автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Анализ, оптимизация и управление теплообменом в колосниковых холодильниках цементных печей

На правах рукописи

ФЕДОРЕНКО АРТЕМ БОРИСОВИЧ

АНАЛИЗ, ОПТИМИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ

ТЕПЛООБМЕНОМ В КОЛОСНИКОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКАХ ЦЕМЕНТНЫХ ПЕЧЕЙ

Специальность 05.13 06 - «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□31ТТ58Э

Белгород-2007

003177589

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им В Г. Шухова» на кафедре технической кибернетики

Научный руководитель -Официальные оппоненты -

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Рубанов В.Г

доктор технических наук, профессор Еременко Ю И, Старооскольский технологический институт (филиал Московского университета, МИСиС)

кандидат технических наук, доцент Мишунин В В , БелГУ

Курский государственный технический университет

Защита состоится 26 декабря 2007 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212 014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им В Г. Шухова по адресу.

308012, г. Белгород, ул Костюкова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, главный корпус, ауд 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им В Г Шухова.

Автореферат разослан «_1|_» ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета д.т н, доцент

В А Уваров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В странах СНГ более 80 % цементного клинкера получают во вращающихся обжиговых печах Доля клинкера в стоимости портландцемента достигает 70 - 80 % Поэтому исследования по интенсификации и оптимизации производства клинкера были и остаются актуальными Центральной проблемой является интенсификация и оптимизация процессов обжига клинкера в цементных печах. Процесс охлаждения клинкера неразрывно связан с обжигом клинкера Охлаждение клинкера в холодильнике - важный процесс в теплотехническом и технологическом отношениях Охлаждение клинкера в холодильнике преследует две основные цели максимальное снижение температуры клинкера и максимальный возврат (рекуперацию) теплоты в печь

Совершенствование конструкции холодильника в основном должно быть направлено на обеспечение рационального аэродинамического режима, что одновременно приводит к улучшению теплотехнических параметров его работы Для решения задач оптимизации теплообмена в холодильниках необходима математическая модель процессов теплообмена, достаточно полно отражающая эти процессы, и программа расчета теплообмена, позволяющая анализировать различные мероприятия по оптимизации теплообмена Использование систем управления колосниковым холодильником может обеспечить его работу в оптимальном режиме со стабильной подачей в печь потребного количества вторичного воздуха с максимально возможной температурой и охлаждением клинкера до минимально возможной температуры

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является оптимизация теплообмена в колосниковом холодильнике цементной печи за счет модификации холодильника и схемы его работы, обеспечивающих рациональный аэродинамический режим и связанное с этим улучшение теплообмена, и за счет использования при управлении теплообменом в холодильнике адаптивной советующей системы с подстраиваемой моделью, обеспечивающей улучшение теплообмена и выбор рациональных режимов работы холодильника

Поставленная цель достигается благодаря решению следующих основных задач

- разработка математической модели фильтрации и теплообмена в холодильнике, алгоритма идентификации модели и программы расчета теплообмена и идентификации параметров модели по неполной информации о реальных процессах в холодильнике, получаемой из промышленного эксперимента,

- разработка приближенной математической модели с осреднением температуры взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена и программы расчета этих процессов в холодильнике для анализа возможностей оптимизации теплообмена,

- оптимизация теплообмена в холодильнике за счет модификации холодильника и схемы его работы, обеспечивающей рациональный аэродинамический режим и связанное с этим улучшение теплообмена,

- разработка адаптивной советующей системы с детерминированной подстраиваемой моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификации модели и программой прогноза теплообмена) по управлению теплообменом в холодильнике

Научную новизну работы составляют

- математическая модель фильтрации и теплообмена в холодильнике, алгоритм идентификации модели и программа расчета теплообмена и идентификации модели по неполной информации о реальных процессах в холодильнике и приближенная математическая модель с осреднением температуры взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена и программа расчета этих процессов в холодильнике (программа прогноза теплообмена), которые достаточно адекватно отражают реальные процессы в холодильниках, позволяют анализировать эти процессы и исследовать возможности оптимизации теплообмена в холодильниках,

- выявленная возможность оптимизации теплообмена в холодильнике за счет снижения гидравлических потерь и связанная с этим предложенная модификация холодильника и схемы его работы, дающая улучшение теплообмена,

- предлагаемая адаптивная советующая система с детерминированной подстраиваемой моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификации и программой прогноза теплообмена) по управлению теплообменом в холодильнике

Практическая значимость работы заключается

- в разработанной инженерной методике исследования оптимизации теплообмена в холодильнике за счет рационализации аэродинамики холодильника,

- в предлагаемой адаптивной советующей системе с подстраиваемой моделью по управлению теплообменом в холодильнике, позволяющей улучшить теплообмен и снизить температуру клинкера на выходе из холодильника

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований

в части оптимизации теплообмена в колосниковом холодильнике за счет

рационализации аэродинамики внедрены в ОАО «Осколцемент», в результате модификации холодильника и схемы его работы температура клинкера на выходе из холодильника снижена на 20 - 25 °С. На защиту выносятся:

1) математическая модель фильтрации и теплообмена, алгоритм идентификации модели и программа расчета теплообмена и идентификации модели колосникового холодильника,

2) приближенная модель взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена с осреднением температуры и программа расчета этих процессов (программа прогноза теплообмена в холодильнике),

3) модификация холодильника и схемы его работы, обеспечивающая оптимизацию теплообмена и снижение температуры клинкера на выходе из холодильника,

4) адаптивная беспоисковая советующая система по управлению теплообменом с детерминированной подстраиваемой моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификацией модели холодильника и программой прогноза теплообмена в холодильнике).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г Белгород, 2003 г ), на интернет-конкурсе simulmk-разработок (www matlab.Exponenta ru, 2004 г, www matlab exponenta.ru/simuhnk/ book3/5 php), на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г Белгород, 2005 г ), на Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» -ММТТ-19 (г Воронеж, 2006 г), на Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (г Белгород, 2007 г).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 работах (в том числе 5 работ без соавторов) 2 статьи опубликованы в журнале, рекомендованном ВАК РФ, 6 докладов - в трудах конгресса и конференций, одна работа опубликована в электронном ресурсе интернет-конкурса simulmk-разработок журнала Exponenta ru.

