Введение
1. Современное состояние исследований тепломассообмена в барботажных устройствах технологических систем ТЭС 12
1.1. Место и роль термических деаэраторов в технологии подготовки воды на тепловых электрических станциях 13
1.2 Роль и место барботажных устройств в тепломассообменных системах ТЭС 16
1.3. Модели и методы расчета тепломассообменных процессов в системах подогрева воды и деаэрации ТЭС 23
1.3.1. Дифференциальный подход к расчету тепломассообменных аппаратов 25
1.3.2. Интегральный подход к расчету
тепломассообменных аппаратов 27
1.3.3. Ячеечный подход к расчету тепломассообменных аппаратов 35
1.3.4. Метод матричной формализации расчета сложных многоступенчатых систем 37
1.3.5. Методы стохастического программирования и моделирование совмещенных процессов 39
1.3.6. Моделирование и расчет теплообменных систем
на основе построения их энергетических характеристик 42
1.4. Показатели эффективности работы тепломассообменных энергетических систем 45
1.5. Анализ методов решения гидродинамических задач и их реализация в вычислительных комплексах 46
1.6. Постановка задач исследования 50
2. Постановка и решение задач тепломассообмена в барботажной ступени атмосферного деаэратора 51
2.1. Задача формирования межфазной поверхности для пузырьков газа
в слое жидкости с учетом теплообмена 51
2.2. Задача формирования межфазной поверхности с учетом теплообмена и массообмена при конденсации пара в пузырьках 55
2.3. Ячеечная модель тепломассообмена с учетом десорбции кислорода в барботажном слое 58
2.4. Задача оптимального управления формированием межфазной поверхности 65
2.5. Ячеечная модель тепломассообмена в барботажной ступени с учетом циркуляции воды в поперечном сечении деаэраторного бака 67
2.6. Метод использования результатов решения
гидродинамической задачи в ячеечной модели 75
2.7. Выводы по главе 81
3. Экспериментальные исследования деаэрации воды в барботажной ступени 82
3.1. Описание деаэрационной установки, программа проведения и метрологическое обеспечение теплохимических испытаний 82
3.1.1. Характеристика объекта экспериментальных исследований 83
3.1.2. Отбор проб теплоносителей и метрологическое обеспечение 87
3.1.3. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2. Обработка экспериментальных данных 96
3.3. Идентификация ячеечной модели по результатам экспериментальных исследований и разработка её эмпирического обеспечения 103
3.4. Выводы по главе 107
4. Практическая реализация результатов работы 108
4.1. Компьютерный модуль расчета барботажной ступени атмосферного деаэратора с затопленным в баке перфорированным коллектором 108
4.2. Компьютерный инженерный метод расчета атмосферного деаэратора с заданной конфигурацией потоков 111
4.3. Реализация результатов работы при реконструкции деаэрационной установки питательной воды участка вторичных энергоресурсов коксохимического производства ОАО «Северсталь» 113
4.3.1. Общие сведения об объекте, цель реконструкции 113
4.3.2. Техническое состояние установки до реконструкции 115
4.3.3. Предложенный вариант реконструкции 117
4.3.4. Вариантные расчеты по деаэратору после реконструкции 122
4.4. Использование разработанного программного модуля при установлении требуемых режимов работы деаэраторов в рамках их режимно-наладочных испытаний 134
4.5. Выводы по главе 135
Основные выводы и результаты 137
Список литературы 139
