автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Повышение эффективности процессов циклически сопряженного теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе с неподвижной кирпичной насадкой

РЫБКИНА ГАЛИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ЦИКЛИЧЕСКИ СОПРЯЖЕННОГО ТЕПЛООБМЕНА В РЕГЕНЕРАТИВНОМ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕ С НЕПОДВИЖНОЙ КИРПИЧНОЙ НАСАДКОЙ

Специальность: 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 МАЙ 2011

Иваново 2011

4846013

Работа выполнена на кафедре «Гидравлика, водоснабжение и водо-отведение» ГОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» (ИГА СУ).

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Елин Николай Николаевич

доктор технических наук, профессор Соколов Анатолий Константинович кандидат технических наук, доцент Кулагин Станислав Михайлович

Ведущая организация: ЗАО "Научно-технический центр

"ЛАГ Инжиниринг"

Защита состоится 27.05 2011 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина» по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская 34, аудитория Б-237.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская 34, ученый совет ИГЭУ.

Тел. (4932) 38-57-12, факс (4932) 38-57-01.

e-mail: uch_sovet@ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», с авторефератом - на сайте ИГЭУ www.ispu.ru

Автореферат разослан «27» апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

А.В. Мошкарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Потери теплоты с уходящими дымовыми газами обычно составляют самую большую часть вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) теплотехнологических процессов, поэтому увеличение глубины их утилизации играет важную роль в решении одной из приоритетных задач экономики России - повышения энергетической эффективности производства.

Как правило, теплота уходящих дымовых газов используется для подогрева воздуха, подаваемого на сжигание топлива. При высоких температурах уходящих дымовых газов, характерных для металлургических печей и некоторых процессов нефтехимии, а также в случае необходимости «вписать» теплоутилизационное оборудование в существующую технологическую установку для этой цели используются теплообменники регенеративного типа, самыми распространенными из которых являются регенераторы с неподвижной кирпичной насадкой.

Повышение эффективности таких систем утилизации теплоты может быть достигнуто путем исследования происходящих в них нестационарных процессов радиационно-конвективного теплообмена и создания на его основе методики выбора оптимальных конструктивных и режимных параметров регенератора. Экспериментальные исследования этих процессов требуют больших затрат времени и средств и, кроме того, существует проблема правомерности использования результатов, полученных на экспериментальной установке, для натурных объектов. Поэтому основным методом исследования тепловых процессов в регенераторах является их математическое моделирование.

Широко применяемые на практике методики расчёта регенеративных подогревателей, основанные на квазистационарных и нульмерных моделях происходящих в них процессов, приводят к грубым ошибкам и не позволяют оптимизировать их конструктивные и режимные параметры.

Целью работы является повышение эффективности систем утилизации тепла с регенеративными теплообменниками с неподвижной кирпичной насадкой в теплотехнологических процессах путем оптимизации их режимных и конструктивных параметров на основе разработки математических моделей происходящих в них процессов циклически сопряженного теплообмена.

Задачами диссертационного исследования являются:

1) построение математической модели тепловых процессов нестационарного циклически сопряженного теплообмена применительно к регенеративным теплообменным аппаратам с неподвижной кирпичной насадкой, образованной сплошными прямоугольными каналами;

2) исследование циклов нагрева и охлаждения насадки и выявление влияния конструктивных и режимных параметров регенератора на температурный режим и эффективность теплообмена;

3) разработка методики поиска оптимального времени полуциклов нагрева и охлаждения, при которых достигается максимальная тепловая мощность регенератора (режимная оптимизация);

4) разработка методики поиска оптимальных геометрических характеристик насадки регенератора, при которых достигается максимальная тепловая мощность регенератора (конструктивная оптимизация);

5) разработка компьютерного инженерного метода расчета процесса нестационарного теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой и его апробация путём сравнения результатов расчёта с литературными и экспериментальными данными.

Объектом исследования является тепловой процесс в регенеративном теплообменнике с неподвижной кирпичной насадкой.

Предмет исследования - температурный режим насадки, греющего газа и нагреваемого воздуха в тепловом цикле работы насадки и возможности управления им.

Обоснование соответствия диссертации паспорту научной специальности 05.14.04 - «Промышленная теплоэнергетика»

Соответствие диссертации формуле специальности

В соответствии с формулой специальности 05.14.04 - «Промышленная теплоэнергетика», объединяющей исследования по совершенствованию промышленных теплоэнергетических систем, по созданию и разработке нового и наиболее совершенного теплотехнического и теплового технологического оборудования, в диссертационной работе разработана математическая модель расчёта нестационарного циклически сопряжённого конвективно-радиационного теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе, позволяющая оптимизировать режимные и геометрические параметры с целью повышения степени утилизации теплоты уходящих газов.

Соответствие диссертации области исследования специальности

Отраженные в диссертации научные положения соответствуют области исследования специальности 05.14.04 - «Промышленная тепло-

энергетика»: поиск структур и принципов действия теплотехнического оборудования, которые обеспечивают сбережение энергетических ресурсов, уменьшение энергетических затрат на единицу продукции, сбережение материальных ресурсов, направленных на изготовление теплопередающего и теплоиспользующего оборудования, защиту окружающей среды.

Пункту 1. «Разработка научных основ сбережения энергетических ресурсов в промышленных теплоэнергетических устройствах и использующих тепло системах и установках» соответствует следующий результат диссертации, отражённый в поставленных задачах и имеющий научную новизну:

математическая модель расчёта процессов теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе с неподвижной кирпичной насадкой позволяет исследовать тепловое состояние насадки при различных геометрических и режимных параметрах процесса. Модель состоит из трёх блоков: режима нагрева насадки горячим теплоносителем, паузы перекидки и режима охлаждения насадки воздухом.

Пункту 2. Оптимизация схем энергетических установок и систем для генерации и трансформации энергоносителей, основанных на принципах комбинированного производства, соответствует следующий пункт результат диссертации:

математическая модель расчета нестационарных процессов конвективно-радиационного теплообмена позволяет оптимизировать режимные и геометрические параметры регенератора. В качестве критерия оптимальности используется максимальная тепловая мощность регенератора.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1) разработана математическая модель нестационарного циклически сопряженного конвективно-радиационного теплообмена одномерного потока газа с неподвижной кирпичной насадкой при трехмерном распространении в ней тепла;

2) выполнено моделирование теплового состояния неподвижной кирпичной насадки при её прогреве и охлаждении и выявлено влияние конструктивных и режимных параметров процесса на аккумулируемую в ней теплоту и скорость ее накопления;

3) разработана методика определения оптимального времени цикла, соответствующего максимальной тепловой мощности регенератора.

4) разработана методика поиска оптимальных геометрических параметров неподвижной кирпичной насадки при заданных размерах канала для её размещения.

