ЕФЕКТИВНІСТЬ ПЛАСТИНЧАТИХ ТЕПЛОУТИЛІЗАТОРІВ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНИХ СИСТЕМ
Анотація
Розроблено методику розрахунку втрат ексергетичної потужності у процесах теплопровідності під час передачі теплоти через поперечний переріз пластини газоповітряного пластинчастого теплоутилізатора за граничних умов третього роду. Методику засновано на комплексному підході, що поєднує ексергетичні методи з методами термодинаміки незворотних процесів. Математична модель досліджуваних процесів включає рівняння ексергії, рівняння балансу ексергії та ентропії, рівняння нерозривності трифазної термодинамічної системи при зміні концентрації однієї з фаз, рівняння руху фаз, рівняння енергій, рівняння балансу ентальпій, рівняння Гіббса і рівняння теплопровідності за граничних умов третього роду. Для отримання формул для розрахунку втрат ексергетичної потужності використано локальне диференціальне рівняння балансу ексергії. У цьому рівнянні одна зі складових визначає втрати ексергетичної потужності, зумовлені незворотністю процесів і пов'язані з теплопровідністю, в'язкістю фаз, міжфазним теплообміном і тертям між фазами. На підставі цього рівняння і рішення рівняння теплопровідності за граничних умов третього роду для необмеженої пластини, якою моделювалася пластина газоповітряного пластинчастого теплоутилізатора, отримано формули для розрахунку втрат ексергетичної потужності. Виконано розрахунки загальних втрат ексергетичної потужності в газоповітряному пластинчастому теплоутилізаторі за різних режимів роботи котла і втрат ексергетичної потужності у процесах теплопровідності. Встановлено, що втрати ексергетичної потужності у процесах теплопровідності в газоповітряному пластинчатому теплоутилізаторі становлять 8,6-11,6 % від загальних втрат ексергетичної потужності і залежать від режиму роботи котла.
Посилання
D'yarmati, I. (Ed.). (1974). Neravnovesnaya termodinamika [Nonequilibrium thermodynamics]. Moscow: Mir. [in Russian].
Fialko, N. M., Navrodskaya, R. A., Shevchuk, S. I., еt al. (2014a). Teplovyye metody zashchity gazootvodyashchikh traktov kotel'nykh ustanovok s glubokim okhlazhdeniyem dymovykh gazov [Thermal methods for protecting gas exhaust ducts of boiler plants with deep cooling of flue gases]. Modern science: research, ideas, results, technologies, 2, 13–17.
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. A., еt al. (2013). Analiz teploutilizatsionnykh sistem, ispolzuyushchikh v kachestve teplonositeley mnogofaznyye sredy peremennoy massy [Analysis of heat recovery systems using multiphase media of variable mass as heat carriers Industrial heat engineering]. Promyshlennaya teplotekhnika, 35(2), 71–78. [in Russian].
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. A., еt al. (2014b). Effektivnost teploutilizatsionnoy ustanovki dlya kotel'nykh, optimizirovannoy razlichnymi metodami [The effectiveness of a heat recovery boiler installation optimized by various methods]. Promyshlennaya teplotekhnika, 36(1), 41–46. [in Russian].
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. A., еt al. (2015). Analiz effektivnosti teplo-utilizatsionnoy ustanovki dlya nagrevaniya i uvlazhneniya dutyevogo vozdukha kotloagregata [Analysis of the efficiency of the heat recovery unit for heating and humidifying the blast air of the boiler unit]. Promyshlennaya teplotekhnika, 37(4), 71–79. [in Russian].
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. A., еt al. (2017). Analiz effektivnosti kotel'noy ustanovki s kombinirovannoy teploutilizatsionnoy sistemoy pri razlichnykh rezhimakh raboty kotla [Analysis of the efficiency of the boiler plant with a combined heat recovery system under various operating conditions of the boiler]. Promyshlennaya teplotekhnika, 39(1), 33–39. [in Russian].
Pardo, E. (1991). Analisis exergetico у termoeconomico de procesos industriales. Madrid: Energy.
Pekhovich, A. I., & Zhydkykh, V. M. (1976). Raschety teplovogo rezhima tverdykh tel [Calculations of the thermal regime of solids]. Leninhrad: Enerhiya. [in Russian].
Авторське право (c) 2018 Науковий вісник НЛТУ України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
