автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Теплообмен в устройствах систем газоочистки конвертерных газов и усовершенствование системы водяного охлаждения

На правах рукописи ПОЛЕВОДОВА ЛАРИСА АЛЬБЕРТОВНА

ЬУ2548

ТЕПЛООБМЕН В УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ ГАЗООЧИСТКИ КОНВЕРТЕРНЫХ ГАЗОВ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 П МАЗ

Череповец-2010

004602548

государственном университете

Работа выполнена в Череповецком Научный руководитель:

Официальные оппоненты: Ведущее предприятие:

доктор технических наук, профессор Синицын Николай Николаевич

доктор технических наук, профессор Кабаков Зотей Константинович

кандидат технических наук, доцент Запатрина Наталия Владимировна

Череповецкий металлургический комбинат ОАО «Северсталь»

Защита состоится $ 2.0?. 2010 года в 1^-РОна заседании диссертационного совета Д 212.297.01 при Череповецком государственном университете по адресу 162600, г.Череповец Вологодской обл., пр. Луначарского, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Череповецкого государственного университета.

Автореферат разослан Д • ^Ч.2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Никонова Е. Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. С освоением промышленных способов получения больших количеств дешевого кислорода (чистотой 99,5%) получили развитие методы производства стали с продувкой кислородом чугуна в конвертерах. Наиболее сложной проблемой является отвод, охлаждение и очистка газов, выделяющихся из кислородного конвертера в периоды кислородных продувок. В месте с технологическим процессом кислородно-конвертерного производства совершенствуются и системы газоочистки кислородных конвертеров. Созданы и надежно работают разнообразные системы газоотводящих трактов, однако процессы отвода, охлаждения и очистки газов продолжают оставаться сложными и требуют значительных затрат труда и энергии.

Проблема защиты окружающей среды от загрязнений приобретает все большую актуальность в связи с активной деятельностью человека в области создания процессов и устройств, которые являются искусственными источниками загрязнений.

Наиболее актуальной задачей снижения вредных твердых выбросов в атмосферный воздух является создание новых и усовершенствование существующих систем очистки выбрасываемых отходящих газов различных технических устройств и, в частности, кислородных конвертеров.

Кислородно-конвертерный способ производства стали обладает многими преимуществами. Недостатком процесса является интенсивное образование запыленного газа. Очистка и предшествующее ей охлаждение газов, выходящих из кислородных конвертеров, продолжает оставаться основной из наиболее сложных проблем. Количество пыли, выносимой из конвертера, достигает 1,5% от металлошихты. Запыленность конвертерных газов достигает 200 г/м3. Поэтому очистка газов является обязательной. Допустимое содержание пыли в газах, выбрасываемых в атмосферу, составляет 100 мг/м3.

Охлаждение и очистка газов являются составными частями кислородно-конвертерного способа производства стали с продувкой чугуна технически чистым кислородом. Затраты на сооружение установок по охлаждению и очистке газов до санитарных норм, а также на их содержание весьма значительны.

Цель работы. Исследование процесса охлаждения газов в газоотводящем тракте кислородного конвертера и разработка на этой основе технологии, обеспечивающей снижение выбросов вредных веществ в атмосферу и снижение расхода энергоматериальных ресурсов.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель движения капли воды в высокотемпературном газовом потоке газоочистки конвертера с учетом прогрева капли и испарения воды.

2. На основе реализации математической модели с учетом результатов экспериментальных исследований установлен характер влияния размеров капли воды и технических характеристик камеры охлаждения газоочистки конвертерных газов на траектории движения капель и динамику изменения их массы.

3. Получены соотношения, устанавливающие связь между конструктивными размерами камеры орошения и форсунками.

Практическая ценность.

1. В результате проведенных исследований разработана программа расчета для оценки и прогнозирования траекторий движения капель воды в высокотемпературном газовом потоке с учетом изменения массы за счет парообразования.

2. Разработана усовершенствованная методика расчета установки распылителей по сечению камеры орошения системы газоочистки кислородного конвертера.

Достоверность результатов работы подтверждены использованием фундаментальных законов тепломассопереноса, а также сопоставлением полученных результатов с данными других авторов.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований и положения диссертации докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (Череповец, ОАО «Северсталь», октябрь 2005), 33 Военно-научной конференции молодых специалистов института (Череповец, ЧВИИРЭ,2005г.), IV Всероссийской Научно-технической конференции «Вузовская наука -региону» (Вологда, ВоГТУ, февраль, 2006г.), XX ВНТК «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2007г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и приложения. Объем диссертации 120 страниц машинописного текста, из них 10 страниц приложений, 56 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении сформулировано научное содержание проблемы снижения концентрации твердых отходов в газоотводящих трактах кислородных конвертеров, изложена основная задача исследования.

Первая глава посвящена анализу тепловых процессов и методов снижения выбросов пыли в газоотводящих трактах кислородных конвертеров.

Все кислородные конвертеры должны быть оборудованы системами, обеспечивающими охлаждение и очистку конвертерных газов или их продуктов сгорания. Основными аппаратами схем мокрой газоочистки являются скрубберы-охладители, скрубберы Вентури с различного рода сепараторами капель. Принцип мокрой очистки газа основан на контакте запыленного потока с жидкостью. При этом в большинстве случаев, когда температура газа и жидкости различна, пылеулавливанию сопутствуют тепломассообменные процессы. Контакт газа с жидкостью способствует и абсорбции газовых компонентов. Таким образом, с помощью аппаратов мокрого типа решают комплексную задачу: охлаждение, пылеулавливание и в некоторой степени очистку от вредных газообразных примесей. Поверхность контакта газового потока и жидкости в аппарате может быть в виде пленки, пузырьков газа, барботирующего через жидкость, и капель диспергированной жидкости. Наиболее развитой является поверхность капель.

Осаждение частиц на каплях происходит за счет действия многих сил, но основная роль принадлежит инерции. Инерционный эффект захвата каплей частичек пыли лежит в основе процесса кинематической коагуляции. Скорость и эффективность кинематической коагуляции зависит от относительной скорости частиц и капель -прямопропорционально, и обратно пропорционально от отношения их диаметров. Диапазон размеров улавливаемых частиц увеличивается с повышением скорости. Коагуляция может протекать более интенсивно, если частицы или капли несут электрический заряд.

Наиболее благоприятные условия для кинематической коагуляции протекают в горловине трубы Вентури, где относительная скорость частиц достигает 100 м/с и более.

В промышленности, в частности металлургии, широко применяются аппараты, где осаждение частиц происходит на каплях. Распыление жидкости производят с помощью форсунок (форсуночные скрубберы) или за счет энергии турбулентного газового потока (скрубберы Вентури). Форсуночные оросительные скрубберы способствуют охлаждению потока и очистке от крупной пыли размером 10-15 мкм, т.е. подготовке газа к последующей тонкой очистке (рис.1).

Рис.1 Схема первой ступени газоочистки.

IV, V — векторы скоростей газа и капли, а - угол раскрытия форсунки.

Расчет теплообмена в скруббере основан на уравнении теплового баланса и теплоотдачи от газа к воде. Значительную трудность при этом представляет нахождение объемного коэффициента теплоотдачи, обычно определяемого экспериментально.

Тепло - и массоперенос в распылах осуществляется на поверхности капель. При этом переносимое тепло из ядра газового потока (или из капли) вследствие конвективной диффузии подводится к пограничному слою, окружающему каплю, а оттуда переносится внутрь капли (или ядра газового потока).

