Оптимізація теплової роботи термічних камерних печей шляхом удосконалення технології спалювання палива

Теплотехнічні основи оптимізації управління тепловою роботою полум'яних термічних камерних печей. Динаміка та оптимізація температурного режиму. Опалення вертикальних термічних печей колодязного типу. Технологія зменшення споживання природного газу.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.08.2015
Размер файла 77,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Дніпродзержинський державний технічний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Оптимізація теплової роботи термічних камерних печей шляхом удосконалення технології спалювання палива

Зінченко В.Ю.

Спеціальність 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика

Дніпродзержинськ - 2009

Вступ

Актуальність роботи. В умовах безперервного росту ринкової вартості енергоносіїв, лімітування споживання природного газу й, як наслідок, зниження економічної ефективності енергоємних теплотехнологічних процесів особливо гостро стала проблема економії всіх енергоресурсів і, в першу чергу, природного газу. Особливо це актуально для металургійного виробництва, у якому до основної кількості споживачів природного газу відносяться термічні й нагрівальні печі.

Полум'яні термічні камерні печі (ПТКП) отримали найбільшого поширення за рахунок універсальності видів теплової обробки різних за формою й масою металевих виробів і, разом з тим, є нерідко економічно малоефективними агрегатами. Конструкції цих печей здебільшого фізично й морально застаріли. Наявні способи й пристрої опалення печей, теплові схеми не можуть забезпечити все зростаючі вимоги сучасних технологій термообробки. Збільшення часу перебування в печі металевих заготівель для вирівнювання температури й підвищення однорідності й стандартності нагріву, що сьогодні використовується на практиці, не завжди поліпшує якість термообробки, проте збільшує витрати палива.

Очевидно, потрібні нові рішення по теплових схемах опалення печей, управлінню тепловою роботою, які дозволять оптимізувати зовнішній теплообмін як з позиції покращення якості, рівномірності нагріву виробів, так і з позиції економії енергоресурсів та збільшення продуктивності. Сьогодні загальновідомо, що оптимізація теплової роботи печей економічно більш доцільна, ніж введення нових потужностей.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Розглянуті в дисертаційній роботі питання відповідають державній програмі розвитку горно-металургійного комплексу України до 2010 р., положенням комплексної Державної програми енергозбереження й "Основним напрямкам державної політики України" у сфері забезпечення екологічної безпеки, а також напрямкам наукової діяльності Запорізької державної інженерної академії (ЗДІА) в тому числі по плану найважливіших науково-дослідницьких робіт Міністерства вищої і середньої освіти України по темі "Теоретичне обґрунтування і розробка методів підвищення ефективності високоенергоємних агрегатів" в 2000-2003 рр. (номер державної реєстрації 0101И007511).

Мета й завдання дослідження: Метою роботи є скорочення споживання природного газу та підвищення продуктивності ПТКП.

Об'єкт дослідження. Процес нагріву метала (матеріалу) при термообробці залежно від теплових і температурних режимів камерних печей садочного типу.

Предмет дослідження. Теплові й температурні режими термообробки металевих виробів з позиції вдосконалювання технології спалювання газоподібного палива з метою зниження нерівномірності температурних полів і зменшення споживання природного газу.

Завдання дослідження:

-на основі аналізу сучасного стану теплової роботи термічних печей визначити теплотехнічні основи оптимізації управління тепловою роботою ПТКП;

-розробити математичну модель динаміки нагріву в камерних термічних печах, яка дозволить оптимізувати їх тепловий та температурний режими;

-розробити спосіб опалення вертикальних термічних печей колодязного типу, який забезпечить рівномірне температурне поле по висоті робочої камери;

-розробити технологію опалення печей, що приведе до зменшення споживання природного газу.

Методи дослідження. У роботі використано математичне моделювання процесу нагріву з розрахунковою перевіркою їхньої адекватності та експериментальними дослідженнями на термічних печах у виробничих умовах.

Наукова новизна одержаних результатів.

За результатами теоретичних і експериментальних досліджень:

1.Теоретично показано, що оптимізація теплової роботи може бути виконана у вигляді двох, взаємозалежних, одночасно розв'язуваних задач:

- оптимізація технології опалення за вартістю використовуваного палива шляхом повної або часткової заміни природного газу менш дефіцитним і більше дешевим доменним газом;

- вибір температурного режиму з умови максимального скорочення часу термообробки й підвищення продуктивності печей.

