Ефективність повітронагрівача теплоутилізаційної системи при різних теплофізичних параметрах і режимах роботи котла
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147526Ключові слова:
втрати ексергетичної потужності, теплофізичні параметри, процеси теплопередачі, режими роботи котлаАнотація
Для пластинчастого повітронагрівача, що входить в теплоутилізаційну систему котельної установки, досліджено вплив його теплофізичних параметрів на втрату ексергетичної потужності при різних режимах роботи опалювального котла. Методика розрахунку втрат у даному повітронагрівачі ґрунтується на використанні комплексного підходу, який поєднує ексергетичні методи з методами термодинаміки незворотних процесів. Математична модель включає диференційне рівняння балансу ексергії та рівняння теплопровідності для повітронагрівача при граничних умовах третього роду. Диференційне рівняння балансу ексергії розв’язано сумісно з рівнянням теплопровідності. В результаті розв’язання отримано розрахункові залежності для визначення втрат ексергетичної потужності, пов’язаних з процесами теплопередачі.
Розраховано втрати ексергетичної потужності в досліджуваних теплоутилізаторах при зміні коефіцієнта теплопровідності пластини, коефіцієнта тепловіддачі з боку димових газів і режиму роботи котла. Отримані залежності від коефіцієнта теплопровідності для розглянутих режимів роботи котла мають дві чітко виражені ділянки, на першій з яких спостерігається відносно невелике збільшення втрат ексергетичної потужності при зменшенні коефіцієнта теплопровідності, на другій - втрати ексергетичної потужності в теплоутилізаторі порівняно різко зростають. Для дослідженої послідовності режимів котла перехід від його максимальної теплопродуктивності до мінімальної супроводжується зменшенням втрат ексергетичної потужності. Аналогічний характер має також залежність від коефіцієнта теплопровідності відносного вкладу втрат ексергетичної потужності в процесах теплопередачі в їх сумарні значення в теплоутилізаторі. При цьому мають місце незначні відмінності відносного вкладу даних втрат при різних режимах роботи котла. Коефіцієнт тепловіддачі з боку димових газів в межах одного режиму котла менш суттєво, ніж коефіцієнт теплопровідності матеріалу теплообмінної поверхні, впливає на втрати ексергетичної потужності в процесах теплопередачі. Встановлено області зміни коефіцієнта теплопровідності та режими роботи котла, за яких втрати ексергетичної потужності в теплоутилізаторі мінімальні
Посилання
- Sahin, A. Z. Importance of Exergy Analysis in Industrial Processes. Available at: https://www.researchgate.net/publication/228988818
- Hajjaji, N., Pons, M.-N., Houas, A., Renaudin, V. (2012). Exergy analysis: An efficient tool for understanding and improving hydrogen production via the steam methane reforming process. Energy Policy, 42, 392–399. doi: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.12.003
- Cziesla, F., Tsatsaronis, G., Gao, Z. (2006). Avoidable thermodynamic inefficiencies and costs in an externally fired combined cycle power plant. Energy, 31 (10-11), 1472–1489. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2005.08.001
- Jiang, Y. Y., Zhou, S. X. (2010). Exergy Analysis of Boiler Based on the Temperature Gradient. 2010 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference. doi: https://doi.org/10.1109/appeec.2010.5449523
- Tsatsaronis, G., Morosuk, T. (2012). Advanced thermodynamic (exergetic) analysis. Journal of Physics: Conference Series, 395, 012160. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/395/1/012160
- Morosuk, T., Tsatsaronis, G. (2008). A new approach to the exergy analysis of absorption refrigeration machines. Energy, 33 (6), 890–907. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2007.09.012
- Fialko, N., Stepanova, A., Presich, G., Gnedash, G. (2015). The efficiency analisis of heat utilization instalasion for heating and humidifying of combustion air of boiler plant. Industrial Heat Engineering, 37 (4), 71–79. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/142191/08-Fialko.pdf?sequence=1
- Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., Sherenkovsky, J. (2014). Efficiency for heat utilizing systems of boiler instalation, for optimization of method of different types. Industrial Heat Engineering, 36 (1), 41–46.
- Fialko, N., Stepanova, A., Presich, G., Navrodskaya, R., Sherenkovskiy, Yu. V., Maleckaya, O. E., Gnedash, G. A. (2012). Thermodynamic optimization and analysis of the efficiency of heat recovery system of boiler. Industrial heat engineering, 34 (2), 59–66. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/59078/09-FialkoNEW.pdf?sequence=1
- Kuznetsov, N. V., Mitor, V. V., Dubovskiy, I. E. (2011). Heat calculation of boiler units. Kyiv: Publisher Ekolit, 296.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Nataliia Fialko, Alla Stepanova, Raisa Navrodska, Nataliia Meranova, Yulii Sherenkovskii
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
