Андрійчук Микола Данилович. Підвищення ефективності теплогенеруючих установок в умовах екологічного моніторингу

Короткий опис

Андрійчук Микола Данилович. Підвищення ефективності теплогенеруючих установок в умовах екологічного моніторингу: дис... д-ра техн. наук: 05.23.03 / Донбаська національна академія будівництва і архітектури. - Макіївка, 2004. , табл.

Андрійчук М.Д. Підвищення ефективності теплогенеруючих установок в умовах екологічного моніторингу. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.03 вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Макіївка, 2005.
Дисертація присвячена проблемі забезпечення економічної та технологічної ефективності ТГУ в умовах екологічного моніторингу. Науково-прикладна проблема вирішена побудовою спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів та розробкою технічних рішень, що комплексно підвищують економічність та екологічність ТГУ.
Розроблені й упроваджені оригінальні конструкції газових пальників і системи автоматичного регулювання співвідношення паливо-повітря, які захищені патентами України. На основі натурних випробувань показано, що застосування технічних і системних рішень дозволяє одночасно підвищити економічність ТГУ та екологічну обстановку навколо них.
Основні результати знайшли застосування на об’єктах житлово-комунального господарства України.

На базі виконаного комплексу теоретичних і експериментальних досліджень статичних і динамічних характеристик ТГУ різної потужності, вентиляційних систем та дифузійних процесів викидів ТГУ в навколишнє середовище вирішена важлива науково-технічна проблема підвищення ефективності роботи ТГУ в технічному, економічному, соціальному та екологічному відношенні. За результатами досліджень зроблені такі висновки:

Науково обґрунтовані принципи побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів ТГУ, розробка й впровадження яких дозволяє комплексно підвищити економічність та екологічність ТГУ.
На основі експериментальних досліджень динамічних характеристик на діючих ТГУ (котлоагрегати КВ-ГМ-10, ТВГ-8М, ДЕ-4-13 ГМ та ін.) уперше показано, що при навантаженні і розвантаженні об'єкта його постійні часу різні. Це дозволило обґрунтувати необхідність побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів, що реалізують оптимальні закони регулювання як з погляду економічності ТГУ, так і екологічності.
На основі математичного моделювання отримана структура передатної функції теплогенеруючого об'єкта у різних режимах його роботи як у зосереджених параметрах, так і в розподілених, показані сфери їх застосування.
Визначено зону найбільш ефективного застосування регуляторів на базі елементів нечіткої логіки, показана перспективність використання цих регуляторів в автоматичних системах забезпечення теплових режимів ТГУ в умовах екологічного моніторингу.
Запропоновані критерії оцінки значущості складових математичної моделі ТГУ, які базуються її на динамічній декомпозиції, що дозволяють спростити математичну модель без внесення істотних погрішностей.
Виконано оптимізацію параметрів настроювань регулятора на базі елементів нечіткої логіки, що забезпечило необхідну якість перехідного процесу з перерегулювання та його тривалості.
Розроблені й впроваджені в системах забезпечення теплових режимів ТГУ регулятори на базі елементів нечіткої логіки, у яких попередньо знайдені оптимальні геометричні параметри елементів, що забезпечують максимальну ширину зони пропускання частотного сигналу.
Розглянуті та вирішені питання „внутрішньої” екології ТГУ. На основі статичної декомпозиції отримана адекватна математична модель аеродинамічних характеристик вентиляційних систем ТГУ, що дозволяє знайти оптимальні конструктивні рішення як на стадії проектування систем, так і при їх модернізації.
Комплексно розглянуті дифузійні процеси викидів ТГУ в атмосферу, виконано математичне моделювання процесів, обраний й обґрунтований метод інтегрування, перевірена та підтверджена адекватність математичної моделі, на основі якої виконаний ряд розрахунків із забруднення навколишнього середовища ТГУ, що дозволило намітити та реалізувати шляхи поліпшення екологічної обстановки.
Розроблені й упроваджені оригінальні конструкції газових пальників та системи автоматичного регулювання співвідношення паливо-повітря, які захищені патентами України. Показано на основі натурних випробувань, що застосування пальників і спеціалізованої системи дозволило істотно поліпшити як економічність ТГУ, так і екологічну обстановку навколо них. Досягнуто середнє зниження у викидах ТГУ вмісту оксиду азоту, сірки і золи від 5 до 8% та збільшення ККД від 0,8 до 1%.
Наукові й практичні результати впроваджені на промислових підприємствах, об'єктах комунального господарства, у науково-дослідних організаціях, що дозволило одержати економічний ефект та економію валютних коштів за рахунок скорочення термінів і витрат на реконструкцію й модернізацію ТГУ, оптимізації вкладення коштів у підвищення рівня технічної оснащеності СТП, відмовлення від використання імпортного обладнання тощо. Економічний ефект від упровадження запропонованих рішень на об'єктах житлово-комунального господарства Луганської області склав понад 1 млн. 300 тис. грн.