автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Оптимизация параметров низкотемпературных поверхностей нагрева котлов

На правах рукописи

Ковалев Михаил Васильевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА КОТЛОВ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

ООЗ162369

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск 2007

003162369

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский политехнический университет»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Загромов Юрий Александрович

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, доцент

Крайнов Алексей Юрьевич, Томский государственный университет

кандидат технических наук, профессор

Видин Юрий Владимирович, Сибирский федеральный университет

Ведущая организация НП «Региональный центр управления

энергосбережением» (г. Томск)

Защита диссертации состоится «13» ноября 2007 года в 17 00 часов на заседании диссертационного совета К 212 269 04 при Томском политехническом университете по адресу 634050, г Томск, пр Ленина, 30, ауд. 406 (4 корпус ТПУ)

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Томский политехнический университет» по адресу г Томск, ул Белинского, 55

Автореферат разослан «12» октября 2007 г Ученый секретарь

диссертационного совета ---А С Заворин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Хвостовые поверхности котельных агрегатов (экономайзер, воздухоподогреватель, утилизатор теплоты) находятся в конце конвективного газохода и омываются дымовыми газами со сравнительно низкой температурой Они в большей степени, чем другие поверхности, страдают от золового износа и отложений летучей золы на трубах Перечисленные факторы влияют на эффективность и надежность этих объектов

В результате интенсификации процессов теплообмена можно добиться существенного уменьшения массы, габаритов и цены экономайзеров, воздухоподогревателей, утилизаторов теплоты

Однако стремление к компактности теплообменника ограничивается требованиями технологичности, ремонтопригодности, что приводит к поиску некоторого компромиссного решения

В процессе эксплуатации имелись случаи существенного снижения характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева. Во многом это объясняется выбором типа теплообменника, недостаточной проработкой схемных решений на стадии проектирования, выполняемых часто по упрощенным методикам «вручную»

Актуальность темы обосновывается состоянием отечественной энергетики, в составе которой более 70% котельных агрегатов устаревших проектов, обладающих низкой эффективностью и надежностью Дальнейшая их эксплуатация без реконструкции еще больше усугубит ситуацию Успешность этой процедуры во многом зависит от точности и автоматизации методик прогнозирования характеристик заменяемых узлов В последнее время участились публикации по усовершенствованию низкотемпературных поверхностей нагрева Диссертация соответствует основным направлениям научной деятельности Томского политехнического университета - «Разработка методов и средств повышения надежности и эффективности эксплуатации энергетических объектов»

Распространенные методики расчета характеристик теплообменных аппаратов представляют собой громоздкие выражения, в которые подставляются табличные значения свойств рабочих тел или специальных функций, привлекаются номограммы и т п., что снижает точность окончательных результатов При вычислениях на микрокалькуляторах основное время тратится на запись промежуточных результатов Для выявления эффективных характеристик агрегатов необходимо выполнять многовариантные расчеты Поэтому целесообразно такого рода работу исследователя выполнять с помощью персонального компьютера

Цель работы. Усовершенствование и автоматизация методик расчета характеристик эффективности и надежности экономайзеров

(гладкотрубных, оребренных), воздухоподогревателей (каскадных, с плотным пучком), конденсационных теплоутилизаторов Основные задачи исследования:

1 оптимизация характеристик гладкотрубных и оребренных экономайзеров,

2 совершенствование и автоматизация методик расчета характеристик воздухоподогревателей,

3 автоматизация методик теплового расчета и оптимизация утилизаторов теплоты

Научная новизна диссертации заключается в следующем - создан комплекс программ в среде «Турбо Паскаль» расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева паровых котлов, являющийся основой системы их автоматизированного проектирования,

-впервые реализованы методики расчета эффективных характеристик оребренных поверхностей нагрева экономайзеров и утилизаторов теплоты, основанные на численном решении оптимизационных задач с ограничениями,

-установлено, что в диапазоне реально используемых толщин ребер, скоростей обдува дымовыми газами не обеспечиваются максимальные значения суммарной и удельной массовой тепл ©производительности, отводимой развитой поверхностью экономайзера парового котла

Практическая значимость работы заключается в том, что использование созданного методического обеспечения для расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева позволит сократить сроки и снизить затраты на разработку эффективных проектов

Предложенные автоматизированные методики оценки эффективности и надежности низкотемпературных поверхностей нагрева могут использоваться инженерами по эксплуатации энергетического оборудования для его диагностирования Получены акты передачи методик в опытную эксплуатацию

Внедрение автоматизированных методик в учебный процесс позволит студентам сократить время на рутинные «ручные» вычисления, повысит их точность и даст возможность выполнять параметрический анализ

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность результатов, полученных по автоматизированным методикам, осуществлялась проверками участков программ (вычислений значений специальных функций, теплофизических свойств энергоносителей, температурного напора в перекрестно-точных теплообменниках), а также сравнением с результатами решения известных задач, полученных «вручную» На защиту выносятся:

1 Результаты теплового и конструктивного расчетов экономайзера, полученные на основе усовершенствованной и автоматизированной методики

2 Расчет технико-экономических и надежностных характеристик

каскадных трубчатых воздухоподогревателей на основе усовершенствованной и автоматизированной методики

3 Автоматизированная методика теплового расчета утилизатора теплоты

Апробация работы. Результаты работы докладывались на международной конференции «Сопряженные задачи механики, информатики и экологии» (Горно-Алтайск, 2004), всероссийских научно-технических конференциях «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2005), «Современные техники и технологии» (Томск, 2006, 2007), «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 2006), «Энергетика Эффективность Надежность Безопасность» (Томск, 2006), восьмой всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и специалистов (Магнитогорск, 2007), международной дистанционной научно-практической конференции (Новочеркасск, 2007), совещаниях производственных предприятий

Публикации. Основные результаты диссертационной работы представлены в трудах вышеперечисленных конференций, а также в журналах «Известия ТПУ», «Известия ВУЗов. Проблемы энергетики», реферируемых ВИНИТИ Всего по материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе учебное пособие.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения Объем диссертации составляет 139 страниц, включая 23 рисунка, 27 таблиц Список использованных источников содержит 110 наименований

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель работы, новизна и практическая ценность полученных результатов, представлены положения, выносимые на защиту

В первой главе приведен обзор литературы по основным схемам современных воздухоподогревателей, экономайзеров, утилизаторов теплоты и методам расчета их характеристик Отмечено, что практически не встречается работ, описывающих усовершенствования методик расчета их тепловых и конструктивных характеристик за счет привлечения современных подходов к описанию температурных напоров, учета зависимости теплофизических свойств теплоносителей от температуры, численных методов решения трансцендентных уравнений, вычисления определенных интегралов и т п Анализ эффективности проводится раздельно Последовательное исследование низкотемпературных поверхностей нагрева основывается на комплексном подходе с учетом тепловых, конструктивных, надежностных и экономических характеристик При этом прослеживается путь продуктов сгорания от котла до окружающей среды Для снижения

трудоемкости и повышения точности нахождения теплофизических и геометрических характеристик теплообменников целесообразно автоматизировать современные методики их проектирования

Во второй главе приведены автоматизированные тепловой и конструктивный расчеты характеристик гладкотрубных экономайзеров, а также реализована на персональном компьютере методика расчета характеристик оребренной конвективной поверхности водяного экономайзера

Расчет геометрических характеристик экономайзеров является трудоемкой задачей, включающей привлечение табличных данных по физическим свойствам воды и дымовых газов, номограмм для определения степеней черноты углекислого газа, водяного пара, поправочного коэффициента. Отдельные стадии расчета представляют собой итерационные алгоритмы

Методика теплового расчета характеристик гладкотрубных экономайзеров основывается на использовании баланса теплоты, переданной дымовыми газами и воспринятой водой

е2 = рк&г = а=2 -О

Коэффициент теплоотдачи для турбулентного режима течения воды определялся по формуле М А Михеева

В связи с тем, что число рядов вдоль потока неизвестно, расчет велся для третьего ряда по формуле коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к трубам

Иия = 0,41е, Ке°6Рг°'33, аг3 = \

В приближенных методиках для упрощения расчета делается ряд допущений (температура стенки трубы близка к температуре воды и меньше на 20 °С среднеарифметической температуры дымовых газов, замена перекрестноточной схемы движения теплоносителей на противоточную и цилиндрической стенки на плоскую при расчете коэффициента теплопередачи), которые вносят определенную погрешность в результат.

Предлагаются следующие приемы, позволяющие автоматизировать процедуру расчета геометрических характеристик экономайзера и повысить точность Учитывая то обстоятельство, что изменения температур дымовых газов и воды в экономайзере достаточно узки, для учета зависимости теплофизических свойств от температуры применен интерполяционный многочлен Лагранжа второй степени

1 ьОс-а>о-о* ('„-а*,-¿У1 {ч

Здесь /0. /2 - три значения температуры; у0, уи у2 - три значения соответствующего теплофизического свойства.

