ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2022.241.218-228isplta-189Research ArticleДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИWOOD SCIENCE. MECHANICAL WOODWORKING INDUSTRYУправление режимами работы теплотехнологической установкиControl of modes of operation of a heat-engineering installationФедяевАл. А.FedyaevAl. A.

ФЕДЯЕВ Александр Артурович – профессор, доктор технических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

FEDYAEV Alexander A. – DSc

194021. Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

vends@newmail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3655-207XСергеевичевА. В.SergeevichevA. V.

СЕРГЕЕВИЧЕВ Александр Владимирович – заведующий кафедрой прикладной механики и инженерной графики, доктор технических наук, профессор

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

Researcher ID: ABC-2274-2020

Author ID: 433688

SERGEEVICHEV Alexander V. – Professor, Doctor of Engineering, Head of the Department of Applied Mechanics and Engineering Graphics

194021. Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

Researcher ID: ABC-2274-2020

https://orcid.org/0000-0001-8036-7432ФедяевАр. А.FedyaevAr. A.

ФЕДЯЕВ Артур Александрович – доцент, кандидат технических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

FEDYAEV Artur A. – PhD

194021. Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

art_fedyaev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7673-6987ВохмянинН. А.VokhmianinN. A.

ВОХМЯНИН Николай Александрович – доцент, кандидат технических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

VOKHMIANIN Nikolay A. – PhD

194021. Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

7520910@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6766-0092ВернерН. Н.VernerN. N.

ВЕРНЕР Надежда Николаевна – доцент

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

VERNER Nadezhda N. – PhD

194021. Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

wernern@mail.ruСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университетРоссияSt. Peterburg State Forest UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt. Petersburg State Forest Technical UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский государственный лесотехническиий университетРоссияSt. Peterburg State Forest UniversityRussian Federation2022290220240241218228Copyright © Федяев А.А., Сергеевичев А.В., Федяев А.А., Вохмянин Н.А., Вернер Н.Н., 20242024Федяев А.А., Сергеевичев А.В., Федяев А.А., Вохмянин Н.А., Вернер Н.Н.Fedyaev A.A., Sergeevichev A.V., Fedyaev A.A., Vokhmianin N.A., Verner N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/189

Экспериментальным и расчетным путем определена рациональная аэродинамическая обстановка в топке пылеугольного котлоагрегата при различной ориентации в пространстве камеры потоков горячего воздуха из узла подачи заднего дутья. Численное моделирование процессов гидродинамики и тепломассообмена в топочном пространстве теплотехнологического устройства выполнено с помощью современного вычислительного комплекса PHOENICS. Показана возможность управления неравномерностью потоков энергоносителя в рабочей камере конкретного котлоагрегата, а значит и эффективными режимами его работы. Полученные как опытные, так и расчетные данные позволили определить не только оптимальные пространственные рабочие параметры узла подачи заднего дутья и расходные характеристики для двух типов горелок, но и получить набор рациональных параметров узла заднего дутья при изменении режима работы котлоагрегата, например, при плановых снижениях его нагрузки. Использование результатов исследований позволило практически исключить аварийные ситуации вследствие не эффективной работы воздушных завес заднего дутья.

The rational aerodynamic situation in the furnace of a pulverized coal boiler was determined experimentally and by calculation at different orientations in the space of the chamber of hot air flows from the rear blast supply unit. Numerical modeling of the processes of hydrodynamics and heat and mass transfer in the furnace space of a heat technological device was performed using the modern PHOENICS computer complex. The possibility of controlling the non-uniformity of energy carrier flows in the working chamber of a particular boiler unit, and hence the effective modes of its operation, is shown. Both experimental and calculated data obtained made it possible to determine not only the optimal spatial operating parameters of the rear blast supply unit and flow characteristics for two types of burners, but also to obtain a set of rational parameters of the rear blast unit when changing the operating mode of the boiler unit, for example, when new reductions in its load. The use of research results made it possible to practically eliminate emergency situations due to inefficient operation of the rear air curtains.

