Донецкий Национальный Технический
Университет (ДонНТУ)
english українська Портал магистров ДонНТУ Поиск по сайту
На главную О себе Библиотека Полезные ссылки Индивидуальное задание

АВТОРЕФЕРАТ

магистерской работы
на тему:
"Оптимизация эксплуатационных характеристик
низкотемпературных теплообменных аппаратов"

Актуальность
Увеличение потребления топлива в связи с износом имеющегося энергетического оборудования, а также постепенное и непрерывное его удорожание вызывает необходимость совершенствования процессов сжигания, а также процессов утилизации тепла отходящих газов. Общее повышение экономичности котельных агрегатов является насущной задачей энергетики. Повышение экономичности технологического процесса на современных электростанциях достигается многими путями. Один из них, ставший привычным для энергетики, заключается в использовании теплоты уходящих из котла газов для подогрева воздуха, необходимого для сжигания топлива. Подогрев осуществляется в воздухоподогревателях - газо-газовых теплообменниках, установленных в газоходе котла. Основной проблемой эксплуатации воздухоподогревателей является низкотемпературная коррозия поверхностей нагрева. Коррозия связана с осаждением на поверхности, имеющей температуру ниже точки росы, серы и ее соединений. Вследствие этого, возникает ограничение на диапазон рабочих температур воздухоподогревателя (70-110° С). В связи с вышеизложенным, предлагается заменить традиционный трубчатый воздухоподогреватель на аналогичный аппарат с промежуточным теплоносителем и использованием тепловых труб (термосифонов). Данная операция позволит локализовать коррозию поверхностей нагрева, и уменьшить ее интенсивность в целом за счет уменьшения количества труб, попадающих в коррозионно опасную зону. Это продлевает долговечность работы воздухоподогревателя и тем самым снижает затраты на его эксплуатацию (включая текущие ремонты). Наконец, для повышения эффективности использования тепла уходящих газов, планируется провести оптимизацию установленного аппарата с целью максимизации его тепловой эффективности.

Обзор выполненных работ
Задачам оптимизации посвящено огромное количество работ. В частности большое количество книг Кафарова В.В. в области моделирования теплообменных и химических процессов, оптимизации теплообменных процессов и т.д. Отдельного внимания заслуживают работы Калафати Д.Д. - публикации в сборниках научных работ и технических журналах, посвященные задачам оптимизации компоновки трубных пучков, а также книга "Оптимизация теплообменников по эффективности теплообмена".

Цель работы
Целью данной работы является решение задачи получения максимального количества тепла, передаваемого от газов к воздуху путем определения оптимальной компоновки воздухоподогревателя в газоходе котла. Количество передаваемого тепла ограничивается значением предельного теплового потока, определяемого кризисом теплоотдачи при пузырьковом кипении. Значение этой величины определяется в зависимости от теплофизических характеристик уходящих газов и воздуха, параметров работы котельного агрегата, геометрических характеристик воздухоподогревателя и параметров компоновки трубного пучка в газоходе котла. Выражение количества тепла через указанные характеристики представляет собой функционал, поиск экстремума которого есть основная задача данной работы. Эта задача решается с использованием экстремальных методов для задач оптимизации

Список литературы
1. Иоселиани А.Н. и др. Методы оптимизации параметров теплообменных аппаратов АЭС. - Мн.: Наука и техника, 1981. - 144 с
2. Калафати Д.Д., Попалов В.В. Оптимизация теплообменников по эффективности теплообмена. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 152 с
3. Демидович Б.П., Марон И.А. Численные методы анализа. - М.: Наука, - 1967 г.
4. Пиоро И.Л. и др. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами. - Киев: Наукова думка, 1991. - 248 с
5. Васильева С.А., Илющенко В.И., Гаркавый Е.Я. Устройство автоматического управления индивидуального отопительного прибора - "Автоматизація технологічних об'єктів та процесів. Пошук молодих. Збірник наукових праць VI Міжнародної науково-технічної конференції аспірантів та студентів в м. Донецьку 24-27 квітня 2006 р." - Донецьк, ДонНТУ, 2006 - с. 200-202.