Степень черноты трехатомных газов

Б, = 1 - ехр(- kgr„plr), k = f°'78 + 1^b? -1 Yi _0,37-^V 5 [ojlbfaT, Jl 1000 J

где г = r„„ „-суммарное значение объемных долей трехатомных газов и

У! aOJ Н2О

водяных паров; kg - коэффициент ослабления лучей дымовыми газами Коэффициент лучистой теплоотдачи аг = ЗДЗе^ - (гя / Tj\i{\-TJTHl).

Расчет среднего температурного напора осуществлялся по формуле для многократного перекрестного тока

где параметры Р и R вычислялись следующим образом

^ = ('11- '.2 )/('..-'*.); R= ('» - hi )/('„ - t,2 )

Коэффициент теплопередачи от дымового газа к воде учитывал кривизну стенки трубы

Описанный алгоритм был реализован в среде «Turbo Pascal» В табл 1 приведены результаты расчета характеристик экономайзера

_ Таблица 1

Результаты расчета а МВт Коэффициенты теплоотдачи в теплопередачи, Вт/(м2 К) А г, °С F, м2 шт и м

0-1, си, а,, к„

Краснощекое 42 4550 81,6 9,9 88,3 447 1070 86 77,5

На ПК 41,96 4708 83,6 11,4 93,0 441,7 1021,4 85 75,0

Методика «ручного» расчета характеристик экономайзера, в которой учитываются свойства сжигаемого топлива, изгибы труб и т д, используемая в расчетах паровых котлов весьма трудоемка В ходе ее реализации возникает необходимость использования табличных данных для термодинамических свойств воды, физических характеристик продуктов сгорания, коэффициента тепловой эффективности водяного экономайзера

В ходе автоматизации описанной методики зависимость удельного объема и энтальпии воды учитывались по интерполяционным формулам г = Д, + Вжр, +С,р] +Впр*, р, =5-р! 10, (м3/кг),

= Ел + Fwp^ + <3„р* + К„р'у, (кДж/кг)

Результаты «ручного» расчета и по разработанной программе представлены в табл 2

Поскольку интенсивность передачи теплоты от дымовых газов к воде невысока, то для увеличения поверхности теплообмена трубы экономайзеров снабжаются поперечным оребрением с наружной стороны В результате экономайзеры становятся компактнее, чем гладкостенные

При проектировании таких теплообменников актуальными являются вопросы определения их рациональных геометрических параметров В

зависимости от назначения теплообменника к нему предъявляется ряд дополнительных требований Например, минимальные габаритные размеры или минимальный вес

Таблица 2

Результаты расчета Энтальпии дымовых газов и воды, кДж/кг <2г кДж/кг °с Дг, °С

\г К\ Кг

Безгрешное 9533 7087 1206 1383,2 2426 310 138,6

Данные ПК 9528,1 7090,3 2422,2 1250,4 1420,2 309,0 139,0

Результаты расчета Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, Вт/(м2 К) Я, м2 ^ рь м2 шт

а,„ <*ь а» к» лл

Безгрешное 10,9 81,9 92,8 65,9 5106 1,284 5,0

Данные ПК 6,9 82,1 89,0 63,2 5570 1,136 7,0

В инженерной практике расчета развитых поверхностей теплообмена наибольшее распространение получил метод теплового расчета, который основывается на системе уравнений баланса тепловых потоков, передаваемых через оребренную стенку

Общее количество переданной теплоты складывается из количества теплоты, отданного всеми ребрами и количества теплоты, отданного гладкой поверхностью между ребрами

=е„+&=+«,2^(4-пзр)

Количество отведенной теплоты от одного ребра находится так

где /^Кр-фМ^)

Эффективность ребра этого профиля рассчитывается по выражению

При «ручных» расчетах используются номограммы для нахождения аь Ер, что вносит пофешность в результат Для автоматизации подобной работы была составлена программа расчета характеристик оребренных экономайзеров Значение щ вычислялось по формуле, из нормативного метода, учитывающей высоту и шаг ребра Расчет значений модифицированных функций Бесселя производился по интерполяционным формулам Осуществлялось сравнение участков вычислений значений модифицированных функций Бесселя с табличными результатами Эксплуатация этой программы показала, что с уменьшением толщины ребра 8

снижается <2рс, однако удельная теплопроизводительность ребра возрастает (рис. 1). Цифры над графиками обозначают: вариант 1 - 5;, = 5 мм; 2 - 8р = 1 мм. При этом шаг ребра хр уменьшался в таких пределах: вариант !- от 22

до 5 мм; вариант 2 - от 24 до 5 мм. Скорость дымовых газов

принималась равной 9 м/с. Коэффициент теплоотдачи возрастал в следующих диапазонах: вариант 1-от 38,6 до 57,2 Дж/(м2К), вариант 2 -от 36,7 до 56,5 Дж/(м2К), при этом значение аг= 43,3 Дж/(м2К).

Использование большего числа ребер приводит к увеличению Ег и слабому снижению эффективности ребра. Для более тонких ребер происходит уменьшение как £,„ так и Ет (рис. 2).

40

80

120

Рис. 1. Зависимость абсолютного и удельного количества теплоты от количества ребер при различной их толщине

Ер

0,5

0,3 0,1

____ Ер

Ег--

1 <г _ — -

-- 2

Ет 16,0

8,0 0

= 5 мм

40

80

120

Рис. 2. Зависимость эффективности одиночного ребра и оребренной трубы от количества ребер при различной их толщине

«к, ат, Вт/(м2оС)

Снижение н^ в три раза при привело к уменьшению ак, а7 (рис, 3), а Ег снизилось до 6,4.

Однако крепление большего количества ребер при малом шаге между ними усложняет технологию изготовления и эксплуатации этого узла экономайзера.

Установлено, что в диапазоне реально используемых толщин ребер, скоростей обдува дымовыми газами не

обеспечиваются максимальные значения суммарной и удельной массовой теплопроизводи-

тельности, отводимой развитой

Рис. 3. Зависимость коэффициентов теплоотдачи оребренной и гладкой трубы от количества ребер

тепловой поток, в монографии Керн Д.,

поверхностью парового котла.

Для оптимальной радиального прямоугольного отводящего

экономайзера

определения толщины ребра профиля, максимальный

Краус А. «Развитые поверхности

9

6р, мм

Рис. 4. Зависимость отведенной теплоты и эффективности радиального ребра от его толщины

Ч». \ Вт !

30 !

20

15

0

1- а= 42 Вт/(м К)!

2- а= 52 Вт/(м" К)[

Рис. 5. Зависимость отведенной теплоты радиального ребра от его толщины при различных коэффициентах теплоотдачи

0,875

0.750

0,625

0,500

I- 42 Вт/(м К) ¡2- а= 32 Вт/(м: К)

5„, ММ

Рис. 6. Зависимость эффективности радиального ребра от его толщины при различных коэффициентах теплоотдачи

теплообмена» использовался

аналитический метод анализа исходной целевой функции. Такой подход корректен, если рассматриваемая задача относится к задачам безусловной оптимизации. Однако в реальной ситуации имеются ограничения на размеры ребра, поэтому

оптимизационная задача является условной. В диссертации был применен один из методов поиска для численного исследования целевой функции, используемый и для условных задач оптимизации.

Как видно из представленных на рис. 4 результатов, экстремумов целевой функции в этом диапазоне изменения 5Р не наблюдается.

Рассмотрен вариант постановки условной задачи оптимизации. Необходимо определить оптимальную толщину радиального ребра, отводящего максимальное количество теплоты, чтобы 8Р < 4 мм.

Используя зависимость ца = /1{£>р),

изображенную на рис. 4, получаем, что толщине др = 4 мм соответствует с/та>1 = 29 Вт.

На рис. 5 показано влияние а на значение отведенной теплоты.

Кривая 1 соответствует исходному значению интенсивности охлаждения а = 42 Вт/(м2 К), в варианте 2 - а - 32 Вт/(м: К). Видно, что достаточно широк диапазон толщин ребра, когда становится малым возрастание количества отведенной теплоты, т.е. с/с/0/ с15 = 0 ■

Соответствующее изменение эффективности ребра при

варьировании его толщины представлено на рис. 6.

В третьей главе описаны усовершенствованные и автоматизированные методики теплового расчега трубчатых воздухоподогревателей, в том числе имеющих каскадное исполнение. Проведен анализ тепловых и надежностных характеристик тесных шахматных пучков труб.

Одна из модификаций КТВП представляют собой (рис. 7) систему вертикально расположенных стальных труб.

Известна методика «ручного» теплового расчета КТВП, предложенная А.Е. Ямпольским, в которой используются номограммы для определения температурных напоров и графический метод решения трансцендентного уравнения. Однако применение ее для параметрического анализа занимает много времени и вносит погрешность в результаты.

Для расчета ВП считаются заданными общая схема КТВП и

конструктивные характеристики каждого хода (участка). Известны также основные режимные параметры: температура подмешиваемого холодного воздуха температура газов на входе в КТВП 0„ь средний водяной эквивалент (расходная теплоемкость) газов в КТВП, водяной эквивалент теоретически необходимого количества воздуха относительная

доля воздуха Р„2 на выходе из КТВП.