Для усовершенствования работы систем газоочистки необходимо проанализировать траектории движения капель воды в высокотемпературном потоке конвертерных газов. Для этого поставлены следующие задачи:

1. Разработать математическую модель тепловых и аэродинамических процессов движения капель воды в системе газоочистки конвертера, с помощью которой описывается динамика изменения массы капли при ее движении в горячем газовом потоке.

2. Провести исследования траекторий движения капель воды в системе газоочистки конвертера с учетом прогрева и испарения.

3. Получить закономерности распыливания капель воды в потоке высокотемпературного газа системы газоочистки конвертеров.

4. На основе выполненных исследований разработать усовершенствованную инженерную методику расчета подачи воды в систему очистки конвертерного газа. Разработать рекомендации по снижению расхода воды и повышению эффективности охлаждения газов.

Во второй главе приводится вывод и обоснование математической модели тепловых и аэродинамических процессов в высокотемпературном потоке газа системы газоочистки кислородного конвертера. Движение капель в газовом потоке описывается уравнением движения частиц переменной массы В.М. Мещерского:

где ~ сумма всех сил, действующих на каплю в газовом потоке,

/=1

7Гд3р ( \ о

т -- - масса капли, изменяющаяся во времени: т = т\г)\ о-

6

начальный диаметр капли; р - плотность воды; V - скорость движения капли, г - время.

На каплю, движущуюся в газовом потоке, действует сила аэродинамического сопротивления Рс и сила тяжести Рв:

где ст - коэффициент аэродинамического сопротивления капли;

/ площадь миделева сечения частицы (капли); р - плотность

4

газового потока; V, (V - соответственно скорости движения капли и газового потока, § - вектор ускорения свободного падения (рис.2).

Рис.2. Схема к расчету траектории движения капли воды в газовом

потоке.

г0- радиус капли; V - векторы скоростей газа и капли; А, Р, Р -силы аэродинамического сопротивления, тяжести и инерции соответственно; г - время; гш - внешний радиус приведенной пленки.

Движение одиночной капли воды в проекциях в двухмерной системе координат задается уравнениями:

т-

т у

¿г . (1)

ах 1

где Vх, - проекции скорости движения капли; IVх,IVу - проекции газового потока; с„, = /(Яе)- коэффициент аэродинамического сопротивления капли, определяемый в зависимости от значения критерия Рейнольдса:

при Яе < 1 (область Стокса) ст = 24/Яе ;

24 4

при 1 < Яе <10 (переходная область) ст = — + —= (формула

Яе УЯе

Шелла-Кпячко);

при 2-104 < Яе < 2-105 (автомодельная область) ст = 0,48; при Яе>2-106 (закритическая область) ст =0,2. Математическая модель прогрева капли воды с учетом испарения.

В начальный момент времени при г = 0 во всех точках капли одинаковая температура Т0. Вводим допущение о сферической форме капли с радиусом г0. Капля после попадания в газоход начинает прогреваться за счет лучистого и конвективного теплообмена.

Сначала идет прогрев капли, но как только температура ее поверхности достигнет температуры фазового перехода воды, резко интенсифицируется испарение влаги с возникновением фронта испарения, который по мере прогрева капли перемещается к ее центру. Этот процесс происходит в условиях неоднородного поля температур по сечению капли. Поэтому прогрев капли описывается нестационарным уравнением теплопроводности с переменными коэффициентами температуропроводности, зависящими от температуры, и переменными граничными условиями.

Для сферической изотропной частицы (капли) процессы прогрева с изменением агрегатного состояния воды можно описать

следующими уравнениями (В>0,1): на стадии прогрева до температуры поверхности 100°С: дТ(г,т) д

ср

дт дг при 0<г <г0; на стадии испарения:

я дт(г,т)

8г

+ 2Л5ТМ (2)

г дг

дТ(г,т)

ср —-—

дг дг

\дТ(г,т)

дг

| 2А дТ(г, г) г дг

при О <r<£ = R,

где Т(г, г) - текущая температура; г - текущая координата; Е, - текущая координата фронта испарения; Я = Л(т) - коэффициент теплопроводности капли; гп - теплота парообразования; qmm- плотность теплового потока на поверхности капли; с = с(Г) - теплоемкость капли, R - текущий размер капли; г0- начальный размер капли.

Начальное условие: Т(г,0) = Т0, где Т0 - начальная температура капли.

В качестве граничных принимаем условия, учитывающие лучистый и конвективный теплообмен капли с потоком газа: при прогреве капли:

Я—%—' = Я,,,*: ;

дг

при г=0 —1-- = 0;

дг

чтш = [т. - t{R, г)]+ *0афе[т, ]4 -cj0s[t{R, г)]4 ; при испарении капли: .дТ^т) Ц

Л---= pr„-f-+qm (3)

дг ат

при 0 < r = R<£\

г) = Тю, = const = 100° С;

=сс\т, -ф,т))+а0афе[Тг\ -a0e[T{R,rft -cjr, -ф,ф„/Г,(4) где ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией; Тг - температура потока, обтекающего частицу (каплю); аф- степень черноты газового потока; сг0 - коэффициент Стефана-Больцмана; е - степень черноты воды; t(r,t) - температура поверхности капли; с - изобарная теплоемкость пара; G„- плотность потока пара с поверхности капли; f - площадь поверхности капли.

Система уравнений (2)-(4) может быть решена только численно. При решении этой системы уравнений применяется метод контрольного объема, в котором рассматриваемое тело разбивается на несколько концентрических объемов AF конечных размеров. В каждом объеме выбирается узловая точка (узел). Теплоемкость всего вещества, находящегося в объеме, считается сосредоточенной в узловой точке.

Узловые точки соединяются друг с другом теплопроводящими стержнями с термическим сопротивлением теплопроводности стенки толщиной, равной расстоянию между узлами и площадью, равной площади контакта объемов. Крайние узлы обмениваются теплотой с окружающей средой. В результате использования метода контрольного объема вместо системы дифференциальных уравнений получается система линейных уравнений с трехдиагональной матрицей. Эта система может быть решена методом прогонки.

Уравнение теплового баланса для капли с учетом прогрева, испарения жидкости и перегрева пара (ВМ),1): при прогреве:

тсдЛ^Л = ак[Тг -ф,г)]+(70афе[Тг\-<х0.[ф,г)Г (5)

от

при испарении:

ак[т, - ф, т)]+ айафе[т,I4 -аАФ, г)]4 = Сра[тг - Т(Я, г)]с„/^, (5')

где Ои=/(г).

Для определения коэффициентов теплоотдачи в области значений Яе < 200 применим формулу А.П.Сокольского и Ф.А.Тимофеевой:

= 2 + 0,1бЯе^.

При значениях Яе > 200 для сферических частиц в газовой среде можно использовать формулу Д.Н.Вырубова:

N11 = 0,54л/яё.

Для Яе = 0 критерий Нуссельта принимается равным 2.

Результаты расчета траектории движения капель воды в газовом потоке сравнивали с результатами траекторий движения капель воды в безвоздушной среде и экспериментальными данными исследования распылов в эвольвентной форсунке. Погрешность не превышает 5,5%.

Результаты численного расчета траектории движения капли во время кипения воды сравнивали с результатами, полученными при расчетах по закону Б.Н.Срезневского. Относительная погрешность расчета не превышает 0,3%.