Практическая ценность результатов состоит в следующем:

- предложена методика построения математических моделей нестационарных процессов радиационно-конвективного теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой;

- разработан компьютерный инженерный метод расчета процессов теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой и выбора его рациональных конструктивных и режимных параметров;

- разработанные математические модели, инженерные методы расчета и оценки эффективности, а также средства компьютерной поддержки моделирования и расчета нашли практическое применение в практике исследовательских и проектных работ в ООО НТЦ «Промышленная энергетика.

Автор защищает:

- математическую модель нестационарного циклически сопряженного конвективно-радиационного теплообмена потока газа с неподвижной кирпичной насадкой;

- результаты расчетного исследования теплового состояния неподвижной кирпичной насадки при её прогреве и охлаждении продольным потоком газа и влияния конструктивных и режимных параметров процесса на трехмерное поле температуры в неподвижной кирпичной насадке, аккумулируемую в ней теплоту и скорость ее накопления;

- инженерный метод расчета регенеративных теплообменников с неподвижной кирпичной насадкой и его компьютерную реализацию.

Апробация работы.

Основные положения диссертации были доложены, обсуждены и получили одобрение на Международной научной конференции «Состояние и перспективы развития энерготехнологии - 14-е и 15-е «Бе-нардосовские чтения», Иваново, ИГЭУ, 2007, 2009; XV и XVI Международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза», Иваново, ИГАСУ, 2008, 2009 гг.; а также на научных семинарах кафедр промышленной теплоэнергетики и прикладной математики ИГЭУ и кафедры гидравлики, водоснабжения и водоотведе-ния ИГАСУ (2006-2010 гг.), на IX Международной научной конференции «Теоретические основы энерго-ресурсосберегающих процессов.

оборудования и экологически безопасных производств» ИГХТУ, , 2010 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, в том числе в 3-х изданиях, предусмотренных перечнем ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация представлена на 128 стр. и состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, списка использованных источников (112 наименований) и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследования, указана научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены возможные пути повышения энергетической эффективности теплотехнологических установок за счёт утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания в регенеративных подогревателях воздуха, а также представлено описание и сравнение основных типов регенеративных подогревателей.

Проанализировано современное состояние проблемы математического моделирования теплообменных процессов происходящих в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой. Показано, что большинство методик расчёта основаны на грубых допущениях: процессы теплообмена рассматриваются как стационарные, температурные поля в насадке считаются одномерными, температуры теплоносителей - неизменными во времени и вдоль потока (Хаузен X., Руммель К., Хейлигенштедт В., ВНИИМТ, УПИ и др.). Данные методы расчёта не дают возможности выполнить оптимизацию режимных и геометрических параметров регенеративных подогревателей.

Используемые в настоящее время критерии тепловой эффективности регенеративных теплообменников - степень утилизации дымовых газов, коэффициент использования кирпича в насадке и др. не позволяют обосновано принимать решения по выбору их конструкций. В качестве универсального критерия эффективности нами предложено использовать тепловую мощность, равную количеству теплоты, передаваемой от уходящих дымовых газов к подогреваемому воздуху, отнесённую к общей продолжительности цикла.

На основе проведённого анализа сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе представлена физическая и математическая модель циклически сопряжённого теплообмена в регенеративном подогревателе с неподвижной кирпичной насадкой.

Расчётная область рассматриваемого процесса представлена на рис. 1. Поверхность теплообмена насадки образована сплошными вертикальными каналами.

Рис. 1. Схема расчётной области

Движение теплоносителей принималось одномерным, а распространение теплоты в насадке - трёхмерным. Изменением давления газа вдоль канала пренебрегалось.

Математическая модель включает следующие уравнения: Уравнение энергии для насадки:

ОТ,

дх

■ = а,

/Э2Т1 ^Т, 52Т|Л

Эх2 ду2 дг1

Уравнение энергии для теплоносителя:

С2Р2

Гд12 ЗТ2Л

—- + Ю2—-

дх ду )

= Х

д2Т2 ' ду2

Уравнение неразрывности для теплоносителя: Р2102^ = ^2 >

(1)

(2)

(3)

Для расчета изменения плотности теплоносителя вдоль потока используется уравнение состояния идеального газа:

Р2=—, (4)

ЯТ

Граничные условия на поверхности насадки при течении продуктов сгорания:

?Ч-Т^ = ак(т2-Т1\у)+Чг>

Зп

(5)

где п = х, г, qr - плотность теплового потока излучения газа (радиационным теплообменом при движении воздуха пренебрегаем):

со

II 100.

у со f т Л 1

У 1юо;

Чг=—-\-;-А , (6)

Ч £г

—1

Начальные условия:

Т^(х, у, г,0) = Тш(х, у, г); (7)

Т2(0,Т) = Т2[!Х; (8)

Т2(у,0) = Т20(у), (9)

В уравнениях (1)-(9): 02 - массовый расход теплоносителя, постоянный по длине и во времени в течение полуцикла нагрева или охлаждения; Т - температура, р - плотность, с - теплоёмкость, а - температуропроводность, ю - скорость, Х„ - коэффициент теплопроводности на-

00 со

садки, ак - коэффициент конвективного теплообмена, ег, ес - предельные степени черноты газа и стенки; гг, £с - коэффициенты теплового излучения соответственно при температуре газа и стенки, с0 - излуча-тельная способность абсолютно черного тела, (Вт/(м2К4)). Индекс «1» относится к насадке, «2» - к теплоносителю, «\у» - к поверхности насадки, «вх» - к входу в канал, «О» - к распределению температур в начале полуцикла нагрева или охлаждения.

Решение системы уравнений (1) - (9) осуществлялась методом сеток с применением явных схем аппроксимации. При расчётах использовался одинаковый шаг по пространственным переменным. Расчёты проводились при следующих уровнях дискретизации N/=20; Лу=20; //.=200. Контроль точности проводился по балансу тепловой энергии. Необходимые для расчётов теплофизические свойства теплоносителей и насадки определялись по известным методикам.

С целью выявить влияние различных факторов на исследуемый процесс выполнены вычислительные эксперименты на примере реге-

нератора с длиной канала 2 м, насадка которого сложена из шамотного кирпича размерами 250x120x65, в котором необходимо нагреть атмосферный воздух от 20°С дымовыми газами с начальной температурой 900°С. Скорости потоков теплоносителей на входе составляют 1 м/с. В процессе численного интегрирования системы уравнений (1) - (9) величины коэффициентов теплоотдачи рассчитывались на каждом шаге по длине регенератора и по времени. Результаты расчетов распределения акот и «„„-чДТ^Ть,) по длине проточной части в конце периода нагрева для установившегося режима работы регенератора представ-

0 0.5 1 1,5 2

1,м

Рис. 2. Изменение средних коэффициентов теплоотдачи по длине теплообменного аппарата

1 2 — М/гп ■ 3

Результаты показывают, что доля тепла, передаваемая насадке от продуктов сгорания излучением, существенно уменьшается по длине её проточной части (для рассматриваемого примера - от 50 до 30%). Следует отметить, что существующие методики расчета не учитывают этот факт.