Задача заключается в выборе такой температуры входной порции воздуха /м, и такого распределения по участкам и байпасам каскадной части, чтобы обеспечивались одновременно отсутствие низкотемпературной коррозии и максимальное охлаждение уходящих дымовых газов.

Предполагалось, что коррозионная стойкость будет обеспечена, если минимальная температура стенки в КТВП не ниже некоторого безопасного значения которое находится по

методике А.Е. Ямпольского. Принимался следующий принцип: будет достигнуто наименьшее значение если в каждом участке КТВП соблюдается условие 15т = Тогда задача сводится к выбору таких долей расходов воздуха через байпасы ДР/, и через участки КТВП р,, а также температуры /у, при которых соблюдается условие /ут = Этот выбор осуществляется всегда и единственным образом.

Калорифер

Рис. 7. Расчетная схема каскадного трубчатого воздухоподогревателя

Пронумерованные по ходу воздуха участки КТВП показаны на рис 7 В некаскадной части известны расход воздуха р„2 (утечки не учитываются), коэффициенты теплоотдачи ай„, а>т и теплопередачи к„ (Вт/м2К) Для расчета необходимо найти значение параметра р^ =(©„, -©„2 )/(©„, -'„,)' который при «ручных» расчетах определялся с помощью соответствующей номограммы методом итераций

1 Вычислялись параметры = и^ /(р„2щ} У„ = к„Н„1лм1, (Я - поверхность

нагрева, м2) Задавалось нулевое приближение

По упомянутой номограмме определялась поправка к логарифмическому температурному напору \|/(Л„, Ра), представляющая собой отношение температурных напоров при многократном перекрестном токе (Дгс) к противотоку (Дгр)

2 Вычислялось следующее приближение Р® по формуле

р(.)= ехр[У„(Д,-1)м/]-1

" Л„{ехр[7„(л„-1)ч/]-1}

3 Определялась относительная погрешность 5Р = (/^ - Р® Если

8Р > 0,01, то в качестве Р^ принималось значение Р® и повторялся п 1

Для автоматизации процедуры определения поправочного коэффициента ц/ использовались выражения для средних температурных напоров для противотока и многократного перекрестного тока (1)

Определив Р„ и задав любое значение /„) (например, 1,л = вычислялась /,т по формулам

'„2 ='„>+ЯЛ (©„,-'„,)>

= +К®»1 -^2)ехр(-К„)+(/„2 -/„,)ехр(-0;5Г„ )]/(! + «„/а^)

После этого находилась вспомогательная величина

Вя=Ь,т -Г.,Ж, (2)

а затем окончательные значения

Именно при tn\, определенной по формуле (2), минимальная температура стенки в некаскадной части будет равна

Для каскадной части использовались уравнения, связывающие концевые температуры среду-го участка КТВП

где Х] = у/, /(р,н-Д У, = к,!!, /([З^Д к, = аЬ1/аа , а Е,=е(х^) -специальная функция, используемая для описания теплопередачи в перекрестно-точных теплообменниках, определяемая таким образом

X, г,

Л I ' I О (I

где /0(г) - модифицированная функция Бесселя первого рода мнимого аргумента нулевого порядка.

Для КТВП, имеющих площадь поверхности в несколько тысяч квадратных метров, нахождение ее с погрешностью в несколько процентов дает экономию (или перерасход) металла в несколько тонн

В табл 3 представлены результаты расчета характеристик КТВП Как видно, результаты расчета участков каскадного ТВП, полученные по аналитическим формулам, практически совпадают, исключение составляет температура продуктов сгорания на различных ступенях каскада. Это обусловлено погрешностью определения Х) и Ер осуществляемого при «ручном» расчете с использованием номограммы и применением графического метода решения трансцендентного уравнения

Таблица 3 Расчетные параметры КТВП

Результаты расчета Параметры

Некаскадная часть

Яз У, ¿шп В3 <31 '32 ®32

из «ручн » 1,23 1,93 0,59 0,91 163 0,116 124,5 252 196,8

на ПК 1,23 1,93 0,60 0,88 163 0,116 124,7 249,4 197,7

Каскадная часть

Кг Уг <21 Ег *2 Р* лр2 ©22

из «ручн » 18,1 73,3 0,987 136,8 0,454 1,205 0,707 0,34 170,0

на ПК 18,2 73,3 0,988 136,6 0,567 1,304 0,654 0,40 163,5

К, 'и Е1 Х\ Р« АР, ©12

из «ручн » 19,80 36,7 1,08 137,5 0,491 0,806 0,578 0,130 165,6

на ПК 19,85 36,7 1,08 137,5 0,415 0,776 0,602 0,052 151,4

Для расширения возможностей программы расчета в нее был добавлен блок, позволяющий находить значения коэффициентов теплоотдачи а^, аЬп и коэффициента теплопередачи кп для шахматного пучка труб

Таким образом, предложена усовершенствованная методика теплового расчета каскадного ТВП, с помощью которой легко можно осуществить параметрический анализ задачи путем варьирования исходных данных В ней использован блок автоматизированного расчета характеристик теплообменников с перекрестно-точным течением теплоносителей

Рассмотрен вопрос, связанный с надежностью теплообменников с тесным шахматным пучком труб В соответствии с методологией принимались во внимание стадии проектирования, изготовления и эксплуатации.

При изготовлении суперплотных теплообменников возникает технологическая проблема, заключающаяся в строгом дистанцировании труб Для относительных шагов труб а, <1,05 1,10 зазоры между обычно применяемыми трубами 32 42 мм столь незначительны, что даже небольшие отклонения в шагах могут существенно повлиять на поле скоростей в теплообменнике, а при некоторых значениях 0! даже запирать отдельные проходы для среды, омывающей пучок

Эту проблему специалистами ЗиО предлагается решить путем установки дистанцирующих колечек на трубах Кроме того, при низких давлениях внутренней среды можно перейти на использование труб увеличенного диаметра

Изготовление компактных пакетов с прецизионной точностью повышает издержки, что будет препятствовать широкому их применению на практике.

Известно, что эксплуатация газифицированных теплоиспользующих установок предусматривает необходимость проведения мероприятий по предотвращению конденсации влаги на стенках металлической поверхности, омываемых продуктами сгорания Для суперплотных теплообменников такие исследования не проводились

Таким образом, затруднена оценка использования суперкомпактных шахматных пакетов из-за недостаточно полного исследования ряда факторов, влияющих на долговечность и ремонтопригодность

В четвертой главе описана автоматизированная методика расчета

характеристик утилизатора

-.1__теплоты и вариант

АД/ \— оптимизации его

характеристик по

энергетическому критерию Наиболее перспективно

для ТЭЦ водогрейных

и

Рис 8 Схема двухступенчатого конденсационного теплообменника

1 - котел, 2 — конденсационный теплообменник

3 - высокотемпературная ступень

4 - низкотемпературная ступень, 5 - сетевой насос,

6 - химводоочистка, 7 - подогреватель 2-й ступени ХВО

I - подпиточная вода, II- контур сетевой воды

крупных котельных использование двухступенчатых КУТ

(рис 8) с нагревом в высокотемпературной ступени сетевой воды, а в низкотемпературной ступени подпиточной воды котла или теплосети

Расчет утилизатора

теплоты производится на основе уравнения, выражающего зависимость теплового потока от разности энтальпии газов и энтальпии насыщенной парогазовой смеси при температуре стенки. * = -Кг)Рн =«'

где Рь - наружная и внутренняя поверхности теплообмена, м2, /„, -температура воды, °С, - энтальпии газов и насыщенной парогазовой

смеси при кДж/кг, которые однозначно связаны аппроксимирующим соотношением

Кг =18,8ехр(0,0533О+сД/г4 -(„) (3)

Уравнение (3) имеет неизвестную /,2 и решается методом итераций Значение 1Р определяется (с точностью ± 0,1 °С) по влагосодержанию газов х0 с помощью интерполяционной зависимости. 1р = 16,351п(250х0)

Величина разности температур газов и стенки в граничном сечении по аналогии с поверхностными экономайзерами принимается равной /„-/, = 40 50 °С

Далее выполняется отдельный расчет сухой и конденсационной зон. В сухой зоне начальная разность температур газов и стенки составляет Д/0 = - 1зк, а конечная равна Мк = 40.50 °С

Соответственно определяется средняя разность температур газов и стенки Мс и значение теплового потока.

Теплопроизводительность и поверхность нагрева сухой зоны определяются по соотношениям.