Методы исследования. В работе при решении задач были использованы методы аэрогидродинамики, теории тепломассообмена, математической физики, теории систем и системного анализа, теории управления и методы математического моделирования Численное

моделирование выполнено на ПЭВМ с использованием пакетов "Mathcad", "MatLab" и специализированного программного обеспечения, разработанного в среде Borland Delphi.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, отмечены научная новизна, практическая значимость и внедрение результатов работы, сформулированы положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе приведен анализ колосникового холодильника (рис. 1) как теплотехнического агрегата и объекта управления.

1 - цементная печь; 2 - шахта холодильника; 3,4- горячая и холодная камеры надрешеточного пространства; 5 - межкамерная уплотнительная перегородка (штора) надрешеточного пространства; 6 - воздуховод избыточного воздуха; 7, 8 - горячая и холодная тележки; 9, 10, 11, 12 -первая, вторая, третья и четвертая колосниковые решетки; 13 - клинкер на колосниковых решетках; 14, 15, 16, 17 - первая, вторая, третья и четвертая камеры подрешеточного пространства; 18, 19 - первый и второй газоходы; 20 — вентилятор общего дутья; 21 — шиберная заслонка второго газохода; межкамерная уплотнительная перегородка 5 делит третью решетку на две части: 111(1) и 111(2).

Дан анализ существующих моделей процессов теплообмена. Рассмотрено состояние проблемы оптимизации и управления теплообменом в колосниковых холодильниках. На основании

объективных предпосылок, вытекающих из проведенного анализа, сформулированы задачи исследования, решение которых приводит к достижению поставленной цели.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей процессов теплообмена в колосниковом холодильнике, алгоритма идентификации модели, программы расчета теплообмена и идентификации модели и программы расчета фильтрации, аэродинамики и теплоотдачи по приближенной модели (программы прогноза теплообмена в холодильнике)

При исследовании фильтрации и теплоотдачи за основу принимаются классические модели фильтрации и конвективного теплообмена в трубах, поровых каналах и зернистых слоях

В уточненной модели фильтрации и теплоотдачи, учитывающей зависимость теплофизических характеристик воздуха и клинкера от температуры, уравнения фильтрации и теплоотдачи решаются численно. Температура воздуха и давление в поровом канале определяются системой конечно-разностных уравнений'

Т Т. 4 N4 к,-(Т1+273Г ( .

1+1 1 0,2 а2 р у0 (т,+273 + к0) (Т,+122 + 273) V КЛ

п -п ,32-Ц (Т,+273)1 р у0 (Т.+273) Р,+, - Р, + ^ + т + 273) йг. ро 273 <*У, и)

где Т, N11, с1, р, у0, Ткл, р, к^ - температура воздуха, число Нуссельта, осредненный диаметр порового канала, плотность воздуха, средняя скорость воздуха в поровом канале, температура клинкера, давление, кинематический коэффициент вязкости воздуха,

соответственно; с1у = И /(Ку +1), Ыу+1 - число узлов на отрезке [0,Ь]; Ь -толщина слоя

Искомый расход через поровый канал л <32 р0-у0/4 при заданном перепаде давления определяется по итерационной процедуре с использованием модифицированного метода Ньютона

Изменение температуры клинкера в слое вдоль решетки с учетом зависимости теплофизических параметров от температуры описывается конечно-разностной схемой

Т —Т +

КЛ1+1 КЛ1

<32 (р-У0), (ср(тввх1) Тввх-С (тввых1) ТВВЫХ1) Дх -(2)

где СР и Скл - удельные теплоемкости воздуха и клинкера; укл = ш!{(. Ь рклн) - скорость движения клинкера по решетке, т-

расход клинкера вдоль решетки, £ - ширина решетки, рклн - насыпная

плотность клинкера, Б = с!/- внешний диаметр элементарной области, приходящейся на один поровый канал

Величины (р \у), и Тв вых 1 определяются с использованием алгоритмов нахождения расхода воздуха и поля температуры воздуха в поровом канале Теплоотдача в слое на решетке определяется соотношением

<р (р уд (ср(тВВХ1) тввх-ср(тввых1) Тввьм)], (3)

пи 1=0

где + 1 - число точек на эффективной длине решетки.

В приближенной модели фильтрации и теплоотдачи используется осреднение температуры воздуха и коэффициента динамической вязкости по расходу воздуха через слой клинкера на решетке и осреднение теплофизических характеристик воздуха и клинкера в слоях клинкера на решетках холодильника Объемный расход воздуха <3ун, приведенный к нормальным условиям, при фильтрации через площадь Бэф (8эф - эффективная площадь фильтрации, или площадь живого сечения полной площади решетки Б) определяется соотношением

Qvн = Е с!2 р 8ЭФ Ар/(32 рн и-Ь), (4)

где ц - динамический коэффициент вязкости воздуха

Потеря напора на слое определяется формулой Дарси - Вейсбаха-

Ар = ^<3ун> (5)

где X - коэффициент сопротивления слоя клинкера на решетке, коэффициент сопротивления слоя клинкера определяется формулой

к = Ъ2 рн ц Ь/(8 р 8ЭФ йг). (6)

Температура клинкера в слое в конце решетки и поток тепла через слой клинкера на решетке определяются формулами

Сп кп кст <3м

Т — ('Т — Т I р СКЛ ткл , т С7\

Аклкон — V1 КЛН АВВХ/С ^ХВВХ' )

w = Ср дм (т;лср -тввх) (1-е-А), (8)

где СР и Скл - средние теплоемкости воздуха и клинкера;

А = 128-"№1-Хвср цВСР ^/(Срср'Рвср'Др <*4)» кот и кс\у -

коэффициенты стыковки приближенной и точной моделей

Модель аэродинамики получена в рамках сетевой модели (рис 2) и описывается системой уравнений

(гз+05+<27+<29+Рю = РоБщ> СЬ+СЬ+С!? =<3вт> + Рш = ОиЗБ »

где СЬбщ, <3вт> Оюб - общий расход воздуха, расходы вторичного и избыточного воздуха.

Приближенные модели фильтрации и теплоотдачи и модель аэродинамики представляют замкнутую модель и описывают взаимосвязанные процессы фильтрации, аэродинамики и теплоотдачи в холодильнике

Идентификация числа Нуссельта N11 и осредненных диаметров поровых каналов в слое на первой решетке с!1 и в слоях на второй -четвертой решетках осуществляется с использованием численного моделирования по программе расчета фильтрации и теплообмена (по уточненной модели) Информативными величинами являются расход вторичного воздуха СЬт и температуры клинкера в конце холодильника и на стыке второй и третьей решеток

<г2=<50-<г..