Разработанная математическая модель описывает процессы теплообмена капли воды при ее движении в высокотемпературном газовом потоке с учетом фазовых переходов. Математическая модель теплообмена капли воды учитывает ее прогрев с учетом градиента температур, а также испарение капли при ее движении в высокотемпературном газовом потоке системы газоочистки кислородного конвертера.

В третьей главе приведены исследования теплообмена капель воды в системе газоочистки конвертера.

Для определения траекторий движения частиц численно решалась система уравнений теплового и материального баланса на стадии прогрева и кипения и уравнений движения.

На рис.3 представлена схема к расчету траектории движения капель воды с учетом изменения их массы в начальный момент времени. Ось оу направлена вдоль стенок канала.

Рис.3. Схема к расчету траектории движения капель.

W, У0 - векторы скоростей газа и капли; у - угол вылета капли;

Vx, V - проекции вектора скорости на оси координат; л:,, ух - конечная точка траектории.

При расчете диапазон начальных скоростей частиц и газа задается исходя из условия диспергирования материала и расхода газа через охладитель.

Угол вылета капель варьируется в пределах от 0° до 180°, скорость вылета капель варьируется в пределах от I м/с до 70 м/с, начальный диаметр капель принимается от 0,00005м до 0,001м.

Результатом расчета по программе является совокупность данных, которые затем могут быть использованы для построения траекторий движения капель распыленной жидкости в высокотемпературном потоке газа.

Характерные траектории движения капли жидкости приведены на рис.4. Диаметр капли R0 = 0,0005м, Г, = 1000°С при различных углах вылета. В процессе движения капля прогревается и испаряется. Высота камеры равна 2,45м. Векторы Р0 и W направлены в противоположные стороны. Векторы W и g совпадают; дГ|- шаг по времени при расчете движения капли, с; Дг2 - шаг по времени при расчете прогрева капли, с.

Рис.4. Траектории движения капель при различных углах между векторами IV иК0; У0 = 10м/с; Й^ЗОм/с. ряд 1 -у = я/3 ; ряд 2 - у = /т/4 ; ряд 3 - у = я/6;

/?о = 0,0005м; Г, = 1000Т;Дг, = 0,00001с; А г2 = 0,000001с; На рис.5 представлены траектории движения капель при противоположном направлении векторов № и К0, При этом изменяется

начальная скорость капли У0. С увеличением начальной скорости капли увеличивается длина прямолинейного участка траектории.

Рис. 5. Траектории движения капель при противоположном направлении векторов ¡У и Р0; при у - тг/6: ряд 1 - У0 = 20м/с; ряд 2 - У0 = 40м/с; ряд 3 - К0 = 80м/с; ряд 4 - У0 = 60м/с; при у = я/3 : ряд 5 - У0 = 50м/с; ГГг = 90м/с; Д0=0,0005м; Гг=1000°С; Дг, = 0,00001с; Дг2 =0,000001с.

На рис.6 представлены траектории движения капель для случая, когда векторы IV и У0 направлены в одну сторону и совпадают с

вектором силы тяжести. Угол между траекторией вылета капли и вертикалью изменяется от я/6 до 7г/2 . Длина прямолинейных участков различна.

Рис.6. Траектории движения капель при совпадении направлений векторов IV и У0 и различных углах у между векторами Ж и К0; Л0 =0,0005 м; Т. = 1000°С; Лт, =0,00001с; Дг2 =0,0000001с; У0 =10м/с; IV = 30м/с; ряд 1 - у = я/2; ряд 2 - у = гг/3; ряд 3 - у = я/4; ряд 4 - у = ж/6.

На рис.7 представлена зависимость отклонения движения капли размером /?0от осевой линии форсунки на расстоянии Ь от среза при

различных углах у между векторами IV и Уа. Углы вылета у = ж/2 и тг/6 .

Рис.7. Зависимость отклонения траектории движения капли размером /?0 от осевой линии форсунки при различных углах у

между векторами IV и Р0; У0 = 10м/с; Дг, =0,00001с; Дг3 = 0,000001с; ряд 1 - у = к/2; ряд 2 - у = тг/6 .

Наиболее простым приближением при описании поля скоростей внутри цилиндрической камеры является модель движения газа с одинаковой скоростью по всему сечению. Для определения траекторий движения капель численно решалась система уравнений (1) - (5).

При численном исследовании по разработанной математической модели определялись максимальные отклонения траектории движения капли (рис.8). При этом рассчитывалось количество испаренной влаги. Варьировались следующие параметры процесса: размер и начальная скорость капли, угол вылета, температура и скорость газа.

В исследованном диапазоне скоростей и температур газового потока влияние скоростей газового потока и капли существенно по сравнению с влиянием температуры при одних и тех же условиях.

На рис.8 показано влияние начальной скорости капли, скорости и температуры газового потока на максимальное отклонение капли с учетом характерных диапазонов изменения параметров.

X °'18 0,16 -

у

0,14 -0,12 -0,1 -0,08 | 0,06 -! 0,04 \ 0,02 о : о

Рис.8. Расчет траектории максимального отклонения капли. Ряд 1 -1У = 30м/с, г = 1 • 10"4м ; ряд 2 - IV = 20м/с , г = М0"4м; ряд 3 - IV = 10м/с, г = 1 • 10~"м ; ряд 4-1^=20 м/с , г = 2,5-ИГ5 м; ряд 5 - IV = 10м/с, г =2,5-10"5м ; ряд 6 - 30м/с , г = 5-10"5м; ряд 7 - IV = 20 м/с , г = 5-10~5м ; ряд8-Ж= 10м/с, г = 5-10"5м.

При построении графиков использовалась функциональная зависимость:

У

где х - максимальная координата траектории, у - длина камеры, У0 -начальная скорость капли, у - угол вылета капли.

В результате получена формула расчета максимального отклонения траектории капли по оси Ох\

х

Т

Г V1'"5

3.0-10"

• IV + 8,73-10"

1,92

I У

К0 БШ у,

(6)

где х - максимальная координата траектории, С - длина стенки канала в направлении оси Оу, г, г, - радиусы капель, IV, К0 - скорости газа и

капли, длина канала ¿=2,45м, радиусы капель г, =1-10"4м, 10~5 <г<10"1м, скорость газа изменялась в пределах 10 <№< 30м/с, скорость капли изменялась от 5 до 25 м/с .

При расчете влияния начальной скорости капли, скорости и температуры газового потока на максимальное количество испаренной воды функциональная зависимость выглядит так:

т0

где Дт - максимальная убыль массы капли, т0 - начальная масса капли, У0 - начальная скорость капли.

На рис.9 показано влияние начальной скорости капли, скорости и температуры газового потока на максимальное количество испаренной воды.

Д т 07 т0 о.б

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

-РЯД1

-Ряд2

-РядЗ

-Ряд4

-Ряд5

" Ряде

-Ряд7

-Ряд8

15

У0 БШ у

Рис.9. Расчет максимального количества испаренной воды. Ряд \ — IV = 30м/с , г =1-10"'м ; ряд2- IV = 20м/с, г = 1-10"4м; ряд 3 - РГ= 10 м/с, г = 1 • 10~"м; ряд 4 - ^=20 м/с , г = 2,5-10"5м; ряд 5 - IV = 10м/с, г = 2,5-10"5м ; ряд 6 - IV = 30м/с , г = 5-10"5м; ряд 7 - 20 м/с , г = 5-10"5м ; ряд8-IV = 10м/с, /- = 5-10"5м.

