Повышение эффективности технологических процессов и утилизация тепловых отходов

• Автор: Тюрин, Михаил Павлович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 292 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ТЕГ1ЛОПОТРЕБЛЕНИЯ, ТЕПЛОВЫЕ И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ БАЛАНСЫ ХИМИЧЕСКИХ И ТЕКСТИЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ режимов теплоснабжения и теплопотреблен ия теплотехнологическим оборудованием химических и текстильных предприятий

1.2 Методы составления и анализа тепловых энергетических балансов

1.3 Тепловые балансы отдельных цехов и всего предприятия в целом и их анализ.

1.4. Эксергетический анализ работы теплотехнологического

оборудования.

ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА

3.1.Нестационарный теплообмен при пуске аппаратов для прямоточного движения теплоносителей
3.2. Нестационарный теплообмен при пуске аппаратов для противоточного движения теплоносителей
3.3. Исследование теплообмена при нагреве или охлаждении лимитированного объема жидкости
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА ПРИ НАЛИЧИИ ВНУТРЕННИХ ИСТОЧНИКОВ И ТЕРМОГРАДИЕНТНОГО ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ
3.1. Исследование стационарного процесса теплообмена для прямоточного аппарата при наличии внутренних источников и термоградиентного переноса теплоты
3.2. Исследование стационарного процесса теплообмена для противоточного аппарата при наличии внутренних источников и термоградиентного переноса теплоты.
3.3. Исследование стационарного процесса теплообмена для прямоточного и противоточного аппаратов для частных случаев теплообмена
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛО И МАССООБМЕНА В ВИХРЕВЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ АППАРАТАХ С АКТИВНОЙ ГИДРОДИНАМИКОЙ
4.1. Анализ конструктивных особенностей существующих аппаратов для утилизации теплоты паровоздушной смеси и методов их расчета
4.2. Исследования процессов тепло и массообмена в вихревых многофункциональных аппаратах.
4.3. Исследования распределения потенциалов переноса в пограничном слое между газом и жидкостью
4.4. Разработка физической модели и математического описания процессов тепло и массообмена в вихревых многофункциональных аппаратах
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И АППАРАТУРНОЕ
ОФОРМЛЕНИЕ ВИХРЕВЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ АППАРАТОВ
5.1. Методика проведения испытаний.
5.2. Результаты экспериментальных исследований вихревого аппарата для утилизации теплоты паровоздушной смеси.
5.3. Разработка инженерных методов расчета вихревых
многофункциональных аппаратов
5.4. Аппаратурное оформление вихревых многофункциональных аппаратов
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ. АНАЛИЗ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
6.1. Характеристики эффективности работы парогенераторов примышленных предприятий.
6.2. Повышение эффективности работы парогенераторов
6.3. Утилизация теплоты уходящих газов
6.4. Поддержание оптимального значения коэффициента избытка воздуха
6.5. Оптимальное распределение нагрузки между
параллельно работающими парогенераторами.
ГЛАВА 7. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗЕРВОВ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ.
7.1. Термодинамические основы работы парокомирессионных тепловых насосов и анализ влияния различных факторов на их КПД
7.2. Анализ рабочих веществ для теплонасосных установок
7.3.Перспективы использования теплонасосных установок
7.4. Использование аккумуляторов теплоты для выравнивания графика нагрузки парогенераторов.
7.5. Комплексное использование побочных энергетических ресурсов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Он находится либо по нормативным или паспортным данным, либо по материалам режимноналадочных испытаний, либо расчетным путем из уравнения теплового баланса, составленного в следующей форме
2
где 2Л и О теплота, подведенная к установке с паром, и нормативные потери теплоты за вычетом теплоты конденсата Ья удельная энтальпия пара Ьяк удельная энтальпия конденсата при нормальных условиях работы конденсатоотводчиков. Работа конденсатоотводчиков считается нормальной, если содержание пролетного пара в конденсате не превышает 2 в отдельных случаях допускается до 5. Икм 0, Л0,Л, 1. Л удельная энтальпия воды на линии насыщения при давлении, условно принимаемым равным давлению насыщенного пара. Затем составляют тепловой баланс в обычном виде формула 1. Таким образом, для составления нормализованного теплового баланса установки необходим подробный расчет всех составляющих баланса. Ипл соответственно энтальпия конденсата и питательной воды, подаваемой в котельную. И энтальпия воды на линии насыщения г энтальпия пролетного пара в конденсате. Если X превышает 2, работа конденсатоотводчика считается неудовлетворительной, а разность в фактических потерях теплоты с конденсатом при нормальных условиях работы конденсатоотводчиков ,л можно отнести к текущему резерву экономии ТЭР. Установки первой классификационной группы могут потреблять теплоту, как с острым, так и с глухим паром. Яп й. Л теплота, затраченная на разогрев раствора л, потери теплоты с испарением влаги с открытой поверхности 7, потери теплоты на нагрев материала л потери теплоты на разогрев конструкции Яь потери теплоты в окружающую среду потери теплоты с конденсатом. ЯгРоуЬтИит, 1. Г 1Уу количество влаги, испаряющейся с единицы поверхности, в единицу времени кгЦмч Ивп удельная энтальпия водяного пара в воздухе, кДж,кг Ие удельная энтальпия воды при температуре раствора. Джкг. Поверхность испарения
где Иж и Рм соответственно свободная поверхность жидкости и материала, находящегося над поверхностью раствора принимают по конструктивным характеристикам установки иди паспортным данным, м2. Па скорость воздуха над поверхностью испарения, мс, , давление насыщенного пара при температуре испаряющейся жидкости, Па, Рг парциальное давление водяного пара в газонаполненном пространстве, куда происходит испарение, Па, В барометрическое давление. На. Потери теплоты на нагрев материала
ССсм ЮО 4. См производительность установки по обрабатываемой продукции, кгч См удельная теплоемкость материала при кондиционном влагосодержании, кДжкгС Сси удельная теплоемкость сухого материала, кДжкг С Ссм 1,. Vк и конечная температура материала,С. При расчете потерь теплоты на разорсв конструкции должны учитываться частота включения установки после охлаждения. Данная формула учитывает потери теплоты за счет теплоотдачи, как от наружной поверхности установки, так и от свободных поверхностей материала и раствора. При составлении фактического нормализованного теплового баланса энтальпию конденсата при потреблении глухого пара определяют опытнорасчетным путем, при потреблении острого пара принимают равной энтальпии воды при конечной температуре раствора. ТЭР. При этом к перспективным резервам экономии в данной группе оборудования можно отнести теплоту сбросных растворов и потери теплоты с конденсатом при условии их не использования в других установках или утилизационном оборудовании. Тепловые балансы установок второй группы имеют те же составляющие, что и тепловые балансы установок первой группы. Особенностью установок второй группы является работа этих установок под давлением, что приводит к некоторым изменениям в определении тепловых потерь в окружающую среду. В этом случае потери теплоты с испарением влаги со свободной поверхности отсутствуют, т. О, 0. К возможным резервам экономии ТЭР для установок первых двух классификационных групп оборудования можно отнести потери теплоты со сбросными растворами и конденсатом, если она не используется в другом оборудовании. В установках данной группы в качестве теплоносителя используют глухой пар. Ниже приводятся соотношения для отдельных составляющих расходной части теплового баланса. Джкг Лл 4, м, м температура продукции С г длительность процесса сушки, ч.