РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ

УДК 536.24:66.045.12

  • Володин Виктор Иванович – доктор технических наук, профессор кафедры энергосбережения, гидравлики и теплотехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: volvic@mail.ru

Ключевые слова: воздухоподогреватель, утилизатор, дымовые газы, воздух, методика расчета, конвективный и лучистый теплообмен, оптимальные параметры, вычислительный эксперимент.

Для цитирования: Володин В. И. Рекуперативный воздухоподогреватель промышленной печи // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2021. № 2 (247). С. 126–132. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-126-132.

Аннотация

Представлена методика теплогидравлического расчета трехпоточного рекуперативного воздухоподогревателя с оптимизацией параметров. Особенностью рассматриваемых схем воздухоподогревателей является наличие одного потока греющей среды – дымовых газов и двух потоков нагреваемой среды – воздуха. Функция цели выражается в виде замкнутой системы уравнений. Даны результаты вычислительного эксперимента с рекомендациями, позволяющие выбрать оптимальный воздухоподогреватель для заданных условий.

Анализ проблемы показывает, что существуют две задачи, связанные с рассматриваемым вопросом. Первая задача состоит в разработке метода теплогидравлического расчета высокотемпературных воздухоподогревателей со сложным радиационным и конвективным теплообменом. Вторая – включает выбор оптимальной схемы среди альтернативного ряда воздухоподогревателей. Обе задачи взаимосвязаны и требуют единого подхода к своему решению. В настоящее время комплексный подход к решению данной проблемы не нашел должного отражения в специальной литературе как с точки зрения выбора схемы, так и ее расчета на требуемые параметры.

В данной статье рассматриваются альтернативные схемы трехпоточных высокотемпературных рекуперативных воздухоподогревателей и приводится интегральная методика их расчета с учетом переноса тепла от полупрозрачных дымовых газов. На основе анализа результатов проведенного вычислительного эксперимента даются рекомендации по выбору оптимальной схемы воздухоподогревателя.

Список литературы

  1. Тебеньков Б. П. Рекуператоры для промышленных печей. М.: Металлургия, 1975. 296 с.
  2. Казьмина О. В. Технологический режим стекловарения в промышленных печах [Электронный ресурс]. URL: http://moodle32.lms.tpu.ru/mod/book/tool/print/index.php?id=856 (дата обращения: 31.01.2021).
  3. Кириллов П. Л., Юрьев Ю. С., Бобков В. П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (Ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990. 360 с.
  4. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена. М.: Энергия, 1977. 464 с.
  5. Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.
  6. Справочник по теплообменникам. В 2 т. Т. 1. М.: Энергоатомиздат, 1987. 560 с.
  7. Блох А. Г., Журавлев Ю. А., Рыжков Л. Н. Теплообмен излучением: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 432 с.
  8. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод. СПб.: Центр. котлотурбин. ин-т, 1998. 260 с.
  9. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением / пер. с англ. М.: Мир, 1975. 936 с.
  10. Теория тепломассообмена / С. И. Исаев [и др.]; под ред. А. И. Леонтьева. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. 462 с.
  11. Петухов Б. С., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1986. 472 с.
  12. Володин В. И., Михалевич А. А. Оптимизация теплообменников воздушного охлаждения // Теплоэнергетика. 1994. № 8. С. 43–47.
  13. Бажан П. И., Кавенец Г. Е., Селиверстов В. М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. 367 с.
Поступила 23.04.2021