2.Розроблено оптимізаційну математичну модель нагріву термічно масивних тіл на основі апроксимації розподілу температури по перетині виробу, що нагрівається, експоненціальною функцією з одним показником, який можна настроювати - ступеня експоненти, що дозволив спростити вирішення зворотного завдання теплопровідності. На основі моделі запропонований метод визначення моментів перемикання теплового навантаження при форсованому нагріві з можливістю ідентифікації в реальному масштабі часу.

3.Доведено можливість і визначено область застосування методу лінійного програмування для оптимізації за вартістю складу змішаного газу.

4. Уперше теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено можливість реалізації стадійного спалювання палива в термічних вертикальних печах колодязного типу за рахунок підсмоктування атмосферного повітря, що дозволило зменшити нерівномірність температурних полів по висоті робочої камери.

Практичне значення одержаних результатів. У дисертації:

-отримано можливість зниження вартості нагріву за рахунок заміни в періоді витримки природного газу доменним при термічній обробці металевих заготівель у термічних печах колодязного типу, а також у камерних печах з виїзним подом;

-при використанні способу стадійного спалювання палива з'являється можливість знизити нерівномірність температурного поля уздовж газового потоку та, як наслідок, покращити рівномірність нагріву металевих виробів по товщині, що дає змогу поліпшити якість термообробки;

-досягнуто скорочення загальної тривалості термічної обробки виробів шляхом форсування теплових режимів у ПТКП, за рахунок чого з'являється можливість підвищити продуктивність роботи печей.

Особистий внесок здобувача. У наукових працях дисертантом самостійно виконані основні теоретичні й експериментальні дослідження, зроблені узагальнення наукових результатів.

У роботах [1, 2, 3] здобувачем запропоновано використовування методу лінійного програмування для комбінування складових палива. У роботі [4] дисертантом запропоновано апроксимування розподілу температури по товщині виробу експоненціальною функцією, на підставі якої в роботі [5] розроблено методику розрахунку форсованого нагріву виробів. У роботах [6, 7, 8] розроблено модель динаміки нагріву системи "гріючі гази - кладка печі - виріб". У роботі [9] здобувачем розглянуто управління нагрівом металу як зворотне завдання теплопровідності, у роботі [10] визначено спосіб вирівнювання температури по висоті робочої камери печі шляхом реалізації стадійного спалювання палива. У патентах [11, 12] здобувачем розроблені формули винаходів і способи їхньої технічної реалізації. У роботі [13] дисертантом розроблено спосіб стабілізації розподілу температури й тиску в робочому просторі печі за рахунок регулювання об'ємних витрат продуктів згоряння.

Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати роботи повідомлені на і Міжнародній конференції "Теплотехніка й енергетика в металургії", (Дніпропетровськ, 2005, 2008 р.), на , і науково - технічних конференціях студентів, магістрантів, аспірантів і викладачів ЗДІА в 2006, 2007 і 2008 р., на конференції молодих учених ВАТ "Дніпроспецсталь" - 2006 р.

Публікації. Основні результати роботи викладені у 8 статтях, опублікованих у наукових журналах і збірниках, які входять у відповідний перелік ВАК, у 3-х тезах доповідей на науково-технічних конференціях, у 2-х патентах України.

Структура й обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних літературних джерел (131 найменування) і 12 додатків. Повний обсяг дисертації-174 сторінки, загальний обсяг-147 сторінок. У розділах дисертації 7 таблиць, 29 рисунків.

Робота виконана на кафедрі автоматизованого управління технологічними процесами запорізької державної інженерної академії (ЗДІА).

1. Основний зміст роботи

У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформульовані цілі і завдання дисертації, методи дослідження, а також основні наукові і практичні результати. Визначений особистий внесок автора і приведені відомості про апробацію роботи.

У першому розділі "Аналіз сучасного стану оптимізації теплової роботи полум'яних термічних камерних печей (ПТКП)" по науково - технічній літературі проведено аналітичний огляд сучасного стану питань управління тепловою роботою термічних печей, що включають математичне моделювання зовнішнього й внутрішнього теплообмінів, методи математичної оптимізації теплової роботи, методи практичної реалізації, зокрема, використання імпульсного та стадійного режимів опалення.

