Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Диссертационная работа:

Корняков Александр Борисович. Повышение эффективности использования топлива в котлах путем разработки и применения воздухоподогревателей из стеклянных труб. : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.03 Москва, 1988 196 с. РГБ ОД, 61:92-5/4204-8

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АНАЛИЗ ДАННЫХ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ИЗ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ II

1.1« Применение СВП как один из способов повышения эффективности использования сернистого топлива II

1.2. Мзст© СВП § котельной установке и особенности конструкции 15

1.3. Обзор существующих уетановок СВП, их развитие и классификация 20

1*4. Исследование влияния температурных параметров, загрязнения и разрушения стеклянных труб на эф фективность работы СВП 25

1.5. Анализ существующих рекомендаций по расчету коэффициентов теплоотдачи при поперечном и продольном обтекании пучков труб • 34

1.6. Постановка задачи и цели исследования 38

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕШЮОБШНА В ПУЧКЕ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ ПРИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ й ПРОДОЛЬНОМ ВНУТРЕННЕМ ОБТЕКАНИЙ ВОЗ ДУШНЫМ ПОТОКОМ 41

2*1. Описание экспериментальной установки 42

2.2. Мзтодика проведения и обработки результатов опытов 47

2.3. Результаты опытов по изучению теплообмена в пуч ке стеклянных труб при поперечном и продольном внутреннем обтекании 51

2*4. Основные выводы 56

3. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ ПУЧКА СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ 58

3.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента 59

3.2. Определение влияния выступов торцевых участков труб за плоскость трубной доски на аэродинамическое сопротивление СВП 62

3.3. Основные выводы 67

4. ПРОШШЛЕНБШ ИСПЫТАНИЯ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВОК ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ИЗ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ.. 68

4*1. Описание объекта исследования и методики прове дения испытания 68

4.2. Результаты промышленного испытания установки СВП 76

4.3. Расчетные нагрузки и напряжения в стеклянных трубах теплопередающей поверхности воздухопо догревателя 83

4.4. Анализ статистических данных о разрушении стек лянных труб 89

4.5* Основные выводы • 93

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРШНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ МЕТОДОМ 97

5.1. Описание экспериментальной установки и методики определения разрушающих напряжений в стеклянных трубах 98

5*2. Сопоставление экспериментальных и статистических данных о разрушении стеклянных труб 104

6. ОПТИМИЗАЦИЯ УСТАНОВОК СВП И ИХ ЭКОНОШЧЕСКАЯ ЭФФЕК ТИВНОСТЬ 107

6.1. Обоснование выбора определяющих параметров СВП и его тепловой баланс 107

6.2. Обобщенная методика расчета ОВП при оптимальных конструктивных и режимных параметрах •• 120

6.3. Анализ распространенных способов защиты ТВП от низкотемпературной сернокислотной коррозии 12?

6.4. Анализ структуры затрат и оценка экономического эффекта применения СВП 133

6.5« Основные выводы І40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 143

ЛИТЕРАТУРА 147

Приложение I. Перечень обследованных объектов с ус тановками СВП 157

Приложение 2. Эксплуатационные и конструктивные характеристики установок СВП 158

Приложение 3. Экспериментальные и расчетные данные по изучению теплообмена в пучке стеклянных труб при поперечном обтекании 167

Приложение 4. Экспериментальные и расчетные данные по изучению теплообмена в пучке стек лянных труб при продольном внутреннем обтекании 175

Приложение 5. Экспериментальные данные по изучению аэродинамических характеристик пучка стеклянных труб 178

Приложение 6. Результаты промышленных исследований теплотехнических характеристик СВП при работе котла на газе 179

Приложение 7. Результаты промышленных исследований теплотехнических характеристик СВП при работе котла на мазуте 183

Прилежение 8. Разрушение труб и расчетные напряжения в трубах установок СВП 184

Приложение 9« Программа и результаты расчета СВП для котла НТВ М-30 185

Программа и результаты расчета СВП для котла Л1В-І30 , 187

Приложение 10« Расчет экономического эффекта внедре ния СВП на котле ЛШ-І30 190

Акты внедрения 192 

Введение к работе:

На ХХУП съезде КПСС отмечалось, что развитие научно-технического прогресса должно в полной мере соответствовать уровню развития современного социалистического общества и должно происходить с ускорением перевода советской экономики на путь интенсификации [I].

