Покращення теплового режиму в топках теплогенераторів малої та середньої потужності

Це дало можливість розробити напівсферичний пальник інфрачервоного випромінювання з кварцової склокераміки та топкову камеру побутового котла відповідної геометричної форми (рис. 12).

Така форма вогневої насадки пальника дозволяє значно зменшити габаритні розміри топки, забезпечити високі теплотехнічні показники й одночасно зменшити площу конвективної поверхні нагрівання.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Проведений аналіз літературних джерел та досвід експлуатації теплогенераторів малої та середньої потужності комунальної теплоенергетики і промислових технологічних агрегатів показав, що ефективність використання палива в топках більшості зазначених теплогенераторів тільки в деяких випадках досягає 50%. Внаслідок цього виникає необхідність у додатковому встановленні конвективних поверхонь нагрівання. Для термічних печей встановлюють рекуператори для підігрівання повітря, яке подається в пальник для організації процесу горіння. Зазначені недоліки зумовлені нераціональною конструкцією топкової камери та недосконалою організацією процесу горіння.

2. Розроблено на основі позонного розрахунку топок котлів математичну модель, яка дає можливість визначити локальний розподіл температур по поверхні нагрівання в топці парового котла. Це дозволяє виявляти на поверхні екранів ділянки локального перегрівання та створення накипу. Тобто зазначена математична модель дає можливість аналізувати зміну інтенсивності випадіння солей жорсткості, а також протікання процесів корозії по поверхні бічних екранів. Це є досить важливим при розробці заходів по покращенню експлуатаційної ефективності топок теплогенераторів зазначеного класу.

3. Розроблена математична модель процесів теплообміну в топках теплогенераторів комунальної теплоенергетики і промислових теплогенеруючих пристроїв малої та середньої потужності, з урахуванням умов нестаціонарного теплообміну, а також при наявності або відсутності вторинного випромінювача в топці.

4. Співставлення результатів розрахунків одержаних за допомогою зазначеної математичної моделі з даними натурного експерименту та з даними існуючих експериментальних досліджень теплового режиму топок свідчать про те, що запропонована математична модель достовірно описує процеси теплообміну в топках теплогенераторів малої та середньої потужності.

5. Виявлено вплив геометричних та конструктивних характеристик топки, а також вторинного випромінювача на тепловий режим та ефективність використання палива. Аналіз результатів розрахунку свідчить про те, що застосування вторинного випромінювача дозволяє підвищити коефіцієнт ефективності використання палива топкою в у мовах нестаціонарного теплообміну на 7%. В умовах стаціонарного теплового режиму вторинний випромінювач забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії топки на 1 5%. Більш значного збільшення теплотехнічної та експлуатаційної ефективності топки можна досягти за рахунок перерозподілу та концентрованого опромінення окремих ділянок поверхні нагрівання.

6. Визначені оптимальні геометричні характеристики вторинного випромінювача, топкової камери при яких забезпечується більш глибоке охолодження димових газів, висока ефективність використання палива в топці та рівномірний розподіл променевих теплових потоків по поверхні нагрівання топкової камери.

7. Розроблено конструкцію напівсферичної топки обладнаної пальником інфрачервоного випромінювання, випромінююча насадка якого виконана з кварцової склокераміки у формі півкулі. Конструкцію запатентовано (Пат. на корисну модель № 20982 Україна, від 15.07.2007).

8. Результати досліджень впроваджені при аналізі теплового режиму термічних печей ковальської дільниці ВАТ “ТРЗ”, а також при оцінці теплового режиму та розробці проекту реконструкції термічних печей ковальського цеху ВАТ “ПТМЗ”.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Строй А.Ф. Анализ нормативного метода теплотехнического расчета котлоагрегатов и его недостатки / А.Ф. Строй, Б.Н. Федяй // Науковий вісник будівництва: зб. наук. пр. - Х.: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. - №25. - С. 240 - 243.

Особистий внесок автора: виконано аналіз фізичної та математичної моделі покладеної в основу нормативного методу теплового розрахунку котлів.

2. Строй А.Ф. Оптимальне конструктивне рішення топки та газопальникового пристрою для опалювального котла малої потужності / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полтав. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. - Полтава: ПолтНТУ, 2006. - Вип. 17. - С. 194 - 196.

Особистий внесок автора: розроблено конструктивні та технічні характеристики напівсферичного пальника інфрачервоного випромінювання.

3. Строй А.Ф. Математична модель для визначення локального розподілу температур по поверхні нагрівання в топці котла / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Науковий вісник будівництва: зб. наук. пр. - Х.: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006. - №36. - С. 165 - 175.

Особистий внесок автора: запропоновано метод розрахунку та систему рівнянь для визначення локального розподілу температур по поверхні нагрівання в топках парових котлів малої та середньої потужності.

4. Федяй Б.М. Розрахунок сумарного теплообміну в топці котла з вторинним випромінювачем / Б.М. Федяй // Комунальне господарство міст: наук.-техн. зб. - К.: Техніка, 2007. - Вип. 74. - С. 355 - 365.

5. Строй А.Ф. Математична модель нестаціонарного теплообміну в топці теплогенератора / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Комунальне господарство міст: наук.-техн. зб. - К.: Техніка, 2007. - Вип. 76. - С. 255 - 265.

Особистий внесок автора: розроблено систему рівнянь, яка описує нестаціонарні процеси теплообміну в топках теплогенераторів малої та середньої потужності.

6. Строй А.Ф. Математична модель нестаціонарного теплообміну в топці теплогенератора малої потужності з вторинним випромінювачем / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полтав. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. - Полтава: ПолтНТУ, 2007. - Вип. 20. - С. 166 - 171.

Особистий внесок автора: запропоновано систему рівнянь, яка описує нестаціонарні процеси теплообміну в топках теплогенераторів малої та середньої потужності обладнаних вторинним випромінювачем.

7. Строй А.Ф. Визначення оптимальної відстані між плоскофакельними пальниками на склепінні робочої камери термічної печі / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полтав. нац. техн. ун_т ім. Юрія Кондратюка. - Полтава: ПолтНТУ, 2008. - Вип. 21. - С. 131 - 135.

Особистий внесок автора: розроблено математичну модель для визначення оптимальної відстані між плоскофакельними пальниками встановленими на склепінні термічної печі.

8. Строй А.Ф. Налагодження теплового режиму промислових печей із метою зменшення витрат газу / А.Ф. Строй, Б.М. Федяй // Проблеми житлового і промислового будівництва у сучасний період технологічного прогресу: міжнар. симп. Закопане, 10 - 15 берез. 2008 р. - Полтава: ПолтНТУ, 2008. - С. 72 - 74.

Особистий внесок автора: запропоновано математичну модель процесів теплообміну в топках теплогенераторів, на склепінні яких встановлено плоскофакельний пальник.

9. Пат. на корисну модель № 20982 Україна, МКИ F 23 D 14/12. Пальник інфрачервоного випромінювання / Федяй Б.М., Булах О.В., Строй А.Ф.; Полтав. нац. техн. ун-т. ім. Ю. Кондратюка. - №u 2006 09885; заяв. 15.09.06; опубл. 15.02.07, Бюл. №2. - 4 с.

Особистий внесок автора: розроблено конструктивні та технічні характеристики напівсферичного пальника інфрачервоного випромінювання.

Размещено на Allbest.ru