ЕФЕКТИВНІСТЬ ПЛАСТИНЧАТИХ ТЕПЛОУТИЛІЗАТОРІВ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНИХ СИСТЕМ

  • N. M. Fialko Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • A. I. Stepanova Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • R. O. Navrodskaya Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • G. O. Sbrodova Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
Ключові слова: ексергетичні методи; втрати ексергетичної потужності, процеси теплопровідності; режими роботи котла

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.

Біографії авторів

N. M. Fialko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, член-кореспондент НАН України, завідувач відділу

A. I. Stepanova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, провідний науковий співробітник

R. O. Navrodskaya, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, провідний науковий співробітник

G. O. Sbrodova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. фіз.-мат. наук, ст. науковий співробітник

Посилання

Brodyansky, V. (Ed.). (1967). Eksergeticheskiy metod i yego prilozheniya [The exergy method and its applications]. Moscow: Mir. [in Russian].
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].
Опубліковано
2018-03-29
Як цитувати
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaya, R. O., & Sbrodova, G. O. (2018). ЕФЕКТИВНІСТЬ ПЛАСТИНЧАТИХ ТЕПЛОУТИЛІЗАТОРІВ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНИХ СИСТЕМ. Науковий вісник НЛТУ України, 28(2), 115-119. https://doi.org/10.15421/40280221
Розділ
Технологія та устаткування