Виконаний аналіз показав, що:

- основним інструментом дослідження та вибору раціональних режимних і конструктивних параметрів печей, оптимізації управління їхньою роботою є математичні моделі зовнішнього й внутрішнього теплообміну в печах. Однак їхнє практичне використання в системах управління нерідко стримується відсутністю звичайної (з невеликим числом настроювань) оптимізаційної моделі, що розв'язується та ідентифікується у реальному масштабі часу, в залежності від кінцевих показників якості нагріву, управляючих впливів у системі "гріючі гази - кладка печі - виріб";

- проблемою побудови моделей нагріву є невизначеність теплофізичних параметрів виробу, сумарного коефіцієнта тепловіддачі, обумовлених апріорі і які не ідентифікуються у процесі нагріву;

- рівномірність і стандартність нагріву виробів визначаються ступенем ізотермічності середовища в печі, яка залежить від геометрії робочого простору, способу укладання виробів, швидкості руху гріючих газів, режиму опалення.

Аналіз стану питання дозволив визначити напрямок теоретичних і експериментальних досліджень, сформувати мету й конкретизувати завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі "Обґрунтування методів розв'язання задач оптимізації управління теплової роботи ПТКП" на основі методів оптимізації, які сформувалися на сьогодні, теоретично визначено критерії й способи оптимізації управління теплової роботи ПТКП.

Зважаючи на те, що при термообробці велике значення приділяється форсованому і якісному нагріву виробів при виконанні ряду обмежень по швидкості нагріву, величині управляючого впливу (теплового навантаження) і т.п., завдання оптимізації, з одного боку розглянуто як завдання оптимального управління по швидкодії, з іншого боку, зважаючи на необхідність скорочення споживання енергоресурсів і особливо природного газу, визначено умови мінімізації вартості опалення печі (економічна оптимізація).

Доведено, що для ПТКП найбільш раціональною є схема опалення з постійним обсягом продуктів згоряння. Управління тепловою потужністю ПТКП по розглянутій тепловій схемі зводиться до комбінування різних паливних газів за умов забезпечення необхідної теплової потужності й заданої температури у печі. І хоча процес комбінування безперервний у часі, представимо завдання оптимізації у вигляді багатокрокової дискретної за часом моделі. Застосовуючи принцип оптимальності Беллмана одержимо співвідношення, що дозволяє на кожному етапі вибрати оптимальну за вартістю комбінацію паливних складових:

,

де: - загальна вартість опалення за - періодів квантування за часом загального циклу термообробки, грн; - період квантування за часом, г; - номер періоду квантування; - число газових складових, використовуваних при комбінації гріючих газів; - вартість k-ої газової складової, грн./м3; - середнє значення витрати k-ої складової палива за - й період квантування, ; - загальна вартість опалення за період квантування, грн.

Зважаючи на те, що поточна вартість є лінійною функцією миттєвих витрат паливних компонентів знаходження мінімального значення для кожного дискретного моменту часу представлено як розв'язання задачі лінійного програмування.

При опаленні печі сумішшю різних газів поточна вартість палива , визначається як:

, (1)

де - витрати паливних газів, що вводяться в робочий простір печі, ; - ринкова вартість паливних складових, .

Процес спалювання палива організовується таким чином, щоб забезпечити мінімум при виконанні наступних обмежень:

(2)

де - максимальна продуктивність паливних пристроїв, ; - питомий обсяг продуктів згоряння, ; - максимальні витрати продуктів згоряння, обмежені пропускною здатністю димового тракту, ; - витрати додаткового повітря, що подається для забезпечення встановлених витрат продуктів згоряння, ; - питомі теоретичні витрати повітря, що забезпечують повне спалювання відповідної паливної складової, ; - максимально можливі витрати повітря, обумовлені продуктивністю вентиляторів і паливних пристроїв, ; - нижча робоча теплотворна здатність палива, ; - ентальпія додаткового повітря; - теплове навантаження печі, що задається залежно від необхідної температури в печі .

Зважаючи на те, що в термічних печах використовується, як правило, природний або змішаний на основі двох видів горючих газів, задачу комбінування паливних складових було спрощене й зведено до двох рівнянь - обмежень по тепловому навантаженню і об'ємним витратам продуктів згоряння.