Обработка данных дает формулу расчета относительного изменения массы капли:

= -|о,4872 ■ Бк +1,679)- IV(22>865к~1>52) 1. у0 у + Щ (7)

+ (-183,02 • Бк + 4,7129) • ^ 6>395к'1 -03), где Ат - максимальная убыль массы капли, кг, т0 - начальная масса капли, кг, IV, У0 - начальная скорость газа и капли, м/с ,Бк = <т073 г/Як -число Старка, 0,002< Бк< 0,02; <т0 = 5,67-10"8 Вт/м2 К4 - постоянная Стефана-Больцмана, Т - температура газа, К, г - радиус капли, м, Лк -коэффициент теплопроводности капли, Вт/(мК). Радиус капли

изменяется 10~5 < г < 10"4 м, температура газа изменяется в пределах 1073 < Т < 1273, К. Относительная погрешность не превышает 12%.

Для исследования траекторий движения капель воды в потоке газа создана математическая модель, включающая уравнение движения тела переменной массы, уравнение прогрева капли до температуры кипения и уравнение кипения воды. В результате моделирования движения и тепломассообмена капель воды в потоке газа получены математические зависимости для оценки координат частиц в наиболее отдаленных точках их возможных траекторий, а также расчет убыли массы за счет испарения.

Результаты моделирования применимы при конструировании систем водяного охлаждения конвертерных газов.

В четвертой главе представлена усовершенствованная методика расстановки распылителей, позволяющая снизить расход воды и повысить эффективность охлаждения газов.

Распыливанием называют процесс дробления струи или пленки жидкости на большое число капель и распределение их в пространстве (объеме аппарата). Устройства, обеспечивающие дробление жидкости, называют распылителями, а поток капель - распылом. Сформировавшуюся систему капель жидкости, покинувшей распылитель, принято называть газожидкостным факелом или факелом распыла. Распад жидкости зависит от режима ее истечения. При малой относительной скорости жидкости и окружающего газа после распылителя образуется сплошная струя или пленка. При увеличении скорости струя начинает распадаться на отдельные капли, а длина сплошного участка сокращается. При дальнейшем увеличении скорости дробление происходит в непосредственной близости от распыливающего устройства. Этот режим и принято считать распыливанием.

Траектории движения отдельных капель при распыле га форсунок показаны на рис. 10 и 11.

Рис.10. Траектории движения капель воды навстречу потоку газа при угле вылета у = л/Ъ; ряд 1 - У0 = 10м/с; ряд 2 - Уй = 50м/с.

Ряд-Г РядЗ РЯД4 Ряд5 Рядб;

Рис.11 Траектории движения капель воды навстречу потоку газа при угле вылета у = -т/6; ряд 1 - У0 =20м/с; ряд 3 - У0 = 40м/с; ряд 4 - К0 = 60м/с; ряд 5 - У0 = 80м/с; ряд 6 - У0 = 10м/с.

Движение капель осуществляется навстречу

высокотемпературному потоку газа под углами, равными л/3 и я/6. Начальные скорости капель изменяются от 10 до 80 м/с. Диаметр капель равен й?и. Анализ траекторий капель показывает, что имеется

прямолинейный начальный участок. Длина этого участка зависит от начальной скорости капли и угла вылета из распыливающего устройства.

На рис.12 и 13 представлена зависимость начального прямолинейного участка траектории движения капли от вектора скорости капли при различных углах вылета капли.

х,м

Рис.12. Прямолинейные участки траекторий движения капель в зависимости от начальной скорости У0 при у = я/3; ряд 1- К0 = 10м/с; ряд 2-К0 = 50м/с.

х,м

Рис. 13. Прямолинейные участки траекторий движения капель в зависимости от начальной скорости У0 при у = я/6 ; ряд 1 - У0 = 20м/с; ряд 2 - У0 = 40м/с; ряд 3 - У0 = 60м/с; ряд 4- У0 = 80м/с; ряд 5- У0=10м/с.

Для семейства прямолинейных траекторий движения капель получена зависимость (8 =17%):

Н = 0,0156-у"1 00965 -У0, где Я - проекция траектории движения капли на вертикальную ось (ось факела распыла), м; у — угол вылета капли в распылах; Уд- начальная скорость капли медианного диаметра, м/с.

Проведенные исследования прямолинейных траекторий движения капель позволяют точно определять величину Я, гарантирующую полное перекрытие сечения газохода жидкостным факелом.

На рис. 14 и 15 представлены кривые распределения капель по диаметрам в газовом потоке при спутном движении в зависимости от начальной скорости капель и разных скоростях газового потока. По оси Ох показаны максимальные прямолинейные траектории вылета капель определенного размера, м, по оси Оу для функции Л, % - процент таких капель, для функции (100-/?), % - процент капель определенного размера, прямолинейные траектории вылета которых меньше

максимальной. Функция (Я, %) распределения капель по радиусу орошения при начальной скорости капли К=25м/с, и скорости газа ^=30м/с имеет вид: Я = 381,87х2 -342,61^ + 101,78, где х - максимальная траектория вылета капли (рис.14).

Рис.14. Кривые распределения капель по радиусу факела орошения. У0 = 25м/с, IV= 30м/с; ряд 1 - график функции Л, %; ряд 2 - график функции (100-Л), %.

Рис. 15. Кривые распределения капель по радиусу факела орошения.

У0 = 5м/с, W= Юм/с; ряд I - график функции R, %; ряд 2 - график функции (100-/?), %.

Анализ траекторий движения капель воды показывает, что распределение капель неравномерное - процентное содержание капель определенного размера увеличивается к центру факела. Это происходит с увеличением скорости газового потока и уменьшением начальной скорости капель.

Орошаемые поверхности находятся на расстоянии L от форсунки. Как показывает анализ, в исследуемом диапазоне параметров газового потока зависимость радиуса орошения поверхности каплями медианного диаметра от начальной скорости капли для прямолинейных траекторий в спутном потоке имеет вид (<5 = ±1%):

R = 0,00774 • У0 sin у, м, где У0 - начальная скорость вылета капли медианного диаметра, у - угол вылета капли.

Характеристики траекторий движения капель позволяют определить габариты факела на заданном расстоянии h от распылителя. К ним относятся корневой угол факела ¡3 = 2arctg (R/h), диаметр факела на расстоянии h и дальнобойность факела. При вертикальном факеле за дальнобойность принимают высоту Н99, на которую поднимается не менее 99% всей жидкости.

На рис. 16 и 17 представлены кривые плотности орошения при различных скоростях вылета капель, скорости газового потока и температуре газа 1000°С, показывающие зависимость плотности орошения сечения газохода от длины прямолинейной траектории вылета

капли. По оси Ох показаны максимальные прямолинейные траектории вылета капель определенного размера, м, по оси Оу - плотность орошения такими каплями, %. Как показывает анализ, плотность орошения по радиусу орошаемой поверхности практически не меняется.

Рис.16. Кривые плотности орошения. Скорость газового потока IV = 10м/с; скорость капли К0 = 5м/с.

3,422 3,42 3,418 3,416 е£ 3,414 •о 3,412 3,41 3,408 3,406 3,404

у = -0.0764Х + 3,4261

0,05

0,15 х,м

0,2

0,25

0.3

Рис.17. Кривые плотности орошения. Скорость газового потока IV- 30 м/с; скорость капли У0 = 25 м/с.

Разработана методика определения радиуса факела распыла на расстояние £ от форсунки, предложена функциональная зависимость.

Разработана методика определения изменения массы капли на расстоянии Ь от форсунки, предложена функциональная зависимость.

