Метод энергетической оценки эффективности применения вихревых пылеуловителей в теплоэнергетических установках

• Автор: Козлякова, Оксана Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВ

1.1. Классификация пылеуловителей и методы оценки их основных

технических показателей

1.2. Современный уровень и перспективы развития инерционных пылеуловителей.

1.3. Вихревые пылеуловители со встречными закрученными потоками и их сравнительные характеристики

1.4. Современные воздухоочистительные устройства

теплоэнергетических установок

1.5. Постановка задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОЧИСТКИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВ
2.1. Физическая модель и математическое описание процесса сепарации тонкодисперсных примесей в газовых потоках .
2.2. Расчет аэродинамики вихревых пылеуловителей на основе математической модели турбулентного закрученного потока
2.3. Метод энергетической оценки процесса сепарации твердых
частиц в вихревом пылеуловителе типа ВЗП
2.4. Алгоритм и программа расчета эффективности аппарата ВЗП
при регулировании кратности расхода
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА НА ИЗНОС
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
3.1. Методы и установки для проведения экспериментальных исследований.
3.2. Исследования износа турбокомпрессора при обдуве
запыленным воздухом неподвижных лопаток
3.3. Исследования износа турбокомпрессора при работе осевого компрессора на запыленном воздухе
3.4. Исследования износа турбо компрессора при работе
центробежного компрессора на запыленном воздухе
4. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ВИХРЕВОГО ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
4.1. Особенности теплоэнергетической установки газотурбинного типа и основные требования, предъявляемые при ее работе к
пылеочистке.
4.2. Уравнения рабочего процесса основных узлов
теплоэнергетической установки в малых отклонениях
4.3. Математическая модель энергетической оценки вихревого пылеуловителя при совместной работе с теплоэнергетической установкой
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Разработка математической модели для оценки энергетических затрат и их оптимизации при совместной работе аппарата ВЗП и компрессора при очистке воздуха в теплоэнергетических установках. Разработка рекомендаций по применению воздухоочистительных устройств в промышленности на основе аппаратов ВЗП по созданию управляемого процесса пылеочистки. Разработана математическая модель теплоэнергетической установки для оценки влияния гидравлических потерь на входе на параметры процесса и характеристики установки. Разработана математическая модель на основе метода малых отклонений для оценки энергетических затрат и их оптимизации при применении аппаратов ВЗП для очистки воздуха на входе теплоэнергетической установки газотурбинного типа. Выполнены исследования по созданию управляемого процесса сепарации пыли в аппаратах ВЗП при применении их в теплоэнергетических установках. Практическая ценность и реализация результатов работы Результаты работы позволяют обосновать выбор ВОУ на основе пылеуловителей типа ВЗП для теплоэнергетической установки газотурбинного типа и дать рекомендации по снижению энергетических затрат на очистку воздуха от пыли при создании управляемого процесса с целью увеличения ресурса ее работы, а также снизить металлоемкость воздухоочистительного устройства и площадь производственных помещений. Предложенные методы математического моделирования позволяют дать технико-экономическую оценку энергетических затрат совместной работы ГТУ и ВЗП. Результаты работы могут быть использованы в учебном процессе вузов, в курсе лекций по дисциплине «Ресурсосбережение», а также в курсовом и дипломном проектировании. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на фундаментальных положениях термо- и газодинамики, теории газотурбинных установок, теории вихревых аппаратов со встречными закрученными потоками, использовании современных методов математического моделирования и подтверждается хорошим соответствием расчетных данных с экспериментальными результатами. Апробация работы. XVI Международной конференции молодых ученых «Успехи в химии и химической технологии» «МКХТ-» (Москва, РХТУ им. Д.И. Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - ) (Москва, МГТУ им. А.Н. XVII Международной конференции молодых ученых «Успехи в химии и химической технологии» «МКХТ-» (Москва, РХТУ им. Д.И. Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - ) (Москва, МГТУ им. А.Н. У-ой научно-технической конференции по применению криогенных топлив (Москва, ВАТУ им. Н.Е. Жуковского) в году. Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ в научных изданиях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников, включающего наименования. Диссертация включает 6 страниц текста, рисунков и таблиц. Показано, что • наиболее перспективным является применение пылеуловителей со встречными закрученными потоками, которые позволяют создать управляемый процесс очистки газов от дисперсных примесей и снизить энергетические затраты на его осуществление. Во второй главе рассмотрены методы математического моделирования процесса сепарации твердых частиц в ВЗП. Предложен метод энергетической оценки процесса сепарации пыли в ВЗП на основе потерь давления, которые являются одной из важнейших его характеристик. В третьей главе приведены экспериментальные результаты по исследованию влияния запыленности воздуха на износ узлов энергетической установки. Показано, что запыленность воздуха приводит не только к снижению надежности, но и к изменению характеристики узла энергетической установки. В четвертой главе приведено описание математической модели совместной работы аппарата ВЗП и теплоэнергетической установки газотурбинного типа. Применение математической модели позволило дать оценку влияния дисперсности пыли на энергетические показатели энергетической установки и выбрать оптимальные параметры ВЗП.