Визначено умови застосування методу лінійного програмування, запропоновано спрощену методику розв'язання задачі. Показано, що оптимізація можлива тільки при використанні газових складових палива, які мають різну природу горючих компонентів, наприклад: природного, доменного або коксового газів.

Для розв'язання задачі оптимізації температурного й теплового режимів з позиції форсування нагріву виробів на основі миттєвих теплових балансів розроблено спрощену математичну модель динаміки системи "гріючі гази - кладка печі - виріб". Математична модель динаміки нагріву термічно тонких виробів у лінійному наближенні представляє сукупність трьох аперіодичних ланок першого порядку, охоплених позитивними зворотними зв'язками. Для термічно-масивних тіл лінійна модель нагріву виробу представлена ланцюжком з декількох послідовно включених аперіодичних ланок. З використанням теореми Фельдбаума об - інтервалах в обох випадках визначено оптимальні по швидкодії алгоритми управління, які представляють східчасті (релейні) зміни температури гріючих газів (температури в робочому просторі печі). У зв'язку з тим, що моменти перемикання управління визначаються виходячи з постійних часу виробу, кладки печі, та у загальному випадку не піддаються аналітичному розрахунку доцільна розробка оптимізаційної моделі нагріву з ідентифікацією безпосередньо в процесі термообробки.

У третьому розділі "Розробка математичної моделі й алгоритму розрахунку нагріву термічно масивних тіл" для завдання необхідної якості нагріву в який-небудь фіксований момент часу використано експоненціальну залежність виду:

,

де - розподіл температури по координаті у фіксований момент часу ; - температура на поверхні виробу, що нагрівається, у момент; - показник степені експоненти в момент .

Даний вибір обумовлений можливістю задати розподіл температури по координаті функцією з одним параметром , який можливо настроювати безпосередньо в процесі термообробки.

Відносна похибка запропонованої апроксимації перевірена шляхом зіставлення з результатами розрахунку розподілу температури аналітичним та чисельним методами та не перевищує .

Зважаючи на те, що кожному розподілу температури відповідає середньомасова температура (але не навпаки) і розглядаючи нагрів як процес акумуляції тепла, що залежить від різниці температури гріючих газів, температури поверхні виробу й сумарного коефіцієнта тепловіддачі, встановлений взаємозв'язок параметрів розподілу з управляючим впливом температури середовища , тобто оптимізаційна математична модель, яка має вигляд:

, (3)

де - початкова середньомасова температура виробу, ; - постійна часу нагріву, що містить сумарний коефіцієнт тепловіддачі .

Зміна у часі вносить невизначеність у математичну модель. Розроблено методику ідентифікації безпосередньо в процесі нагріву, на підставі відношення швидкостей зміни теплового навантаження при автоматичній стабілізації температури в печі для двох моментів часу.

Зважаючи на те, що при форсованих режимах нагріву температура гріючих газів змінюється релейне від гранично максимально можливого значення до значення, що відповідає заданій температурі поверхні виробу, визначено моменти перемикання у вигляді:

. (4)

На підставі отриманої оптимізаційної моделі розроблено інженерну методику розрахунку оптимального по швидкодії управління.

Інженерна методика розрахунку порівняна з результатами інших авторів, розбіжності незначні.

У четвертому розділі "Розробка й дослідження стадійного режиму опалення термічних колодязів" досліджено стадійний режим опалення, який дозволяє практично реалізувати форсовані режими нагріву з урахуванням небезпеки місцевого перегріву поверхні садки в частині пальників при збільшенні теплової потужності.

Експериментально з використанням спеціально виготовленого термоелектричного зонда в який вмонтовано п'ять термоелектричних перетворювачів типу ТХА, рівномірно розподілених по висоті та гнучкої термопари, покладеної на подині в центрі термічного колодязя, досліджено розподіл температури по висоті й діаметру робочої камери колодязя сталеплавильного цеху №1 ВАТ "Дніпроспецсталь". Встановлено, що при існуючому способі опалення за допомогою пальників типу "труба в трубі" безпосередньо в робочому просторі, перепад температури по висоті садки на початку періоду витримки досягає , наприкінці не зменшується нижче , та подовження періоду витримки не знижує даного перепаду. Нерівномірність температурного поля по діаметру колодязя трохи нижче й становить .