аэродинамикакотлоагрегатрежимы работыпотоки энергоносителяaerodynamicsboiler unitoperating modesenergy carrier flowsReferencesВидин Ю.В., Федяев А.А. Энергосбережение при сушке текстильных материалов сложной формы // Вестник Красноярского гос. ун-та. 1999. Вып. 19. С. 139–142.Danilov O.L., Konoval'cev S.I. Energosberegayushchij effekt za schet kineticheskoj optimizacii sushki. Vestnik Mosk. energ. in-ta, 1995, no. 1, pp. 81–84. (In Russ.)Данилов О.Л., Коновальцев С.И. Энергосберегающий эффект за счет кинетической оптимизации сушки // Вестник Моск. энерг. ин-та. 1995. № 1. С. 81–84.Fedyaev A.A. Sovershenstvovanie aerodinamicheskih harakteri-stik topochnyh kamer. Trudy seminara vuzov Sibiri i Dal'nego Vosto-ka po teplofizike i teploenergetike. Novosibirsk, 1999, pp. 191–192. (In Russ.)Жубрин С.В., Павицкий Н.И., Смагин В.В., Хрупов А.П. Вычислительное моделирование конвективного переноса в технологических установках. М.: МЭИ, 1986. 44 с.Fedyaev A.A. Sovershenstvovanie soplovyh sushilok lushchenogo shpona. Teploenergetika i tekhnologii: mater. konferencii Kaunasskij tekhnologicheskij universitet. Litva, Kaunas: KTU, 2000, pp. 59–62. (In Russ.)Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов). М.: Машиностроение, 1983. 351 с.Fedyaev A.A., Adomavichyus A.A. Snizhenie energeticheskih zatrat v topke kotla. Teploenergetika i tekhnologii: mater. konferencii Kaunasskogo tekhnologicheskogo universiteta. Kaunas. Litva: KTU, 2000, pp. 23–26. (In Russ.)Красников В.В., Данилов В.А. Сушка бумаги и картона сопловым обдувом // Бумажная промышленность. 1966. № 2. С. 10–11.Fedyaev A.A., Vidin Yu.V. Vliyanie aerodinamicheskoj obstanovki v topke kotla na snizhenie ekspluatacionnyh zatrat. Gidrodinamika bol'shih skorostej. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo tekhniche-skogo universiteta, 1999, iss. 19, pp. 122–125. (In Russ.)Мотулевич В.П., Жубрин С.В. Численные методы расчета теплоооIdel'chik I.E. Aerogidrodinamika tekhnologicheskih apparatov. (Podvod, otvod i raspredelenie potoka po secheniyu apparatov). M.: Mashinostroenie, 1983. 351 p. (In Russ.)Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоиздат, 1984. 296 с.Krasnikov V.V., Danilov V.A. Sushka bumagi i kartona soplovym obduvom. Bumazhnaya promyshlennost', 1966, no. 2, pp. 10–11. (In Russ.)Пат. № 2215251. Конвективная камерная сушилка / Федяев А.А., Федяева В.Н., Данилов О.Л. 2003.Motulevich V.P., Zhubrin S.V. CHislennye metody rascheta teplo-obmennogo oborudovaniya. M.: Izd-vo MEI, 1988. 54 p. (In Russ.)Роди В. Примеры моделей турбулентности для течения несжимаемой жидкости // Аэрокосмическая техника. 1983. Т. 1. № 2. С. 112–119.Patent na izobretenie № 2215251 Konvektivnaya kamernaya sushilka / Fedyaev A.A., Fedyaeva V.N., Danilov O.L. 2003. (In Russ.)Федяев А.А. Совершенствование аэродинамических характеристик топочных камер // Труды семинара вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике. Новосибирск, 1999. С. 191–192.Patankar S. Chislennye metody resheniya zadach teploobmena i dinamiki zhidkosti. M.: Energoizdat, 1984. 296 p. (In Russ.)Федяев А.А. Совершенствование сопловых сушилок лущеного шпона // Теплоэнергетика и технологии : матер. конф. Каунасский технологический университет. Литва, Каунас: КТУ, 2000. С. 59–62.Rodi V. Primery modelej turbulentnosti dlya techeniya neszhi-maemoj zhidkosti. Aerokosmicheskaya tekhnika, 1983, vol. 1, no. 2, pp. 112–119. (In Russ.)Федяев А.А., Адомавичюс А.А. Снижение энергетических затрат в топке котла // Теплоэнергетика и технологии : матер. конф. Каунасского технологического университета. Каунас. Литва: КТУ, 2000. С. 23–26.Vidin Yu.V., Fedyaev A.A. Energosberezhenie pri sushke tekstil'nyh materialov slozhnoj formy. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo universiteta, 1999, iss. 19, pp. 139–142. (In Russ.)Федяев А.А., Видин Ю.В. Влияние аэродинамической обстановки в топке котла на снижение эксплуатационных затрат. Гидродинамика больших скоростей // Вестник Красноярского гос. техн. ун-та. 1999 Вып. 19. С. 122–125.Zhubrin S.V., Pavickij N.I., Smagin V.V., Hrupov A.P. Vychislitel'noe modelirovanie konvektivnogo perenosa v tekhno-logicheskih ustanovkah. M.: MEI, 1986. 44 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.