Системные исследования многофункциональных теплообменников как средств защиты окружающей среды и ресурсосбережения
Диссертация
Диссертационная работа выполнена на кафедре «Безопасность жизнедеятельности и Химия» Ростовской государственной академии сельскохозяйственного машиностроения под руководством профессора, д.т.н. Меди-окритского E. J1. в соответствии с региональной программой научноv исследовательских работ по теме № 18 «Разработка и исследование многофункциональных теплообменников в системах комплексного… Читать ещё >
Содержание
- 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ (МФТ) ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТОПЛИВОПОТРЕБЛЕНИЯ И МИНИМИЗАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ
- 1. 1. Масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду
- 1. 2. Вредные отходы теплоэнергетики и методы борьбы с ними
- 1. 2. 1. Устранение химической неполноты сгорания топлива
- 1. 2. 2. Снижение концентрации окислов азота в продуктах сгорания
- 1. 3. Сокращение расхода топлива за счет использования теплоты отходящих дымовых газов
- 1. 3. 1. Использование теплоты отходящих газов для предварительного подогрева материалов
- 1. 3. 2. Рекуперативный подогрев воздуха, поступающего на горение
- 1. 3. 2. 1. Влияние рекуперативного подогрева воздуха на динамику образования вредных веществ
- 1. 3. 3. Комплексное использование теплоты продуктов сгорания
- 1. 4. Типология и обзор современных конструкций МФТ
- 1. 5. Проблема выбора теплообменного оборудования
- 1. 5. 1. Системный подход к решению проблемы выбора МФТ
- 1. 6. Выводы. Цель и задачи исследования
- 2. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ТЕПЛООБМЕННИКАМ ПРИ ИХ ВНЕДРЕНИИ В ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ ПРЕДПРИЯТИЯ
- 2. 1. Критерии выбора МФТ
- 2. 1. 1. Критерий эффективности МФТ
- 2. 1. 2. Критерий надежности МФТ
- 2. 1. 3. Критерий экологичности МФТ
- 2. 2. Условия и ограничения выбора МФТ
- 2. 2. 1. Характеристические показатели МФТ
- 2. 2. 2. Система внешних и внутренних связей МФТ
- 2. 3. Процедура выбора МФТ
- 2. 4. Выбор оптимальной конструкции МФТ в условиях действующего производства
- 2. 5. Выводы
- 2. 1. Критерии выбора МФТ
- 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ НА БАЗЕ ПАТЕНТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО РЕКУПЕРАТОРОСТРОЕНИЮ
- 3. 1. Методология проведения информационных исследований на базе патентной документации
- 3. 2. Определение значимости изобретений МФТ
- 3. 3. Классификатор изобретений МФТ
- 3. 4. Информационные исследования МФТ
- 3. 4. 1. Ретроспективный анализ тенденций развития МФТ
- 3. 4. 2. Прогнозирование перспектив развития МФТ
- 3. 4. 3. Структурный анализ изобретений МФТ
- 3. 5. Выводы
- 4. ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА ТЕПЛОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
- 4. 1. Глобальное потепление климата
- 4. 2. СОг — основной парниковый газ
- 4. 2. 1. Изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, прогнозы на будущее
- 4. 2. 2. Взаимосвязь между энергопотреблением и поступлением углекислого газа в атмосферу
- 4. 3. Методика расчета ПДВ углекислого газа для стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- A.C. № 1 229 520 СССР. МКИ F 23 L 15/04. Рекуператор / В. Л. Талонов, Е. Л. Медиокритский, А. Х. Манхаян, H.A. Куц. СССР Заявл. 12.06.84.-Б.И. — 1986.-№ 17.- С. 167.
- Айзерман М.А., Александров Ф. Т. Выбор вариантов: основы теории. -М.: Наука, 1990. 236с.
- Андоньев С.М., Филипьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии. -М.: Металлургия, 1973.- 200с.