&а =С-О' Рс = ЬОс'Чч где Сся, С„ - массовые расходы сухих газов и воды, кг/с, с„ - теплоемкость воды, кДж/(кг К)

Теплопроизводительность и поверхность нагрева конденсационной зоны рассчитываются по уравнению = рД/гс, в котором в качестве расчетного

значения ДАС используется среднеинтегральное значение разности [к^ - ) Текущее значение hg выражается соотношением

А, (4)

где В = Юс? = (кы0 - \ -

После интегрирования с использованием (3) и (4), получено

КЬ _ , „, ,2 \ 35][ехр(*УдА)-ехр(й;/л0)] АК = Г-~Т = ««о + ---Г--—ч-

Для конденсационной зоны определяются теплопроизводительность тепловой поток и поверхность теплообмена

= ^ - к ) = с„ - /,„0 ), дк - рАйс, ^ = да /

Таблица 4 Результаты расчета параметров высокотемпературной ступени

Параметры АЬЯС2, кДж/(кгс г ) Яве, ГДж/ч А^вг, кДж/(кгс г) Яве, МДж/(м2ч) Рк. м2

Результаты «ручного» 293 32,7 166 37 885

Результаты ПК 288,7 33,6 113,3 26,4 1270,2

Таблица 5. Результаты расчета параметров низкотемпературной ступени

Параметры кДж/(кгс г) 0.НС,, ГДж/ч ААяс, кДж/(кгс г ) Йнс, МДж/(м2ч) Рис м2

Результаты «ручного» 140 30,1 130г5 29,1 1033

Результаты ПК 135,2 30,2 125,8 29,3 1027,7

Как видно, значения тепловосприятий высокотемпературной ступени и низкотемпературной ступени при средней отопительной нагрузке <2,н оказались близкими между собой При снижении ()„, тепловосприятие высокотемпературной ступени увеличивается, а при повышении £~)0, -уменьшается, достигая своего минимума 10 12 %), как показали расчеты, выполненные «вручную», при ()„, = 1 Это объясняется переходом всей поверхности высокотемпературной ступени на работу в режим сухого охлаждения

Отмечено, что полученное в расчете соотношение поверхностей нагрева КУТ и котла получилось примерно таким же, как и котлов с обычными ребристыми экономайзерами ВТИ, однако при установке последних в условиях сухого охлаждения при значительно более высоких температурах уходящих газов за котлом (250 300 °С) прирост КПД котла не превышает 4 5 %

Как видно из описанной методики, она достаточно громоздка и поэтому целесообразно ее автоматизировать

Алгоритм был реализован в виде программы, с добавлением блока вычисления коэффициента конвективной теплоотдачи при поперечном омывании коридорных пучков труб

Результаты исследования отклонения температуры обратной воды от среднего значения, отражены в данных табл 6.

Таблица 6

Параметры Рве М2 ^нс м2 Р< м2 Аг], % да %

т2 = 48 °С, 1361,5 1316,2 2677,8 13,3 16,4

т2 = 50 °С, 1313,6 1062,8 2376,5 12,3 15,3

т2 = 52 °С, 1238,0 875,3 2113,4 11,3 14,0

Как видно, изменения т2 на 2 °С оказывают большое влияние на площадь поверхности теплообмена низкотемпературной ступени и суммарной площади поверхности теплообмена Соответственно этот фактор приводит к изменению металлоемкости Аналогичным образом осуществляется анализ влияния других параметров, использованных в описанной методике расчета

В приближенной методике расчета оптимальных конструктивных характеристик ребристых утилизаторов теплоты для котлов, предложенной Е Н Бухаркиным, оптимальная толщина ребра рассчитывалась по формуле для плоской стенки с использованием поправочного коэффициента

В качестве целевых функций использовались уравнения для удельных объемной теплопроизводительности, Вт/м3,

д/К„6 =аДз,23-0,236й;,/г1)фД2 + г]/й,)+^/г1)] (5)

и массовой, Вт/кг,

2,02(1-0,1 бЗ^АХ) (б)

МоЬ р„,[й3 /Ц +2к;/Х +1,188,/(акр)]

Для выявления оптимальной величины использован метод приравнивания к нулю первой производной уравнений (5) и (6) по гх при фиксированных значениях остальных параметров Получено трансцендентное уравнение С3(5,97^-1,32) _ 0,27С,Й, , (2,44 + С,+0,178С2/>,)_ ^ 0 54 (1)

О 46 + „146 + ~2 (-з1 '

'1 'I Г\

Г г - Р"2^ Г -2'5 ,0"3

~~ л ' 2 л ' ~ *

а. ' х * А;8^65

Предложено выражение для определения оптимальной толщины ребра в виде

5р = а, ¡Ар[1 + 0,35 \п(кр + Ак2^ АИ2^! %.

Оптимальные толщины ребер приведены в табл 7

Таблица 7

Толщина ребра, мм- Высота ребра, мм

10 20 30 40 50

чугун 0,23 0,75 1,63 2,55 3,85

алюминий 0,07 0,23 0,45 0,75 1,12

нержавеющая сталь 0,35 1,2 2,1 4,2 5,1

Результаты численного решения трансцендентного уравнения, полученные в работе, представлены на рис 9

Коэффициент теплоотдачи находился по аппроксимационному выражению, а коэффициент оребрения вычислялся по формуле Кривые с номером 1 соответствуют шагу между ребрами - 5 мм, кривые с номером 2 -^=13 мм

(1р, мм

50

40

30

20

_1_ 2

8„, мм

Рис. 9. Зависимость оптимальной высоты от толщины ребер из алюминия (сплошные линии) и чугуна (пунктирные) при различных шагах

На рис. 10 изображены

соответствующие значения удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты.

Максимальные значения удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты достигаются при таких малых толщинах ребер, которые не применяются в котельных агрегатах.

Разработанные в среде «Турбо

Паскаль» программы расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева могут быть использованы в методике

диагностирования технического

состояния низкотемпературных

поверхностей нагрева,

устанавливающей отклонение

выбранного диагностического

показателя от значения, рассчитанного по математической модели для конкретных эксплуатационных условий теплообменников.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ !. Создан комплекс программ в среде «Турбо Паскаль» расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева паровых котлов, являющийся основой системы их автоматизированного проектирования.

2. Установлено, что в диапазоне реально используемых толщин ребер, скоростей обдува дымовыми газами не обеспечиваются максимальные

значения суммарной и удельной массовой теплопроизводительности, отводимой развитой поверхностью экономайзера парового котла.

3. Усовершенствована и автоматизирована методика теплового расчета каскадного ТВП, в которой использованы блоки численного интегрирования и решения трансцендентного уравнения. Получено, что значение поверхности теплообмена на 12 % меньше, чем по «ручной» методике.

Рис. 10. Зависимость удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты от толщины ребра при различном шаге ребер из алюминия (сплошные линии) и чугуна (пунктирные линии): 1 - 5п = 5 мм: 2 = 13 мм

4 На основе автоматизированной методики теплового расчета конденсационных утилизаторов теплоты уходящих газов установлено, что отклонение температуры обратной воды на один-два градуса от номинального значения, приводит к изменению площади поверхности теплообмена низкотемпературной ступени на 23,8 %

5 Реализована методика расчета эффективных характеристик оребренных поверхностей нагрева утилизаторов теплоты, основанная на численном решении условной задачи оптимизации, которая дает заниженные на 23 25 % по сравнению с приближенной методикой значения массы расходуемого металла теплообменника

6 Разработанные программы расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева могут быть использованы в методике диагностирования технического состояния низкотемпературных поверхностей нагрева, устанавливающей отклонение измеренного показателя от расчетного для конкретных эксплуатационных условий

7 Автоматизированные методики расчета характеристик теплообменников описаны в пособии и используются в учебном процессе

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Голдаев С В, Загромов Ю А, Ковалев М В Методика автоматизированного теплового расчета суперплотного шахматного пучка труб // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии Материалы Международной конференции - Томск Изд-во Том Ун-та 2004 - С 54-55

2 Голдаев С В, Загромов Ю А, Ковалев М В О надежности теплообменников с тесным шахматным пучком труб // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии Материалы Международной конференции -Томск Изд-во Том Ун-та 2004 - С 55-56

3 Голдаев С В , Ковалев М В Автоматизация расчета поверхности нагрева трубчатого воздухоподогревателя // Материалы двенадцатой Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика Экология Надежность Безопасность» -Томск Изд-воТПУ 2006 - С 218-220

4 Голдаев С В, Ковалев М В Усовершенствованная методика теплового расчета каскадного трубчатого воздухоподогревателя // В кн Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики- Доклады Всероссийской научной конференции - Томск Изд-во Том ун-та, 2006 - С 75-76

5. Голдаев С В, Ковалев М В Автоматизированная методика расчета температурного напора в теплообменнике с перекрестным током движения теплоносителя / Труды XII международной научно-практической конференции «Современная техника и технологии» - Т 2 - Томск Изд-во ТПУ, 2006 -С 367-368

6 Голдаев С В, Загромов Ю А, Ковалев М В Решение задач по теплотехнике в среде Турбо Паскаль учебн пособие - Томск Изд-во ТПУ, 2006 -184 с

7. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Расчет каскадного трубчатого воздухоподогревателя на персональном компьютере // Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2007. №3-4. - С. И 8-124.

8. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Усовершенствованная и автоматизированная методика расчета гладкотрубных экономайзеров / Труды XIII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии». Т.З. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - С. 218219.

9. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Расчет на персональном компьютере характеристик оребренных экономайзеров / Труды XIII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии». Т.З. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - С. 216217.

10. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Анализ теплотехнических характеристик оребренных экономайзеров паровых котлов//Известия ТПУ. - 2007. - Т.З 10, №4.-С. 173-178.

П.Ковалев М. В. Реализация на персональном компьютере методики теплового расчета конденсационных утилизаторов теплоты уходящих газов //Теплотехника, экологические проблемы теплоэнергетики, теплофизика. -Томск. Изд-во ТПУ. 2007. - С. 9-12.

12. Ковалев М. В. Методика расчета характеристик оребренных экономайзеров//Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: Материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - 4.2. - С. 25-28.

13. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Методика расчета каскадного трубчатого воздухоподогревателя на персональном компьютере И Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: Материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - Ч.2.-С.36-40.

14. Goldaev S. V., Kovalev М. V. About reliability of exchangers with close chess bunch of pipes // Conjugate problems of mechanics computer science and ecology. Proceedings of the International conference (Jule 5-10, 2004) - Tomsk. - Russia. -p.274.

15. Goldaev S. V., Kovalev M. V. Technique of the automated thermal account of a superdense chess bunch of pipes // Conjugate problems of mechanics computer science and ecology. Proceedings of the International conference (Jule 5-10, 2004) - Tomsk. -Russia. - p.275.

Подписано к печати 11.10.2007. Формат 60x84/16. Бумага «Классика».

Печать RISO. Усл.печ.л. 1,16. Уч.-изд.л. 1,05. _Заказ 815 . Тираж 100 экз._

Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000 1

ИШТНШВОЖТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СХЕМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ И МЕТОДИК ИХ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА.

1.1. Схемы и методики теплового расчета экономайзеров.

1.2. Схемы и методики теплового расчета воздухоподогревателей паровых котлов.

1.2.1. Схемы и методики расчета трубчатых воздухоподогревателей паровых котлов.

1.2.2. Каскадные трубчатые воздухоподогреватели.

1.3. Схемы утилизаторов теплоты.

1.3.1. Суперкомпактные шахматные пакеты труб.

1.3.2. Конденсационные утилизаторы для котлов.

2. ОПТИМИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ЭКОНОМАЙЗЕРОВ.

2.1. Расчет характеристик гладкотрубного экономайзера на персональном компьютере.

2.2. Совершенствование и автоматизация теплового и конструктивного расчетов гладкотрубного экономайзера.

2.3. Оптимизация характеристик оребренных экономайзеров.

2.3.1. Тепловой расчет характеристик одиночного ребра.

2.3.2. Автоматизация теплового расчета характеристик оребренных труб

2.4. Автоматизация процедуры оптимизации размеров ребер.

2.4.1. Определение формы продольных ребер, требующих минимальной затраты материала.

2.4.2. Радиальное ребро, требующее минимальной затраты материала.

3. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ И НАДЕЖНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРУБЧАТЫХ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ

НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ.

3.1. Автоматизация расчета поверхности нагрева трубчатого воздухоподогревателя.

3.2. Усовершенствованная методика теплового расчета каскадного трубчатого воздухоподогревателя.

3.3. Анализ теплоаэродинамических и надежностных характеристик тесного шахматного пучка труб.

4. РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

УТИЛИЗАТОРОВ ТЕПЛОТЫ.

4.1. Автоматизация методики теплового расчета конденсационных утилизаторов теплоты уходящих газов.

4.2. Оптимизация конструктивных характеристик ребристых утилизаторов теплоты для котлов.

Хвостовые поверхности котельных агрегатов (экономайзер, воздухоподогреватель, утилизатор теплоты) находятся в конце конвективного газохода и омываются дымовыми газами со сравнительно низкой температурой. Они работают в условиях высоких давлений, создаваемых продуктами сгорания, воздействия агрессивной среды, и должны обладать коррозионной стойкостью, малыми гидравлическими сопротивлениями, сочетанием эффективности и надежности.

В процессе эксплуатации имелись случаи существенного снижения характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева. Во многом это объясняется выбором типа теплообменника, низкой эффективностью и надежностью аппарата, недостаточной проработкой схемных решений на стадии проектирования, выполняемых часто по упрощенным методикам «вручную».

В экономайзере температура металла имеет наименьшее значение из всех поверхностей, находящихся под давлением, а в холодной части воздухоподогревателя - самое низкое в котельном агрегате. При малой температуре стенок этих поверхностей нагрева становятся весьма вероятными коррозионные их повреждения вследствие конденсации влаги из дымовых газов. Кроме того, экономайзер, воздухоподогреватель и теплоутилизатор в большей степени, чем другие поверхности, страдают от золового износа и отложений летучей золы на трубах. Перечисленные факторы влияют на эффективность и надежность этих объектов.

Значение низкого температурного напора, особенно на входе в экономайзер и на выходе из холодной части воздухоподогревателя должно выбираться на основе технико-экономических расчетов, определяющих условия минимальной стоимости хвостовых поверхностей нагрева при заданной температуре уходящих газов. Однако оптимизация часто заменяется рассмотрением двух-трех вариантов.

Несмотря на различие в конструкциях экономайзера, воздухоподогревателя и утилизатора теплоты, их компоновка оказывается взаимосвязанной, так как тепловая работа предыдущей поверхности влияет на работу последующей. Поэтому необходимо совместное рассмотрение рабочих процессов, протекающих в низкотемпературных поверхностях нагрева.

Возможности повышения эффективности и надежности рекуперативных воздухоподогревателей при традиционном исполнении (гладкотрубные, средней упаковки и т. п.) практически исчерпаны. Предпринимаются попытки решения этой задачи за счет усложнения схем (каскадные), плотности упаковки (суперплотные), перехода на использование труб с навивкой, создания лунок ромбической формы и т. д.

В энергетических паровых котлах применяются трубчатые рекуперативные и вращающиеся регенеративные воздухоподогреватели. С развитием энергетики, с увеличением единичной мощности котельного агрегата роль воздухоподогревателя непрерывно возрастает. Это обусловлено рядом факторов. Температура газов за водяным экономайзером мощных котлов составляет 350.400 °С. В воздухоподогревателе она снижается до 140 . 160 °С. Теплота, отданная газами воздуху, возвращается в топку котла. Подогретый воздух улучшает горение топлива, в результате чего снижается химический и механический недожоги топлива. Благодаря воздухоподогревателю использование теплоты, выделяемой сжигаемым топливом, повышается на 10. 15%, и КПД современных агрегатов достигают 92.94 %. Кроме того, вследствие подогрева воздуха повышается температура в топке, растут температурные напоры в тракте котла и, следовательно, уменьшается масса дорогостоящих поверхностей нагрева, работающих под давлением.

Воздухоподогреватели имеют низкие температурные напоры, что приводит к использованию больших поверхностей нагрева. Затраты металла на воздухоподогреватели достигают одной трети массы поверхности нагрева всего котла и 20 % общей массы металла котла.

Решение проблемы рационального использования топлива связано с использованием вторичных энергетических ресурсов путем установки за энергетическими и отопительными агрегатами, отличающимися недостаточно высокими КПД, утилизаторов теплоты, обеспечивающих снижение основной потери теплоты (с уходящими газами) до значений, возможных по условиям изготовления и размещения этого оборудования и целесообразных по технико-экономическим соображениям.

В результате интенсификации процессов теплообмена можно добиться существенного уменьшения массы и габаритов экономайзеров, воздухоподогревателей, утилизаторов теплоты.

Стремление к минимальной поверхности теплообмена в единице объема теплообменника ограничивается требованиями технологичности, ремонтопригодности, что определяет для конструктора поиск некоторого компромиссного решения. Способы увеличения теплосъема с поверхности теплообмена путем повышения скорости теплоносителей, а также использование оребрения в ряде случаев оказываются малоэффективными.

Как свидетельствует отечественный и зарубежный опыт создания котельного оборудования, повышение эффективности является комплексной проблемой, охватывающей вопросы изыскания соотношения между теплообменом и потерями на сопротивление, вопросы экономического обоснования оптимальности выбора характеристик теплообменного устройства, вопросы удовлетворения технологическим и производственным требованиям.

При эксплуатации низкотемпературных поверхностей нагрева приходится иметь дело с загрязнениями, коррозией от потоков продуктов сгорания, которые порой ликвидирует выигрыш в теплосъеме, полученный за счет усложнения конструкции. Образование отложений во многих случаях обуславливается аэродинамическими факторами (наличие вихревых зон, зон с малыми скоростями и т. д.).

Актуальность темы обосновывается состоянием отечественной энергетики, в составе которой более 70% котельных агрегатов устаревших проектов, обладающих низкой эффективностью и надежностью. Дальнейшая их эксплуатация без реконструкции еще больше усугубит ситуацию. Успешность этой процедуры во многом зависит от точности и автоматизации методик прогнозирования характеристик заменяемых узлов. В последнее время участились публикации по усовершенствованию низкотемпературных поверхностей нагрева. Диссертация соответствует основным направлениям научной деятельности Томского политехнического университета - «Разработка методов и средств повышения надежности и эффективности эксплуатации энергетических объектов».

