КОМПЛЕКСНІ МЕТОДИКИ АНАЛІЗУ ЕФЕКТИВНОСТІ ТА ОПТИМІЗАЦІЇ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНИХ СИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine17.04.011Ключові слова:
газоспоживальні теплові установки, утилізація теплоти відхідних газів, водо- і повітрогрійні теплоутилізатори, критерії ефективностіАнотація
Вступ. Вирішення загальної проблеми енергозбереження в Україні пов'язано з необхідністю підвищення ефективності енергетичних установок. На сьогодні можливими є дослідження окресленого питання для систем утилізації теплоти відхідних газів паливоспоживальних теплових установок різного призначення з позицій сучасних комплексних підходів.
Проблематика. Однією з причин, що гальмує широке використання теплоутилізаційних систем для зазначених енергетичних установок, є низька ефективність цих систем через недосконалість наявних методів їхнього аналізу та обладнання, що застосовується.
Мета. Створення комплексних методик аналізу ефективності та оптимізації теплоутилізаційних систем простої структури та їхніх окремих елементів.
Матеріали й методи. Використано комплексні підходи на основі методів ексергетичного аналізу, статистичних методів планування експерименту та сучасних методів теплового розрахунку теплообмінного обладнання систем теплоутилізації.
Результати. Розроблено методики аналізу ефективності та оптимізації для теплоутилізаційних систем газоспоживальних теплових установок із застосуванням двох способів отримання функціональних залежностей для оптимізації простих теплоутилізаційних систем або їхніх окремих елементів. Наведено приклади використання запропонованих методик для вдосконалення водо- та повітрогрійних теплоутилізаторів у системах утилізації теплоти відхідних
газів скловарної печі.
Висновки. На основі методів ексергетичного аналізу, статистичних методів планування експерименту та сучасних методів теплового розрахунку теплообмінного обладнання систем теплоутилізації розроблено комплексні підходи
щодо аналізу ефективності та оптимізації теплоутилізаційних систем простої структури та їхніх окремих елементів. Отримані результати вирішення оптимізаційних завдань дозволяють підвищувати ефективність теплоутилізаційних систем газоспоживальних енергетичних установок різного типу і будуть використані при проектуванні цих систем.
Посилання
Calise, F., d’Accadia, M. D., Macaluso, A., Piacentino, A., & Vanoli, L. (2016). Exergetic and exergoeconomic analysis of a novel hybrid solar—geothermal polygeneration system producing energy and water. Energy Conversion and
Management,115, 200-220. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.029 (Last accessed: 02.04.2020).
Seyitoglu, S. S., Dincer, I., Kilicarslan, A. (2017). Energy and exergy analyses of hydrogen production by coal gasification. International Journal of Hydrogen Energy, 42(4), 2592-2600. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.08.228 (Last accessed: 02.04.2020).
Taner, T. (2018). Energy and exergy analyze of PEM fuel cell: a case study of modeling and simulations. Energy, 143, 284—294. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.10.102 (Last accessed: 02.04.2020).
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Meranova, N., Sherenkovskii, J. (2018). Efficiency of the air heater in a heat recovery system at different thermophysical parameters and operational modes of the boiler. East European Journal of Enterprise Technologies, 6(8), 43—48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147526(Last accessed: 02.04.2020).
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., &Presich, G. (2019). Localization of exergy losses in the air heater of the heatrecovery system under different boiler operating modes. International scientific journal of Internauka, 12. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2019-12 (Last accessed: 02.04.2020).
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., Sherenkovskii, J., Sarioglo, A. (2016). Monograph: Heat-recovery of the exhaust gases of glass melting furnaces using membrane pipes. Кyiv: Sofia-A. 214 p. [in Russian].