Разработана инженерная методика расчета расположения форсунок по сечению камеры орошения, позволяющая более полно

перекрыть сечение газоотводящего тракта системы газоочистки кислородного конвертера и повысить эффективность охлаждения высокотемпературного конвертерного газа.

Заключение.

1. Разработана математическая модель тепломассообмена капли воды, движущейся в системе газоочистки кислородных конвертеров с учетом ее прогрева и испарения и перегрева пара, при этом учитывается теплообмен конвекцией и излучением при Bi< 0,1 и Bi>0,l.

2. Разработана программа расчета траекторий движения капель воды в системе газоочистки кислородного конвертера с учетом Bi< 0,1, Bi>0,1и при переходе значения Bi>0,l на значение Bi<0,l для различных условий внешнего теплообмена.

3. В результате исследований тепломассообмена капли воды, проведенных по математической модели, установлены закономерности траекторий движения капель воды в системе газоочистки кислородных конвертеров в зависимости от размера капель и параметров окружающей среды.

4. Получены закономерности расчета конструктивных характеристик камеры орошения от конструктивных и технологических параметров форсунок.

5. Разработана усовершенствованная методика расчета распределения форсунок по поперечному сечению камеры орошения системы газоочистки кислородного конвертера. Разработаны рекомендации по повышению эффективности и снижению расхода воды при охлаждении газов в системе газоочистки кислородных конвертеров.

6. Результаты работы переданы на ЧерМК ОАО «Северсталь» для использования на системах газоочистки кислородных конвертеров с целью снижения концентрации твердых вредных выбросов в отходящих газах кислородных конвертеров и снижения расхода охлаждающей воды.

Основные научные результаты опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Полеводова, J1.A. Расчет траекторий движения капли воды с учетом фазовых переходов в системе газоочистки кислородного конвертера. / Н.Н.Синицын, JI.A. Полеводова. // Вестник Воронежского государственного технического университета. -Воронеж, ВГТУ - 2007,- т.З - №6 - С. 160-164.

Статьи и материалы конференций:

2. Синицын, H.H. Расчет температуры шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, JI.A. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов II Энергосбережение в теплоэнергетических системах:

Материалы международной научно-технической конференции. -Вологда, 24-26 апреля 2001.- С.51-54.

3. Синицын, H.H. Температурное поле шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, J1.A. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Энергосбережение в теплоэнергетических системах: Материалы Международной научно-технической конференции -Вологда: ВоГТУ, 24-26 апреля 2001,- С.54-55.

4. Синицын, H.H. Аналитическое исследование температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства: Материалы второй Всероссийской научно-технической конференции. -Череповец: ЧГУ, 2001. - С.65-67.

5. Синицын, H.H. Математическая модель температурного поля шаровой оболочки из замасленной окалины [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // «Северсталь» - пути к совершенствованию: Материалы научно-технической конференции молодых специалистов и инженеров. - Череповец: ОАО «Северсталь», 2001. - С.96-97.

6. Синицын, H.H. Аналитическое моделирование температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / Н.Н.Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г Козлова, В.Н. Козлов // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства: Материалы второй Всероссийской научно-технической конференции. -Череповец: ЧГУ, 2001 - С.68-70.

7. Синицын, H.H. Математическая модель температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Череповец: ЧГУ, - 2000. - 10с. - Деп. в ВИНИТИ 29.12.00, №3329-ВОО.

8. Синицын, H.H. Математическая модель температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Череповец: ЧГУ, 2000,- 18с. - Деп. в ВИНИТИ 29.12.00, №3328 -ВОО.

9. Синицын, H.H. Температурное поле шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, Л.А. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Энергосбережение в теплоэнергетических системах:

Материалы Международной научно-технической конференции -Вологда: ВоГТУ, 24-26 апреля 2001,- С.54-55.

10. Синицын, H.H. Аналитическое исследование температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода [Текст] / H.H. Синицын, И.П. Дьячкина, JI.A. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства: Материалы второй Всероссийской научно-технической конференции. -Череповец: ЧГУ, 2001. - С.65-67.

11. Полеводова, JI.A. Расчет траектории движения капли в межроликовом пространстве при охлаждении сляба в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок [Текст] / J1.A. Полеводова.// Материалы 33 Военно-научной конференции молодых специалистов института.- Череповец, ЧВИИРЭ, -2005,- С.7-8.

12. Полеводова, Л.А Математическая модель прогрева капли воды в межроликовом пространстве машины непрерывного литья заготовок [Текст] / Л.А. Полеводова // Материалы 33 Военно-научной конференции молодых специалистов института. -Череповец: ЧВИИРЭ, - 2005. - С.8-9.

13. Синицын, H.H. Исследование теплообмена капли воды в высокотемпературном потоке газа системы газоочистки кислородного конвертера [Текст] / Н.Н.Синицын, Л.А. Полеводова. // Вузовская наука - региону: материалы IV Всероссийской науч.-техн. конф. - Вологда: ВоГТУ, февраль, -2006 - С.121-124.

14. Синицын, H.H. Исследование теплообмена при распределении жидкости в системе конвертера [Текст] / H.H. Синицын, Л.А. Полеводова. // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства: материалы Междунар. науч,-техн. конф., октябрь 2005г., поев. 50-летию ОАО «Северсталь»: в2ч.;ч.2 - Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2006.- С. 181-184

15. Синицын, H.H. Математическая модель теплообмена при конденсации влаги на движущихся в газовом потоке частицах пыли [Текст] / Н.Н.Синицын, Л.А. Полеводова. // Вузовская наука - региону: материалы IV Всероссийской науч.-техн. конф. -Вологда: ВоГТУ, февраль, - 2006 - С. 124-125.

16. Полеводова, Л.А. Исследование траекторий движения капли воды с учетом фазовых переходов в системе газоочистки кислородного конвертера [Текст] / Н.Н.Синицын, Л.А. Полеводова. // Вести высших учебных заведений Черноземья.- Липецк,- 2006 - С.88-92.

17. Полеводова, Л.А. Результаты исследования траекторий движения одиночных капель воды с учетом их массы в системе газоочистки

кислородного конвертера [Текст] / Н.Н.Синицын, JI.A. Полеводова. // Вестник МГУ,- 2007,- №3 - С. 121-125. 18. Синицын, H.H. Расчет траекторий движения капель воды в первой ступени системы газоочистки кислородного конвертера [Текст] / H.H. Синицын, C.B. Егоренкова, JI.A. Полеводова. // Информационные технологии в науке, проектировании и производстве: Материалы Всероссийской научно-технической конференции - Нижний Новгород - 20 апр. - 2007. - С. 1 -5.

Лицензия А № 165724 от 11 апреля 2006 г.

Подписано к печати 26.04 .Юг. Тир. 100. Усл. печ. л. 1. Формат 60x84'/16. Зак. 323 .

ГОУ ВПО «Череповецкий государственный университет» 162600 г. Череповец, М. Горького, 14

Введение.

Глава 1. Анализ тепловых и аэродинамических процессов газоотводящих трактов кислородных конвертеров.

1.1. Запыленность газов в период работы конвертера.

1.2. Очистка конвертерных газов.

1.2.1. Характеристика запыленности отходящих газов.

1.2.2. Схема мокрой газоочистки.

1.2.3. Схема газоотводящего тракта с мокрой очисткой газов конвертеров емкостью 300 тонн и более.Г.

1.3. Охлаждение конвертерных газов.

