Монография. — Днепропетровск: Пороги, 2012. — 491 с. — ISBN 978-617-518-207-9.Приведены новые конструкции доменных воздухонагревателей и систем теплообменников для нагрева компонентов горения, методики их расчета, способы увеличения их срока службы и температуры дутья, а также экономии топлива.
Для специалистов металлургических предприятий, проектных и научно-исследовательских институтов, студентов, аспирантов и докторантов.Предисловие.
Введение.
Комплекс оборудования для высокоэффективного нагрева доменного дутья
Конструкции и работа доменных воздухонагревателей.
Характеристика регенеративных насадок.
Поднасадочное устройство.
Литература.
Методики расчета воздухонагревателей
Методика конструкторского расчета воздухонагревателей.
Методика газодинамического расчета доменных воздухонагревателей.
Методика поэлементного поверочного расчета доменных воздухонагревателей.
Литература.
Модернизация или строительство воздухонагревателей с использованием высокоэффективных форм насадок
Модернизация воздухонагревателей с заменой насадки.
Выбор высокоэффективных форм насадок при строительстве нового блока воздухонагревателей.
Технико-экономический анализ использования различных типов насадок.
Исследования газодинамических сопротивлений насадок с каналами диаметром 41 и 30 мм.
Литература.
Стабилизация температуры горячего дутья, подаваемого в доменную печь
Влияние массы кладки тракта горячего дутья на колебание температур дутья, подаваемого в печь.
Стабилизация температуры дутья с помощью смесителя.
Стабилизация температуры дутья с помощью теплового аккумулятора.
Методика расчета теплового аккумулятора для стабилизации температуры горячего дутья.
Литература.
Способы обеспечения заданной температуры под куполом воздухонагревателя
Теплообменники для нагрева компонентов горения путем утилизации теплоты уходящих дымовых газов воздухонагревателей
Расчет теплофизических свойств теплоносителей.
Нагрев компонентов горения в гладкотрубных теплообменника.
Теплообмен и гидравлическое сопротивление поперечно-оребренных труб.
Условия целесообразности применения оребрения.
Коэффициент эффективности ребер.
Поправочный коэффициент на теоретическую эффективность ребра.
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние уширения ребер к основанию.
Обобщение опытных данных по теплообмену поперечно-омываемых пучков труб.
Аэродинамическое сопротивление пучков оребренных труб.
Влияние геометрии пучка оребренных труб на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление.
Теплообменники с жидким промежуточным теплоносителем.
Выбор типа теплоносителя и определение его свойств.
Расчет теплообменников с промежуточным теплоносителем.
Расчет тепловых потерь при движении жидкого промежуточного теплоносителя.
Пластинчато-ребристые теплообменники. Теплообмен и газодинамическое сопротивление пластинчато-ребристых поверхностей.
Теплообменники с использованием тепловых труб и термосифонов.
Характеристика зон тепловой трубы.
Теплообменники на тепловых трубах для подогрева компонентов горения.
Расчет теплообменников с тепловыми трубами.
Выбор и изготовление тепловых труб.
Эффективность поверхности теплообмена.
Литература.
Влияние начальных параметров компонентов горения на температуры их подогрева
Расчет влажности газообразных сред.
Влияние начальных параметров доменного газа на его влажность.
Зависимость теплоты сгорания доменного газа и калориметрической температуры горения от влажности и давления доменного газа.
Влияние капельной влаги доменного газа на теплоту его сгорания и параметры горения.
Влияние влажности доменного газа на долю природного газа в природно-доменной смеси.
Зависимость необходимых температур подогрева компонентов горения от начальных параметров воздуха горения.
Влияние коэффициента расхода воздуха на температуры нагрева компонентов горения.
Зависимость необходимого уровня нагрева компонентов горения от их начальных параметров.
Определение пирометрического коэффициента воздухонагревателя с купольным отоплением.
Литература.
Экспериментальные исследования комплекса блок воздухонагревателей - система утилизации теплоты их отработанных дымовых газов
Характеристика исследуемого комплекса системы теплообменников и блока воздухонагревателей.