- Арсеев A.B., Арсеева Н. В. Загрязнение атмосферы окислами азота продуктов сгорания топлива. -М.: 1974.- 58с.
- Бабинцев B.C. Выбор решений по многим критериям, упорядоченным по важности. -М.: ИУНХ, 1977. 44с.
- Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов. Коэффициенты, учитывающие экологические факторы. / Госкомэкологии РФ, 1997.
- Белов В.И., Пурижинский В. Г. Патентные исследования и качество продукции. -Л.: Лениздат, 1988.- 124с.
- Беляев В.И. Использование тепла уходящих газов // Газовая промышленность, 1984.- № 4. с. 48−50.
- Борисенков Е.П. Климат и деятельность человека. -М.: Наука, 1982.-365с.
- Будыко И. Изменения климата. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974.- 380 с.
- П.Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука, 1978.400с.
- Вирт Н. Систематическое программирование. Введение. -М.: Мир, 1977.
- Воеводин В.В. Математические основы параллельных вычислений. -М.: Изд-во МГУ, 1991.-346с.
- Гапонов В.JI. Математическое моделирование работы элемента теп-лообменных систем / Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда и окружающей среды: Межвуз. сб. науч. тр. Ростов н/Д.: РГАСХМ, 1997, — С. 56−59.
- Гапонов В.Л. Комбинированные теплообменники в системах комплексного использования теплоты для теплоснабжения и вентиляции: Авто-реф. дис. канд. техн. наук. РГАС и РИАТМ, 1994. 24с.
- Гапонов В.Л., Медиокритский Е. Л., Логинов В. Е. Математические модели радиационных рекуператоров. // Ростовский-на-Дону институт автоматизации и технологии машиностроения Деп. в ЦНИИИ и ТЭИ Черной металлургии 10.12.93. № 5970. Ростов н/Д.: 1993.- 20 с.
- Гапонов В.Л., Медиокритский Е. Л., Новгородский Е. Е., Широков В. А. Использование вторичных энергоресурсов высокотемпературных печей. // Газовая промышленность, 1994.- № 11.- С. 4−18.
- Гапонов В.Л., Медиокритский Е. Л., Новгородский Е. Е., Канунников A.B. Использование теплоты продуктов сгорания природного газа. // Газовая промышленность, 1994.- № 1.- С. 15−16.
- Горохов В.Г. Методологический анализ технических систем. -М.: Радио и связь, 1982. 60с.
- Губанов В.А., Захаров В. В., Коваленко А. Н. Введение в системный анализ. Учебное пособие. -Л.: издательство ЛГУ, 1988.- 227 с.
- Данилов В.И., Сотсков А. И. Механизмы группового выбора. -М.: Наука, 1991.- 172с.
- Емельянов C.B. Многокритериальные методы принятия решений. -М.: Знание, 1985. 32с.
- Закон РСФСР «Об охране атмосферного воздуха», 1982.
- Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», 1991.
- Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды. / Минприроды РФ, 1993.
- Ионкин Ю.П., Галкина J1.M. Использование теплоты отходящих газов промышленных печей. /Промышленная энергетика.- 1990.- № 7.- С. 3−37.
- Китова О.В. Задача об оптимальном выборе комплексов технических средств для решения заданного набора функциональных задач. -М.: 1988, 22с.
- Кламмер Г., Порет Г. Возможности и пределы использования отходящего тепла нагревательных печей прокатных цехов. / Черные металлы, 1981.-№ 7.- С. 10−18.
- Котовсков Я.В. Многофункциональные теплообменники как средства защиты окружающей среды. // Сборник материалов Международной студенческой научно-практической конференции «Экология и Регион».-Ростов н/Д.: РГЭА, 1995.- С. 142.
- Котовсков Я.В. Универсальность применения многофункциональных теплообменников.// Сб. материалов XII научно-технической конференции «Машиностроение: интеграция отраслевой и вузовской науки». -Ростов н/Д.: РГАСХМ, 1998.- С. 173−174.