От =[-^6 Об +^5 (}9=Ху (±7/\9,

(9)

Р0 - давление, создаваемое вентилятором общего дутья, Р] - разрежение, создаваемое дымососами печи, Р2 - разрежение, создаваемое вентилятором избыточного воздуха, <3, и X, - расходы и коэффициенты сопротивления участков цепи, Хшо> ^ши - коэффициенты

сопротивления шиберов вентиляторов общего дутья, дымососов и избыточного воздуха

При идентификации предполагается, что просыпь происходит на первой решетке, на второй - четвертой решетках клинкер не содержит просыпи. Число Нуссельта принимается общим для всего холодильника (идентифицированное число Нуссельта косвенно учитывает и теплоотдачу от просыпи к воздуху в подрешеточном пространстве)

Идентификация коэффициентов сопротивления межкамерных перегородок в подрешеточном пространстве проводится в два этапа На первом этапе холодильник работает с полностью закрытым шибером второго газохода Коэффициент сопротивления первого газохода определяется по формуле Борда - Карно

\2

1-

(10)

где во - площадь сечения первого газохода, з2 - площадь сечения камеры, перпендикулярной входу газохода.

Коэффициент сопротивления межкамерной перегородки ХА между первой и второй камерами определяется по формуле

Ъ.4=Ар13/(£, (11)

где Др12 - перепад давления между первой и второй решетками Коэффициенты сопротивления остальных межкамерных перегородок определяются в режиме обычного функционирования холодильника с использованием формул

;4=(VQ,2+Ap,2)/Q22, Q,-Q3+VAPi2^4 , Q2 =Q0-Qi, (12) ^6=Ap23/Q2, XIO=Ap34/Q?0, Q6=Q7+Q9+Q10. (13) Разработанная модель теплообменных процессов в колосниковом холодильнике является в достаточной степени адекватной и полной. Она построена на основе классических моделей фильтрации, теплоотдачи и аэродинамики, в полном объеме отражает исследуемые процессы и обеспечивает идентификацию всех параметров, необходимых для количественного описания процессов

На базе уточненной модели фильтрации и теплоотдачи и алгоритма идентификации модели разработана программа расчета теплообмена и идентификации модели, позволяющая на основании исходных данных о расходе вторичного воздуха, давлениях в камерах подрешеточного пространства, толщинах слоев клинкера на решетках и температурах клинкера на выходе из холодильника и на стыке второй и третьей решеток численным моделированием провести идентификацию параметров модели и восстановить теплообменные процессы в холодильнике

На основе приближенной модели фильтрации, теплоотдачи и аэродинамики разработана программа расчета взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплоотдачи {программа прогноза теплообмена в холодильнике), которая с использованием идентифицированных параметров модели позволяет численным моделированием провести прогноз - анализ различных технических и технологических мероприятий по улучшению и оптимизации теплообмена в холодильниках

Разработанные программы, судя по литературным источникам, не имеют аналогов

В третьей главе исследуется возможность оптимизации теплообмена в колосниковых холодильниках и предлагается модификация колосникового холодильника и схемы его работы, обеспечивающие оптимизацию теплообмена Исследования проводятся применительно к холодильникам «Волга - 75СА» ОАО «Осколцемент»

В практике работы ОАО «Осколцемент» на печах 5x185 м с колосниковыми холодильниками «Волга - 75СА» при стабильных технологических процессах холодильники имеют следующие теплотехнические показатели температура клинкера на входе в холодильник - 1200-1250 °С, общий расход воздуха - 2,5-3,0 нм3/кг

клинкера (170000-200000 нм3/ч), расход воздуха через первый газоход -70-75 %, через второй газоход - 25-30 %, давление в первой камере подрешеточного пространства - 1400-1800 Па, толщина слоя клинкера на решетках первой (горячей) тележки - 150-250 мм, на решетках второй (холодной) - 350-450 мм, температура клинкера на выходе из холодильника обеспечивается в среднем порядка 90 °С

Охлаждение клинкера было недостаточным. Поэтому проводились поиски возможностей оптимизации теплообмена в холодильниках В настоящее время представляется, что совершенствование холодильников типа «Волга» и оптимизация теплообмена в них связаны с рационализацией аэродинамического режима работы холодильников

Была предложена модификация холодильника и схемы его работы, снижающая гидравлические потери и улучшающая теплообмен Суть модификации состоит в полном открытии шибера второго газохода и в дополнительном уплотнении межкамерной перегородки между второй и третьей камерами подрешеточного пространства При такой схеме поток воздуха через первый газоход, подводящий воздух в первую камеру подрешеточного пространства, уменьшается, а через второй газоход, подводящий воздух во вторую камеру подрешеточного пространства, увеличивается Гидравлические потери в газоходах при этом уменьшаются по сравнению с потерями в немодифицированном холодильнике Уменьшаются гидравлические потери и на перегородке между первой и второй камерами подрешеточного пространства из-за уменьшения перетока воздуха из первой камеры во вторую Во второй камере подрешеточного пространства давление повышается Расход воздуха через слой клинкера на первой решетке уменьшается, а через слой на второй решетке - увеличивается Суммарный расход воздуха через слои на решетках первой тележки увеличивается Чтобы обеспечить потребный расход вторичного воздуха, увеличивается толщина слоя клинкера на этих решетках. Для уменьшения расхода избыточного воздуха дополнительно уплотняется перегородка между второй и третьей камерами подрешеточного пространства При такой модификации холодильника теплоотдача от воздуха к клинкеру в слое на первой решетке уменьшается, а в слоях на остальных решетках -увеличивается Увеличивается и суммарная теплоотдача от клинкера к воздуху в холодильнике Температура клинкера на выходе из модифицированного холодильника оказывается ниже, чем в случае немодифицированного холодильника

Разработанные модели и программы расчета теплообмена колосникового холодильника позволяют проводить анализ работы холодильников и исследовать возможности по оптимизации теплообмена Первоначально для исследований был принят

