Аннотация
Актуальность работы определяется необходимостью совершенствования средств защиты агрегатов пароводяного тракта ТЭС при простоях от стояночной атмосферной коррозии. В рамках процесса десорбции силикагеля по схеме создания псевдоожиженного слоя, используемого при консервации агрегатов пароводяного тракта ТЭС, выполнен расчет времени нагрева гранул до требуемой температуры, затраченной теплоты и оценена целесообразность реализации этого процесса с технической и экономической точек зрения. Реализация точного аналитического решения краевой задачи, моделирующей прогрев зерна сферической формы нагретым воздухом с вычислением коэффициента теплоотдачи по усовершенствованной методике, с привлечением соответствующих теоретических и экспериментальных данных по тепломассообмену между поверхностью гранулы во взвешенном слое и окружающей средой, а также с учетом зависимости физических свойств воздуха от температуры. При суммировании бесконечного ряда учтено три первых члена. Нахождение значений корней характеристического уравнения осуществлено по интерполяционным формулам. Автоматизирована методика расчета характеристик десорбции поглотителя влаги, функционирующего по принципу псевдоожиженного слоя, позволяющая точнее по сравнению с существующей методикой, в которой используются номограммы, рассчитывать температурное поле внутри гранулы адсорбента и определять время ее высушивания, а также затраты теплоты на эту операцию. Она может быть использована в проектных организациях и учебном процессе. Учитывая малый расход силикагеля для осушения воздуха в пароводяном тракте ТЭС, его низкую цену, высокие энергетические затраты на проведение восстановления поглощательных свойств адсорбера, предложено отказаться от стадии регенерации адсорбента, что существенно упрощает и удешевляет процедуру осушения воздуха.
Ключевые слова: атмосферная коррозия, моделирование, диффузия, изотерма десорбции, осушение адсорбента, пароводяной тракт ТЭС, силикагель, цеолит, десорбер, время высушивания
Список литературы
1. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1984. – 592 с.
2. Алексеев В.П.,Вайнштейн Г.Е., Герасимов П.В. Расчет и моделирование аппаратов криогенных установок. – Л.: Энергоатомиздат, 1987. – 280 с.
3. Мозговой С.В. Исследование процессов тепло- и массообмена при очистке газовых смесей в адсорбционных установках: дис. ... канд. физ.-мат. наук. – М., 2001. – 133 с.
4. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: учебник. В 2 кн. Кн. 2 / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов, В.В. Захаренко, Т.В. Зиновкина, А.Л. Таран, А.Е. Костанян. – М.: Физматкнига: Логос, 2006. – С. 891–1758. – (Новая университетская книга).
5. Процессы и аппараты пищевых производств: в 2 кн.: кн. 2 / А.Н. Остриков, Ю.В. Красовицкий, А.А. Шевцов, Г.В. Алексеев, А.В. Логинов; под общ. ред. А.Н. Острикова. – СПб.: ГИОРД, 2007. – С. 707–1305.
6. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». – 2-е изд., испр. – СПб.: Химиздат, 2008. – 608 c.
7. Никитенко Н.И., Снежкин Ю.Ф., Сороковая Н.Н. Математическое моделирование диффузионно-фильтрационного тепломассопереноса при регенерации твердых сорбентов в адсорбере с развитой поверхностью теплопровода // Промышленная теплотехника. – 2009. – Т. 31, № 5. – С. 20–28.
8. Романков П.Г. Фролов В.Ф. Массобменные процессы химической технологии. – Л.: Химия, 1990. – 384 с.
9. Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1967. – 600 с.
10. Видин Ю.В., Журавлев В.М., Колосов В.В. Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 344 с.
11. Голдаев С.В. Математическое моделирование и расчеты теплотехнических систем на ЭВМ. – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 188 с.
12. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. – М.: Машиностроение, 1989. – 368 c.
13. Голдаев С.В., Хушвактов А.А. Анализ вариантов осушения влажного воздуха с помощью силикагеля при консервации агрегатов пароводяного тракта тепловой электрической станции // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 325, № 2. – С. 120–126.
14. Голдаев С.В., Хушвактов А.А. Моделирование процесса осушения воздуха слоем силикагеля, используемого при консервации агрегатов пароводяного тракта ТЭС // Научный вестник НГТУ. – 2014. – № 2 (55). – С. 166–175.
15. Обзор рынка силикагеля в СНГ [Электронный ресурс] / Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов металлургии и химической промышленности. – М.: Инфомайн, 2013. – 65 с. – URL: http://www.infomine.ru/research/18/441 (дата обращения: 15.11.2013).
