Введение
1 Анализ существующих методов утилизации теплоты и очистки топочных газов теплогенерирующих установок 10
1.1 Существующие методы и аппараты для утилизации теплоты и очистки
топочных газов теплогенерирующих установок 10
1.2 Регулирование расхода и транспорт твердого зернистого теплоносителя 19
1.3 Зернистый теплоноситель и его свойства 24
1.4 Механика движения и физико-механические свойства
движущегося плотного слоя зернистого теплоносителя 27
1.5 Теплообмен и аэродинамика в движущемся плотном
слое зернистого теплоносителя 30
1.6 Выводы по первой главе 36
1.7 Цель и постановка задач исследования 36
2 Математическое моделирование процессов тепломассообмена в перекрестно-продуваемом движущемся плотном зернистом слое 38
2.1 Общая постановка задачи 38
2.2 Основные дифференциальные уравнения, описывающие процесс тепломассообмена в перекрестно-продуваемом плотном зернистом слое . 41
2.3 Теплофизические и адсорбционные свойства зернистых материалов.
Общие замечания о динамике процесса тепло- и массопереноса 46
2.4 Ограничения на скорости зернистого слоя и газового потока 53
2.5 Интегрирование дифференциальных уравнений теплопереноса 55
2.5.1 Аналитическое решение нестационарной задачи теплопередачи от дымовых газов к продуваемому неподвижному зернистому слою 56
2.5.2 Решение стационарной задачи теплопередачи 57
2.6 Оценка периодичности процесса "нагрев-охлаждение"
зернистого теплоносителя 64
2.7 Интегрирование дифференциального уравнения адсорбции 65
2.8 Выводы по второй главе 70
3 Экспериментальное исследование тепломассообмена в перекрестно продуваемом движущемся плотном зернистом слое 71
3.1 Экспериментальная установка 71
3.2 Измерительная аппаратура и схема инструментальных гидродинамических и тепловых измерений 74
3.2.1 Общая измерительная аппаратура 74
3.2.2 Специальная измерительная аппаратура 74
3.3 Методика проведения экспериментов 77
3.3.1 Задачи и целевые функции экспериментов 77
3.3.2 Определяющие факторы и планирование эксперимента 78
3.3.3 Параллельные опыты. Исключение грубых ошибок. Погрешность измерений 80
3.3.4 Методика расчета эмпирических констант 82
3.4 Результаты экспериментов и их математическая обработка 83
3.4.1 Поле температур в движущемся плотном зернистом слое 83
3.4.2 Исследование изменения температурных полей в экспериментальном теплоутилизаторе-адсорбере 92
3.4.3 Потери давления 97
3.4.4 Результаты эксперимента с тепловыми трубами 98
3.4.5 Оценка адсорбционной способности цеолита 99
3.5 Выводы по третьей главе 100
4 Промышленное проектирование и применение зернистого теплоутилизатора-адсорбера 102
4.1 Блок-схема и программа расчета температурных полей и парметров адсорбции в теплоутилизаторе-адсорбере 102
4.2 Методика инженерного расчёта теплоутилизатора-адсорбера по осреднённым параметрам 106
4.3 Оценка основных характеристик опытно-промышленного модуля зернистого теплоутилизатора-адсорбера 108
4.4 Описание конструкции, принципа действия и области применения модуля зернистого теплоутилизатора (теплоутилизатора-адсорбера) 110
4.5 Экономическая эффективность проекта модуля зернистого теплоутилизатора 113
4.5.1 Экономия тепловой энергии 115
4.5.2 Расчет чистого дисконтированного дохода 115
4.6 Промышленное внедрение модуля зернистого теплоутилизатора за котельным агрегатом 116
4.7 Выводы по четвертой главе 118
Выводы 120
Библиографический список литературы
