Improvement of Methods for Calculating Thermal Characteristics of Loop Air Heaters

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorYurko, V.en
dc.contributor.authorGanzha, A.en
dc.contributor.authorTarasenko, O.en
dc.contributor.authorTiutiunyk, L.en
dc.date.accessioned2023-02-09T20:54:45Z
dc.date.available2023-02-09T20:54:45Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractUtilization of heat from gases leaving the waelz process is a promising way to increase its energy efficiency and nvironmental safety. Taking into account the gas dustiness, the most rational is the use of a loop air heater, which is a multi-pass and multi-section heat exchanger with a complex mixed scheme of coolant movement. In modern conditions, when the methods and means of calculation of such devices are simplified, the task of obtaining improved methods and means of calculation, determining the efficiency and reliability of their work is relevant. Two mathematical models of the process of heat transfer and hydroaerodynamics in a multi-pass tubular air heater with a cross-circuit of coolants are used. The developed models for the loop air heater are based on the main methods of thermal calculation: a simpler method of correction factor to the average logarithmic temperature pressure and a discrete P-NTU method, which allows obtaining local thermal characteristics of the surface. Diagrams of distribution of heat transfer coefficients, heat transfer, local temperatures of flue gases, air and pipe walls are constructed. The influence of dust and dust particle size on heat transfer is determined. When the flue gas dust is 50 g/Nm3 and with a dust particle size of 1 μm, the heat transfer coefficient increases by 12 %. The application of the air heater design with different schemes of coolant movement is substantiated. The developed universal methods allow determining the thermal productivity of heat exchangers and obtaining the distribution of local temperature characteristics on the heating surface. It is also possible to identify places of possible overheating of the heat exchange surface and the course of corrosion processes, taking into account the design of recuperators, operating conditions, operating modes and different schemes of coolant movementen
dc.description.abstractУтилізація теплоти газів, які відходять після вельц-процесу, є перспективним напрямом підвищення його енергоефективності та екологічної безпеки. З урахуванням запиленості газів найбільш раціональним є використання петлевого повітронагрівача, який є багатоходовим та багатосекційним теплообмінником зі складною змішаною схемою руху теплоносіїв. В сучасних умовах, коли методи та засоби розрахунків таких апаратів є спрощеними, задача одержання уточнених методів і засобів розрахунків, визначення ефективності та надійності їх роботи є актуальною. Використано дві математичні моделі процесу теплопередачі та гідроаеродинаміки в багатоходовому трубчатому повітронагрівачі з перехресною схемою руху теплоносіїв. Розроблені моделі для петлевого повітронагрівача базуються на основних методах теплового розрахунку: більш простому методі поправкового коефіцієнта до середньологарифмічного температурного напору та дискретному P-NTU-методі, який дозволяє одержати локальні теплові характеристики поверхні. Побудовано діаграми розподілу коефіцієнтів тепловіддачі, теплопередачі, локальних температур димових газів, повітря та стінок труб. Визначено вплив запиленості та розміру пилових частинок на теплопередачу. При запиленості димових газів 50 г/Нм3 і з розміром пилових частинок 1 мкм коефіцієнт теплопередачі зростає на 12 %. Обґрунтовано застосування конструкції повітронагрівача з різними схемами руху теплоносіїв. Розроблені універсальні методи дозволяють визначити теплову продуктивність теплообмінників та одержати розподіл локальних температурних характеристик по поверхні нагріву. Також є можливість виявити місця можливого перегріву поверхні теплообміну та протікання процесів корозії з урахуванням конструкції рекуператорів, умов експлуатації, режимів роботи та різних схем руху теплоносіїв.uk
dc.identifier.citationImprovement of Methods for Calculating Thermal Characteristics of Loop Air Heaters / V . Yurko [et al.] // Східно-Європейський журнал передових технологій = Eastern-Еuropean journal of enterprise technologies. – 2021. – Vol.1, № 8 (109). – P. 36-43.en
dc.identifier.doidoi.org/10.15587/1729-4061.2021.225330
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8259-3169
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3967-2421
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7480-2917
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3128-497X
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62247
dc.language.isoen
dc.publisherТехнологічний центрuk
dc.publisherУкраїнський державний університет залізничного транспортуuk
dc.subjectloop air heater (heat recovery)en
dc.subjectP-NTU methoden
dc.subjectcorrection factor methoden
dc.subjectdiscrete (interval) calculationen
dc.subjectcross-circuit of coolant motionen
dc.subjectenergy efficiencyen
dc.subjectпетлевий повітронагрівач (теплоутилізатор)uk
dc.subjectP-NTU-методuk
dc.subjectметод поправкового коефіцієнтуuk
dc.subjectдискретний (інтервальний) розрахунокuk
dc.subjectперехресна схема руху теплоносіївuk
dc.subjectенергоефективністьuk
dc.titleImprovement of Methods for Calculating Thermal Characteristics of Loop Air Heatersen
dc.title.alternativeУдосконалення методів розрахунку теплових характеристик петлевих повітронагрівачівuk
dc.typeArticleen

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EEJET_2021_1_8_109_Yurko_Improvement_of_Methods.pdf
Розмір:
2.48 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
11.25 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Кафедра "Теплотехніка та енергоефективні технології"