среднестатистический вариант немодифицированного холодильника «Волга — 75СА» ОАО «Осколцемент» Были приняты жесткие условия равенства расхода избыточного воздуха в немодифицированном и модифицированном вариантах холодильников Это требование приводит к большому значению коэффициента сопротивления межкамерной перегородки между второй и третьей камерами модифицированного холодильника (в 2,3 раза больше, чем в немодифицированном) Такой коэффициент сопротивления можно реализовать только установкой дополнительных перегородок, что практически невозможно Поэтому исследования носили теоретический, а не практический характер. Но исследования показали основное - модификация холодильника улучшает теплообмен в холодильнике и снижает температуру клинкера на выходе го холодильника Результаты анализа показывают, что в рассматриваемом случае за счет модификации холодильника теплообмен в нем увеличился на 4,9 %, температура клинкера на выходе снизилась на 59 °С, температура вторичного воздуха повысилась на 20 °С

Совместные экспериментальные и теоретические исследования с ОАО «Осколцемент» по модификации реальных холодильников «Волга-75СА» показали, что модификация холодильников приводит к снижению температуры клинкера на выходе на 20-25 °С Результаты численного анализа теплообменных процессов в немодифицированном и модифицированном холодильниках приведены в табл 1 и 2

Основные эффекты при модификации холодильника увеличивается суммарная теплоотдача в холодильнике, снижается температура клинкера на выходе из холодильника, снижаются потери напора в газоходах примерно на 500 Па

Модифицированная схема холодильника внедрена в практику ОАО «Осколцемент»

Таблица 1

Параметры теплообменных процессов немодифицированного

№ решетки I II Ш(1) 111(2) IV £

Р, Па 1400 540 314 314 255

h, м 0,252 0,252 0,350 0,350 0,350

Qvh, нм3/с 19,466 12,728 4,626 1,836 6,804

Qbt, QffiB, HM3/c 36,820 8,640 45,460

W, кВт 12691 4326 986 284 710 18996

Ткл,°С 501,34 222,30 152,65 131,94 78,51

Qvhi, Qvm, hm3/c 45,460 0

ДРЬ ДР2, Па 992 0

Таблица 2

Параметры теплообменник процессов модифицированного

№ решетки I И Ш(1) Ш(2) IV 2

Р, Па 1400 1150 550 550 425

Ь, м 0,300 0,300 0,450 0,450 0,450

0™, нм3/с 7,255 23,020 6,545 2,738 9,765

Овт, Оизб, нм3/с 36,820 12,503 49,322

кВт 9154 7789 1325 346 708 19322

Ткл, °С 712,80 229,29 135,31 109,68 55,23

<3™, Отав, нм3/с 21,269 28,053

ДРЬ ДР2, Па 217 467

Обозначения в таблицах Р — давление в подрешеточной камере; Ь - толщина слоя клинкера, Рун - расход воздуха, СЫт, СЫзб - расход вторичного и избыточного воздуха, W — теплоотдача; Ткл — температура клинкера в конце решетки, <Зуш, Оуш - расход воздуха через первый и второй газоходы, ДРЬ АР2, — потери напора в первом и втором газоходах

В четвертой главе осуществлен синтез советующей адаптивной беспоисковой системы оптимизации теплообмена в холодильнике с подстраиваемой детерминированной моделью процессов

Система управления колосниковым холодильником представляется как трехконтурная система.

Контур 1 Управление расходом воздуха в печь. Контур 2 Стабилизация давления в холодной камере. Контур 3 Система оптимизации теплообмена в холодильнике. Оптимизация теплообмена достигается за счет рационального распределения потоков воздуха в холодильнике и выбора толщин слоев клинкера на решетках, обеспечивающих охлаждение клинкера до минимально возможной, а нагрев вторичного воздуха - до максимально возможной температуры

Возможным и целесообразным для управления холодильниками «Волга - 75СА» может оказаться использование адаптивной советующей системы по оптимизации теплообмена Разработка такой советующей системы возможна с использованием в качестве моделей процессов разработанных математических моделей процессов теплообмена Основное математическое обеспечение модели (программа расчета теплообмена и идентификации модели и программа прогноза теплообмена в холодильнике) также разработаны

Схема системы управления холодильником с советующей системой приведена на рис 3

Рис 3 Схема системы управления холодильником с советующей системой

Советующая система выполняет следующие функции

1) по неполной информации о процессах в холодильнике на основании промышленных экспериментов проводит восстановление теплообменных и аэродинамических процессов и осуществляет идентификацию параметров модели В результате строится базовый вариант процессов в холодильнике,

2) на основании информации о базовом варианте процессов в холодильнике проводит прогноз - расчет вариантов процессов в холодильнике для выяснения возможностей оптимизации теплообмена в холодильнике анализирует зависимость теплотехнических параметров холодильника от давления в первой камере, от толщин слоев клинкера на горячей и холодной решетках и т п

Эта информация (наряду с информацией о базовом процессе) в удобном и наглядном виде представляется машинисту

В качестве примера приводится прогноз теплообмена в модифицированном холодильнике при повышенном давлении в первой камере (табл 3) и расчет теплообмена и общего расхода воздуха при различных значениях толщин слоев клинкера для выявления оптимального режима работы холодильника (табл. 4).

Таблица 3

Прогноз теплотехнических параметров холодильника

при увеличенном давлении в первой камере

№ решетки I II Ш(1) ВД2) IV Б

Р, Па 1500 1240 582 582 445

Ь, м 0,318 0,318 0,450 0,450 0,450

Оун, нм3/с 7,128 22,515 7,176 3,019 10,557

Овт, <Зизб, нм3/с 36,820 13,576 50,396

кВт 10022 8280 1414 349 676 20741

Ткл,°С 718,34 225,96 127,43 101,72 49,98 |

Таблица 4

Расчет зависимости теплообмена и общего расхода воздуха

Р, =1400 Па Ь2, м 0,30 0,35 0,40 0,45

Ьь м 0,3027 0,3015 0,3007 0,3001

т 1 кл конечн, к ' 54,08 52.92 53,41 55,23

Ох, нм3/ч 183756 181926 179924 177559

Р, =1500 Па ь2, м 0,30 0,35 0,40 0,45

Ьь м 0,3216 0,3201 0,3191 0,3184

Ткл КОНСЧН, С 51,09 49,27 49.10 49,98

Ое, нм3/ч 186912 185292 183413 181422

Таким образом, имеется реальная возможность построения советующей адаптивной беспоисковой системы оптимизации теплообмена в холодильнике с подстраиваемой детерминированной моделью процессов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе решена актуальная задача оптимизации теплообмена в колосниковых холодильниках цементных печей Задача эта решается с использованием модификации холодильника и схемы его работы, оптимизирующей теплообмен, и с применением советующей системы по оптимизации теплообмена в холодильнике