Незважаючи на деякі відмінності розподілу температури як по висоті, так і по діаметру, при зміні теплового навантаження, тиску в печі, способу укладання злитків, нерівномірність змінюється несуттєво. Незначне вирівнювання температури по висоті (до ) помічено при зменшенні коефіцієнта витрат повітря , що використано як передумову для переходу до стадійного режиму спалювання палива.

Виконано розрахунковий аналіз стадійного спалювання, визначено загальні закономірності управління даним режимом. Установлено, що:

- допалювання за рахунок підсмоктування холодного атмосферного повітря, яке регулюється, дозволяє в широкому діапазоні змінювати температуру гріючих газів;

- зниження температури гріючих газів у частині паливного пояса дозволяє збільшити теплову потужність без небезпеки перегріву верху садки й, таким чином, збільшити масу газів, що беруть участь у теплообміні;

- перепадом температури по висоті колодязя (між паливним поясом і подиною) можна управляти за рахунок зміни коефіцієнта витрат первинного повітря, яке подається в пальники;

- забезпечити повне допалювання продуктів неповного згоряння можливо як за рахунок організованого підведення вторинного повітря через спеціальні сопла, так і за рахунок регулювання розрідження в робочій камері за результатами газового аналізу продуктів згоряння.

Дані положення розрахункового аналізу перевірено експериментально на діючих колодязях. На рис. 1 наведено усереднені по температурних діаграмах контрольних вимірів криві розподілу температурних полів по висоті колодязя. Суцільні лінії відповідають звичайному режиму спалювання палива при й при позитивному тиску в печі, штрихові лінії - експериментальним режимам при зменшенні в період витримки коефіцієнта витрати повітря до й зниженні тиску в печі до Па.

Експериментально встановлено залежність коефіцієнтів витрати вторинного повітря (яке підсмоктується в робочій простір для забезпечення допалювання продуктів неповного згоряння) від тиску в робочій камері, коефіцієнта витрат первинного повітря , за умови повного допалювання продуктів неповного згоряння. Визначено оптимальні значення коефіцієнтів й для вирівнювання температури гріючих газів по висоті робочої камери термічного колодязя.

Експериментально отриману залежність перепаду температури по висоті від теплового режиму (витрат палива) зображено на рис. 2, відповідно до якої видно, що при збільшенні витрат палива (тобто кількості продуктів згоряння), зменшується перепад температури між контрольними точками і навпаки.

Температурне поле в робочій камері нерівномірно в часі й визначається як тепловим навантаженням, так і нерегулярним, випадковим збурюванням з боку подачі палива, тиску в печі й т.п.

У роботі запропоновано спосіб реалізації стадійного режиму опалення й блок-схему системи управління тепловою роботою печі.

У п'ятому розділі "Розробка оптимальної за вартістю технології опалення ПТКП" продовжено дослідження взаємозв'язку газодинамічного й теплового режимів камерних термічних печей з позиції визначення умов зниження неоднорідності температурних полів у робочих камерах з одночасною оптимізацією опалення за вартістю палива.

Як об'єкт дослідження обрано двокамерну термічну піч із виїзним подом, що використовується на ВАТ "Дніпроспецсталь" для термообробки й відпустки електродів після установки напівбезперервного розливу сталі (УНБРС) для подальшого електрошлакового переплаву.

Вибір даної печі як об'єкта дослідження обумовлений з одного боку технологічними вимогами високої однорідності температурного поля по довжині печі, з іншого тим, що при використанні дорогого, суворо лімітованого, природного газу економічно недоцільно збільшувати час витримки для вирівнювання температури.

За допомогою трьох стаціонарних термопар, встановлених під зводом і трьох додаткових гнучких хромель - алюмелевих термопар ТХА, покладених по довжині садки, в режимі пасивного експерименту знято картину розподілу температури в печі. Незважаючи на випадковий характер відхилення витрат газу й повітря по пальниках, відхилення співвідношення паливо-повітря від заданого режиму й т.п., проглядається якісна залежність між величиною теплового навантаження й розкидом (дисперсією) перекосів температури між контрольними точками. Подібна залежність спостерігається й на термічних колодязях і є підтвердженням відомого факту, що зі зміною об'ємних витрат продуктів згоряння за інших рівних умов, погіршується перемішування гріючих газів, а також умови теплообміну.

