Бєтін Ю. О. Підвищення ефективності печей малої потужності за рахунок струменево-нішевої технології

В першому розділі дисертаційної роботи описано засоби організації робочого процесу одного з видів промислових печей – низькотемпературних печей малої потужності. Відмічене, що перспективним є імпульсний режим роботи пальникових пристроїв та печі в цілому. Одним із основних напрямків підвищення теплової ефективності вогнетехнічного обладнання є використання нових прогресивних технологій спалювання палива. Висновки. На основі приведеної інформації можна зробити такі висновки: 1. Для створення та модернізації існуючих ВО основним інструментом є ПП на основі технології спалювання яка відповідає всім вимогам економічності, екологічної безпеки та надійної роботи ВО. 2. Струменево-нішева технологія дає змогу модернізувати низькотемпературні печі малої потужності. У другому розділі описана методологія та методика проведення досліджень на експериментальних стендах в лабораторних умовах та промислових об’єктах. Висновки. Були описані конструкції та методики іспитів на експериментальних стендах. Обчислені похибки вимірювань. У третьому розділі описана конструкція та робочий процес печі з випікання кексів на датської фабриці «Хаас-Майнке». Для оцінки ефективності роботи печі і складання її теплового балансу було виміряно ряд узгоджених параметрів. Аналіз отриманих даних дозволив вирахувати втрати метану і також викиди чадного газу на кожному із досліджуваних режимів. Висновки. Існуючий ПП з закруткою потоку окислювача, який працює в імпульсному режимі в процесі роботи має великі втрати чистого метану від 10% до 40% в переліку на годинний інтервал. Також були зафіксовані наднормативні викиди чадного газу СО. В четвертому розділі на підставі досліджень описаних в третьому розділі, проведено розрахунок максимального навантаження ПП при технологічної температурі 250 °С (максимальний по витраті газу режим роботи печі). Показано, що існуючий ПП не відповідає своїм паспортним даним. Це вказує на необхідність його заміни, чи модернізації. В якості альтернативи розглянуто близький за тепловою потужністю пальник СНТ-11, що реалізує струменево-нішеву технологію спалювання газу на машині з випалу вапна КМ-14 на ММК ім. Ілліча, де було задіяно шість пальників СНТ-11, та проведені їх іспити. В результаті обробки результатів випробувань побудовано витратну характеристику ПП СНТ-11, згідно якої видно, що діапазон стійкої роботи одиничного ПП СНТ-11 становить від 1 м. куб/год до 40 м. куб/год. При порівнянні витратних характеристик ПП СНТ-11 з існуючим штатним ПП кекс-печі фабрики ХААС МАЙНКЕ показано, що при заміні даного штатного ПП на пальник СНТ можлива економія палива до 40% на перехідних режимах роботи печі. Висновки. Досліджено роботу базового модуля пальників СНТ на мінімальних режимах по потужності. Визначено критичні геометричні параметри прямокутного модуля ПП при яких треба переходити до циліндричної форми пілону. В розділі п’ять приведено конструкція та опис робочого процесу печей по виготовленню вафельного листа фабрики ХААС (м. Відень) та фабрики Домінік (м. Полтава). Було виявлено, що застосування мікрофакельних пальників призводять до ряду суттєвих недоліків, таких як: локальний перегрів вафельниць (нерівномірності прогрівання вафельниць, брак готової продукції), перегрів та руйнування підшипників коліс вафельниць (може призвести до зупинки роботи машини). Також були зафіксовані надмірні викиди чадного газу. Висновки. Враховуючи виявлені недоліки розглянутих печей було запропоновані методи вирішення виявлених проблем: запропоновано схему модернізації даних печей на основі струменево-нішевої технології. Виконано попередній розрахунок базового пальника необхідного для модернізації. В шостому розділі дисертаційної роботи були розглянуті методи усунення недоліків організації топкових процесів в печах GOCMEN и HAAS, та проведено вибір альтернативних ПП. Проведеним розрахунком було показано, що потужність модуля СНТ-11 надвелика, а зниження його геометричних розмірів для зменшення потужності, обмежено критичною шириною ПП, що дорівнює 50 мм, внаслідок руйнування рівномірності течії внаслідок крайових ефектів. Ця обставина призводить до необхідності переходу до пальника циліндричної форми, де крайові ефекти відсутні. Для вибору оптимальних параметрів ПП було проведено математичне моделювання, на основі якого було створено кілька ПП циліндричної форми і проведені дослідження з метою вибору оптимального ПП. В процесі іспитів було виявлено мінімальний критичний розмір і критичний кут співвідношення струменів газу. Була підібрано оптимальна конфігурація амбразури ПП та виявлено її вплив на форму та довжину факелу. Висновки. Таким чином досліджено організацію топкових процесів в печах: а) де пальниковий пристрій працює в імпульсному режимі; б) та в печах де застосовується мікрофакельна технологія спалювання.