Магистр ДонНТУ Панин Александр Анатольевич

Магістерська робота

     РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ ЗОНАЛЬНОЇ МОДЕЛІ НАГРІВАЛЬНОГО КОЛОДЯЗЯ З ОДНИМ
                                                         ВЕРХНІМ ПАЛЬНИКОМ

     Нагрівальні колодязі з одним верхнім пальником (ОВГ) відрізняються великою нерівномірністю температурного поля в робочому просторі, обумовлений особливостями тепловиділення розвиненого в довжину дифузійного факела, взаємним розташуванням пальника, димоотводящего каналу і злитків. Одним із способів поліпшення рівномірності температурного поля в нагрівальному колодязі, є застосування імпульсного опалювання, суть якого полягає в наступному: безперервна подача в робочу камеру палива і повітря в період підйому температури і імпульсну їх подачу в період витримки. Перемикання з мінімальної витрати палива на максимальну здійснюється при перепаді температур в робочому просторі печі між гарячіше і холодною крапками Для визначення температур гарячіше і холодною крапок розроблена зональна модель, яка передбачає розділення робочого простору нагрівального колодязя на об'ємні розрахункові зони (висота нижньої зони дорівнює висоті злитка); по горизонталі - по числу злитків, які розташовані в одному ряду.
     Для кожної зони нагрівального колодязя складається тепловий баланс. З рівняння теплового балансу на кожному кроці за часом визначається температура газу (суміші продуктів згорання і повітря) в кожній зоні, яка використовується далі як гранична умова для вирішення нестаціонарного завдання для злитка і вогнетривкої кладки.
     Розроблена модель максимально наближена до дійсних умов, що створюються в нагрівальному колодязі:
    -модель зональна;
    -температура газу і температура печі розраховується в 18 - и зонах;
    -модель зв'язана, оскільки дозволяє визначати температуру гріючого середовища на кожному кроці за часом;
    -модель враховує складний теплообмін між розрахунковою і суміжними зонами ( сусідніми верхніми і ніжнімі);
    -теплообмін між продуктами згорання металом і кладкою в даній і суміжних зонах;
    -приймається змінна функція вигорання палива, яка може коректуватися як при математичному моделюванні, так і шляхом порівняння з дійсною температурою на нагрівальному колодязі, що діє;
    -завдання зовнішнього і внутрішнього теплообміну вирішується в нелінійній постановці, тобто враховується залежність теплофізічеських властивостей газів, металу, кладки від температури, залежність радіаційних характеристик продуктів згорання від температури і складу газу.
     Таким чином, розроблена модель є складовою частиною математичного забезпечення регулювання імпульсного режиму опалювання, що дозволяє вести облік температурного поля металу, кладки і газів, так само визначати момент перемикання палива.