Ексергетична ефективність теплоутилізаторів різного типу для скловарних печей - Фіалко, Н. М.; Степанова, А. І.; Навродська, Р. О.; Шевчук, С. І. (Scientific Bulletin of UNFU, 2020)
Забезпечення високої ефективності роботи систем утилізації теплоти відхідних газів скловарних печей потребує дослідження ексергетичної ефективності теплообмінного устаткування, що входить до цих систем. У роботі проаналізовано ексергетичну ефективність теплоутилізаційного устаткування різного типу для зазначених систем. Наведено результати досліджень ексергетичних показників теплоутилізаторів з використанням двох нагріваних теплоносіїв – води та повітря. Наведено конструкційні особливості зазначених теплоутилізаторів та їхній модульний принцип виконання. За конструкціями теплоутилізаторів визначено можливість використання структурно-модульного принципу під час аналізу ефективності теплоутилізаторів. Ексергетичні властивості, що відображають сутність ексергетичних методів – універсальність і адитивність, дали змогу під час аналізу ефективності використовувати комплексний підхід на підставі методів ексергетичного аналізу. Оптимізаційні задачі для досліджуваних теплоутилізаторів розв'язано за допомогою зазначених методів у поєднанні зі статистичними методами теорії планування експерименту. Розрахунок ексергетичних втрат для окремих частин (модулів) теплоутилізаторів і для теплоутилізаторів загалом виконано за допомогою інтегрального балансового методу ексергетичного аналізу. Цільовими функціями оптимізації слугували тепло-ексергетичний та ексерго-технологічний критерії ефективності. За результатами досліджень показано, що як ексерго-технологічна, так і тепло-ексергетична ефективність для водогрійного теплоутилизатора в 1,1…1,2 раза менша, ніж для повітрогрійного. Це свідчить про вищу ексергетичну ефективність водогрійного устаткування систем теплоутилізації порівняно з повітрогрійним. При цьому водогрійні теплоутилізатори дають змогу підвищити коефіцієнт використання теплоти палива печі на 15…25 %, а повітрогрійні ̶ тільки на 10…15 %. Незважаючи на нижчу теплову та ексергетичну ефективність повітрогрійних теплоутилізаторів, багато важливих факторів може визначати їх конкурентоспроможність у теплоутилізаційних технологіях скловарних печей. Доцільність використання водо- чи повітрогрійного устаткування в теплоутилізаційних технологіях визначається багатьма факторами, головними з яких є потреба склоробного підприємства в теплоенергії, що надходить з відповідним теплоносієм, сезонність використання цього теплоносія, технічна можливість та економічна ефективність спорудження системи теплоутилізації. Отримані результати досліджень ексергетичної ефективністі водо- та повітрогрійних теплоутилізаторів можуть бути використанні під час проектування теплоутилізаційних технологій, призначених для нагрівання води та повітря для різних потреб.