Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей
Розглянуто проблему підвищення енергетичної ефективності обертових печей, які використовуються в різних галузях промисловості для термічної обробки матеріалів. Одним з важливих аспектів їх експлуатації є енергетична ефективність, яка залежить від багатьох факторів і загалом характеризує ступень вико...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2023-09-01
|
| Series: | Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження» |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://chemengine.kpi.ua/article/view/288247 |
| _version_ | 1827382946255863808 |
|---|---|
| author | Валерій Юрійович Щербина Олена Іванівна Іваненко Олександр Леонідович Сокольський Геннадій Миколайович Васильченко |
| author_facet | Валерій Юрійович Щербина Олена Іванівна Іваненко Олександр Леонідович Сокольський Геннадій Миколайович Васильченко |
| author_sort | Валерій Юрійович Щербина |
| collection | DOAJ |
| description | Розглянуто проблему підвищення енергетичної ефективності обертових печей, які використовуються в різних галузях промисловості для термічної обробки матеріалів. Одним з важливих аспектів їх експлуатації є енергетична ефективність, яка залежить від багатьох факторів і загалом характеризує ступень використання теплоти палива для нагрівання матеріалу. Тому вкрай актуальною є проблема пошуку та використання методів зменшення теплових втрат і використання теплоти. У цьому контексті, підігрів вторинного повітря може виявитися одним з важливих методів для підвищення теплової ефективності обертових печей особливо тих, які працюють в режимі для піролізного випалювання таких матеріалів як вугілля, деревина, торф тощо.
У роботі досліджена можливість підвищення енергетичної ефективності обертових печей за допомогою підігріву вторинного повітря шляхом регенерації використаного тепла. Запропоновано використання спірального теплообмінника, який дозволяє передавати тепло від корпусу печі до вторинного повітря без перешкоджання обертанню печі. Розроблено математичну модель для числового розрахунку спірального теплообмінника, що дозволяє оцінювати теплові і температурні характеристики теплообмінника. Показано, що за рахунок тепла корпусу можливо підігрівати вторинне повітря до температури 270 °С в кількості необхідній для забезпечення роботи пальника. Проведено аналіз місця встановлення теплообмінника та використання ізоляційного покриття, що дало можливість суттєво зменшити його розміри без зміни сумарного теплового ефекту в порівнянні з теплообмінником встановленим на всю довжину корпусу печі. Показано ефективність використання теплової ізоляції, що дає можливість при її товщині 7 мм додатково підвищити температура повітря на 50 °С.
Отримані результати можуть бути корисними для подальших розробок та оптимізації проектів, спрямованих на поліпшення теплообмінних систем в напрямах ефективного використання теплових ресурсів при розробці та експлуатації обертових печей.
Результати розрахунку приведені в електронному додатку до статті у вигляді відеофайлу. |
| first_indexed | 2024-03-08T14:29:49Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-27cf9b9f886a4fb094ce4d2286d0eae0 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2617-9741 2664-1763 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-08T14:29:49Z |
| publishDate | 2023-09-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження» |
| spelling | doaj.art-27cf9b9f886a4fb094ce4d2286d0eae02024-01-12T11:56:23ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteВісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»2617-97412664-17632023-09-013415110.20535/2617-9741.3.2023.288247326518Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печейВалерій Юрійович Щербина0Олена Іванівна Іваненко1Олександр Леонідович Сокольський2Геннадій Миколайович Васильченко3Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Розглянуто проблему підвищення енергетичної ефективності обертових печей, які використовуються в різних галузях промисловості для термічної обробки матеріалів. Одним з важливих аспектів їх експлуатації є енергетична ефективність, яка залежить від багатьох факторів і загалом характеризує ступень використання теплоти палива для нагрівання матеріалу. Тому вкрай актуальною є проблема пошуку та використання методів зменшення теплових втрат і використання теплоти. У цьому контексті, підігрів вторинного повітря може виявитися одним з важливих методів для підвищення теплової ефективності обертових печей особливо тих, які працюють в режимі для піролізного випалювання таких матеріалів як вугілля, деревина, торф тощо. У роботі досліджена можливість підвищення енергетичної ефективності обертових печей за допомогою підігріву вторинного повітря шляхом регенерації використаного тепла. Запропоновано використання спірального теплообмінника, який дозволяє передавати тепло від корпусу печі до вторинного повітря без перешкоджання обертанню печі. Розроблено математичну модель для числового розрахунку спірального теплообмінника, що дозволяє оцінювати теплові і температурні характеристики теплообмінника. Показано, що за рахунок тепла корпусу можливо підігрівати вторинне повітря до температури 270 °С в кількості необхідній для забезпечення роботи пальника. Проведено аналіз місця встановлення теплообмінника та використання ізоляційного покриття, що дало можливість суттєво зменшити його розміри без зміни сумарного теплового ефекту в порівнянні з теплообмінником встановленим на всю довжину корпусу печі. Показано ефективність використання теплової ізоляції, що дає можливість при її товщині 7 мм додатково підвищити температура повітря на 50 °С. Отримані результати можуть бути корисними для подальших розробок та оптимізації проектів, спрямованих на поліпшення теплообмінних систем в напрямах ефективного використання теплових ресурсів при розробці та експлуатації обертових печей. Результати розрахунку приведені в електронному додатку до статті у вигляді відеофайлу.http://chemengine.kpi.ua/article/view/288247обертова пічфутерівкаенергоефективністьтемпературатеплоізоляціятеплообмінниквторинне повітря |
| spellingShingle | Валерій Юрійович Щербина Олена Іванівна Іваненко Олександр Леонідович Сокольський Геннадій Миколайович Васильченко Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження» обертова піч футерівка енергоефективність температура теплоізоляція теплообмінник вторинне повітря |
| title | Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| title_full | Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| title_fullStr | Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| title_full_unstemmed | Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| title_short | Використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| title_sort | використання технології регенерації тепла для підвищення теплової ефективності обертових печей |
| topic | обертова піч футерівка енергоефективність температура теплоізоляція теплообмінник вторинне повітря |
| url | http://chemengine.kpi.ua/article/view/288247 |
| work_keys_str_mv | AT valeríjûríjovičŝerbina vikoristannâtehnologííregeneracíítepladlâpídviŝennâteplovoíefektivnostíobertovihpečej AT olenaívanívnaívanenko vikoristannâtehnologííregeneracíítepladlâpídviŝennâteplovoíefektivnostíobertovihpečej AT oleksandrleonídovičsokolʹsʹkij vikoristannâtehnologííregeneracíítepladlâpídviŝennâteplovoíefektivnostíobertovihpečej AT gennadíjmikolajovičvasilʹčenko vikoristannâtehnologííregeneracíítepladlâpídviŝennâteplovoíefektivnostíobertovihpečej |