Разработка методологии решения задач интенсивного энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях

Разработка методологии решения задач интенсивного энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях

Автор: Попов, Станислав Константинович

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 331 с. ил.

Артикул: 4401943

Автор: Попов, Станислав Константинович

Стоимость: 250 руб.

Разработка методологии решения задач интенсивного энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях  Разработка методологии решения задач интенсивного энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях 

Введение
Глава 1. ЗНАЧИМОСТЬ, СОСТОЯНИЕ И МЕТОДИЧЕСКАЯ
БАЗА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧ ИНТЕНСИВНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ИЭС.
2.1. Алгоритм решения задач ИЭС для действующих
теплотехнологических объектов алгоритм I
2.2. Алгоритм решения задач ИЭС для разрабатываемых
теплотехнологических объектов алгоритм II.
Выводы по главе 2.
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА.
3.1. Методика определения энергоемкости технологии производства продукта в действующих ТТО и перспективных моделях ТТО
3.2. Разработка программного обеспечения для описания структурной
схемы ТТО.
3.2.1. Редактор структуры ТгееЕсМ
3.2.2. Редактор потоков РцхЕсМ
3.3. Реализация методики посредством имитационного
моделирования объекта в среде вмиИпк
Выводы по главе 3.
Глава 4. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ ИДЕАЛЬНЫХ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК.
4.1. Основные термины.
4.2. Исходные данные для разработки и расчетного анализа
тепловой схемы ИТТУ.
4.2.1. Состав компонентов горения
4.2.2. Температурные характеристики теплотехнологического
процесса.
4.2.3. Характеристики фазовых превращений
4.2.4. Физические свойства веществ.
4.3. Первоначальная обработка исходных данных.
4.3.1. Расчет температурного графика
технологического процесса
4.3.2. Расчет материальных балансов
технологического и топочного процессов.
4.4. Уравнения материального и теплового балансов элементов ИТТР
4.5. Основы расчета вариантов тепловых схем ИТТУ
для процессов групп А, В
4.5.1. Тепловые схемы ИТТУ для процессов группы А
4.5.2. Тепловые схемы ИТТУ для процессов группы В
4.6. Основы расчета вариантов тепловых схем ИТТУ
для процессов групп Б, Г
4.6.1. Тепловые схемы ИТТУ для процессов группы Б
с регенерацией тепловых отходов посредством компонентов горения
4.6.2. Тепловые схемы ИТТУ для процессов группы Б с регенерацией тепловых отходов посредством
компонентов горения и промежуточного теплоносителя
4.6.3. Тепловые схемы ИТТУ для процессов группы Г.
4.7. Программная реализация алгоритмов расчета
тепловых схем ИТТУ.
Выводы по главе 4
Глава 5. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ИНТЕНСИВНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ
5.1. Характеристики действующего теплотехнологического комплекса. Определение энергоемкости технологии производства продукта в ТТК
5.1.1. Технологическая и структурная схемы, температурные
графики теплотехнологии ТТК.
5.1.2. Карта энергоматериалопотребления ТТК. Характеристики энергоемкости технологии комплекса.
5.1.3. Характеристики теплотехнологической системы
сушка обжиг.
5.1.4. Постановка задачи минимизации энергоемкости технологии
в теплотехнологическом комплексе
5.2. Характеристики модели ТТК с термодинамически идеальными теплотехнологическими установками
5.2.1. Теоретический минимум энергоемкости технологии
производства продукта в ТТУ обжига
5.2.2. Теоретический минимум энергоемкости технологии
производства продукта в ТТУ сушки
5.3. Прогноз потенциала интенсивного энергосбережения в ТТК.
Расчет критериев энергетической эффективности действующей теплотехнологии
5.4. Разработка и исследование перспективных моделей
действующего теплотехнологического объекта
5.4.1. Разработка математической модели ТТУ обжига.
5.4.1.1. Концептуальная модель процесса и установки.
5.4.1.2. Математическое описание процесса и установки.
5.4.1.3. Выбор метода численного решения. Программная реализация.
5.4.2. Идентификация математической модели.
5.4.3. Расчетное исследование перспективных моделей
теплотехнологического объекта
5.4.3.1. Постановка и алгоритм решения задачи параметрической оптимизации обжиговой ТТУ.
5.4.3.2. Технологическое использование тепловых потерь теплопроводностью через ограждение ТТУ
5.4.3.3. Параметрическая оптимизация действующей ТТУ
5.4.3.4. Повышение термического сопротивления транспортного оборудования ТТУ
5.4.3.5. Повышение термического сопротивления ограждения
рабочего пространства и транспортного оборудования ТТУ