Зміна тиску в робочому просторі печі, що практично повністю повторює зміну теплового навантаження, незважаючи на наявність системи автоматичної стабілізації, також несуттєво впливає на розподіл температури по довжині печі.

За результатами експериментальних досліджень зроблено висновок про необхідність стабілізації газодинамічного режиму за рахунок збільшення й стабілізації об'ємних витрат продуктів згоряння на заданому, оптимальному рівні, що забезпечується опаленням печей змішаним газом з роздільною подачею паливних компонентів і комбінуванням їх безпосередньо перед пальниками.

Як паливні складові запропоновано використовувати природний і доменний гази, при надлишку тепла подавати додаткове, понад необхідного для повного спалювання палива, надлишкове повітря.

Відповідно до системи рівнянь (5) при недостатності тепла , одержуваного за рахунок спалювання максимальної витрати доменного газу , теплове навантаження форсується за рахунок заміщення доменного газу еквівалентним по обсягу продуктів згоряння чистого природного газу . При надлишку тепла, відповідно до системи рівнянь (6), теплова потужність знижується за рахунок розведення доменного газу відповідною витратою додаткового повітря . У цьому випадку подача природного газу повністю припиняється, а частину продуктів згоряння доменного газу заміняють надлишковим повітрям за умови підтримки сумарної кількості продуктів згоряння на заданому, оптимальному для кожного виду садки й режиму термообробки значенні.

Встановлено, що при комбінуванні паливних газів в період витримки природних газ можливо частково, або повністю замінити доменним газом.

Для оцінки можливості й економічної ефективності застосування комбінування різних видів горючих газів для різних камерних термічних печей розроблено методику перерахунку теплового режиму зі звичайної технології опалення на технологію з роздільною подачею паливних складових.

Для складних температурних графіків, які використовуються при термообробці, якість всієї обробки багато в чому визначається організацією процесу охолодження. При переході до режиму охолодження як додатковий компонент опалення обирається надлишкове повітря. У цьому випадку відключається висококалорійне паливо, включається подача тільки низькокалорійного й при зниженні витрат низькокалорійного палива нижче необхідного рівня (що задається) продуктів згоряння додається надлишкове повітря.

За весь цикл термообробки витрата природного газу знижується на .

теплотехнічний термічний температурний

Висновки

1.На основі розробленої аналітичної моделі динаміки нагрівання системи "гріючі гази - кладка печі - виріб" уточнено припустимий ступінь неточності моделі при виборі оптимальних алгоритмів управління нагріванням термічно тонких і масивних тіл. Доведено, що завдання оптимізації доцільно розділити на два:

- оптимізацію управління опалення печей здійснювати за економічними показниками, за рахунок мінімізації вартості газоподібного палива;

- температурний режим оптимізувати, виходячи з умови максимально-припустимої швидкості нагріву, підвищення продуктивності печей.

2. Розроблено оптимізаційну математичну модель нагріву термічно масивних тіл, яка дозволяє визначити алгоритм управління форсованим нагріванням з умови забезпечення заданого розподілу температури по перетину виробу, настроювання моделі здійснюється безпосередньо в процесі управління шляхом оцінки постійної часу нагріву за характером зміни в часі теплового навантаження при автоматичній стабілізації температури в печі.

3. Розроблено нетрадиційну технологію стадійного спалювання газоподібного палива в термічних колодязях. Експериментальні дослідження температурних полів безпосередньо на діючих колодязях показали істотне зниження нерівномірності температурного поля по висоті колодязя, що дозволило скоротити час технологічної витримки й, тим самим, підвищити продуктивність печей без погіршення якості нагріву.

4. Розроблено нову технологію опалення камерних печей з використанням роздільної подачі газових паливних складових, яка дозволила оптимізувати процес опалення за вартістю палива за рахунок зниження витрат природного газу й стабілізації газодинамічного режиму. На підставі результатів розрахункового аналізу теплових режимів двокамерної термічної печі показано техніко-економічну доцільність зазначеного способу опалення.

5. Розроблено схеми практичної реалізації нових технологій опалення печей з їх мінімальними конструктивними змінами та з використанням існуючих систем КВП та А з можливістю включення в АСУ ТП.