Основные результаты диссертационной работы следующие 1 Разработана математическая модель теплообменных процессов в холодильнике, алгоритм идентификации параметров модели и программа расчета теплообмена и идентификации параметров модели

2 Разработана приближенная модель фильтрации и теплоотдачи с осреднением теплофизических характеристик воздуха и клинкера и модель аэродинамики холодильника На основе этих моделей создана программа расчета взаимосвязанных процессов фильтрации, теплоотдачи и аэродинамики - программа прогноза теплообмена в холодильнике

3 Предложена модификация холодильника и схемы его работы, обеспечивающая улучшение теплообмена Суть модификации состоит в работе холодильника с полностью открытой шиберной заслонкой второго газохода и в дополнительном уплотнении межкамерной перегородки между второй и третьей камерами подрешеточного пространства Совместные с ОАО «Осколцемент» экспериментальные и теоретические исследования показали, что в модифицированном холодильнике улучшается теплообмен, снижается температура клинкера на выходе и гидравлические потери газоходов. Модификация холодильника «Волга-75СА», оптимизирующая теплообмен, внедрена в практику работы ОАО «Осколцемент»

4 Разработана советующая адаптивная беспоисковая система оптимизации теплообмена в холодильнике с подстраиваемой детерминированной моделью процессов Создано оригинальное математическое обеспечение для модели процессов советующей системы (программа расчета теплообмена и идентификации модели холодильника и программа прогноза теплообмена в холодильнике), обеспечивающее функционирование советующей системы - идентификацию модели по данным промышленного эксперимента и проведение вычислительных экспериментов по исследованию возможностей оптимизации теплообмена в холодильнике

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Федоренко А Б Математическая модель теплообменных и аэродинамических процессов в колосниковом холодильнике / А Б Федоренко, В Г Рубанов // Материалы Международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». - Вестник БГТУ - 2003. - № 6 - С 225 - 232

2 Федоренко А Б. Моделирование работы контура максимизации теплосъема с решеток колосникового холодильника цементной печи [Электронный ресурс]. Конкурс на лучшую зюшЬпк-разработку / А Б

Федоренко - Электрон дан - M, 2004 - режим доступа, www matlab exponenta ru/simulink/book3/5 php

3 Федоренко A Б Анализ и оптимизация теплообменных процессов в колосниковых холодильниках цементных печей / А.Б Федоренко II Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» - Вестник БГТУ. - 2005 — № 11 -С 97-109.

4 Федоренко А Б Модель теплообмена в колосниковом холодильнике / А Б Федоренко // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» -Вестник БГТУ - 2005 - № 11. - С. 109 - 112

5 Федоренко А Б К вопросу построения оптимальной системы управления колосниковым холодильником / А Б Федоренко, В Г Рубанов // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» - Вестник БГТУ - 2005 -№ И - С. 112-117

6 Математическое моделирование и анализ теплообменных процессов в колосниковых холодильниках / В П Кудрявцев, В В. Степанов, В Г Рубанов, А Б Федоренко // Цемент и его применение — 2006 -№2 -С 79-82

7 Федоренко А Б Математическое моделирование и управление теплообменом в колосниковом холодильнике / А Б Федоренко // Материалы XIX Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ - 19, 30 мая - 2 июня 2006 г Сборник трудов, т 6, секция 12 «Автоматизация технических систем и процессов» -Воронеж ВГТА, 2006 -С 150-154

8. Оптимизация теплообмена в колосниковых холодильниках цементных печей / В П Кудрявцев, В В Степанов, А Б Федоренко, Б 3 Федоренко // Цемент и его применение - 2007 - № 3 - С 52-56

9 Федоренко А Б Советующая система оптимизации теплообмена в колосниковом холодильнике / А Б Федоренко // Материалы Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (XVIII научные чтения), 18-19 сент 2007 г Сборник докладов, ч 6 «Информационные технологии в управлении техническими системами и моделировании» Белгород БГТУ, 2007 - С 152-157

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Федоренко Артем Борисович

Анализ, оптимизация и управление теплообменом в колосниковых холодильниках цементных печей

Подписано в печать « 20 » ноября 2007 г Формат 60x84/16. Уел печ. л 1 Тираж 100 экз. Заказ № 'II

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ колосникового холодильника как теплотехнического объекта и объекта управления.

1.2. Исследование существующих математических моделей процессов теплообмена в колосниковом холодильнике.

1.3. Оценка состояния проблем анализа, оптимизации и управления теплообменом в колосниковых холодильниках.

1.4. Постановка задач исследования.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В КОЛОСНИКОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКАХ.

2.1. Выбор подхода к построению моделей процессов теплообмена в колосниковых холодильниках.

2.2. Разработка модели фильтрации и теплоотдачи в колосниковом холодильнике.

2.3. Разработка приближенной модели фильтрации и теплоотдачи в холодильнике с осреднением температуры.

2.4. Определение оптимальной толщины слоя клинкера.

2.5. Построение математической модели аэродинамики колосникового холодильника.

2.6. Идентификация модели теплообмена в холодильнике.

2.7. Программа расчета теплообмена и идентификации модели холодильника.

2.8. Программа расчета фильтрации, аэродинамики и теплоотдачи по приближенной модели (программа прогноза теплообмена в холодильнике).

2.9. Выводы.

3. АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА

В КОЛОСНИКОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКАХ.

3.1. Состояние проблемы оптимизации теплообмена в колосниковых холодильниках.

3.2. Оптимизация теплообмена в колосниковых холодильниках.

3.3. Оптимизация теплообмена в колосниковых холодильниках «Волга-75СА» ОАО «Осколцемент».

3.4. Выводы.

4. СОВЕТУЮЩАЯ СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В КОЛОСНИКОВОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ.

4.1. Система управления колосниковым холодильником.

4.2. Построение экстремальной системы с поиском и стабилизацией максимума теплообмена. Исследование работы контура максимизации теплосъема с клинкера на решетках холодильника методом моделирования.

4.3. Разработка советующей системы оптимизации теплообмена в холодильнике «Волга-75СА».

4.4. Выводы.

Актуальность. В странах СНГ более 80 % цементного клинкера получают во вращающихся обжиговых печах. Доля клинкера в стоимости портландцемента достигает 70 - 80 %. Поэтому исследования по интенсификации и оптимизации производства клинкера были и остаются актуальными.