5.4.3.6. Комплексное повышение теплотехнической
эффективности ограждения рабочего пространства ТТУ
Выводы по главе 5.
Глава 6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ИНТЕНСИВНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
6.1. Результаты энергоаудита производственного объекта, содержащего исследуемую . Установление системных границ окружения
6.2. Формирование структурной модели
6.3. Разработка карты энергоматериалопотребления в .
Определение энергоемкости технологии в
6.4. Формирование и расчет характеристик структурной модели идеализированной
6.4.1. Технологическая схема идеализированной
6.4.2. Температурный и тепловой графики теплотехнологии
в идеализированной . Структурная схема ИТТС.
6.4.3. Тепловая схема идеализированной .
6.4.3.1. Разработка и расчет тепловой схемы
термодинамически идеальной плавильной установки.
6.4.3.2. Разработка и расчет тепловой схемы
термодинамически идеальной термической установки
6.4.4. Характеристики энергоемкости технологии
производства продукта в ИТТС.
6.5. Прогноз потенциала интенсивного энергосбережения в . Расчет критериев энергетической эффективности действующей теплотехнологии
6.6. Формирование и сопоставительный анализ вариантов
перспективных моделей .
6.7. Разработка элементов перспективных моделей .
6.7.1. Математическое моделирование компактного регенератора.
6.7.2. Разработка энергосберегающей термической установки
Выводы по главе 6.
Глава 7. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ИНТЕНСИВНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ПЛАВИЛЬНОЙ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ.
7.1. Систематизация характеристик ТТУ.
7.2. Формирование и расчет характеристик структурной модели ИТТУ. Глобальный минимум энергоемкости технологии производства полупродукта. Прогноз потенциала интенсивного энергосбережения в ТТУ
7.3. Обзор вариантов перспективных моделей ТТУ
7.4. Разработка перспективной модели оборудования нового поколения плавильной камеры с перфорированным слоем ПКПС
7.4.1. Математическое моделирование ПКПС.
7.4.1.1. Модель ПКПС
7.4.1.2. Моделирование ПКПС в среде
7.4.1.3. Модель плавильной зоны ПКПС
7.4.2. Разработка вопросов промышленною освоения ПКПС
7.4.2.1. Способы формования перфорированного слоя
в процессе работы камеры
7.4.2.2. Равномерное распределение материала
по сечению камеры.
7.4.2.3. Формирование перфорированного слоя в камере
в предпусковой период.
7.5. Эффективность перспективной модели ТТУ на основе
плавильной камеры с перфорированным слоем.
Выводы по главе 7.
Заключение и основные выводы по работе.
Библиографический список.
Приложения.
Список обозначений
ИМ исходный материал
ИТТО идеализированный геплотехнологический объект ИТТР идеализированный теплотехнологический реактор ИТТС идеализированная теплотехнологическая система ИТТУ идеализированная теплотсхнологическая установка ИЭС интенсивное энергосбережение
КПИ коэффициент полезного использования энергии первичного топлива КПИ энергии в тепло технологическом объекте
КПИ коэффициент полезного использования энергии первичного топлива КИИ энергии в пределах внутренних раииц окружения теплотехнологического объекта
ОГ отходящие газы
ОТО камера зона основной тепловой обработки
Птго коэффициент использования потенциала ИЭС в теплотехнологическом объекте
ПКГ0Г камера зона подогрева компонентов горения на отходящих газах ГКГС плавильная камера с перфорированным слоем технологического материала
ПП полупродукт
Г1рО производственный объект
ПТО камера зона предварительной тепловой обработки ТД камера зона технологической дообработкп Т I, т.п. технологический продукт
ТРО камера зона технологически регламентированного охлаждения
ТТК теплотехноло пчсский комплекс
ТГО теплотехнологический объект
ТТР тсплотехнологический реактор
ТТС теплотсхнологическая система
ТУ теплотсхнологическая установка
ТХР термохимическая регенерация
ТЭР топливноэнергетические ресурсы
У Г уходящие газы
у.т. условное топливо
З.,, Эго энергоемкости технологии производства продукта соответственно в реальном тсплотехнологическом объекте и в его идеализированном аналоге
Э энергоемкость исходных материалов, полученных теплотехнологическим
объектом из его окружения
Ээнергоемкость ТЭР, потребленных в ПО
ДЭо потенциал интенсивного энергосбережения в теплотехнологическом объекте
ДЭГмХ потенциал экономии ТЭР, расходуемых на исходные материалы для теплотехнологического объекта
АЗ потенциал экономии ТЭР, расходуемых в теплотехнологическом объекте Лобъемная доля кислорода в окислителе
источннковый член уравнения энергии, Втм
v коэффициент объемной теплоотдачи в садке,
объем ная порозность садки
Введение


