ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННОГО УСТРОЙСТВА

Сысоев Иван Алексеевич , Кондратьев Виктор Викторович , Горовой Валерий Олегович , Зимина Татьяна Игоревна

2016 / Том 20 №12(119) 2016 [ ЭНЕРГЕТИКА ]

ЦЕЛЬ. В связи с проблемой нарастающего дефицита электроэнергии в настоящее время ужесточаются требования к энерго- и ресурсосбережению. При этом на многих промышленных предприятиях технологический процесс связан с выбросами высокотемпературных газов в окружающую среду. Для того чтобы уменьшить затраты на эксплуатацию газоочистных установок, целесообразно охладить технологические газы. Цель данной статьи - представить различные подходы к процессу охлаждения технологических газов, в частности - исследования по разработке кожухотрубчатого теплообменного устройства. МЕТОДЫ. При лабораторных испытаниях установки использовались дифференциально-термические методы измерений. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Проведены лабораторные испытания установки охлаждения газов при двух режимах подачи теплоносителя: с дополнительным нагревом в 1 и 5°С. В ходе испытаний установки при различных режимах подачи теплоносителя установлено, что заметной разницы в скорости охлаждения газа не наблюдается. Определено, что становление теплового равновесия при более медленном истечении теплоносителя наступило на 5 минут позже. Соответственно, расход теплоносителя при температурном перепаде в 1°С в 5 раз больше, чем при перепаде в 5°С. В обоих опытах была достигнута планируемая конечная температура газового потока на уровне 120°С при одновременном снижении скорости газа в газоходе на уровне 1 м/с. При этом снижение физического объема газов составило в среднем 7%. ВЫВОДЫ. На основе общедоступных технических средств была разработана модель системы контроля и фиксирования параметров, элементы которой будут основой системы автоматического управления технологическим процессом (АСУТП) для промышленного образца теплообменного аппарата по снижению температуры отходящего газа. Результаты лабораторных испытаний планируется использовать при создании теплообменного аппарата и последующей его эксплуатации в условиях действующего производства.

Ключевые слова:

теплообменник,технологические газы,температура,охлаждение,энергоэффективность,энергосбережение,heat exchanger,process gases,temperature,cooling,energy efficiency,energy saving

Библиографический список:

1. Зельберг Б.И., Рагозин Л.В., Баранцев А.Г., Ясевич О.И., Григорьев В.Г., Баранов А.Н., Кондратьев В.В. Производство алюминия и сплавов на его основе: справочник металлурга. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2015. 764 с.
2. El Hani Bouhabila, Erling Næss, Victoria Kielland Einejord and Kolbeinn Kristjansson. An innovative compact heat exchanger solution for aluminum off-gas cooling and heat recovery // Light Metals. 2013. P. 793-797.
3. Anders Sørhuus, Geir Wedde. Pot gas heat recovery and emission control // Light Metals. 2009. P. 281-286.
4. M. Bonnier, S. Massambi, J-M. Jolas, G. Girault, V. Demetriou, D. Wheaton. Development of a System Basedon Water Atomization to Decrease, Prior to Treatment, the Temperature of the Gas Emitted from Aluminum Cells // Light Metals 2007. P. 193-197.
5. El Hani Bouhabila, Bernard Cloutier, Thierry Malard, Philippe Marti-neau, Hugues Vendette. Electrolytic cell gas cooling upstream of treatment center // Light Metals. 2012. P. 545-550.
6. Шахрай С.Г., Немчинова Н.В., Кондратьев В.В., Мазуренко В.В., Щеглов Е.Л. Технические решения по охлаждению отходящих газов алюминиевых электролизеров // Металлург. 2016. № 9. C. 73-77.
7. Antoine de Gromard, Chin Lim, El Hani Bouhabila, Bernard Cloutie, Mathieu Frainais. Development on electrolytic cell gas cooling // Light Metals. 2014. P. 623-628.
8. Anders Sørhuus, Geir Wedde, Ketil Rye, Gaute Nyland. Increased energy efficiency and reduced HF emissions with new heat exchanger // Light Metals. 2010. P. 249-254.
9. Anders K. Sørhuus, Sivert Ose, Bent M. Nilsen. Possible use of 25 mW thermal energy recovered from the potgas at Alba line 4 // Light Мetals. 2015. P. 631-636.
10. Шахрай С.Г., Скуратов А.П., Кондратьев В.В., Ершов В.А. Утилизация теплоты анодных газов алюминиевого электролизера // Цветные металлы. 2016. № 2. С. 52-56.
11. Шахрай С.Г., Кондратьев В.В., Белянин А.В., Николаев В.Н., Гронь В.А. Охлаждение анодных газов алюминиевых электролизеров в теплообменниках нагрева глинозема // Металлург. 2015. № 2. С. 29-32.
12. Шахрай С.Г., Скуратов А.П., Кондратьев В.В., Ершов В.А., Карлина А.И. Обоснование возможности нагрева глинозема теплом анодных газов алюминиевого электролизера // Вестник ИрГТУ. 2016. № 3. С. 131-138.
13. Кондратьев В.В., Ершов В.А., Шахрай С.Г., Иванов Н.А. Предварительный нагрев обожженного анода // Цветные металлы. 2015. № 1. С. 54-56.

Файлы:

• 16.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 41 раз