Центральной проблемой является интенсификация и оптимизация процессов обжига клинкера в цементных печах.

Процесс охлаждения клинкера неразрывно связан с обжигом клинкера. Охлаждение клинкера в холодильнике - важный процесс в теплотехническом и технологическом отношениях. Из зоны охлаждения вращающейся печи клинкер выходит с температурой 1200 - 1300 °С. Достаточно быстрое охлаждение его в холодильнике способствует фиксации жидкой фазы в стекловидном состоянии, препятствует росту кристаллов клинкерных минералов, замедляет разложение алита, что улучшает размол и активность клинкера.

Для обеспечения эффективной работы печного агрегата «цементная печь + холодильник» клинкерный холодильник должен обеспечить подачу в цементную печь необходимого количества вторичного воздуха с максимально возможной температурой, максимально возможное охлаждение клинкера, минимальный расход избыточного воздуха и минимальные потери тепла в окружающую среду через корпус [1-3].

Охлаждение клинкера в холодильнике преследует две основные цели: максимальное снижение температуры клинкера и максимальный возврат (рекуперацию) теплоты в печь.

Наибольшее распространение в странах СНГ получили колосниковые переталкивающие клинкерные холодильники. Они наиболее оптимальны при решении задач рекуперации тепла и охлаждения клинкера и более гибки в управлении [4-7].

При оптимизации режима работы колосникового холодильника решаются следующие основные задачи:

- максимальное использование тепла охлаждаемого клинкера с поддержанием максимально высокой температуры и потребного расхода вторичного воздуха;

- охлаждение клинкера до температуры ниже 100 °С с тем, чтобы в последующем обеспечить эффективность помола цемента в мельницах и устойчивую работу транспортных, складских и дозирующих устройств;

- предотвращение пылевыделения из системы холодильника и клинкерного транспортера;

- увеличение срока службы колосников.

Несмотря на то, что доля тепла, связанная с охлаждением клинкера, составляет всего около 5% от общего расхода тепла, экономия по данной статье теплового баланса имеет первостепенное значение. Сущность такой высокой экономии тепла при охлаждении клинкера заключается в том, что часть теплоты топлива заменяется теплотой горячего вторичного воздуха, при этом снижаются объем и скорость топочных газов и значительно повышается теплообмен в печи. На практике это приводит к уменьшению температуры отходящих газов, улучшению условий образования обмазки в зоне спекания и снижению температуры корпуса печи.

Совершенствование конструкции холодильника в основном должно быть направлено на обеспечение рационального аэродинамического режима, что одновременно приводит к улучшению теплотехнических параметров его работы.

Для исследования возможностей оптимизации теплообмена в холодильниках необходима математическая модель процессов теплообмена (фильтрации воздуха, теплоотдачи от клинкера к воздуху и аэродинамики холодильника), достаточно полно отражающая эти процессы.

Регулирование режима работы колосниковых холодильников осуществляется изменением толщины слоя клинкера на решетках по всей длине холодильников за счет скорости их движения, количества воздуха, подаваемого на охлаждение клинкера, и распределения его по камерам.

Использование систем управления колосниковым холодильником может обеспечить его работу в оптимальном режиме со стабильной подачей в печь потребного количества вторичного воздуха с максимально возможной температурой и охлаждением клинкера до минимально возможных значений.

Последовательность технологического процесса и наличие самостоятельных органов управления на печах и холодильниках позволяют рассматривать их как самостоятельные агрегаты и решать задачи управления для каждого из них в отдельности. При этом для каждого из агрегатов формулируются частные критерии, вытекающие из общей задачи управления. Например, для печи с колосниковым холодильником критерием оптимизации работы печи может быть минимизация удельного расхода топлива, а критерием управления холодильником при этом будет максимизация теплообмена.

Хотя режим работы колосникового холодильника зависит от режима работы печи, он может рассматриваться как самостоятельный агрегат, если управление им обеспечивает выполнение целевых функций, согласованных с критерием управления печным агрегатом:

- управление расходом вторичного воздуха (стабилизация разрежения в головке печи);

- максимизация теплообмена в холодильнике.

Колосниковый холодильник является агрегатом более простым, чем вращающаяся печь. Для повышения эффективности вращающихся печей холодильники могут быть оснащены системами автоматического или автоматизированного управления, при этом система автоматического управления печью может отсутствовать. Это дает повышение показателей агрегата «печь + холодильник» благодаря снижению уровня возмущений по разрежению в головке печи, увеличению возврата тепла в печь со вторичным воздухом и стабильному охлаждению клинкера до заданных температур.

Возможности совершенствования разработанных систем управления холодильником далеко не исчерпаны. Перспективным является применение микропроцессорной техники и создание более совершенных алгоритмов управления со статической оптимизацией и динамической стабилизацией на базе адаптивных моделей процессов [7-10].

Оптимизация и оптимальное управление теплообменными процессами в колосниковом холодильнике являются, таким образом, актуальными проблемами.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является оптимизация теплообмена в колосниковом холодильнике цементной печи за счет модификации холодильника и схемы его работы, обеспечивающей рациональный аэродинамический режим и связанное с этим улучшение теплообмена, и за счет использования при управлении теплообменом в холодильнике адаптивной советующей системы с подстраиваемой моделью, обеспечивающей улучшение теплообмена и выбор рациональных режимов работы холодильника.

Поставленная цель достигается благодаря решению следующих основных задач:

- разработка математической модели фильтрации и теплообмена в холодильнике, алгоритма идентификации модели и программы расчета теплообмена и идентификации параметров модели по неполной информации о реальных процессах в холодильнике, получаемой из промышленного эксперимента;

- разработка приближенной математической модели с осреднением температуры взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена и программы расчета этих процессов в холодильнике для анализа возможностей оптимизации теплообмена;

- оптимизация теплообмена в холодильнике за счет модификации холодильника и схемы его работы, обеспечивающей рациональный аэродинамический режим и связанное с этим улучшение теплообмена;

- разработка адаптивной советующей системы с детерминированной подстраиваемой моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификации модели и программой прогноза теплообмена) по управлению теплообменом в холодильнике.