Особый интерес представляет неустановившийся тепловой режим работы регенератора. На рис. 3 представлены результаты расчёта процесса прогрева насадки из «холодного» состояния (при начальной температуре 20°С) и из «горячего» состояния (при начальной температуре, соответствующей концу «горячего» полуцикла). Расчеты показывают, что около 18% тепловой энергии от газа к насадке передаётся с большой скоростью за короткий период времени (для рассматриваемого

примера - около 2 сек,), когда температурный напор между газом и насадкой максимален.

Проведены исследования вклада различных составляющих переноса теплоты теплопроводностью на температурное поле насадки. Рассматривалось три варианта переноса теплоты в насадке:

1) по всем трем осям;

2) перпендикулярно стенке и вдоль её поверхности в направлении, перпендикулярном потоку газа;

3) только перпендикулярно стенке.

Т2Л; peo 800 7(11)

да

500

■loo

300 2IHI

Т2.'с 8W 700

о

с 0.5 1 1.5 2 0 0.5 I 1.5 2

1м 1.М

а) б)

Рис. 3. Распределение температуры горячего (а) и холодного (б) теплоносителей по длине проточной части регенератора для различных моментов времени а) - 1 - т„ = 2 с; 2 - т„ = 1000 с; 3 - тн = 2000 с; 4 - тн = 3000 с; б) - I - тохл= 0,2 с; 2 - тохл = 620 с

а) б)

Рис. 4. Результаты расчетов температурных полей в поперечных сечениях насадки в конце периода нагрева при различных вариантах переноса теплоты в насадке: а) - по всем трем осям; б) - только в направлении, перпендикулярном поверхности II

Результаты расчетов представлены на рис. 4, а расчетные и экспериментальные изменения температур теплоносителей и средней по массе температуры насадки в течение цикла - на рис.5. Экспериментальные результаты получены при теплотехническом обследовании стекловаренной печи производительностью 5 т/сут.

Рис. 5. Результаты исследования изменения температур теплоносителей и средней по массе температуры насадки регенеративного подогревателя в течение цикла при различных вариантах переноса теплоты в насадке:

расчет по варианту №1:

1 - продукты сгорания; 5 и 9 - насадка; 13 - воздух;

расчет по варианту №2:

2 - продукты сгорания; 6 и 10 - насадка; 14 -воздух;

расчет по варианту №3:

3 - продукты сгорания; 7 и 11 - насадка; 15 - воздух;

эксперимент: 4 - продукты сгорания; 8 и 12 -насадка; 16 - воздух.

Расчеты температурных полей в насадке показали, что расчеты по вариантам №1 и №2 дают весьма близкие результаты. Следовательно, перенос теплоты вдоль течения (ось у) не оказывает заметного влияния, и им можно пренебречь. При игнорировании переноса теплоты теплопроводностью вдоль поверхности насадки в направлении, перпендикулярном потоку газа (вариант №3) получаются весьма заниженные величины температур областей, примыкающих к углам канала, объем которых составляет примерно 25% общего объема насадки (см. рис. 5). Это является причиной необоснованно заниженных расчетных величин температур теплоносителей по сравнению с экспериментальными. Для продуктов сгорания разница при расчетах по вари-

антам №1 и №3 составляет 55,6 °С (кривые 1,3 рис. 5), а для воздуха -68,3 °С (кривые 13, 15 рис. 5).

Разница расчётных температур насадки в торцевых сечениях составляет около 58°С. Это является причиной того, что тепловая мощность аппарата, пропорциональная величине заштрихованной площади между кривыми, показывающими изменение температуры насадки в течение цикла на рис. 5, занижена в среднем на 23,6% для принятых условий моделирования.

Из графика рис. 5 видно, что лучшее совпадение с экспериментальными данными обеспечивается по модели № 1. Достоверность результатов расчёта контролировалась по продолжительности периодов нагрева и охлаждения, полученными в результате экспериментальных исследований, а также по условию непрерывности потока.

В третьей главе приведены результаты геометрической и режимной оптимизации регенеративного подогревателя.

N \ГГ|! | 2

Рис. 6. Изменение тепловой мощности в зависимости:

(а) от длительности периода цикла при различной длительности перекидки

клапанов 1 - тпер1 = 10 с; 2 — тпер2=20 с; 3 — тпер3=30 с;

(б) при различном соотношении сторон проходного сечения насадки (мм)

1 - 100x100; 2-50x200; 3-25x400; 4- 10x1000

Для практики интерес представляет разработка методики определения оптимального времени цикла, при котором достигается максимальная тепловая мощность регенератора. На рис. 6а представлены результаты расчётов зависимостей тепловой мощности регенератора от продолжительности цикла при различной длительности паузы перекидки клапанов.

Резкий подъём кривых в области малых периодов нагрева происходит вследствие значительного влияния паузы перекидки. При увеличении длительности влияние паузы уменьшается. На графике хорошо

13

1 1

/7 // \\ »

Д // У

2-А' -(«>'> МЧ1 У1Ч> ИНН)

а)

Г. СсК

б)

видно, что существует оптимальное время цикла, зависящее от длительности паузы перекидки клапанов.

Большое влияние на тепловую эффективность регенератора оказывают геометрические размеры сечения для прохода теплоносителей. На практике его форму выбирают исходя из опыта с учетом стоимости изготовления и удобства эксплуатации.

Поиск оптимальной формы проходного сечения канала производился путем вычислительного эксперимента. Расчеты тепловой мощности выполнялись при постоянной площади живого сечения прямоугольного канала в = 0,01 м2 и различных соотношениях его высоты и ширины: 1:1; 1:4; 1:16; 1:100. Результаты расчетов, представленные на рис. 66, показывают, что тепловая мощность регенератора может изменяться как в зависимости от продолжительности цикла, так и от формы проходного сечения канала насадки весьма сильно - от 20 до 50%.

При увеличении отношения длин сторон прямоугольного канала увеличение тепловой мощности происходит по двум причинам: увеличение поверхности теплообмена насадки с газом и увеличение объема материала насадки, участвующего в процессе аккумуляции теплоты за счет лучшего прогревания углов (см. рис. 5). Однако при этом происходит уменьшение теплового потока излучением от газа к насадке по причине уменьшения «эффективной длины луча», которая пропорциональна эквивалентному диаметру канала. Например, при изменении соотношения сторон сечения канала от 1:1 до 1:100 тепловой поток излучением уменьшается в 2,3 раза. Наибольшая тепловая мощность в рассматриваемом примере соответствует соотношению сторон сечения канала 1:16 (кривая 3 рис. 66). Однако это не дает оснований утверждать, что такое соотношение будет оптимальным для любых регенераторов.

Интересно отметить, что величина оптимального времени цикла увеличивается при увеличении тепловой мощности регенератора. Этот результат не является неожиданным и объясняется, очевидно, тем, что при увеличении количества теплоты, запасаемой (отдаваемой) насадкой, на ее прогрев (охлаждение) требуется больше времени.

Расчеты показывают, что при увеличении на 50 % количества теплоты, переданной от уходящих продуктов сгорания к воздуху, направляемому на сжигание топлива, расход топлива, в зависимости от коэффициента избытка воздуха, уменьшается на 3.. .4%.