Теплоэнергетика, как отрасль народного хозяйства, во многом определяет успешное и динамичное развитие экономики етраны в целом Одной из важнейших проблем современной теплоэнергетики является проблема эффективного использования топлива в котлах малой и средней мощности, которые являются многочисленными базовыми установками сиетем теплоснабжения, промышленной теплоэнергетики и до настоящего времени имеют ощутимое значение для тепловых электростанций.

Отечественная теплоэнергетика имеет замечательную особенность, которая заключается в применении для топяивоиспользую щих установок широкого спектра органических топлив, включая низкосортные и сернистые. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года [2] предусматривается дальнейшее совершенствование топливного баланса при тенденции использования углей месторождений Восточной Сибири, а также природного газа, однако доля использования в качестве энергетического топлива сернистого мазута и сернистых углей, например Львовско-Волын-ского и Донецкого месторождений, останется значительной на бу дущий обозримый период времени.

Научно-технические проблемы, связанные с эффективным использованием топлива, особенно жидкого, отличающегося выеокой стоимостью, являются весьма актуальными в свете положений Энергетической программы СССР [3], где говорится о том, что необходимо "... с учетом новых условий развития энергетики страны осуществить коренное совершенствование структуры энергопотребления путем экономии топлива и энергии во всех сферах народного хозяйства прежде всего за счет совершенствования технологии производства, создания и внедрения энергосберегающего оборудования, машин и аппаратов,"

Сжигание в котлах серосодержащих топдив в большинстве случаев влечет за собой проявление процессов сернокислотной коррозии в конвективных низкотемпературных теплопередающих поверхностях, в первую очередь в воздухоподогревателях и приводит к повышению температуры уходящих газов. В данном случае для эффективного использования топлива необходимо наличие оптимального технического компромисса между приемлемой величиной потерь энергетически ценного тепла и обеспечением надежной работы воздухоподогревателя, а также внешних металлических газоходов котла и дымососов по условию отсутствия интенсивных коррозионных процессов, сопровождающихся эоловыми отложениями, которые приводят к снижению нагрузки котла и в ряде случаев к аварийным ситуациям.

Одним из путей решения данной многоплановой проблемы является применение неметаллических коррозионностойких материалов, например стеклянных труб, для изготовления теплопередающих поверхностей воздухоподогревателей рекуперативного типа. Такое решение способствует экономии топлива, предполагает сведение к минимуму нежелательные последствия низкотемпературной сернокислотной коррозии при длительной эксплуатации котлов и вместе с тем дает возможность более широкого применения стеклянных труб как нетрадиционного материала в котельной технике Для промышленности нашей страны стала характерной прочно устанавливающаяся тенденция вытеснения металлических труб трубами из неметаллических материалов, в том числе стеклянными при сооружении трубопроводных коммуникаций, теплообменных аппаратов и различных технологических установок Это прогрессивное направление узаконено нормативными документами Госстроя СССР [53, 83].

К настоящему времени имеется целый ряд научных работ по воздухоподогревателям со стеклянными трубами, накоплен разнообразный, не иногда противоречивый опыт их проектирования, монтажа и эксплуатации Однако до сих пор фактически отсутствует научная систематизация применяемости данных установок, еще не достаточно глубоко изучена специфика стеклянных труб в качестве основного элемента рекуперативных теплообменников, существующие методики теплотехнических расчетов не дают возможности проектирования воздухоподогревателей со стеклянными трубами с использованием принципов оптимизации как по конструктивным, так и по режимным параметрам Данная диссертация посвящена исследованию применяемости стеклянных труб для воздухоподогревателей котлов, работающих на сернистых топливах, главным образом на сернистых мазутах Работа проводилась по следующим направлениям:

системный анализ статистических данных по результатам эксплуатации действующих установок;

исследование экспериментальными методами проявления специфических свойств стеклянных труб, работающих в условиях конвективного теплообмена между газовыми средами при конкретных конструктивных параметрах;

промышленные испытания воздухоподогревателя со стеклянными трубами с целью исследования его теплотехнических характеристик и режимных параметров;

теоретическая разработка специальной методики проектирования данных установок с учетом результатов исследований и экспериментов.

