Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДОГРЕВА ВОДОМАЗУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ

М.Ф. Шагеев С.А. Лившиц Э.М. Хайриева
Разработана математическая модель систем подогрева водомазутной эмульсии в топливных хозяйствах ТЭС с помощью параллельно работающих подогревателей.

Система состоит из резервуара, в котором в начальный момент времени τ =0 находится водомазутная эмульсия массой М0 и температурой tх и параллельно соединенных подогревателей. В ходе циркуляционного подогрева водомазутной эмульсии из резервуара выходит поток с расходом G0 и температурой t. Поток из резервуара направляется в узел разделения, где делится на части с соответствующими расходами, далее потоки направляются в соответствующие узлы смешения на входах в подогреватели. В подогревателях водомазутная эмульсия подогревается от температуры tвхпj до температуры tвыхпj. На выходе из j-го подогревателя поток вновь делится на части. Одна часть с расходом Gвыхj направляется к узлу смешения потоков и далее к резервуару, другая часть с расходом Gjj направляется с выхода подогревателя на его вход, а третья c расходом Gкj к узлу смешения и далее к котлам. Из резервуара выходит поток водомазутной эмульсии с заданным расходом Gдр, который направляется к другим видам оборудования. Кроме того, в резервуар могут подаваться потоки от другого оборудования (например, со сливной эстакады) с заданными расходами Gпост и с заданными температурами tпост.

Примем следующие основные допущения:

  1. Время тепловой релаксации вследствие быстрого перемешивания в резервуаре много меньше рассматриваемых промежутков времени, на которых происходит существенное изменение температуры водомазутной эмульсии, т.е. процесс подогрева квазистационарный и температура в резервуаре является функцией времени τ (не зависит от его объема);
  2. Теплофизические характеристики жидкости в рассматриваемом интервале температур подогрева меняются незначительно.

Масса водомазутной эмульсии в резервуаре является функцией времени τ и может быть представлена в виде:

. (1)

Уравнение теплового баланса для резервуара за период времени dτ имеет следующий вид:

,(2)

где  - количество теплоты необходимое для подогрева жидкости в резервуаре до заданной температуры;  - количество теплоты, отдаваемое или получаемое жидкостью в резервуаре от другого оборудования; срм - удельная теплоемкость водомазутой эмульсии;  - количество теплоты, отводимое из резервуара к подогревательному блоку;  - потери теплоты в окружающую среду; k - коэффициент теплопередачи в окружающую среду; F - площадь поверхности резервуара;t o.c  - температура окружающей среды.

В результате ряда преобразований уравнение (2) запишется в виде:

.

(3)

К уравнению (3) необходимо добавить начальные условия:

                      (4)

Уравнение (3) совместно с начальным условием (4) является базовым уравнением для описания процесса подогрева водомазутной эмульсии в резервуаре.

В ходе решения поставленной задачи определяются температурно-временные зависимости t (τ) из решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений совместно с начальным условием (4).

Разработана математическая модель теплогидравлических процессов происходящих при подогреве водомазутной эмульсии в системах из резервуара и параллельно соединенных подогревателей.

В пределах разработанной математической модели, также были рассмотрены конкретные задачи о нахождении зависимостей температуры в резервуаре от времени подогрева при заданных расходах для различных режимов хранения и подготовки водомазутной эмульсии к сжиганию.


Библиографическая ссылка

М.Ф. Шагеев, С.А. Лившиц, Э.М. Хайриева МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДОГРЕВА ВОДОМАЗУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 7. – С. 161-163;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25085 (дата обращения: 22.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074