Научную новизну работы составляют:

- математическая модель фильтрации и теплообмена в холодильнике, алгоритм идентификации модели и программа расчета теплообмена и идентификации модели по неполной информации о реальных процессах в холодильнике, приближенная математическая модель взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена и программа расчета этих процессов в холодильнике (программа прогноза теплообмена), которые достаточно полно отражают реальные процессы в холодильниках и позволяют анализировать эти процессы, исследовать возможности оптимизации теплообмена в холодильниках и могут быть использованы как модели процессов в адаптивной советующей системе с моделью по управлению теплообменом;

- выявленная возможность оптимизации теплообмена в холодильнике за счет рационализации его аэродинамики и связанная с этим предложенная модификация холодильника и схемы его работы, дающая улучшение теплообмена;

- предлагаемая адаптивная беспоисковая оптимальная советующая система с детерминированной моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификации и программой прогноза теплообмена) по управлению теплообменом в холодильнике.

Практическая значимость работы заключается:

- в разработанной инженерной методике исследования возможностей оптимизации теплообмена в холодильнике за счет рационализации аэродинамики холодильника;

- в предлагаемой адаптивной оптимальной советующей системе с моделью по управлению теплообменом в холодильнике, позволяющей улучшить теплообмен и снизить температуру клинкера на выходе из холодильника. Внедрение результатов исследований. Результаты исследований в части оптимизации теплообмена в колосниковом холодильнике за счет рационализации аэродинамики внедрены в ОАО «Оско л цемент»; в результате модификации холодильника и схемы его работы температура клинкера на выходе из холодильника снижена на 20 - 25 °С. На защиту выносятся:

1) математическая модель фильтрации и теплообмена, алгоритм идентификации модели и программа расчета теплообмена и идентификации модели колосникового холодильника;

2) приближенная модель взаимосвязанных процессов фильтрации, аэродинамики и теплообмена с осреднением температуры и программа расчета этих процессов (программа прогноза теплообмена в холодильнике);

3) модификация холодильника и схемы его работы, обеспечивающая оптимизацию теплообмена и снижение температуры клинкера на выходе из холодильника;

4) адаптивная беспоисковая советующая система по управлению теплообменом с детерминированной подстраиваемой моделью процессов (с программой расчета теплообмена и идентификацией модели холодильника и программой прогноза теплообмена в холодильнике). Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г. Белгород, 2003 г.); на интернет-конкурсе simul ink-разработок (www.matlab.Exponenta.ru, 2004 г.; www.matlab.exponenta.ru/simulink/ book3/5.php); на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г. Белгород, 2005 г.); на Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» - ММТТ-19 (г. Воронеж, 2006 г.); на Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (г. Белгород, 2007 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 работах (в том числе 5 работ без соавторов): 2 статьи опубликованы в журнале, рекомендованном ВАК РФ, 6 докладов - в трудах конгресса и конференций, одна работа опубликована в электронном ресурсе интернет-конкурса simulink-разработок журнала Exponenta.ru [11-19].

Методы исследования. В работе при решении задач были использованы методы аэрогидродинамики [20, 21], теории тепломассообмена [22 - 25], математической физики [26 - 28], теории систем и системного анализа [29 -32], теории управления [33 - 38] и методы математического моделирования [39 - 43]. Численное моделирование выполнено на ПЭВМ с использованием пакетов "Mathcad", "MatLab" и специализированного программного обеспечения, разработаннго в среде Borland Delphi.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 119 страницах машинописного текста, включая список использованной литературы из 68 наименований, и двух приложений.

Основные результаты диссертационной работы следующие.

1. Разработана математическая модель теплообменных процессов в холодильнике, алгоритм идентификации параметров модели и программа расчета теплообмена и идентификации параметров модели.

2. Разработана приближенная модель фильтрации и теплоотдачи с осреднением теплофизических характеристик воздуха и клинкера и модель аэродинамики холодильника. На основе этих моделей создана программа расчета взаимосвязанных процессов фильтрации, теплоотдачи и аэродинамики - программа прогноза теплообмена в холодильнике.

3. Предложена модификация холодильника и схемы его работы, обеспечивающая улучшение теплообмена. Суть модификации состоит в работе холодильника с полностью открытой шиберной заслонкой второго газохода и в дополнительном уплотнении межкамерной перегородки между второй и третьей камерами подрешеточного пространства. Совместные с ОАО «Осколцемент» экспериментальные и теоретические исследования показали, что в модифицированном холодильнике улучшается теплообмен, снижаются температура клинкера на выходе и гидравлические потери газоходов. Модификация холодильника «Волга-75СА», оптимизирующая теплообмен, внедрена в практику работы ОАО «Осколцемент».

4. Разработана советующая адаптивная оптимальная беспоисковая система управления теплообменом в колосниковом холодильнике с подстраиваемой детерминированной моделью процессов. Создано оригинальное математическое обеспечение для модели процессов советующей системы (программа расчета теплообмена и идентификации модели холодильника и программа прогноза теплообмена в холодильнике), обеспечивающее функционирование советующей системы: идентификацию модели по данным промышленного эксперимента и проведение вычислительных экспериментов по исследованию возможностей оптимизации теплообмена в холодильнике. Советующая система управления теплообменом обеспечивает улучшение теплообмена в колосниковом холодильнике и снижение температуры клинкера на выходе из холодильника.

1. Колбасов В.М., Леонов И.И., Сулименно JI.M. Технология вяжущих материалов. М.: Стройиздат, 1987. - 432 с.

2. Мазуров Д.Я. Теплотехническое оборудование заводов вяжущих материалов. -М.: Стройиздат, 1982.-288 с.

3. Ходоров Е.И. Печи цементной промышленности. JL: Стройиздат, 1968. -456 с.

4. Древицкий Е.Г., Добровольский А.Г., Коробок А.А. Повышение эффективности работы вращающихся печей. М.: Стройиздат, 1990. -225 с.

5. Кпассен В.К. Обжиг цементного клинкера. Красноярск: Стройиздат, 1994. -322 с.

6. Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Огаркова Т.А. Наладка и теплотехнические испытания вращающихся печей на цементных заводах. М.: Стройиздат, 1962.-244 с.

7. Интенсификация процессов обжига цементного клинкера / А.В. Лощинская, А.Е. Мягков и др. М.: Стройиздат, 1966. - 175 с.

8. Ицелев Р.И., Кацман А.Д., Шидлович В.И. Автоматизированное управление обжигом при производстве клинкера. Л.: Стройиздат, 1978. - 151 с.

9. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов / B.C. Кочетков, Л.Р. Немировский и др. -Л.: Стройиздат, 1981.-456 с.

10. Гинзбург И.Б., Смолянский А.Б. Автоматизация цементного производства. -Л.: Стройиздат, 1986.- 191 с.

11. B.Г. Шухова. 2005. - № 11. - С. 97 - 109.

12. Кудрявцев В.П., Степанов В.В., Рубанов В.Г., Федоренко А.Б. Математическое моделирование и анализ теплообменных процессов в колосниковых холодильниках // Цемент и его применение. 2006. - № 2.1. C. 79-82.

13. Федоренко А.Б. Математическое моделирование и управление теплообменом в колосниковом холодильнике // Математические методы в технике и технологиях» ММТТ 19: Сб. трудов XIX Междунар. конф. -Воронеж: изд-во ВГТА, 2006. - Т. 6. - С. 150 - 154.

14. Кудрявцев В.П., Степанов В.В., Федоренко А.Б., Федоренко Б.З. Оптимизация теплообмена в колосниковых холодильниках печей // Цемент и его применение. 2007. - № 3. - С. 52 - 56.

15. Альтшуль А.Д., Животовский JI.C., Иванов Л.Г. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиздат, 1987. - 415 с.

16. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. - 840 с.

17. Беляев Н.М. Основы теплопередачи. Киев: Выща школа, 1989. - 344 с.

18. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. Л.: Химия, 1968.- 511 с.

19. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия, 1979. - 176 с.

20. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982.-472 с.

21. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: изд-во МГУ, 1999.-800 с.

22. Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров. М.: Мир, 1985. - 384 с.

23. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. -М.: УРСС, 2003.-782 с.

24. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Гурьева Л.В. Оптимизация теплообменных процессов и систем. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 192 с.

25. Острейковский В.А. Теория систем. М.: Высшая школа, 1997. - 240 с.

26. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. - 368 с.

27. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / Швыдкий B.C., Спирин Н.А. и др. М.: Интермет инжиниринг, 1999. - 520 с.

28. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. -М.: Наука, 1979.-629 с.

29. Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов B.P. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 2003. - 615 с.

30. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1985.-448 с.

31. Ногин В.Д., Протодьяконов И.О., Евлампиев И.И. Основы теории оптимизации. М.: Высшая школа, 1986. - 384 с.

32. Цирлин A.M. Оптимальное управление технологическими процессами. -М.: Энергоатомиздат, 1986.-400 с.

33. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы. -М.: Энергоатомиздат, 1987.-256 с.

34. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике. -М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 496 с.

35. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику. М.: изд-во МФТИ, 1994.-528 с.

36. Кафаров B.C., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

37. Мышкис А.Д. Элементы теории математических моделей. М.: Наука, 1994.-192 с.

38. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем. -Минск: Дизайн ПРО, 2004. 640 с.

39. Воробьев Х.С., Мазуров Д.Я. Теплотехнические расчеты цементных печей и аппаратов.-М.: Высшая школа, 1962.-351 с.

40. Павлов В.Ф., Никифорова Н.М. Теплотехника и теплотехническое оборудование заводов промышленности строительных материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1965. - 572 с.

41. Холодильники колосниковые КС 25, КС - 35, КС - 50, КС - 75. Техническое описание: инструкция по эксплуатации 1953.00.000.ТО.Э. -М.: В/О «СОЮЗГЛАВСТРОМЗАГРАНПОСТАВКА», 1977. - 77 с.

42. Ходоров Е.И., Шморгуненко Н.С. Техника спекания шихт глиноземной промышленности. М.: Металлургия, 1978. - 320 с.

43. Воробьев Х.С., Мазуров Д.Я., Соколов А.А. Теплотехнологические процессы и аппараты силикатных производств. М.: Высшая школа, 1965. -774 с.

44. Левченко П.В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа, 1968. - 368 с.

45. Проектирование цементных заводов / Ред. П.В. Зозуля, Ю.В. Никифоров. -СПб.: Синтез, 1995.-446 с.

46. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.В. Руднев и др.- М.: Машиностроение, 1982. 424 с.

47. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - 560 с.

48. Гроп Д. Методы идентификации систем. -М.: Мир, 1979. 304 с.

49. Андерсен Д., Тоннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. М.: Мир, 1990. - Т. 1,2. - 728 с.

50. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена. М.: Мир, 1988. - 544 с.

51. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1988.-480 с.

52. Теплотехника / А.П. Баскаков, Б.В. Берг и др. М.: Энергоатомиздат, 1991.- 224 с.

53. Печные агрегаты цементной промышленности / С.Г. Силенок, Ю.С. Гризак, В.Н. Лямин и др. М.: Машиностроение, 1984. - 168 с.

54. Патент РФ на изобретение № 2145946 «Способ охлаждения цементного клинкера» / В.К. Классен, И.Н. Борисов, С.А. Перескок, Е.В. Текучева, В.В. Степанов и др. 27.02.200, бюл. № 6.

55. Кацман А.Д., Вейнгер С.Н. Методика получения динамических характеристик колосникового холодильника из уравнений Шумана / АСУ и вычислительная техника в промышленности строительных материалов: Труды ВИАСМ. Д.: Стройиздат, 1974.

56. Миндолин С.Ф. Концентрационные фазовые переходы в твердых растворах алюмоферритов кальция и их влияние на свойства цементного клинкера. -Диссертация канд. техн. наук. Белгород: изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004.-172 с.

57. Классен В.К. Основные принципы и способы управления вращающейся цементной печью // Цемент и его применение. 2004. - № 2. - С. 39-42.

58. Мордвинцев П.И. Опыт освоения и эксплуатации мощных вращающихся печей цементной промышленности / Цементная и асбестоцементная промышленность / МПСМ СССР. М.: ВНИИЭСМ, 1988. - Вып.З. - 64 с.

59. Методы классической и современной теории автоматического управления / Методы современной теории автоматического управления / Ред. Н.Д. Егупов. М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - Т. 3. - 748 с.

60. Мелихов А.Н, Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. -М.: Наука, 1990. 272 с.

61. Анхимюк В.Л. Теория автоматического управления Минск: Вышейшая школа, 1979. - 352 с.

62. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Л.: Политехника, 1991. - 270 с.

63. Мирахмедов Д.А., Рахимов Т.Н. Идентификация в АСУ технологическими процессами. Ташкент: Фан, 1977. - 168 с.