В четвёртой главе рассмотрено практическое применение результатов расчетных исследований тепловых процессов в регенеративных

подогревателях.

Разработанная математическая модель позволяет описывать распределение всех локальных характеристик процесса в регенераторе и рассчитывать его интегральные тепловые характеристики. Модель является по существу компьютерным методом расчета теплового процесса в регенераторе и нуждается только в обеспечении информацией о теплофизических свойствах газа, воздуха и материала насадки, которые доступны в справочной литературе. Она позволяет проводить поверочные и конструктивные расчёты регенеративного подогревателя. Задача поверочного расчёта регенератора сводится к определению конечной температуры дутья на выходе из теплообменного аппарата при известной продолжительности цикла, либо к определению продолжительности цикла при известных конечных температурах теплоносителей.

К.МВг

( "Г Опт и малыш Сущсстиуюишя конарукция насадки

N. \

AN -Г У ^_ ^___ ч А S V. ttN Г

/

200 300 400 500 600 700 800 ОТ 1000 1КЮ 1200

Рис. 7. Результаты оптимизации параметров регенеративного подогревателя: А - существующий режим работы; предлагаемые режимы: В - без изменения геометрических параметров насадки (режимная оптимизация), С - при изменении геометрических параметров насадки (режимная + геометрическая оптимизация); ANpeil. - эффект от режимной оптимизации, АЫг,сж,„онс,р - эффект от режимной и геометрической оптимизации

Задача конструктивного расчета регенератора заключается в опре-

делении его геометрических размеров: длины проточной части и размеров каналов для прохода теплоносителей. Исходными данными при этом являются расходы теплоносителей, их теплофизические свойства, температуры на входе в регенератор и желаемые температуры на выходе из него, теплофизические свойства материала насадки.

Разработанная математическая модель и её компьютерная реализация апробирована на реальном объекте - регенеративном воздухоподогревателе стекловаренной печи производительностью 5 т/сутки.

Для наилучшего совпадения экспериментальных и расчётных данных вначале проводилась адаптация математической модели к реальным условиям работы регенератора, за счёт корректировки теплофи-зических параметров теплоносителей и насадки (в первую очередь -степени черноты её поверхности) и учёта потерь теплоты через торцевые поверхности теплообменного аппарата по фактическим данным.

На рис.7 представлены результаты оптимизации объекта.

Разработаны конкретные технические предложения по изменению продолжительности цикла и геометрических размеров живого сечения для прохода теплоносителей. В существующем режиме регенеративного подогревателя с размерами канала 100*100 время цикла составляло 850 сек, а тепловая мощность - 1,01 МВт. После оптимизации в результате проведения расчетов с помощью разработанной компьютерной программы предложено уменьшить время цикла до 640 сек, а размеры канала изменить на 25><400 . Расчетная тепловая мощность регенератора увеличится до 1,23 МВт экономия топлива за счет этого составит примерно 3%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель циклически сопряженного радиационно-конвективного теплообмена в регенеративном подогревателе с неподвижной кирпичной насадкой, позволяющая рассчитывать температурные поля в насадке и теплоносителях в установившемся и в переходном режимах работы.

2. Проведены расчётные исследования влияния размерности модели на тепловое состояние неподвижной кирпичной насадки. Показано, что уменьшение размерности моделируемого процесса распространения тепла в насадке (использование одно- и двухмерной модели вместо трёхмерной) приводит к занижению средней по времени цикла температуры насадки и количества теплоты, аккумулированной наса-дочным кирпичом примерно на 23,6%.

3. Использование разработанной математической модели позволяет:

- рассчитывать оптимальное время цикла работы регенератора с учетом паузы перекидки клапанов, при котором достигается его максимальная тепловая мощность;

- выбирать оптимальные геометрические параметры насадки для заданных расходных и теплофизических параметров теплоносителей и материала насадки.

4. Выполнена компьютерная реализация математической модели циклически сопряжённого радиационно-конвективного теплообмена в регенеративном подогревателе в виде инженерной методики его расчёта.

5. Сравнение предлагаемой инженерной методики расчета с известными методиками и с экспериментальными данными показало, что существующие приближённые методики расчёта дают заниженные значения температуры насадки и теплоносителей на выходе из регенеративного подогревателя, что приводит к неоправданному завышению поверхности теплообмена.

6. Результаты работы используются при выборе рациональных режимов эксплуатации регенеративных подогревателей с неподвижными кирпичными насадками в ООО НТЦ «Промышленная энергетика».

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации по перечню рецензируемых изданий ВАК

1. Елнн H.H. Моделирование циклически сопряжённого теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе [текст] / H.H. Елин, Г. В. Рыбкина, М.Ю. Ометова // Вестник ИГЭУ. - Вып.2. - 2010. - С. 22 -24.

2. Рыбкина Г.В. Оптимизация геометрических характеристик насадки регенеративного теплообменника / Г.В. Рыбкина, М.Ю. Ометова, Н.Н, Елин // Энергосбережение и водоподготовка. - Вып. 4-2010. - С.47-49.

3. Елин H.H. Экспериментальная проверка математической модели регенератора с неподвижной кирпичной насадкой [текст] / H.H. Елин, М.Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Вестник ИГЭУ. - Вып.1. - 2011. - С. 22 - 24.

Публикации в других изданиях

4. Рыбкина Г.В. О выборе технологии утилизации теплоты уходящих газов промышленных печей [текст] / Г.В. Рыбкина // В сб. ста-

тей к 4 научной конференции аспирантов и соискателей. Иваново: ГОУВПО «ИГАСУ». - 2005, С. 64 - 66.

5. Ометова М.Ю. Численное исследование режимов работы регенеративных воздухонагревателей [текст] / М. Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина Сб. статей «Вестник научно-промышленного общества». -Выпуск 11. - Москва, «Алев-В». - 2007. - С. 34 - 37.

6. Елин H.H. Численное моделирование нестационарных процессов в регенеративном воздухоподогревателе [текст] / H.H. Елин, М.Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XIV Бенардосовские чтения). Тез. докл. - Т. 2 - Иваново: ГОУВПО «ИГЭУ» имени В.И. Ленина. 2007. - С. 38.

7. Кадников С.Н. Расчет процессов теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе с неподвижной кирпичной насадкой [текст] / С.Н. Кадников, М.Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Информационная среда вуза: Материалы XV Международной научно - техниче-4 ской конференции. - Иваново: ГОУВПО «ИГАСУ». - 2008. С. 403 -410.

8. Ометова М.Ю. Методика расчета регенератора с учетом уравнений газодинамики [текст] / М. Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Информационная среда вуза: Материалы XVI Международной научно - технической конференции. - Иваново: ГОУВПО «ИГАСУ». - 2009. С. 459-463.