На современном этапе при разработке и эксплуатации сложного теплоэнергетического оборудования используются методы математического моделирования [1-3], включающие ряд этапов деятельности: 1) физическая; 2) математическая постановка теплотехнической задачи; 3) выбор вычислительного метода и алгоритма; 4) составление; 5) отладка и 6) эксплуатация программы. Данные этапы деятельности нередко выполняются несколькими исследователями (технологами, математиками и программистами) [4].

Автоматизация инженерных расчетов может быть отнесена к четвертому, пятому и шестому этапам [5, 6]. Распространенные методики расчета характеристик теплообменных аппаратов представляют собой громоздкие выражения, в которые подставляются табличные значения свойств рабочих тел или специальных функций, привлекаются номограммы и т. п., что снижает точность окончательных результатов. При вычислениях на микрокалькуляторах основное время тратится на запись промежуточных результатов. Для выявления эффективных характеристик агрегатов выполняются многовариантные расчеты.

Поэтому целесообразно такого рода работу исследователя выполнять с помощью персонального компьютера. Имеются примеры автоматизации теплового расчета котла [7-9]. В обзоре будут представлены работы по совершенствованию низкотемпературных поверхностей котельных агрегатов, осуществляемому с применением громоздких методик.

В настоящей диссертации многочисленные инженерные методики расчета тепловых характеристик исследуемых объектов реализованы в среде Турбо Паскаль, по которому издана масса пособий. Имея опыт составления и эксплуатации такого рода программ, легче перейти на более совершенные программные средства типа Delphi, MathCAD [10], обладающие большим арсеналом математического обеспечения.

Цель работы. Усовершенствование и автоматизация методик расчета характеристик эффективности и надежности экономайзеров (гладкотрубных, оребренных), воздухоподогревателей (каскадных, с плотным пучком), конденсационных теплоутилизаторов.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

1. оптимизацией характеристик гладкотрубных и оребренных экономайзеров;

2. совершенствованием и автоматизацией методик расчета характеристик воздухоподогревателей;

3. автоматизацией методик теплового расчета и оптимизации утилизаторов теплоты.

Научная новизна работы: - создан комплекс программ в среде «Турбо Паскаль» расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева паровых котлов, являющийся основой системы их автоматизированного проектирования;

-впервые реализованы методики расчета эффективных характеристик оребренных поверхностей нагрева экономайзеров и утилизаторов теплоты, основанные на численном решении оптимизационных задач с ограничениями;

-установлено, что в диапазоне реально используемых толщин ребер, скоростей обдува дымовыми газами не обеспечиваются максимальные значения суммарной и удельной массовой теплопроизводительности, отводимой развитой поверхностью экономайзера парового котла.

Практическая ценность работы заключается в том, что использование созданного методического обеспечения для определения характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева позволит сократить сроки и снизить затраты на разработку эффективных проектов.

Предложенные автоматизированные методики оценки эффективности и надежности низкотемпературных поверхностей нагрева могут использоваться инженерами по эксплуатации энергетического оборудования для его диагностирования. Получены акты передачи методик в опытную эксплуатацию (приложение).

Внедрение автоматизированных методик в учебный процесс позволит студентам сократить время на рутинные «ручные» вычисления, повысит их точность и даст возможность выполнять параметрический анализ.

На защиту выносятся:

1. Результаты теплового и конструктивного расчетов экономайзера, полученные на основе усовершенствованной и автоматизированной методики.

2. Расчет технико-экономических и надежностных характеристик каскадных трубчатых воздухоподогревателей на основе усовершенствованной и автоматизированной методики.

3. Автоматизированная методика теплового расчета утилизатора теплоты.

Внедрение результатов работы. Результаты выполненных исследований используются инженерами по организации эксплуатации энергетического оборудования ОАО «Томскэнерго» г. Томска, а также в учебном процессе ТЭФ ТПУ.

Апробация работы. Результаты работы докладывались: на международной конференции «Сопряженные задачи механики, информатики и экологии» (Горно-Алтайск, 2004), на всероссийских научно-технических конференциях «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2005), «Современные техники и технологии» (Томск, 2006, 2007), «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 2006), «Энергетика. Эффективность. Надежность. Безопасность» (Томск, 2006), на восьмой всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и специалистов (Магнитогорск, 2007), на международной дистанционной научно-практической конференции (Новочеркасск, 2007), на совещаниях производственных предприятий.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы представлены в трудах вышеперечисленных конференций, а также в журналах: «Известия ТПУ», «Известия ВУЗов. Проблемы энергетики», реферируемых ВИНИТИ. Всего по материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе учебное пособие.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, приложений.

Эти выводы желательно уточнить, поскольку многочисленные допущения, сделанные для упрощения анализа, могут внести определенную погрешность в полученные результаты. Кроме того, в работе [54] имеется ряд опечаток.

Сравнение с источником [75] показывает, что в формуле (4.27) квадратная скобка должна охватывать коэффициент 1,36. При вычислении поправки Б] по формуле (4.19,а) квадратные скобки не нужны. При переходе от формулы для коэффициента оребрения (4.28), справедливого для общего случая, для частного случая, когда 5S = ОД5r,, sp = 5-10"3 м, в формуле (4.29) вместо коэффициента 705 должно быть значение 235,3.

Известно, что при малом отношении толщины стенки трубы к радиусу трубы, оребренную трубу можно рассматривать как плоскую стенку [109].

Выбор значения шага между ребрами sp = 5 мм не обоснован автором работы [54]. Так, в чугунном водяном экономайзере ВТИ, sp = 25 мм [11].

Погрешность интерполяционного выражения (4.28), справедливого для 8S = 0,\5г{ и sp = 5 мм, будет установлена ниже. После подстановки в формулу (4.27) значение \|/, определенное по формуле (4.29), получена связь коэффициентов теплоотдачи ак и оребрения для теплообменника.

Отметим, что приближение (4.29) не учитывает зависимость ак от sp.

Результаты численного решения трансцендентного уравнения (4.16) представлены на рис. 4.4.

О 1 2 5р, мм

Рис. 4.4. Зависимость оптимальной высоты от толщины ребер из алюминия (сплошные линии) и чугуна (пунктирные) при различных шагах

Коэффициент теплоотдачи находился по аппроксимационному выражению (4.17), а у вычислялся по формуле (4.28). Кривые с номером 1 соответствуют ^ = 5 мм, кривые с номером 2-^=13 мм.

На рис. 4.5 изображены соответствующие значения удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты.

0/М0ь, кДж/кг

30

20

10

0 1 2 5Р, мм

Рис. 4.5. Зависимость удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты от толщины ребра при различном шаге ребер из алюминия (сплошные линии) и чугуна (пунктирные линии): 1 — Эр = 5 мм; 2 - бр = 13 мм

1-7 1 \/

Л I

1

---

Максимальные значения удельной массовой теплопроизводительности утилизатора теплоты достигаются при таких малых толщинах ребер, которые не применяются в котельных агрегатах.

Полученные оптимальные значения кр отличаются от значений из работы [45], помещенных в табл. 4.6. Так, например, чугунной оребренной стенке с кр = 20 мм соответствует Ър = 0,75 мм. Используя графическую зависимость кр и Ър, представленную на рис. 4.4, получаем при йр = 5 мм, Ър = 0,6 мм, а для ¿■р = 13 мм, Ър = 0,7 мм. Погрешность в определении оптимального значения Ър составляет 25 %. Для оребренной стенки из алюминия такой же высоте (табл. 4.6) соответствует Ър - 0,23 мм. По графику на рис. 4.4 при бр = 5 мм, ор - 0,3 мм, а для яр=13мм, Ър - 0,35 мм. В рассматриваемом случае погрешность в определении оптимального значения Ър составляет 23 %.

Таким образом, разработанная автоматизированная методика расчета оптимальных конструктивных характеристик ребристых утилизаторов теплоты применима к оптимизационным задачам без ограничений и дает заниженные на 23.25 % по сравнению с приближенной методикой значения толщин ребер, что приводит к соответствующему снижению массы расходуемого металла теплообменника.

Разработанные в среде Турбо Паскаль программы расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева могут быть использованы в методике диагностирования технического состояния низкотемпературных поверхностей нагрева, устанавливающей отклонение выбранного диагностического показателя от значения, рассчитанного по математической модели для конкретных эксплуатационных условий теплообменников [110].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создан комплекс программ в среде «Турбо Паскаль» расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева паровых котлов, являющийся основой системы их автоматизированного проектирования.

2. Установлено, что в диапазоне реально используемых толщин ребер, скоростей обдува дымовыми газами не обеспечиваются максимальные значения суммарной и удельной массовой теплопроизводительности, отводимой развитой поверхностью экономайзера парового котла.

3. Усовершенствована и автоматизирована методика теплового расчета каскадного ТВП, в которой использованы блоки численного интегрирования и решения трансцендентного уравнения. Получено, что значение поверхности теплообмена на 12 % меньше, чем по «ручной» методике.