1.4. Расчет дисперсных характеристик распыливаемой жидкости.

1.5. Тепло-и массообмен между каплями распыленной жидкости.

1.5.1. Расчет температуры поверхности капли.

1.5.2. Расчет физико-химических свойств фаз.

1.5.3. Расчет температуры в процессе подвода тепла.

1.6. Процессы переноса при движении деформируемых частиц.

1.6.1. Сопротивление сферических частиц жидкости.

1.6.2. Распад капель в газовом потоке.

1.6.3. Центробежные форсунки.

1.7. Выводы по главе и постановка задачи исследования.

Глава 2. Математическое моделирование тепловых и аэродинамических процессов в высокотемпературном потоке газа.

2.1. Математическая модель движения капли воды в высокотемпературном газовом потоке.

2.2. Математическая модель прогрева капли воды с учетом испарения.

2.3. Выводы по главе.

Глава 3. Исследование теплообмена капель воды в системе газоочистки конвертерных газов.

3.1 Описание программы расчета траекторий движения капель воды.

3.2. Исследование траекторий движения одиночных частиц.

3.3. Выводы по главе.

Глава.4. Разработка инженерной методики расчета оптимальной расстановки распылителей.

4.1. Методика расчета оптимальной расстановки распылителей.

4.2. Определение количества конвертерных газов и воздуха.

4.3. Расчет охлаждения впрыском воды.

4.4. Разработка рекомендаций по совершенствованию систем газоочистки конвертерных газов.

4.4.1. Оценка упрощающих допущений. Неравномерность плотности орошений.

4.4.2. Оценки распада капель в газовом потоке.

4.5. Исследование распыливания жидкости в высокотемпературном потоке газа.

4.6. Выводы по главе.

Актуальность работы.

С освоением промышленных способов получения больших количеств дешевого кислорода (чистотой 99,5%) получили развитие методы производства стали с продувкой кислородом чугуна в конвертерах. Наиболее сложной проблемой является отвод, охлаждение и очистка газов, выделяющихся из кислородного конвертера в периоды кислородных продувок. Вместе с технологическим процессом совершенствуются кислородно-конвертерного производства и системы газоочистки кислородных конвертеров. Созданы и надежно работают разнообразные системы газоотводящих трактов, однако процессы отвода, охлаждения и очистки газов продолжают оставаться сложными и требуют значительных затрат труда и энергии.

Проблема защиты окружающей среды от загрязнений приобретает все большую актуальность в связи с активной деятельностью человека в области создания процессов и устройств, которые являются искусственными источниками загрязнений.

Наиболее актуальной задачей снижения вредных твердых выбросов в атмосферный воздух является создание новых и усовершенствование существующих систем очистки выбрасываемых отходящих газов различных технических устройств и, в частности, кислородных конвертеров.

Кислородно-конвертерный способ производства стали обладает многими преимуществами. Недостатком процесса является интенсивное образование запыленного газа. Очистка и предшествующее ей охлаждение газов, выходящих из кислородных конвертеров, продолжает оставаться основной из наиболее сложных проблем. Количество пыли, выносимой из конвертера, достигает 1,5% от металлошихты. Запыленность конвертерных газов достигает 200 г/м3. Поэтому очистка газов является обязательной. Допустимое содержание пыли в газах, выбрасываемых в атмосферу, составляет 100 мг/м3.

Охлаждение и очистка газов являются составными частями кислородно-конвертерного способа производства стали с продувкой чугуна технически чистым кислородом. Затраты на сооружение установок по охлаждению и очистке газов до санитарных норм, а также на их содержание весьма значительны.

Цель работы. Исследование процесса охлаждения газов в газоотводящем тракте кислородного конвертера и совершенствование на этой основе технологии, обеспечивающей снижение выбросов вредных веществ в атмосферу и снижение расхода энергоматериальных ресурсов. Научная новизна.

1. Разработана математическая модель движения капли воды в высокотемпературном газовом потоке газоочистки конвертера с учетом прогрева капли и испарения воды.

2. На основе реализации математической модели с учетом результатов экспериментальных исследований установлен характер влияния размеров капли воды и технических характеристик камеры охлаждения газоочистки конвертерных газов на траектории движения капель и динамику изменения их массы.

3. Получены соотношения, устанавливающие связь между конструктивными размерами камеры орошения и форсунками.

Практическая ценность. В результате проведенных исследований:

1. Разработана программа расчета для оценки и прогнозирования траекторий движения капель воды в высокотемпературном газовом потоке с учетом изменения массы за счет парообразования.

2. Разработана усовершенствованная методика расчета установки распылителей по сечению камеры орошения системы газоочистки кислородного конвертера.

Достоверность научных результатов работы подтверждены использованием фундаментальных законов тепломассопереноса, а также сопоставлением полученных результатов с данными других авторов.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований и положения диссертации докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (Череповец, ОАО «Северсталь», октябрь 2005), 33 Военно-научной конференции молодых специалистов института (Череповец, ЧВИИРЭ,2005г.), IV Всероссийской Научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (Вологда, ВоГТУ, февраль, 2006г.), XX ВНТК «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», (Нижний Новгород, 2007г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и приложения. Объем диссертации 123 страницы машинописного текста, из

6. Результаты работы переданы на ЧерМК ОАО «Северсталь» для использования на системах газоочистки кислородных конвертеров с целью снижения концентрации твердых вредных выбросов в отходящих газах кислородных конвертеров и снижения расхода охлаждающей воды.

Заключение.

1. Разработана математическая модель тепломассообмена капли воды, движущейся в системе газоочистки кислородных конвертеров с учетом ее прогрева и испарения и перегрева пара, при этом учитывается теплообмен конвекцией и излучением при Bi< 0,1 и Bi>0,l.

2. Разработана программа расчета траекторий движения капель воды в системе газоочистки кислородного конвертера с учетом Bi< 0,1, Bi>0,ln при переходе значения Bi>0,l на значение Bi< 0,1 для различных условий внешнего теплообмена.

3. В результате исследований тепломассообмена капли воды, проведенных по математической модели, установлены закономерности траекторий движения капель воды в системе газоочистки кислородных конвертеров в зависимости от размера капель и параметров окружающей среды.

4. Получены закономерности расчета конструктивных характеристик камеры орошения от конструктивных и технологических параметров форсунок.

5. Разработана усовершенствованная методика расчета распределения форсунок по поперечному сечению камеры орошения системы газоочистки кислородного конвертера. Разработаны рекомендации по повышению эффективности и снижению расхода воды при охлаждении газов в системе газоочистки кислородных конвертеров.

1. Бережинский, А.И.Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров Текст. / А.И. Бережинский., А.Ф. Циммерман. — еталлургия, 1975. - 192с.

2. Мелихов, В.Г. Влияние технологических параметров на газовыделение по ходу плавки в 130-т кислородном конвертере Текст. / В.Г. Мелихов, Михневич Ю.Ф., Старов Р.В. и др.: // Сталь/ 1971. - №8. - С.702-705.

3. Кривандин, В.А. Металлургическая теплотехника Текст.: учебник для вузов в 2-х томах, т.2. Конструкция и работа печей / В.А. Кривандин., И.Н. Неведомская., В.В. Кобахидзе и др. М.: Металлургия, 1986. -592с.

4. Старк, С.Б. Пылеулавливание и очистка газов металлургии Текст. / С.Б. Старк.-М.: Металлургия, 1977.- 328с.