Работа над диссертацией производилась автором при кафедре теплотехники и котельных установок ШСИ им. В.В.Куйбышева.

Исследовательские и экспериментальные работы на стендах производились в проектно-экспериментальном отделе ВНИПКИлегпрод-монтажа и в лаборатории ВТИ им. Ф.Э.Дзержинского. Промышленные испытания проходили на промышленной ТЭЦ г Грозного.

Диссертационная работа ставит своей задачей показать целесообразность и технико-экономическую обоснованность применения воздухоподогревателей из стеклянных труб в котлах с целью повышения эффективности использования топлива и внедрения неметаллических материалов в теплоэнергетику На защиту выносится:

1. Результаты системного анализа применяемости стеклянных труб для воздухоподогревателей с выявлением определяющих режимных параметров и конструктивных характеристик.

2. Результаты исследования теплообмена и аэродинамических характеристик в пучке стеклянных труб с учетом промышленных испытаний.

3. Результаты статистических и экспериментальных исследований прочностных свойств стеклянных труб.

Методика оптимизации проектных решений воздухоподогревателей со стеклянными трубами.

Основное содержание диссертации изложено в публикациях [39, 40} 41, 42, 43, 44, 45, 71, 87], отдельные результаты работ по диссертационной теме докладывались на научно-теоретических конференциях ШСИ им. В.В.Куйбышева и Туркменского политехнического института в 1983 и 1984 годах.

Автор выражает свою искреннюю благодарность научному руководителю - кандидату технических наук, доценту кафедры теплотехники и котельных установок ШСИ им. В.В.Куйбышева Б.А.Пермя-кову за неоценимую помощь в написании диссертации.

Автор выражает свою признательность заведующему проектно-экспериментальным отделом ВНИШШлегпродмонтажа Е.И.Езерскому за содействие в изготовлении и наладке лабораторных стендов Автор выражает свою признательность инженерно-техническим работникам и эксплуатационному персоналу Объединенной Грозненской ТЭЦ (ст. № I), принимавшим непосредственное участие в организации и проведении промышленных испытаний.

Подобные работы
Китаев Дмитрий Николаевич
Повышение эффективности использования мини-ТЭЦ в системах децентрализованного теплоснабжения
Энтин Сергей Владимирович
Развитие аэродинамических энергосберегающих способов повышения эффективности пылеуловителей в производстве конструкционных огнеупорных материалов
Ракитин Алексей Юрьевич
Повышение эффективности водогрейных котлов малой мощности путем установки промежуточных излучателей
Стрельников Алексей Сергеевич
Повышение эффективности сжигания низкосортных твердых топлив в котлах малой мощности
Жерлыкина Мария Николаевна
Повышение эффективности аварийной вентиляции производственного помещения для обеспечения взрывобезопасности при выбросах химических веществ
Ушаков Михаил Григорьевич
Повышение эффективности локализации пылевыделений при загрузке вагонов агломератом и окатышами в черной металлургии
Яременко Сергей Анатольевич
Повышение эффективности глушителей аэродинамического шума систем вентиляции
Шахрай Сергей Георгиевич
Повышение эффективности вентиляции корпусов электролизного производства алюминия путем совершенствования системы газоотсоса
Бегдай Станислав Николаевич
Повышение тепловой эффективности одноэтажных зданий с гелиоколлектором
Шилкин Николай Васильевич
Методы повышения тепловой эффективности зданий и их экономическая оценка

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net