4. На основе автоматизированной методики теплового расчета конденсационных утилизаторов теплоты уходящих газов установлено, что отклонение температуры обратной воды на один-два градуса от номинального значения, приводит к изменению площади поверхности теплообмена низкотемпературной ступени на 23,8 %.

5. Реализована методика расчета эффективных характеристик оребренных поверхностей нагрева утилизаторов теплоты, основанная на численном решении условной задачи оптимизации, которая дает заниженные на 23.25 % по сравнению с приближенной методикой значения массы расходуемого металла теплообменника.

6. Разработанные программы расчета характеристик низкотемпературных поверхностей нагрева могут быть использованы в методике диагностирования технического состояния низкотемпературных поверхностей нагрева, устанавливающей отклонение измеренного показателя от расчетного для конкретных эксплуатационных условий.

7. Автоматизированные методики расчета характеристик теплообменников описаны в пособии и используются в учебном процессе.

1. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий /Под ред. О. Т. Ильченко Харьков: Вища школа, 1985. - 383 с.

2. Математическое моделирование источников энергоснабжения промышленных предприятий / А. И. Зайцев, Е. А. Митновицкая, Л. А. Левин, А.Е. Книгин М.: Энергоатомиздат, 1991. - 152 с.

3. Кафаров В. В., Глебов М. Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: учебн. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1991.-400 с.

4. Боглаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование: учебн. пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1990. - 544 с.

5. Соколов А. К., Гусев В. А., Пыжов В. К. Проблемы автоматизации инженерных расчетов в промышленной теплоэнергетике // Изв. вузов: Энергетика, 1989. №6. - С.122-126.

6. Голдаев С. В. О повышении эффективности освоения методов автоматизации инженерных расчетов в промышленной теплоэнергетике Известия ТПУ. 2002. - Т.305. - Вып. 2. - С. 247-251.

7. Глухов Б. Ф. О методе теплового расчета котла с применением персонального компьютера // Электрические станции. 1994. - № 7. - С. 37 -39.

8. Беднаржевский В. С. Математическое моделирование основа систем автоматизированного проектирования паровых котлов//Теплоэнергетика -1997.-№9.-С. 20-23.

9. Беднаржевский В. С., Оскорбин Н. М. Основные положения теплового расчета паровых котлов // Теплоэнергетика. 2002. - № 8. - С. 48 - 50.

10. Очков В. Ф. Теплотехнические расчеты в среде Ма1ЬСас1 // Теплоэнергетика. 2000. - № 2. - С. 73-75.

11. П.Родцатис К. Ф. Котельные установки: учеб. пособие. М.: Энергия, 1977.-432 с.

12. Юдин В. Ф. Теплообмен поперечнооребренных труб. Л.: Машиностроение, 1982.- 189 с.

13. Оребренные поверхности нагрева паровых котлов/Г. И. Левченко, И. Д. Лисейкин, A.M. Капелиович, В. К. Мигай, B.C. Назаренко.- М.: Энергоатомиздат, 1986.- 168 с.

14. Тепловое оборудование и тепловые сети: учеб. для вузов/Г. В. Арсеньев, В. П. Белоусов, А. А. Дранченко и др. М.: Энергоатомиздат, 1988. -400 с.

15. Теплотехника: учеб. для вузов / А. П. Баскаков, Б. В. Берг, О. К. Витт и др. 2-ое изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 224 с.

16. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена. М.: Энергия, 1977.-464 с.

17. Ройзен Л. И., Дулькин И. Н. Тепловой расчет оребренных поверхностей. М.: Энергия, 1977. - 256 с.

18. Письменный E.H. Способы совершенствования теплообменников из поперечно-оребренных труб (обзор). // Промышленная теплотехника 1990. -Т. 12,№ 6-С. 3-9.

19. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача / 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

20. Краснощекое Е. А., Сукомел А. С. Задачник по теплопередаче /4-ое изд. М.: Энергия, 1980. - 288 с.

21. Липов Ю. М., Самойлов Ю. Ф., Виленский Т. В. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 252 с.

22. Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М., Шлейфер Б. М. Расчет паровых котлов в примерах и задачах. М.: Энергоатомиздат, 1991.- 240 с.

23. Воздухоподогреватели котельных установок / Т. С. Добряков, В. К. Мигай, В. С. Назаренко, И. Ф. Новожилов. Л.: Энергия, 1977. - 184 с.

24. Байрашевский Б. А. Повышение надежности трубчатых воздухоподогревателей И Теплоэнергетика 1981. - №5. - С. 23 - 26.

25. Орехов А. П. Повышение надежности работы трубчатых воздухоподогревателей / Изв. вузов: Энергетика, 1982. № 2.

26. Орехов А. П., Коникевич Е. И., Сапожников В. В. Исследование теплоотдачи и сопротивления поперечно-омываемых пучков труб//Изв. вузов. Энергетика. 1986. -№8. - С.102 - 105.

27. Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели / В. К. Мигай,

28. B.C. Назаренко, И. Ф. Новожилов, Т. С. Добряков. Л.: Энергия, 1971. -162 с.

29. Шрайбер П. И. Повышение экономичности, надежности и долговечности регенеративных воздухоподогревателей // Тяжелое машиностроение. 1995. - №7. - С. 32 - 35.

30. Применение новых теплопередающих поверхностей для модернизации воздушных регенеративных подогревателей / Н. И. Серебрянников, А. Е. Зарянкин, Н. А. Зройчиков и др. // Теплоэнергетика. -1999.-№ 12.-С. 40-43.

31. Кирсанов Ю. А. Математическое моделирование тепловых процессов в регенеративных воздухоподогревателях // Теплоэнергетика. 1998. - № 1.1. C. 51-54.

32. Кирсанов Ю. А. Оптимизация температуры подогрева воздуха перед регенеративным воздухоподогревателем//Теплоэнергетика- 2000. №1. -С. 36-38.

33. Липец А. У. По поводу статьи ТКЗ «О критериях оценки РВП и ТВП» // Теплоэнергетика. 1998. - № 2. - С. 75 - 76.

34. Сивцов А. И. Повышение надежности котельных агрегатов СКД ОАО ТКЗ «Красный котельщик» // Электрические станции. 2004. - №5. - С. 22 -24.

35. Шрадер И. Л., ДашчянА. А., Готовский М. А. Интенсифицированные трубчатые воздухоподогреватели//Теплоэнергетика. 1999. -№9. -С. 54-56.

36. Справочник по теплообменным аппаратам /П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В. М. Селиверстов. М.: Машиностроение, 1989. - 366 с.

37. Разработки и внедрение каскадных трубчатых воздухоподогревателей ЗиО / А. У. Липец, И. А. Сотников, С. М. Кузнецова, А. Е. Ямпольский // Теплоэнергетика. 1985. № 1. С. 21 - 26.

38. Каскадные трубчатые воздухоподогреватели на котлах Березовской ГРЭС / А. И. Данилов, Ю. И. Лафа, А. Е. Ямпольский и др. // Теплоэнергетика. -1985. № 1. - С. 26 - 29.

39. Самарджич М., Лафа Ю. И., Работа каскадного воздухоподогревателя на ТЭС Углевик при сжигании высокосернистого бурого угля // Теплоэнергетика. 1999. - № 9. - С. 46 - 50.

40. Ямпольский А. Е. Методика теплового расчета каскадных трубчатых воздухоподогревателей // Теплоэнергетика 1987. - № 11. - С. 76 - 78.

41. Липец А. У., Андреева А. Я. Некоторые новые задачи аэродинамики и теплопередачи в котлах // Теплоэнергетика. 1997. - № 9. - С. 15-19.

42. Липец А. У., Андреева А. Я. Теплообменники из суперплотных шахматных пучков труб // Теплоэнергетика. 2000. - № 10. С. 49 - 50.

43. Бурков В. К., Говоров А. С. Исследование теплоаэродинамических характеристик тесного шахматного пучка труб // Теплоэнергетика. 2000. -№ 10.-С. 51-52.

44. Величко В. И., Лавров Д. А. Оптимальная компактность гладкотрубных шахматных пучков //Теплоэнергетика. 2000. - №10. -С. 53-54.

45. Валуева Е. П., Домороцкая Т. А. Оценка теплогидравлической эффективности рекуперативных теплообменных аппаратов // Теплоэнергетика. 2002. - № 3. - С. 43 - 48.

46. Антуфьев В. М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева М. - Л.: Энергия, 1966. - 184 с.

47. Аронов И. 3. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа / Изд. 2-ое, перер. и доп. Л.: Недра, 1990. - 279 с.

48. Соснин Ю. П., Бухаркин Е. Н. Высокоэффективные газовые контактные водонагреватели /3-е изд. М.: Стройиздат, 1985. - 325 с.

49. Контактные теплообменники / Е. И. Таубман, В. А. Горнев, В. Л. Мельцер и др. Л.: Химия, 1987. - 256 с.

50. Гомон В. И., Пресич Г. А., Навродская P.A. Утилизация вторичных энергоресурсов в отопительных котельных//Водоснабжение и санитарная техника 1990. - № 10. - С. 22 - 25.