5. Андоньев, С.М. Пылегазовые выбросы предприятий горной металлургии Текст. / С.М. Андоньев, О.В.Филипьев. М.: Металлургия, 1973.- 199с.

6. Ромадин, В.П. Пылеприготовление Текст. / В.П. Ромадин М.: - Л.: Государственное энергетическое издательство, 1953.- 519с.

7. Померанцев, В.В. Основы практической теории горения Текст.: учебное пособие для вузов / под ред. В.В. Померанцева. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. — 312с.

8. Померанцев, В.В. Сборник задач по теории горения Текст.: учебное пособие для вузов / под ред. В.В. Померанцева Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. - 152с.

9. Вырубов, Д.Н. Теплоотдача и испарение капель Текст. / Д.Н. Вырубов //ЖТФ.- т.9. вып.21. 1939.- С. 1923-1931.

10. Кацнельсон, Б.Д. Исследование коэффициента теплоотдачи частиц в потоке газа нестационарных условиях Текст. / Б.Д. Кацнельсон, Ф.А. Агафонова.// Котлотурбостроение. 1948. - №5. - С. 16-22.

11. Романков, П.Г. Сушка во взвешенном состоянии Текст. / П.Г Романков, Н.Г. Рашковская. Л.: Химия, 1979. - 125с.

12. Муштаев, В.И. Сушка дисперсных материалов Текст. / Муштаев. В.И., Ульянов В.М. М.: Химия, 1988. - 352с.

13. Муштаев, В.И. Сушка в условиях пневмотранспорта Текст. / Муштаев В.И., Ульянов В.М., Тимохин А.С. М.: Химия, 1984.- 232с.

14. Романков, П.Г. Массообменные процессы химической технологии Текст. / Романков П.Г,, Фролов, В.Д. Л.: Химия, 1990. - 384с.

15. Фролов, В.Д. Моделирование сушки дисперсных материалов Текст. / В.Д.Фролов. Л.: Химия, 1987. - 208с.

16. Лыков, А.В. Теория теплопроводности Текст. / Лыков А.В. М.: Высшая школа, 1969. — 599с.

17. Нигматулин, Р.И. Основы механики гетерогенных сред Текст. / Нигматулин Р.И. М.: Наука, 1978. - 336с.

18. Кутателадзе, С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Текст. / Кутателадзе С.С. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367с.

19. Померанцев, В.В. Основы теории горения / под ред. В.В. Померанцева. Л.: Энергия, 1973. - 264с.

20. Кривандин, В.А. Металлургическая теплотехника т.1 Текст. / В.А. Кривандин, В.А. Арутюнов, Б.С. Мастрюков и др. — М.: Металлургия, 1986.-424с.

21. Синицын, Н.Н. Тепломассообмен капли воды, движущейся в высокотемпературном потоке газа Текст. / Синицын Н.Н. // Энергосбережение в теплоэнергетических системах: Мат. межд. научн.-техн.конф. Вологда: ВГТУ. - 2001. - С.43-45.

22. Синицын, Н.Н. Математическое моделирование движения капли в газовом факеле Текст. / Н.Н.Синицын, Е.Л.Никонова, Н.И.Шестаков // Повышение эффективности теплообменных процессов и систем: Мат. II межд. научн.-техн. конф., часть I.- Вологда. 2000, С.89-91.

23. Синицын, Н.Н. Тепломассообмен капли окалиномаслосодержащего шлама в низкотемпературном потоке газа: Текст. / Н.Н.Синицын // Энергосбережение в теплоэнергетических системах: Мат. межд. научн.-техн. конф. Вологда: ВГТУ. - 2001. С.49-51.

24. Синицын, Н.Н. Расчет теплообмена в распылительной камере установки разделения окалиномаслосодержащих шламов прокатных цехов Текст. / Н.Н. Синицын, О.В. Топоева, Г.М. Петрова // Изв. ВУЗов Черная металлургия. 2000. - №12. - 43с.

25. Синицын, Н.Н. Теплообмен одиночных капель в газовом потоке Текст. / Н.Н. Синицын, Н.И. Шестаков, Г.И. Шаров Череповец: ЧТУ, 2000. -138с.

26. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник / под общ. ред. В.А.Григорьева В.М. Зорина М.: Энергоатомиздат, 1988.-566с.

27. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника Текст.: справочник / A.M. Бакластов, В.М. Бродянский, Б.П. Голубев и др. под общ. ред.В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 552с.

28. Синицын, Н.Н. Теплофизические процессы при движении одиночных частиц в газовом потоке Текст. / Синицын. Н.Н. Череповец: ЧГУ, 2001.-153с.

29. Плит, И.Г. Химическая технология Текст. / И.Г. Плит. Харьков, 1967. - вып.1. — С.109- 116.

30. Лыков, А.В. Тепло-и массообмен в процессах сушки Текст. / А.В. Лыков. ГЭЭП, Минск, 1956, - 532с.

31. Эккерт, Э.Р. Теория тепло-и массообмена Текст. / Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк М.: Госэнергоиздат, 1961. - 576с.

32. Пажи, Д.Г. Основы техники распыливания жидкостей Текст. / Пажи Д.Г., Галустов B.C. М.: Химия, 1984. - 256с.

33. Справочник по пыле- и золоулавливанию Текст. / под ред. А.А. Русанова М.: Энергия, 1975. - 296с.

34. Coy С. Гидродинамика многофазных систем Текст. / под ред. М.Е. Дейча, перевод с англ. М.: Мир, 1971. - 536с.

35. Левин, Л.М. Исследование по физике грубодисперсных аэрозолей Текст. / Л.М. Левин. М.: изд-во АН СССР, 1961. - 268с.

36. Фукс, Н.А. Механика аэрозолей Текст. / Н.А. Фукс. М.: Изд-во АН СССР, 1955.-352с.

37. Теплофизические свойства веществ Текст.: справочник / под ред. Н.Б. Ваграфтика, М.: Госэнергоиздат, 1956. - 73с.

38. Перри, Дж. Справочник инженера химика Текст. / Дж. Пери; перевод с англ. под ред. Н.М. Жаворонкова и П.Г. Романкова.- Л.: Химия, 1969.-т.1. 639с.

39. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей Текст. / Рид Р., Шервуд Т, пер. с англ. Л.: Химия, 1969. - т. 1. - 98с.

40. Михеев, М.А. Основы теплопередачи Текст. / М.А. Михеев, И.М. Михеева. -М.: Энергия, 1973.- 319с.

41. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел Текст. / Г. Карслоу, Д. Егер М.: Наука, 1964. - 487с.

42. Шорин, С.Н. Теплопередача Текст. / С.Н. Шорин. М.: Высшая школа, 1964.-490с.

43. Лыков, А.В. Тепломассообмен Текст.: справочник / А.В. Лыков 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1978. - 480с.

44. Теория тепломассообмена Текст.: учебник для вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др. Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979.- 495с.

45. Исаченко, В.П. Теплопередача Текст.: учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А.Осипова, А.С. Сукомел. — 4-е изд. перераб. и доп. -Энергоиздат, 1981.-416с.

46. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена Текст. / С.С. Кутателадзе. Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1970. - 660с.

47. Михеев, М.А. Основы теплопередачи Текст. / М.А. Михеев. М.: Госэнергоиздат, 1956. - 392с.

48. Киржаев, М.В. Теплопередача Текст. / М.В. Киржаев, М.А. Михеев, JI.C. Эйгенсон. M.-JL: Госэнергоиздат, 1940.- 242с.