- Крутиев В. А. Горбаненко А.Д. Снижение образования NOx в энергетических котлах подачей рециркулирующих газов в топку. /В сб.: Образование NOx в процессах горения. -Киев: Знание, 1974.- С. 26−28.
- Кулиш О.Н., Желдаков Д. Ю. Очистка промышленных выбросов от оксидов азота методом некаталитического восстановления. -М.: ВНИИОЭНГ, 1989.-45с.
- Лавров Н.В., Розенфельд Э. И. Хаустович Г. П. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. -М.: Металлургия, 1981.- 240с.
- Левин Е.С. Математическое моделирование и системный анализ тепло-обменного оборудования. Киев: Наук, думка, 1978. — 356с.
- Медиокритский Е.Л. Многофункциональные теплообменники как средства защиты окружающей среды и ресурсосбережения: Автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.14.16 / РИАТМ.- Ростов-на-Дону, 1994.- 46с.
- Медиокритский Е.Л. Экономия природного газа при применении современных рекуператоров. // Газовая промышленность. Сер. Использование газа в народном хозяйстве: Обзорн. информ. -М.: ВНИИЭгазпром, 1981, вып.8. -53с.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л., Логинов В. Е. Исследование теплообмена в рекуператорах с помощью математических моделей на ЭВМ //Инженерно-физический журнал. 1997. Том.70, № 1.- С. 117−122.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л., Бельдий Н. В. Сравнение и оценка эффективности печных рекуператоров: Ростов н/Д. Завод ВТУЗ при заводе Ростсельмаш": Деп. в Черметинформации 15.06.88. № 4528−4М.-Ростовн/Д. 1988.-48 с.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л. Логинов В.Е. Экология и подогрев воздуха // Повышение эффективности использование газа и мазута в отраслях народного хозяйства: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. сем. -М.: 1980,-С. 57−58.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л. Радиационный щелевой рекуператор двустороннего обогрева и двойной циркуляции воздуха: Рост, межот-расл. террит. ЦНТИ и пропаганды. Информ. Листок № 208−87.- Ростов н/Д.: 1987.- 4с.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л. Экономия природного газа при применении комбинированных рекуператоров в промышленных печах // Газовая промышленность. Сер. Использование газа в народном хозяйстве: обз. информ. -1986.- № 2.- 45с.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л., Бельдий Н. В. Создание и внедрение современных печных рекуператоров // Повышение эффективности использование газа в промышленности: Рефераты докладов международного семинара. М.: 1987.- С. 58−60.
- Медиокритский Е.Л., Гапонов В. Л., Бельдий Н. В. Сравнение и оценка эффективности печных рекуператоров. -Ростов н/Д.: 1988.- 48с.
- Медиокритский Е.Л., Зинченко А. А. Вредные выбросы при сжигании газа и мазута в промышленных печах // Газовая промышленность. Сер. Использование газа в народном хозяйстве: Обзор, информ., 1984.-Вып.10.- 52с.
- Медиокритский Е.Л., Логинов В. Е., Цагоева Т. Е., Гапонов В. Л. Создание и внедрение новых конструкций печных рекуператоров // Газовая промышленность. Сер. Использование газа в народном хозяйстве: Реф. науч.-техн. сб.- 1983.- № 11.- С. 16.
- Медиокритский Е.Л., Шаповал Б. Г., Зинченко А. А. Экономика рекуперативного подогрева воздуха // Известия вузов. Черная металлургия, 1986.-№ 9.- С. 121−124.
- Мезенцев А.П. Эффективность применения утилизаторов теплоты в ог-нетехнических агрегатах. -Л.: Недра, 1987. -127с.
- Мелентьев JI.A. Системные исследования в энергетике. -М.: Наука, 1983.- 455с.
- Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Официальное издание. -М.: 1994, — 80с.
- Методические рекомендации по определению платы за выбросы, сбросы (размещение) загрязняющих веществ в природную среду. -Л.: Знание, 1991.- 48с.