Изменение температур дымовых газов на входе в теплообменники для блока воздухонагревателей из трех аппаратов.
Результаты экспериментальных исследований параметров эксплуатации комплекса блок воздухонагревателей — система утилизации теплоты.
Расчет температур газовых сред в форкамере воздухонагревателя.
Тепловой баланс воздухонагревателя, отапливаемого доменным газом с нагревом компонентов горения.
Сравнение параметров эксплуатации воздухонагревателей с нагревом и без нагрева компонентов горения.
Тепловой баланс системы утилизации теплоты.
Литература.
Служба системы теплообменников и мероприятия по увеличению ее срока эксплуатации
Исследование службы теплообменника для нагрева воздуха горения и определение причин выхода его из строя.
Определение температуры точки росы водяных паров в дымовых газах воздухонагревателей.
Расчет температуры точки росы дымовых газов воздухонагревателей.
Расчеты охлаждения дымовых газов в дымовой трубе.
Литература.
Механизм образования азот- и серосодержащих соединений в доменной печи и колошниковом газе
Термодинамический анализ условий образования оксидов азота в доменной печи.
Термодинамический анализ формирования и поведения азотсодержащих соединений по высоте рабочего пространства доменной печи.
Источники образования серосодержащих соединений в рабочем пространстве доменной печи.
Термодинамика газообразных соединений серы в доменной печи.
Литература.
Механизм образования вредных веществ при сжигании топлива в доменных воздухонагревателях
Источники образования оксидов азота и серы в воздухонагревателях.
Количественные критерии вредных выбросов.
Механизмы образования вредных веществ.
Особенности механизма образования оксидов азота при сжигании доменного, коксового газов и их смесей.
Литература.
Модернизация существующих блоков доменных воздухонагревателей
Полная или частичная замена насадки на более эффективную.
Полная замена насадки с каналами диаметром 41 мм на диаметр 30 мм на воздухонагревателях со встроенной камерой горения.
Полная замена насадки с каналами диаметром 41 мм на насадку с горизонтальными проходами и каналами диаметром 30 мм на воздухонагревателях с вынесенной камерой горения.
Использование двухстадийного сжигания топлива в доменных воздухонагревателях со встроенной камерой горения.
Исследования и модернизация устройства для постановки доменной печи на «тягу», минуя воздухонагреватели.
Повышение стойкости и газоплотности разделительной стенки воздухонагревателей.
Усовершенствование системы теплообменников для нагрева компонентов горения при отоплении воздухонагревателей.
Математическая модель расчета температурных полей теплоносителей и поверхностей нагрева в двухходовом противоточном теплообменнике.
Распределение температур теплоносителей по длине поверхностей нагрева теплообменников системы утилизации теплоты.
Анализ возможностей утилизации теплоты дымовых газов блока воздухонагревателей ДП-5 ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича».
Литература.
Новое поколение блока воздухонагревателей с системой утилизации теплоты их отходящих дымовых газов
Воздухонагреватели с купольным отоплением.
Определение поверхности нагрева и массы насадки воздухонагревателей.
Комплекс доменных воздухонагревателей и системы утилизации теплоты их отходящих дымовых газов.
Влияние температуры уходящих дымовых газов на конструктивную характеристику насадки и параметры теплообмена в ней.
Изменения пространственно-напряженного состояния кладки воздухонагревателей при увеличении температуры уходящих дымовых газов.
Аккумулирующая способность насадки и степень регенерации теплоты.
Оптимизация параметров работы доменных воздухонагревателей.
Оптимизация периодов работы воздухонагревателей.
Оптимизация расхода доменного газа и периодов работы воздухонагревателей с учетом переменности их параметров.
Новая система теплообменников для утилизации теплоты отходящих дымовых газов доменных воздухонагревателей.
Зависимость поверхности нагрева теплообменников от температуры входящих в них дымовых газов.
Разработка компьютерной диалоговой системы «Советчик газовщика доменной печи» при использовании теплоты отходящих дымовых газов для подогрева компонентов горения.
Литература.
