Совершенствование высокотемпературных рекуператоров как способ повышения эффективности использования топлива в нагревательных печах

Краткое содержание

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і задачі роботи, визначено наукову новизну і  практичне значення одержаних результатів; а також конкретний особистий внесок автора, сформульовані основні положення, що виносяться на захист, наведено відомості щодо апробації роботи та публікацій, надано структуру дисертації.

У першому розділі наведений аналітичний огляд публікацій, присвячених дослідженню відомих методів інтенсифікації теплообміну, які використовують для підвищення тепловіддачі турбулізацію пристінкових прикордонних шарів теплоносія за допомогою дискретних виступів. Розглянуто теплообмін у каналі, а також вплив на теплогідравлічні характеристики форми та розмірів різних інтенсифікаторів. Крім того, розглянуто залучення радіаційної складової до процесу теплообміну всередині труби за допомогою додаткових поверхонь теплообміну в каналах теплообмінника, а також оптимізація теплообміну при комбінації конвективної та радіаційної складових теплообміну. Сформульовано основні вимоги до конструкції сучасного рекуператора та наведено огляд нових конструкцій рекуператорів. Розглянуто особливості теплообміну для випромінюючих і діатермічних середовищ. За результатами аналізу зроблено висновок про перспективність використання вставок – проміжних (вторинних) випромінювачів. На підставі матеріалів літературних джерел сформульовані основні завдання досліджень впливу на теплообмін геометричних характеристик вставок,  які складаються з пошуку методів підвищення термічної стійкості високотемпературних рекуператорів за рахунок зниження температури стінок труб. Дослідження теплових та гідравлічних характеристик нової конструкції рекуператора зі вставками, для оцінки їхнього впливу на утилізаційні  та температурні характеристики.

У другому розділі описаний підхід та проведена оцінка ефективності ідеальної печі (ККД використання палива η_f та теплоти η_H) на основі теореми Карно при використанні  газових горючих сумішей та утилізації теплоти шляхом підігріву повітря -  окислювача (варіювання коефіцієнту надлишку повітря α та температури підігріву Т_п).