49. Краснощеков, Е.А. Задачник по теплопередаче Текст. / Е.А. Краснощеков, А.С. Сукомел -М.: Энергия, 1980.-288с.

50. Солодов, А.П. Практикум по теплопередаче Текст.: учебн. пос. для вузов / А.П. Солодов, Ф.Ф. Цветков, А.В. Елисеев, В.А. Осипова. 4-е изд., перераб. под ред. А.П. Солодова. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 296с.

51. Андреев, Е.И. Механизм теплообмена газа с жидкостью Текст. / Андреев Е.И. — JL: Энергоатомиздат, Ленинград, отд-ние, 1990. 166с.

52. Долинский, А.А. Оптимизация процесса распылительной сушки Текст. / А.А. Долинский, Г.К. Иваницкий. Киев: Наукова Думка, 1984.-240с.

53. Долинский, А.А. Кинетика и технология сушки распылением Текст. / А.А. Долинский, К.Д. Мелецкая, В.В. Шморгун. Киев: Наукова Думка, 1987.-224с.

54. Муштаев, В.И. Конструирование и расчет аппаратов со взвешенным слоем Текст.: учебное пособие для вузов / В.И. Муштаев, А.А. Тимохин, В.Я. Лебедев: М.: Химия, 1991. - 344с.

55. Левич, В.Г. Физико-химическая гидродинамика Текст. / В.Г. Левич. — Изд-во АН СССР, 1952. 283с.

56. Хогланд, Ж. Ракетная техника Текст. / - Ж. Хогланд, 1962. - №5. -С.3-16

57. Галустов, B.C. К выбору управления для расчета коэффициента сопротивления в моделях динамики дисперсных систем Текст. / B.C. Галустов. и др. -182с. Рук. деп. №551-ХП-Д80.

58. Салтанов, Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения Текст. / Г.А. Салтанов Минск, 1972. - 476с.

59. Борисов, А.А. Текст. /, Борисов, А.А. и др. // ИФЖ. 1981. - ф.40- №1. - С.64-70.

60. Дитякин, Ю.Ф. Распыление жидкостей Текст. / Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, Б.В. Новиков, В.И. Ягодкин.- М.: Машиностроение, 1977. — 208с.

61. Кузнецов, Н. В. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) Текст. / Н. В. Кузнецов и др., 2-е изд. М.: Энергия, 1973. -295с.

62. Промышленные печи Текст.: справочное руководство для расчетов и проектирования / Казанцев Е.Н., 2-е изд. доп. и перераб. М.: Металлургия, 1974. — 368с.

63. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики Текст.: учебное пособие / А.Н.Тихонов, А.А.Самарский. 4-е изд., испр. М: Наука, 1972.-736с.

64. Самарский, А.А. Теория разностных схем Текст. / А.А. Самарский. — М.: Недра, 1977.- 450с.

65. Калиткин, Н.Н. Численные методы Текст.: учебное пособие для вузов / под ред. А.А. Самарского. М.: Наука, 1978. - 512с.

66. Каллац, JI. Численные методы решения дифференциальных уравнений Текст. / JI. Каллац; пер. с нем. B.C. Рябенького и JI.A. Чудова. М.: Изд-во иностр. лит., 1953. - 460с.

67. Мак-Кракен, Д. Численные методы и программирование на фортране Текст. / Д. Мак-Кракен, У. Дорн. изд. второе, стереотипное. — М.: Мир, 1977.-584с.

68. Пасконов, В.М. Численное моделирование процессов тепло-и массообмена Текст. / В.М. Пасконов, В.И. Полежаев, JI.A. Чудов. М.: Высшая школа, 1984. - 186с.

69. Пейре, Р. Вычислительные методы в задачах механики жидкости Текст. / Р.Пейре, Т. Л Тейлор. М.:Мир, 1986. - 256с.

70. Будак, Б.М. Численные методы в газовой динамике Текст. / Б.М. Будак, Ф.П. Васильев, А.Т. Егоров, 4-е изд. МГУ, 1965. - 158с.

71. Никитенко, Н.И. Исследование нестационарных процессов тепло-и массообмена методом сеток Текст. / Н.И. Никитенко. Киев. Наукова Думка, 1971.-208с.

72. Четверушкин, Б.Н. Математическое моделирование задач динамики излучающего газа Текст. / Б.Н. Четверушкин. М.: Наука, 1985. -304с.

73. Турчак, Л.И. Основы численных методов Текст.: учеб. пособие для студ. высших уч. зав. / Л.И.Турчак, П.В.Плотников. — М.: Физматлит, 2003.-258с.

74. Рябенький, B.C. Введение в вычислительную математику Текст.: уч. пособие для студ. Вузов / Рябенький B.C. М.: изд. фирма Физико-математическая литература, ВО Наука, 1994. — С.209-212.

75. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров Текст. / Г. Корн, Т. Корн; перевод с англ. под ред. И.Г.Абрамовича — изд. второе — М.: изд-во Наука, главная редакция физико-математической лит-ры, 1970.- 300с., 608с.

76. Синицын, Н.Н. Математическая модель температурного поля шаровой оболочки при граничных условиях первого и третьего рода Текст. /

77. Н.Н. Синицын, И.П. Дьячкина, JI.A. Полеводова, С.Г. Козлова, В.Н. Козлов // Череповец: ЧТУ, 2000. - Юс. - Деп. в ВИНИТИ 29.12.00, №3329-ВОО.

78. Джеффрис, Г. Методы математической физики Текст. / Г. Джеффрис, Б. Свирс. М.: Мир, 1969. - 412с.

79. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика Текст. / М.Е. Дейч — М.: Энергия, 1974.- 247с.

80. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л.Г. Лойцянский. -М.: Наука, 1970.-456с.

81. Полеводова, Л.А. Исследование траекторий движения капли воды с учетом фазовых переходов в системе газоочистки кислородного конвертера Текст. / Н.Н.Синицын, Л.А. Полеводова. // Вести высших учебных заведений Черноземья.- Липецк,- 2006 С.88-92.

82. Полеводова, Л.А. Результаты исследования траекторий движения одиночных капель воды с учетом их массы в системе газоочистки кислородного конвертера Текст. / Н.Н.Синицын, Л.А. Полеводова. // Вестник ЧТУ.- 2007.- №3 С. 121-125.

83. Теория турбулентных струй Текст. / Г.Н. Абрамович, Т.А. Гиршович, С.Ю. Крашенинников и др. М.: Наука, 1984. - 720с.

84. Абрамович, Г.Н. Теория турбулентных струй Текст. / Г.Н. Абрамович.

85. М.: физматгиз, 1960. — 716с.

86. Пажи, Д.Г. Распылители жидкости Текст. / Д.Г. Пажи, B.C. Галустов. -М.: Химия, 1979.- 216с.

87. Юб.Анискин, С.В. Охрана окружающей среды от загрязнения промышленных выбросов в ЦБП Текст.: сб. науч. тр. / С.В. Анискин.- ЛТА, 1978, вып.6 С. 165-168.

88. Абрамович, Г.Н. Теория центробежной форсунки Текст. / Г.Н. Абрамович // Промышленная аэродинамика: БНТ ЦАГИ, 1944. - с.82-88.

89. Клячко, Л.А. К теории центробежной форсунки Текст. / Л.А. Клячко. // Теплоэнергетика, 1962. №3. - С.25-27.

90. Хавкин, Ю.И. Центробежные форсунки Текст. / Ю.И. Хавкин. Л.: Машиностроение, 1976. - 168с.