9. Елин H.H. Конечно-разностная математическая модель регенеративного воздухоподогревателя / H.H. Елин, М.Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XIV Бенардосовские чтения). Тез. докл. - Т. 2 - Иваново: ГОУВПО «ИГЭУ» имени В.И. Ленина. - 2009. - Т. 2. - С. 4.

10. Кадников С.Н. Динамические режимы теплообмена в регенеративных воздухонагревателях [текст] / С.Н. Кадников, М.Ю Ометова., Г.В. Рыбкина Труды ИГЭУ. «Повышение эффективности энергосистем». Вып. IX. Москва: 2009. - С. 234 - 240.

11. Елин H.H. Методика расчёта циклического конвективно-сопряжённого теплообмена [текст] / Н.Н.Елин, Г.В. Рыбкина, М.Ю. Ометова Теоретические основы энергоресурсосберегающнх процессов, оборудования и экологически безопасных производств: Сборник трудов - Иваново: ГОУВПО «ИГХТУ». -2010. - С. 54 -59.

РЫБКИНА Галина Владимировна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ЦИКЛИЧЕСКИ

СОПРЯЖЕННОГО ТЕПЛООБМЕНА В РЕГЕНЕРАТИВНОМ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕ С НЕПОДВИЖНОЙ КИРПИЧНОЙ

НАСАДКОЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 25.04.2011. Формат 60x84 1/16. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16 Тираж 100 экз. Заказ № 125. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34.

Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ.

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Использование регенеративного подогрева воздуха для утилизации вторичных энергоресурсов теплотехнологических установок.

1.1. Оценка потенциала вторичных энергоресурсов в теплотехнологических процессах и анализ основных направлений их использования.

1.2. Основные типы теплообменных аппаратов для утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания, их конструкции и принцип действия.

1.3.Оценка эффективности эксплуатации регенеративных теплообменных аппаратов.

1.4. Методы расчёта регенеративных теплообменных аппаратов. ^

1.5. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Моделирование процессов теплообмена между потоками теплоносителей и неподвижной кирпичной насадкой.

2.1. Схематизация процессов теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой (физическая модель процесса).

2.2. Система уравнений, описывающих процесс теплообмена между потоками теплоносителей и неподвижной кирпичной насадкой.

2.3. Методика численного интегрирования системы уравнений, описывающих процессы в регенеративном теплообменнике.

2.4. Расчётное исследование процессов теплообмена между одномерным потоком газа и твёрдой неподвижной насадкой и верификация модели по экспериментальным данным.

2.5. Выводы.

Глава 3. Оптимизация режимных и конструктивных параметров регенеративных подогревателей с неподвижной кирпичной насадкой.

3.1. Выбор и обоснование критерия оптимальности.

3.2. Исследование влияния времени цикла на тепловую мощность регенератора.

3.3. Методика поиска оптимальных геометрических параметров твёрдой кирпичной насадки.

3.4 Экспериментальные исследования регенеративных теплообменников.

3.5. Апробация математической модели.

3.6. Выводы.

Глава 4. Инженерная методика расчета регенеративного теплообменника с неподвижной кирпичной насадкой.

4.1. Расчёт регенеративного подогревателя воздуха.

4.2. Оценка эффективности модернизации регенеративного теплообменного аппарата.

4.3. Выводы.

Основные результаты работы.

Потери теплоты с уходящими дымовыми газами обычно составляют самую большую часть вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) теплотехно-логических процессов, связанных со сжиганием топлива. Поэтому увеличение глубины утилизации этих ВЭР играет важную роль в решении одной из приоритетных задач современной экономики России - повышения энергетической эффективности производства.

Как правило, теплота уходящих дымовых газов используется для подогрева воздуха, подаваемого на сжигание топлива.

Теплообменники регенеративного типа в системах утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания при определенных условиях имеют преимущество перед рекуперативными теплообменниками. Например, при высоких температурах уходящих дымовых газов, характерных для металлургических печей и некоторых процессов нефтехимии, а также в случае необходимости «вписать» теплоутилизационное оборудование в существующую технологическую установку. Самыми распространенными в настоящее время являются регенераторы с неподвижной кирпичной насадкой.

Повышение эффективности систем утилизации теплоты с регенеративными теплообменниками может быть достигнуто путем оптимизации их режимных и конструктивных параметров на основе результатов исследования происходящих в них нестационарных процессов радиационно-конвективного теплообмена.

Экспериментальные исследования режимов работы регенераторов требуют больших затрат времени и средств и, кроме того, существует проблема правомерности использования результатов, полученных на экспериментальной установке, для объектов, геометрические и теплофизические характеристики которых отличаются от параметров этой установки. Поэтому основным методом исследования тепловых процессов ш регенераторах является; их математическое моделирование.

Широко применяемые на практике методики расчёта регенеративных подогревателей; основанные на квазистационарных и нуль-мерных моделях происходящих в них процессов, приводят к грубым ошибкам и не позволяют оптимизировать их конструктивные и режимные параметры.

С развитием вычислительной техники становится возможным применение математических моделей, основанных на системах дифференциальных уравнений в частных производных с граничными условиями, для изучения нестационарных процессов конвективно-радиационного теплообмена в регенеративных теплообменниках.

Целью работы является повышение эффективности систем утилизации тепла с; регенеративными теплообменниками с неподвижной кирпичной насадкой в теплотехнологических процессах, путем разработкиматематических моделей происходящих в них процессов циклически сопряженного теплообмена с целью оптимизации их режимных и конструктивных параметров.

Объектом исследования является тепловой процесс в регенеративном теплообменнике с неподвижной кирпичной,насадкой.

Предмет исследования — температурный режим насадки, греющего таза и нагреваемого - воздуха в тепловом цикле работы насадки и возможности управления им.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1) разработана математическая модель нестационарного циклически сопряженного конвективно-радиационного теплообмена одномерного потока газа с неподвижной кирпичной насадкой при трехмерном распространении в ней тепла;

2) выполнено моделирование теплового состояния неподвижной кирпичной насадки при её прогреве и охлаждении и выявлено влияние конструктивных и режимных параметров процесса на аккумулируемую в ней теплоту и скорость ее накопления;

3) разработана методика определения оптимального времени цикла, соответствующего максимальной тепловой мощности регенератора.

4) разработана методика поиска оптимальных геометрических параметров неподвижной кирпичной насадки при заданных размерах канала для её размещения.

Практическая ценность результатов состоит в следующем:

- предложена методика построения математических моделей нестационарных процессов радиационно-конвективного теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой;

- разработан компьютерный инженерный метод расчета процессов регенеративного теплообмена в регенеративных теплообменниках с неподвижной кирпичной насадкой и выбора его рациональных конструктивных и режимных параметров;

- разработанные математические модели, инженерные методы расчета и оценки эффективности, а также средства компьютерной поддержки моделирования и расчета нашли практическое применение в практике исследовательских и проектных работ в ООО НТЦ «Промышленная энергетика.