Перелік опублікованих робіт по темі дисертації

1. Ревун М.П. Оптимизация низкотемпературного нагрева в пламенных нагревательных печах. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю., Андриенко А.Н. // "Теория и практика металлургии", 1-2, 2005, с.60-63.

2. Зинченко В.Ю. Оптимизация отопления термических камерных печей методом линейного программирования. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2007. - с.145-146.

3. Зинченко В.Ю. Стабилизация газодинамического режима камерных печей путем комбинирования составляющих смешанного газа / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2007.- Вип. 16.- с. 114-120.

4. Ревун М.П. Оптимизационная модель нагрева термически массивных тел в камерных нагревательных печах / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. - Дніпропетровськ: "ПП Грек О.С.", 1-2, 2005. - с.258-267.

5. Ревун М.П. Расчет управления форсированным нагревом термически массивных тел в камерных печах. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. - Дніпропетровськ: "ПП Грек О.С.", 1-2, 2006. - с.285-293.

6. Ревун М.П. Математическая модель динамики нагрева в газовых печах камерного типа. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2006.- Вип. 13.- с. 96-100.

7. Ревун М.П. Оценка текущей температуры металла при термической обработке в газовых печах термического типа. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2007.- Вип. 15.- с. 120-127.

8. Зінченко В.Ю. Управление нагревом металла как обратная задача теплопроводности. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2008. - с.99-100.

9. Зинченко В.Ю. Мониторинг температуры изделий при термообработке в камерных печах. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2006. - с.87-88.

10. Ревун М.П. Повышение равномерности температурного поля по высоте термического колодца. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2007. 4 с.88-90. Днепропетровск ООО "НИИ Укметаллургинформ" НМетАУ.

11. Патент України №21358 UA, МПК (2006), F 23 С 99/00 Спосіб опалення низькотемпературних газових камерних печей // Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Лютий О.П. та ін. - Заявлено 08.09.06. Зареєстр. ДРПУ 15.03.07, Бюл. №3.

12. Патент України №16114 UA, МПК (2006), F 23 С 99/00 Спосіб опалення камерних газових печей // Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Лютий О.П. та ін. - Заявлено 27.02.06. Зареєстр. ДРПУ 17.07.06, Бюл. №7.

13. Зинченко В.Ю. Организация распределения температуры и давления в рабочих камерах термических печей /Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. - Дніпропетровськ: "Новая идеология", 1-2, 2008. - с.102-103.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Вимоги до роботи нагрівальних печей. Основні сучасні способи економії енергії в камерних нагрівальних і термічних печах: зменшення теплового дефіциту металу, зниження втрат теплоти в навколишнє середовище і підвищення коефіцієнта її використання.

    курсовая работа [45,5 K], добавлен 22.09.2012

  • Підвищення ефективності спалювання природного газу в промислових котлах на основі розроблених систем і технологій пульсаційно-акустичного спалювання палива. Розробка і адаптація математичної моделі теплових і газодинамічних процесів в топці котла.

    автореферат [71,8 K], добавлен 09.04.2009

  • Сутність електрофізичних, електрохімічних, термічних та хіміко-термічних методів обробки конструкційних матеріалів. Математичні моделі процесу електрохімічного травлення голки тунельного мікроскопу. Заточування голки за допомогою явища електролізу.

    курсовая работа [516,1 K], добавлен 16.06.2014

  • Исследование особенностей электрического нагрева, печей с теплогенерацией в газообразном рабочем теле при приложении к нему разности потенциалов. Описания печей с теплогенерацией при ударе ускоренного потока электронов о поверхность нагреваемого тела.

    реферат [18,8 K], добавлен 17.10.2011

  • Определение основных параметров восстановительных и рафинировочных электропечей, служащих для получения различных ферросплавов, применяемых при производстве стали для улучшения ее свойств. Расчет мощности трансформатора и геометрических размеров печей.

    контрольная работа [206,9 K], добавлен 19.05.2011

  • Технологические процессы при электротермии. Параметры установок печей. Составление группового графика нагрузки. Выбор комплектной трансформаторной подстанции. Расчет тока короткого замыкания на шинах. Разработка схемы управления, защиты и сигнализации.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.01.2011

  • Принцип роботи теплової електростанції (ТЕЦ). Розрахунок та порівняльна характеристика загальної витрати палива на ТЕЦ і витрати палива при роздільному постачанні споживачів теплотою і електроенергією. Аналіз теплового навантаження теплоелектроцентралі.