51. Бухаркин Е. Н. К вопросу повышения экономичности экологически чистых водогрейных котлов, работающих на природном газе // Промышленная энергетика 1994. -№9-С. 36-41.

52. Кудинов A.A., Калмыков М.В. Повышение эффективности работы конденсационного теплоутилизатора поверхностного типа //Промышленная энергетика 2002. - № 6 - С. 49 - 52.

53. Бухаркин Е. Н. Оптимальные конструктивные характеристики ребристых теплоутилизаторов для котлов//Промышленная энергетика -1991.-Т. 13.-№ 6-С. 32-35.

54. Бухаркин Е. Н. Комплексная оптимизация конструктивных характеристик теплоутилизаторов для паровых и водогрейных котлов // Изв. вузов: Энергетика 1993. - № 9 - 10 - С. 82 - 87.

55. Оптимизация параметров труб с поперечным оребрением в конденсационных теплоутилизаторах / Н. М. Фиалко, Р. А. Навродская, В. Г. Покопов и др. // Промышленная теплотехника 1999. -Т.21, № 1 - С. 27 - 31.

56. Баскаков А. П., Ильина Е. В. Основные факторы, определяющие эффективность глубокого охлаждения продуктов сгорания в газифицированных котельных // Промышленная энергетика. 2004. - № 4. -С. 46-49.

57. Баскаков А. П., Черепанова Е. В. Коррозионная стойкость алюминия в подкисленном конденсате (применительно к аппаратам глубокого охлаждения продуктов сгорания) //Промышленная энергетика. -2005. -№ 7. -С. 29-31.

58. Оценка надежности дымовых труб при использовании контактных экономайзеров для утилизации тепла уходящих газов ТЭС /В. Б. Прохоров, Н. Д. Рогалев, К. Е. Палей и др. // Теплоэнергетика. 2003. - № 2. - С. 3033.

59. Баскаков А. П., Ильина Е. В. Тепломассобмен при глубоком охлаждении продуктов сгорания природного газа //Инженерно-физический журнал. 2002. - Т. 76, № 2. - С. 88 - 49.

60. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) / Изд. 3-е, перераб. и допол. Изд-во НПО ЦКТИ, СПб, 1998. - 256 с.

61. Амосов А. А, Дубинский Ю. А, Копченова Н. В. Вычислительные методы для инженеров: учебн. пособие. 2-ое изд, доп. - М.: Издательство МЭИ, 2003.-596 с.

62. Блох А. Г. Теплообмен в топках паровых котлов. -Л.: Энергоатомиздат, 1984. 240 с.

63. Ривкин С. Л, Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. - 424 с.

64. Ривкин С. Л., Кремневская Е. А. Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов процессов и оборудования электростанций // Теплоэнергетика. 1977. - № 3. - С. 69 - 73.

65. Теория тепломассобмена / С. И. Исаев, И. А. Кожинов, В. И. Кафанов и др. М.: Высшая школа, 1979.

66. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена./ Изд. 5-е, пер. и доп. М.: Атомиздат, 1979. - 415 с.

67. Михеев М. А, Михеева И. М. Основы теплопередачи. / Изд. 2-е, стереотипное. М.: Энергия, 1977. - 344 с.

68. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. / Под ред. М. Абрамовича и И. Стигана. М.: Наука, 1979.-832 с.

69. Голдаев С. В., Загромов Ю. А., Ковалев М. В. Решение задач по теплотехнике в среде Турбо Паскаль: учебн. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2006.-184 с.

70. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники. JL: Госхимиздат, 1961.-820 с.

71. Липец А. У., Ионкина О. Н., Ермаков Г. Н. Усовершенствование конструкций котлов-утилизаторов парогазовых установок //Энергетик. -2006.-№ 1.-С. 30-31.

72. Письменный Е. Н., Легкий В. М. К расчету теплообмена многорядных шахматных пучков труб // Теплоэнергетика. 1984. - № 6. - С. 62-65.

73. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Анализ теплотехнических характеристик оребренных экономайзеров паровых котлов // Известия ТПУ. 2007. - Т. 310, №4.-С. 59-61.

74. Турчак Л. И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987. - 320 с.

75. Андрющенко А. И., Змачинский А. В., Понятов В. А. Оптимизация тепловых циклов и процессов ТЭС М.: Высш. шк., 1974. - 280 с.

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

77. Пантелеев А. В., Летова Т. А. Методы оптимизации в примерах и задачах: учебн. пособие. М.: Высш. шк., 2002. - 544 с.

78. Голдаев С. В. Практикум по математическому моделированию и расчетам теплотехнических систем на ЭВМ. Томск. Изд.-во ТПУ, 2004. -74 с.

79. Авчухов В. В., Паюсте Б. Я. Задачник по процессам тепломассообмена: учебн. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. -144 с.

80. Воскресенский К. Д. Сборник расчетов и задач по теплопередаче. -М.: Госэнергоиздат, 1959.-335 с.

81. Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367 с.

82. Голдаев С. В., Ковалев М. В. Расчет каскадного трубчатого воздухоподогревателя на персональном компьютере // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2007. № 3 - 4. - С Л18 - 124.

83. Ямпольский А. Е. Расчет минимальной температуры металла в трубчатых воздухоподогревателях // Теплоэнергетика. 1983. - № 5. - С. 72 -74.

84. Ямпольский А. Е. Расчет перекрестного тока с неравномерными входными температурами // Теплоэнергетика. 1981. - № 9. С. 70 - 72.

85. Липец А. У., Дирина Л. В. О температурном напоре в теплообменнике с перекрестным током движения теплоносителя // Теплоэнергетика. 1998. - № 4. - С. 32 - 34.

86. Копченова Н. В., Марон Н. А. Вычислительная математика в примерах и задачах. М.: Наука, - 1972. - 368 с.

87. Крылов В. И., Шульгина Л. Т. Справочная книга по численному интегрированию. М.: Наука, 1966. - 372 с.

88. Голдаев С. В., Ляликов Б. А. Основы математического моделирования в теплотехнике: учебн. пособие Томск: Изд.-во ТПУ, 1999. - 106 с.

89. Маньковский О. Н., Толчинский А. Р., Александров М. В. Теплообменная аппаратура химических производств. Л.: Химия, 1976. -368 с.

90. Ямпольский А. Е. Теплообмен при двухходовом перекрестном токе с неравномерными входными температурами//Теплоэнергетика. 1983. -№ 10.-С. 62-65.

91. Антуфьев В. М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева М. - JL: Энергия, 1966. - 184 с.

92. Голдаев С. В., Загромов Ю. А., Ковалев М. В. О надежности теплообменников с тесным шахматным пучком труб // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии: Материалы Международной конференции. Томск. Изд-во Том. Ун-та. 2004. - С. 55 - 56.

93. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС: учебн. пособие для вузов / Г. П. Гладышев, Р. 3. Аминов, В. 3. Гуревич и др.; Под ред. А. И. Андрющенко. М.: Высш. шк., 1991. - 303 с.

94. Мигай В. К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. - 149 с.

95. Мигай В. К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 264 с.

96. Коэффициент тепловой эффективности пучка из оребренных труб / П. А. Березинец и др // Теплоэнергетика. 1987. - № 12. - С. 63 - 65.

97. Определение температуры точки росы продуктов сгорания природного газа /П. П. Безлюдный, Л. Г. Семенюк, В. Н. Николаев, Пересичный М.И. // Изв. вузов. Энергетика. 1986. -№ 12. - С. 89 - 91.

98. Иссерлин A.C. Основы сжигания газового топлива: Справочное пособие. / 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Недра, 1987. - 336 с.

99. Бухаркин E.H. К методике теплового расчета конденсационных утилизаторов тепла уходящих газов//Теплоэнергетика. 1997. - №2. -С. 41-46.

100. Теплообменные аппараты холодильных установок. Л.: Машиностроение, 1986.

101. Евенко В. И. Передача тепла через ребра постоянного сечения при переменном коэффициенте теплоотдачи по высоте ребра // Теплоэнергетика. 2002.-№3,-С. 33-38.

102. Зарубин В. С. Инженерные методы решения задач теплопроводности. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-328 с.

103. Автоматизированная методика расчета характеристик экономайзера парового котла может быть использована для диагностирования технического состояния гладкотрубных экономайзеров, повышая точность и упрощая процедуру проведения параметрического анализа.

104. От Томской ГРЭС-2: От разработчика:

105. Начальник котельного цеха Доцент кафедры «Теоретической ит.н.и » ОЯ 2007 г.

106. Директор OQP «Микроклимат»1. Декан ТЭФ^Дгф-м.н.,1. Кузнецов Г.В. âj)07 г.1. Актпередачи методики теплового расчета двухступенчатого конденсационного утилизатора теплоты уходящих газов

107. От ООО «Микроклимат»: От разработчика:

108. Доцент кафедры «Теоретической и промышленной теплотехники», к.т.н. С/ГТГ Голдаев C.B.у1. Инженер1. Родин А.П. ^ 2007 г.1. Ковалев М.В./Г » ОЯ 2007 г.