Автор защищает:

- математическую модель нестационарного циклически сопряженного конвективно-радиационного теплообмена потока газа с неподвижной кирпичной насадкой;

- результаты расчетного исследования теплового состояния неподвижной кирпичной насадки при её прогреве и охлаждении продольным потоком газа и влияния конструктивных и режимных параметров процесса на трехмерное поле температуры в неподвижной кирпичной насадке, аккумулируемую в ней теплоту и скорость ее накопления;

- инженерный метод расчета регенеративных теплообменников с неподвижной кирпичной насадкой и его компьютерную реализацию.

Апробация работы.

Основные положения диссертации были доложены, обсуждены и получили одобрение на Международной научной конференции «Состояние и перспективы развития энерготехнологии - 14-е и 15-е «Бенардосовские чтения», Иваново, ИГЭУ, 2007, 2009; XV и XVI Международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза», Иваново, ИГ АСУ, 2008, 2009 г.г.; а также на научных семинарах кафедры промышленной энергетики и прикладной математики ИГЭУ и кафедры гидравлики, водоснабжения и во-доотведения ИГ АСУ (2006-2010 г.г.) IX Международная научная конференция «Теоретические основы энерго-ресурсосберегающих процессов, оборудования и экологически безопасных производств» ИГХТУ, 2010 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, в том числе в 3-х изданиях, предусмотренных перечнем ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация представлена на 128 стр. и состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, списка использованных источников (112 наименование) и приложения.

6. Результаты работы используются при выборе рациональных режимов эксплуатации регенеративных подогревателей с неподвижными кирпичными насадками в ООО НТЦ «Промышленная энергетика». пб

1. "Российская газета" Экономика "Топливно-энергетический комплекс" №5150 (71) от 7 апреля 2010 г.

2. ЬМр://ерпп18.к8аше.кЬагкоу.иа/3583/12/раздел8^ос

3. Ольшанский, А. И. Основы энергосбережения: курс лекций / А. И. Ольшанский, В. И. Ольшанский, Н. В. Беляков; УО «ВГТУ». Витебск, 2007. - С. 223.4. http://ais.bv/story/1205

4. Стокней, В.Г. Экономия теплоэнергоресурсов на промышленных предприятиях / В.Г Стокней, А.Т. Круг: Энергоатомиздат. Москва, 1991. - С. 242.

5. Кривандин, В. А. Металлургические печи / В.А. Кривандин, Б.Л. Марков. М.: Металлургия, 1977. - С. 672.

6. Ильченко, О.Т. Тепло и массообменные аппараты ТЭС и АЭС. / О.Т. Ильченко К.: Вища школа. - 1992.

7. Глинков, М.А. Общая теория тепловой работы печей / М.А. Глинков, Г.М. Глинков : Учеб. для металлург, спец. вузов. / [Предисл. Ю.Г. Ярошен-ко] 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990. - С. 230.

8. Попов, О.Н. Производство и применение огнеупоров для кладки стекловаренных печей/О.Н. Попов//Стекло и керамика. 1993. №1.- С. 12-14.

9. Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах: Учеб.пособие для теплоэнерг. и теплотехн. спец. вузов. А.Д. Ключников, В.Н. Кузьмин, С.К. Попов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 174.

10. Перелётов, И.И. Высокотемпературные технологические процессы и установки: учебник для вузов/ И.И. Перелётов, Л.А. Бровкин, Ю.И. Розен-гарт. -М. Энергоатомиздат, 1989. С. 336.

11. Федосов, C.B. Моделирование и расчет систем утилизации теплоты уходящих газов в высокотемпературных процессах строительной индустрии / C.B. Федосов, H.H. Елин, В.Е. Мизонов. -Иваново: ИГАСУ, 2010. С. 267.

12. Троянкин, Ю.В. Реконструкция регенераторов промышленных печей с целью экономии топлива / Ю.В. Троянкин // Промышленная энергетика. -2004.-№5.- С. 22-23.

13. Филимонов, Ю.П. Металлургическая-теплотехника / Ю.П. Филимонов, С.Б. Старк, В.А. Морозов. М.: Металлургия - Том 2, 1974

14. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Под ред. A.C. Телегина. М., «Металлургия», 1971. С.528.

15. Теплотехнический справочник / под общ. Ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. В 2 х т. Т.2. - М.: «Энергия», 1976.

16. Лемлех, И.М. Высокотемпературный нагрев воздуха в черной металлургии /И.М. Лемлех, В.А. Гордин Металлургиздат, 1963.

17. Лисенко, В.Г. и др. Теплофизика металлургических процессов / В.Г. Лисенко М.: Металлургия, 1982. - С. 239.

18. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий / Под ред. О.Т. Ильченко. X.: Виша шк. Изд-во при Харьк. Ун-те, 1985. - С. 384.

19. Daniel, Petit. A note on the varying turbulence Cowper Stove/ The Danain - Anrine Tests and C. S. L. Standard Cowper Stove, Iron and Stee/ Inst.; v. 160. (II. 1948).

20. Daniel, Petit A. centure of Cowper Stoves, J, Iron and Steel Inst. V.185, (IY, 1957).

21. Gerin, M. Les compers moterns et le ruchage Gerin, La technigue moderne, YII, 1957

22. Токарев, В.Д. Анализ службы огнеупорных материалов в ванных стекловаренных печах / В.Д. Токарев, С. С. Игнатьев, О.Н. Попов // Стекло и керамика. 2006. №5. С. 19 - 22.

23. Böhm, Н. Versuche zur Ermittlung der konvektiven Warmeubergangzahlen an gemauerten engen Kanalen. Arch. Eisenhuttenwes., 1932/33, Bd. 6, S. 423 -431.

24. Langhans, W.U. Warmeeubertragung und Druckverlust in Regeneratjren mit rostgitterartiger Speichrrmasse. Arch. Eisethuttenwes, 1962, Bd. 33, S. 347 -353 u. 441-451.

25. Kistner, Bestimmung der Warmeubergangszhlen und Druckverlust bei dopelt versetzter und nicht versetzter Rostpackuhg. Arch. Eisenschuttenws/ 1929/30, Bd. 3, S. 751 -768.

26. Yazicizade, A.V. Untersuchungen der Warmeubertragung und des Druckabfalls in Regeneratoren mit korniger oder schachtartig aufgebauter Speichermasse Diss. Hannover, 1965. Glastechnische Berichte, 1966, Bd. 39, S. 203 217.

27. Furnas, C.C. Heat Transfer from a Gas Stream to a Bed of Froken Solids. -Ind. Engng. Chem, 1930, v. 22, p. 26.

28. Husselt, W. Der Tinfluss dtr Gastemptrarur auf der Warmtubergang im Rohr, Technische Mechanik und Thermodynamik // Januar 1930. Bd. 1. - S. 326.

29. Hauzen, H. Berechnung der . Int. J Heat. Mass Transfer, 1970, v. 13 p. 1753-1766.

30. Polthier, K. Druckverfust und Wärmeübergang in gleichmäßig durchströmten Schuttsaulen aus unregeimaBigen Teilchen. Arch. Eisenhuttenwes, 1966, Bd. 37,№5,S. 365-374.