    реферат [535,3 K], добавлен 08.12.2012

  • Расчет колпаковой печи: теплообмена под муфелем при нагреве, температурного поля в рулоне, определение числа печей в отделении, составление теплового баланса. Подбор и расчет оборудования для термической обработки продукции стана холодной прокатки.

    курсовая работа [68,2 K], добавлен 06.12.2012

  • Реконструкція системи теплозабезпечення. Розрахунки потреб тепла на опалення і гаряче водопостачання, витрат теплоносія, висоти димаря. Гідравлічні розрахунки внутрішньої газової та теплової мережі мікрорайону. Зменшення втрат теплової енергії в мережах.

    дипломная работа [855,6 K], добавлен 13.05.2012

  • Теплотехнічні характеристики огороджувальних конструкцій. Системи опалення будинків, їх порівняльна характеристика, визначення переваг і недоліків. Вентиляція приміщень та теплопостачання повітронагрівачів. Схеми теплопостачання громадської будівлі.

    дипломная работа [702,8 K], добавлен 13.09.2014

  • Принципові особливості роботи галогенних ламп. Технологія виготовлення основних деталей лампи, її складання. Контроль та випробування готового виробу. Нормування витрат, що йдуть на виробництво лампи типу КГМ 24-60. Розробка технологічної документації.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 31.10.2012

  • Сучасні технології теплової обробки матеріалів з використанням досвіду з виготовлення цементу, будівельної кераміки, залізобетону. Теплофізичні характеристики газів, повітря, водяної пари, видів палива, родовищ України, місцевих опорів руху повітря.

    реферат [489,2 K], добавлен 23.09.2009

  • Хімічний склад, властивості і фізичні характеристики природного газу. Методи вимірювання витрати і огляд електромагнітних лічильників. Проектування витратоміра з тепловими мітками. Його розрахунок, функціональна та структурна схеми, математична модель.

    курсовая работа [567,7 K], добавлен 15.03.2015

  • Характеристика об’єкту тепловодопостачання. Визначення розрахункової теплової потужності на опалення і вентиляцію за укрупненими показниками та тепловим балансом приміщення. Технічні характеристики котельної. Тепловий пункт будівлі та електрообладнання.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 16.03.2012

  • Загальні питання оптимізаційних задач. Основні принципи побудови цільової функції моделі оптимізації електроенергетичних систем. Вибір обмежень. Методи диференціювання цільової функції, невизначених множників Лагранжа. Методи лінійного програмування.

    методичка [453,1 K], добавлен 10.03.2016

  • Особливості конструкції топок: шарових, камерних, вихрових. Конструкції парових котлів і котельних агрегатів. Пароперегрівники, повітропідігрівники та водяні економайзери. Допоміжне обладнання котельних установок. Основні етапи процесу очистки води.

    курсовая работа [99,6 K], добавлен 07.10.2010

  • Основные способы организации энергосберегающих технологий. Сущность регенерации энергии. Утилизация вторичных (побочных) энергоресурсов. Системы испарительного охлаждения элементов высокотемпературных печей. Подогрев воды низкотемпературными газами.

    доклад [110,9 K], добавлен 26.10.2013

  • Характеристика і властивості природного газу. Витратоміри з тепловими мітками. Аналіз можливостей застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні ВПВ з тепловими мітками. Огляд існуючих лічильників природного газу. Метод змінного перепаду тиску.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.06.2015

  • Контактні методи вимірювання температури полум’я та особливості їх застосування. Метод абсолютної та відносних інтенсивностей спектральних ліній. Безконтактні методи вимірювання температури полум’я. Визначення "обертальної" та "коливальної" температури.

    курсовая работа [247,0 K], добавлен 04.05.2011

  • Применение вращающихся печей в глиноземном производстве для спекания бокситов, нефелинов и кальцинации гидроксида алюминия. Металлический барабан как основной элемент вращающейся печи. Переработка полиметаллических отходов металлургического производства.

    реферат [927,6 K], добавлен 20.02.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.