Использование труб Фильда в аппаратах системы комплексной утилизации тепловых отходов высокотемпературных установок

• Автор: Ву Ван Чьен
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ энергоэффективных технологий в высокотемпературных плавильных установках систем по производству стекла. Современное состояние вопроса
1.2. Стекловаренные печи и процесс производства стекла
1.3. Способы повышения энергетической эффективности работы систем по выработке стекла
1.4. Методы расчета теплообмена в трубе Фильда
1.5. Электродуговая шахтная печь с удерживающими пальцами фирмы «ФУКС - СИСТЕМТЕХНИК»
1.6. Вывод по главе
ГЛАВА 2. ВЫБОР ИНСТРУМЕНТА МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЕГО
ТАРИРОВКА НА ПРИМЕРЕ РЕШЕНИЯ СОПРЯЖЕННОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛООБМЕНА
2.1. Особенности математической постановки задачи
2.2. Расчет теплообменника типа «труба в трубе»
2.3. Расчет трубы Фильда, омываемой горячим теплоносителем
2.4. Вывод по главе
ГЛАВА 3, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И ЧИСЛЕННАЯ ПРОВЕРКА
МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССА В ТРУБЕ ФИЛЬДА
3.1 Постановка задачи
3.2 Описание экспериментальной установки
3.3 Результаты контрольных экспериментов
3.4. Численные исследования на базе различных моделей турбулентности

3.5. Сравнение расчётных и экспериментальных данных
3.6. Вывод по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА В ТРЕХКАНАЛЬНОМ ТЕПЛООБМЕННИКЕ
4.1. Методика обработки экспериментальных данных и её результаты
4.2. Одномерная модель процессов тепло - и массопереноса в элементах трубки Фильда
4.3. Трёхмерная модель (Пакет РНОЕМСБ)
4.4. Обработка и анализ полученных результатов
4.5. Вывод по главе
ГЛАВА 5. МОДЕЛЬ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА В КАМЕРЕ
ВТОРИЧНОГО ДОЖИГАНИЯ С ТРУБАМИ ФИЛЬДА
5.1. Модель камеры вторичного дожигания с трубами Фильда
5.2. Модельные уравнения
5.3. Вычислительная методология
5.4. Качественная оценка полученных результатов
5.5. Вывод по главе
ГЛАВА 6. КОМПЛЕКСНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ
СТЕКЛОВАРЕННОЙ УСТАНОВКИ
6.1. Определение области энергетической эффективности труб Фильда для студочной зоны стекловаренной установки
6.2. Представление расчетной схемы баланса
6.3. Тепловой баланс стекловаренной печи
6.4. Расчет баланса по схеме стекловаренной установки с воздушной регенерацией
6.5. Расчет теплового баланса комплексной схемы стекловаренной установки с системой предварительного подогрева шихты и окислителя за счет теплоты расплава и отходящих газов
6.6. Расчет теплового баланса комплексной схемы утилизации тепловых отходов посредством термохимической регенерации и рекуперативного подогрева окислителя
6.7. Расчет теплового баланса комплексной схемы утилизации тепловых отходов посредством термохимической регенерации и использования системы предварительного подогрева шихты и окислителя за счет теплоты расплава и отходящих газов
6.8. Проведение сравнения исходного топлива и оценки экономической эффективности
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ «А» - program fildl
ПРИЛОЖЕНИЕ «Б» - ql file

их практическое использование допустимо только в случае слабой зависимости теплофизических свойств теплоносителя от температуры. Более того, предполагается, что в тупиковой зоне трубы Фильда выполняется условие идеального перемешивания.Поэтому, температура теплоносителя на выходе из центральной трубки равна его температуре на входе кольцевого канала. В действительности может наблюдаться разность этих температур, которая зависит от внешних условий теплообмена и размера тупиковой зоны.
1.5. Электродуговая шахтная печь с удерживающими пальцами фирмы «ФУКС - СИСТЕМТЕХНИК»
Одно-шахтная печь с удерживающими пальцами фирмы «Фукс - Систем-техник» - это печь нового поколения. Она предназначена для расплавления, обезуглероживания, дефосфоризации и нагрева полупродукта для последующей внепечной обработки. Подобные печи установлены в Монтерей (Мексика), Шарльруа (Бельгия) и Сингапуре. В них предусмотрена частичная утилизация отходящих газов на стадии рафинирования. Основным источником тепловой энергии печи является электрическая дуга. Кроме того, процесс плавки поддерживается 6-тью газокислородными горелками (ГКГ), которые встроены в медные водо-охлаждаемые панели. ГКГ служат для подрезки шихты и подогрева 1- ой корзины скрапа для следующей плавки. В рассматриваемой печи используется технология пенящихся шлаков. Достоинство этой технологии в том, что экранирование открытых дуг таким шлаком снижает разрушающее воздействие излучения на стены и свод печи. Кроме того, используемый для этого угольный порошок, вдуваемый через фурму, понижает содержание ГеО в шлаке. К основным параметрам влияющих на процесс плавки стали относятся: температура, химический состав металла и шлака, а также их количественное соотношение. Экзотермические реакции определяют величину энергии, которую необходимо вводить в печь. Образующийся, при окислении углерода, СО покидает ванну с отходящими газами. Энергия полученная в результате час-