31. Hauzen, H. Berechnung von Regeneratoren nach der GauBschen Integrations methode. - Int. J Heat. Mass Transfer, 1974, v. 17, p. 1111 - 1113.

32. Rummel, K. Berechnung der Warmespeicher. Arch. Eisehhuttenw, 1930/31, Bd. 4.S. 367

33. Валуев, Е.П. Оценка теплогидравлической эффективности рекуперативных теплообменных аппаратов/ Е.П. Валуев, Т. А. Доморацкая // Тепло-энергика. 2002.- № 3 С. 43 - 48.

34. Дрейцер, Г.А. Простейшие методы оценки эффективности интенсификации теплообмена в каналах / Г.А. Дрейцер, В.А. Кузьминов, A.C. Неверов // Изв. вузов. Энергетика. 1973. № 12. С. 77 - 84.

35. Дрейцер, Г.А. Методика оценки эффективности интенсификации теплообмена в теплообменных аппаратах / Г.А. Дрейцер // Изв. вузов Машиностроение. 1999. № 5 6. С. 67 - 76.

36. Амелькин, С.А. Предельные возможности теплообменников при различных моделях потоков теплоносителей / С.А. Амелькин, A.M. Цирлин // Теплоэнергетика. 2001. № 5. С. 64 - 68.

37. Дубровский, Е.В. Метод относительного сравнения теплогидравлической эффективности интенсификации процесса теплообмена в каналах теплообменных поверхностей / Е.В. Дубровский, В.Я. Васильев // Теплоэнергетика. 2002. № 6. С. 60 - 63.

38. Кривандин, В.А. Металлургическая теплотехника / В.А. Кривандин, H.H. Неведомская М.: Металлургия, 1986. - С. 586.

39. Хаузен, X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе: Пер. с нем. /X. Хаузен. М.: Энергоиздат, 1981. - С. 384.

40. Кондаков, С.А. Теплоэнергетические параметры и оптимальные размеры теплообменного аппарата / С.А. Кондаков // Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. №3.- С.35-38.

41. Кейс, В.М. Компактные теплообменники: пер. с англ. . / В.М. Кейс,A.JL Лондон. -М.: Энергия, 1967. С. 224.120

42. Хейлигенштедт, В. Регенераторы, рекуператоры и воздухонагреватели / В. Хейлигенштедт М.: Металлургиздат, 1933.

43. Шак, А. Практическое приложение законов теплопередачи и теплового излучения / А. Шак, К. Руммель. М. 1928.

44. Шак, А. Промышленная теплопередача. Теория и ее практическое применение. Основные числовые примеры / Пер. с нем. Под ред. В.А. Осипо-вой/ А. Шак. -М.: Металлургиздат, 1961. С. 524.

45. Rummel, К. Die Berechnung der Warmespeicher auf Grund der Warme-durchgangszahl, Stahl u. Eisen. 1928. - № 48. - S. 1712 - 1715.

46. Rummel, K. Schach A. die Berechnung Regeneratoren. stahl u Eisen, 1929; Bd. 49, S. 1300; Arch. Eisenhuttenwes, 1928/1929, Bd.Z.S. 473.

47. Hauzen, H. Zur Frage nach dem gleichwertigen Durchmesser bei Wärmeübertragung ineseiting beheizten Spalten. Abhandlungen der Braunschweigischen Wissenschaftlichen Gesellschaft X, 1958, S. 150 158.

48. Anzelius, F. / Uber Erwamung vermittels durchsromender Medien// Zeitschrift für angtwandte Mathematik und Mechanik. 1926/ - №4.

49. Кутателадзе, C.C. Основы теории теплообмена / C.C. Кутателадзе. -Новосибирск: Наука, Сибирск. отд-ние. 1970. С. 660.

50. Лыков, A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967. - С. 600.

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

52. Гребер, И.С. Основы учения о теплообмене / И.С. Гребер, С. Эрк. ОНТИ. 1958

53. Тимофеев, В.Н. Теория расчета регенеративных теплообменников / В.Н. Тимофеев, В.М. Малкин, Ф.Р. Шкляр // Сб. науч. трудов № 8 ВНИИМТ «Регенеративный теплообмен. Теплоотдача в струнном потоке». Свердловск: Металлургиздат, 1962. - С. 16-32.

54. Hauzen, H. Vervollstahdigte Berechnung des Warmeanstuches in Regeneratoren Il Z.Ver. Dt. Ing., Beihelft Vefok. 1942. - V. 2. - S. 31 - 43.

55. Хейлигенштедт, В. Теплотехнические расчеты / В. Хейлигенштедт. -ОНТИ, 1937.

56. Гольдфарб, Э.М. Теплотехника металлургических процессов / Э.М. Гольдфарб. -М.: Металлургия, 1967. С. 439.

57. Семикин, И.Д. Регенерация тепла в доменных воздухонагревателях / И.Д. Семикин, Гольдфарб, Э.М. // Сталь. 1954. №9. С. 789 791.

58. Гребенюк, А.Ф. О методах расчета регенераторов коксовых печей / А.Ф. Гребенюк, Коваленко, Д.А., Голубев, A.B. УглеХимический журнал. -2006. - № 5 - 6.

59. Семикин, И.Д. Топливо и топливное хозяйство металлургических заводов / И.Д. Семикин. Изд-во «Металлургия», 1965.

60. Спэрроу, Э.М. Теплообмен излучением : пер. с англ. под ред. А.Г. Блоха / Э.М. Спэрроу, Р.Д. Сесс. Л.: Энергия, 1971. - С. 294.

61. Попов, С.К. Математическая модель компактного регенератора / С.К. Попов // Промышленная энергетика. 2001. - № 10. - С. 39 - 40.

62. Макдональд. Перспективы применения керамических теплообменников для экономии энергии и сырьевых ресурсов / Макдональд // Труда Американского общества инженеров-механиков. Серия А. Энергетические машины и установки. 1980. -Т. 102. - №2. - С.69 - 87.

63. Петров, Ю.Д. Утонченная модель высокотемпературного регенеративного нагревателя / Ю.Д. Петров // ТВТ. 178. - Т. - №6. С. 1312 - 1314.

64. Кирсанов, Ю.А. Двухмерная теплопроводность в твердом теле при циклических четырехпериодных граничных условиях третьего рода / Ю.А. Кирсанов // Изв. РАН. Энергетика, 1996. № 2. - С. 69 - 74.

65. Кирсанов, Ю.А. Математическое моделирование тепловых процессов в регенеративном воздухоподогревателе / Ю.А. Кирсанов // Теплоэнергетика. 1999.-С. 51-54.

66. Галицейский, Б.М. Интенсификация теплообмена в каналах с цилиндрическими интенсификаторами / Б. М. Галицейский // Третья Рос. Нац. конф. по теплообмену: В 8 т. М.: Изд. МЭИ, 2002. - Т.6. - С. 71 - 74.

67. Кирсанов, Ю.А. Научные основы тепловых процессов в регенераторах с продольно обтекаемой насадкой. 01.04.14. Теплофизика и теоретическая теплотехника. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Казань. 2004.