Если рассматриваемый ПрО ого завод с несколькими цехами, то его организационная структура может быть проиллюстрирована рис. Элементы такого дерева, изображенные на рис. Вершина 5, находящаяся непосредственно ниже вершины , называется непосредственным потомком сыном вершины , а вершина непосредственным предком отцом по отношению К 5. Если непосредственных потомков несколько, то но отношению друг к друу они братья. Вершина, не имеющая отца и являющаяся предком остальных вершин дерева, называется корнем и находится на нулевом уровне. Уровни остальных вершин определяются правилом уровень сына па единицу больше уровня отца. Максимальный из уровней всех вершин дерева называется его высотой. Число непосредственных потомков сыновей вершины называют ее степенью. Максимальная из степеней всех вершин называется степенью дерева. Вершины с пулевой степенью т. Источником первичной информации о количественных параметрах потоков служат статистические данные служб производственного объекта, результаты инструментального обследования энергопотребляющего оборудования. В процессе аудита нередко обнаруживается недостаток информации о потоках, связанных с терминальными вершинами дерева организационной структуры ПрО. Например, известен расход топлива на цех в целом, но нет сведений о распределении этого расхода по тсплотсхнологическим установкам и реакторам, входящим в состав цеха. Необходимо стремиться к обеспечению полноты информации о потоках. Недостающие параметры потоков устанавливаются расчетным путем или посредством экспертных оценок. Если на рисунке организационной структуры отобразить потоки как векторы, то такая векторная диаграмма даст качественный графический образ структурной схемы ПрО. Именно качественный, а не количественный, т. Этап 2. При постановке задач ИЭС для конкретного ТТО следует представить его как систему с точки зрения системного подхода. Провести внешнюю границу окружения, отделив элементы окружения от прочих, оставшихся за пределами рассмотрения. С позиций системного подхода окружение системы ТТО имеет внутреннюю и внешнюю границы. Внешняя раница окружения систем ПрО и ТГО совпадает, являясь границей замкнутого теплотехнологического комплекса. Внутренняя граница окружения системы ТТО охватывает только те элементы ПрО, которые участвуют в реализации интересующего нас теплотсхнологичсского процесса. Таким образом, установлением внутренней границы окружения система ТТО выделяегся из системы ПрО. Это соответствует приведенному выше второму следствию из определений системного подхода, согласно которому части системы могут рассматриваться как системы более низкого уровня со своими вполне определенными функциями. В дальнейшем рассматриваем ТТО как систему, а объединение прочих элементов ПрО как один из элементов окружения этой системы. Выше упомянут в качестве примера производственного объекта завод с неполным металлургическим циклом, представляющий из себя совокупность нескольких теплотехнологических систем. Реализация этапа 2 для такого производственною объекта приводит к выделению единственной теплотехнологической системы например, производства проволоки и иллюстрируется переходом от рис. Этан 3. Формирование структурной модели действующего ТТО На этом этапе выполняется обработка результатов аудита с целыо подготовки исходных данных для решения всех сформулированных выше задач ИЭС. I по аналогии со структурной схемой ПрО, см. Рис. Технологическая схема ТТО графическая иллюстрация последовательной совокупности процессов производства продукта в пределах ТТО. Тепловая схема теплотехнологической установки рафическая иллюстрация состава и размещения источников энергии, состава и последовательности перемещения теплоносителей в элементах установки. Тепловая схема ТТО совокупность тепловых схем ТТУ, входящих в состав анализируемого ТТО. Температурный и тепловой графики теплотехнологии графическая иллюстрация изменения температуры обрабатываемого материала и его теплопоглощеиия во времени для всех элементов, составляющих анализируемый ТТО.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.244, запросов: 237