний скловарний
Список литературы
1. Кошельник А.В. Определение коэффициентов теплоотдачи в каналах насадок регенераторов плавильных печей // Вестник ХГПУ.- Харьков: ХГПУ.? 1998.? Вып.13.- С. 45-48.
2. Характеристики современных типов насадок регенераторов промышленных печей / А.В. Кошельник, В.М. Кошельник, Б.А. Левченко, Е.Ю. Долженко // Вестник ХГПУ.- Харьков: ХГПУ.? 1999.? Вып.29.- С. 76-79.
3. Кошельник А.В. Математическая модель регенератора стекловаренной печи и ее численная реализация // MICROCAD"99. Сб. научных трудов ХГПУ. Часть 3.? Харьков.- 1999. - Вып. 7.- С.48-53.
4. Кошельник А.В. Универсальный вычислительный комплекс для моделирования тепловых режимов регенераторов стекловаренных печей // Інтегровані технології та енергозбереження.? 1999.?№1.-С.88-95.
6. Кошельник А.В., Долженко Е.Ю. Повышение эффективности топливоиспользования в теплотехнологических установках на основе моделирования системы регенерации тепла // Проблемы машиностроения.- 2000.- Том 3. №3-4.- С. 90-93.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