68. Кирсанов, Ю.А. Циклический сопряженный теплообмен потоков теплоносителей с твердым телом / Ю.А. Кирсанов // Изв. РАН. Энергетика. 1998. -№5.-С. 113-119.

69. Тепловой расчет котельных установок (Нормативный метод)/ Под ред. Н.В. Кузнецова, В.В. Митора, И.Е. Дубковского, Э.С. Карасиной. -М.: Энергия, 1973.

70. Хавер, C.B. Совершенствование технологии производства керамического кирпича путём модернизации и управления процессом регенеративного теплообмена : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.02.13. Машины, агрегаты и процессы (по отраслям) - М, 2009.

71. Курчев, А.О. Моделирование тепловых процессов в регенеративных утилизаторах теплоты с фазовыми переходами в насадке. 05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 2009.

72. Елин H.H. Моделирование циклически сопряжённого теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе текст. / H.H. Елин, Г.В. Рыбкина, М.Ю. Ометова // Вестник ИГЭУ. Вып.2. - 2010. - С. 22 - 24.

73. Ометова М.Ю. Методика расчета регенератора с учетом уравнений газодинамики текст. / М. Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Информационная среда вуза: Материалы XVI Международной научно технической конференции. - Иваново: ГОУВПО «ИГАСУ». - 2009. - С. 459 - 463.

74. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика : учеб. пособие для вузов. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. 5-е изд. стереот. - М.: Физматлит, 2001. - С. 736.

75. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. -Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1973, издание четвертое, переработанное и дополненное. Изд. во «Наука». Москва, 1973. - С. 848.

76. Блох, А.Г. Теплообмен излучением: справочник / под ред. А.Г. Блох, Ю.А. Журавлев, Л.Н. Рыжков -М.: Энергоатомиздат, 1991. С. 432.

77. Теория тепломассообмена / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа; 1979.

78. Тадеуш, X. Теплопередача и теплообменники: перевод с польского под ред. проф. П.Г. Романкова / X. Тадеуш. Л.: Госнаучтехиздат, 1961. - С. 820.

79. Нестационарный теплообмен / В1. К. Кошкин, Э. К. Калинин, Г.А. Дрейцер, С.А. Ярхо -М.: «Машиностроение», 1973. С. 328.

80. Самарский, A.A. Теория разностных схем / A.A. Самарский. — М.: Наука, 1977.-С. 360.

81. Андерсон, Д. Вычислительная гидродинамика и теплообмен / Д. Андерсон, Таннехилл, Дж., Плетчер, Р. : В 2-х т. Т.1: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.-С. 384.

82. Белоцерковский, О. М. и др. «Численное исследование современных задач газовой динамики» / О.М. Белоцерковский. М.: Наука, 1974.

83. Роуч, П. Вычислительная гидродинамика: перевод с англ. В.А. Гущина и В.Я. Митницкого. Под ред. П.И. Чушкина / П. Роуч. Изд. - во «Мир». Москва. 1980.-С. 616.

84. Рыбкина Г.В. Оптимизация геометрических характеристик насадки регенеративного теплообменника / Г.В. Рыбкина, М.Ю. Ометова, H.H. Елин // Энергосбережение и водоподготовка. Вып. 4 - 2010. - С.47 - 49.

85. Кадников С.Н. Динамические режимы теплообмена в регенеративных воздухонагревателях текст. / С.Н. Кадников, М.Ю. Ометова М.Ю., Г.В. Рыбкина // Труды ИГЭУ. «Повышение эффективности энергосистем». Вып. IX. Москва: 2009. С. 234 - 240.

86. Гребер, Г. Основы учения о теплообмене: пер. с нем. под ред. A.A. Гухмана / Г. Гребер, С. Эрк , У. Григуль. М.: ИЛ, 1958. - С. 566.

87. Теплотехнические расчеты металлургических печей / Б.Ф. Зобнин, М.А. Казяев, Б.И. Китаев и др. М.: Металлургия, 1982. С. 360.125

88. Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах / Ю.И. Розен-гарт, Б.Б. Потапов, В.М. Ольшанский и др. Киев; Донецк: Вища шк. Головное изд-во, 1986. - С. 296.

89. Ометова, М.Ю. Численное исследование режимов работы регенеративных воздухонагревателей текст. / М. Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Сб. статей «Вестник научно-промышленного общества». ~ Выпуск 11. Москва, «Алев-В». - 2007. - С. 34 - 37.

90. Кадников, С.Н. Математическое моделирование процессов теплообмена в регенеративном воздухоподогревателе текст./ С.Н. Кадников, М.Ю. Ометова // Вестник ИГЭУ. Вып. 5. - 2004. - С. 10 -13.

91. Кадников, С.Н. Оценка влияния конструктивных и технологических параметров на режимы работы регенеративных воздухоподогревателей текст. / С. Н. Кадников, М.Ю. Ометова // Вестник ИГЭУ. Вып. 2. - 2007. -С. 52-55.

92. Грошев, М.В. Основы расчета промышленных печей / М.В. Грошев. -М., Гостехиздат, 1954. С. 234.

93. Мастрюков, Б.С. Теория. Конструкции и расчеты металлургических •печей. Т. «Расчеты металлургических печей» / Б.С. Мастрюков. М.: Металлургия, 1978. - С. 272.

94. Справочник по теплообменникам. В 2-х томах: Пер. с англ. / Под ред. Б. С. Петухова и В.К. Шишкова. М.: Энергоатомиздат, 1989. - С. 560.

95. Блин, H.H. Экспериментальная проверка математической модели регенератора с неподвижной кирпичной насадкой текст. / H.H. Елин, М.Ю. Ометова, Г.В. Рыбкина // Вестник ИГЭУ. Вып. 1. - 2011. - С. 22 - 24.

96. Лыков, A.B. Тепломассообмен: справочник / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1978.-С. 480.

97. Китаев, Б.И. и др. Теплотехника доменного процесса / Б.И. Китаев. -М.: Металлургия, 1978. С. 248.

98. Телегин, A.C. Термодинамика и тепломассоперенос / A.C. Телегин, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. М.: Металлургия, 1980.

99. Мигай, В.К. Повышение эффективности современных теплообменников/ В.К. Мигай. Л.: Энергия, 1980. - С. 144

100. Теплотехника: учеб.для вузов / А.П. Баскаков и др. М.: Энергоиз-дат, 1982.-С. 264.

101. Шкляр, Ф.Р. Доменные воздухонагреватели / Ф.Р. Шкляр, В.М. Мал-кин, С.П. Каштанова, Я.П. Калугин, и др. М.: Металлургия, 1982. - С. 176.

102. Кошельник, В.М. Исследование и разработка рекомендаций по повышению эффективности работы системы стекловаренная печь регенератор / В.М. Кошельник, A.B. Кошельник , Е.Ю. Долженко // Экотехнологии и ресурсосбережение. — 2004. -№3- С. 13-18.