- Методологические исследования развития сложных систем /Под редакцией Кратца К. В., Елисеева Э. П. -Л.: Наука, 1977.- 198с.
- Миневич В.И. Оценка эффективности промышленных рекуператоров.// Промышленная энергетика, 1987.- № 4.- С. 10−12.
- Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. -М.: Наука, 1974. 256с.
- Михайлов В.В., Гудков Л. В., Терещенко A.B. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности. М.: Энергия, 1978. — 224 с.
- Многокритериальные задачи принятия решения / Под ред. Д.Н. Гви-шиани, С. В. Емельянова. -М.: Машиностроение, 1978. 192с.
- Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-487с.
- Моисеев H.H. Экология человечества глазами математика. -М.: Молодая гвардия, 1988.- 252с.
- Моисеева Н.К. Выбор технических решений при создании новых изделий. -М.: Машиностроение, 1980.- 386с.
- Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: пер. с нем. -М.: Мир, 1990. 208с.
- Надеев А.Т. Основы системного анализа. Учебное пособие. -Н.Новгород: 1993.- 134с.
- Надежность технических систем: Справочник / Беляев Ю. К., Богатырев
- B.А., Болотин В. В. и др.- Под ред. Ушакова И. А. -М.: Радио и связь, 1985.-608с.
- Наше общее будущее // Докл. Международ, комиссии по окружающей среде и развитию (МКОСР). -М.: Прогресс, 1989.- 372с.
- Научные публикации из глобальной компьютерной сети Internet.
- Новгородский Е.Е. Рациональное использование вторичных энергоресурсов в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Экспресс-информация. Серия 8. -М.: ЦНИИТЭстройдормаш, 1987, вып.24. -С. 11−15.
- Новгородский Е.Е. Установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в системах комплексного использования тепла. Оптимизация работы систем отопления и вентиляции. Куйбышев: Куйбышевский гос. ун-т, 1986.- С. 129−132.
- Новгородский Е.Е. Энергосберегающие установки теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. -Ростов н/Д.: РИСИ, 1991.-125с.
- Новгородский Е.Е., Коган A.M. Повышение эффективности использования тепла продуктов сгорания природного газа в машиностроении. //Серия 1.5: Экспресс-информация. -М.: ЦНИИТЭстройдормаш, 1984.1. C. 5−12.
- Новгородский Е.Е., Шороков В. А., Шанин Б. В., Дятлов В. А. Комплексное энерготехнологическое использование газа и охрана воздушного бассейна. -М.: Дело, 1997.- 368с.
- Новиков Г. В., Дударев, А .Я. Санитарная охрана окружающей среды современного города. -JL: Медицина, 1978.- 216с.
- Одум Е. Экология (перевод с англ.). -М.: Просвещение, 1968.- 168с.
- Омарова Т.Б., Волкова М. В. и др. Патентная документация и ее обработка. Учебное пособие. -М.: ВНИИПИ, 1987.- 104с.
- Пантелеева Н.В., Раменская Е. С. Расчеты экономической эффективности установки рекуператоров на нагревательных, термических и плавильных печах.// Кузнечно-штамповочное производство, 1982. № 1.- С. 24−26.
- Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. / Под редакцией Б. Болина, Б. Р. Десса, Дж. Ягера, Р. Уоррика. -JL: Гидрометеоиздат, 1989.- 174с.
- Патентоведение. / Под редакцией Рясенцева В. А. -М.: Машиностроение, 1984.-351с.
- Политехнический словарь. / Под редакцией Артоболевского И. И. -М.: Сов. Энциклопедия, 1977. 608с.
- Принятие решений при многих критериях. -М.: Знание, 1978. 64с.
- Протасов В.Ф., Молчанов A.B. Экология, здоровье и природопользование в России. / Под ред. В. Ф. Протасова. М.: Финансы и статистика, 1995.- 528с.
- Родионов А.И., Клушин В. Н., Торочешников Н. С. Техника защиты окружающей среды. -М.: Химия, 1989.- 512с.
- Розенфельд Э.И. Сжигание газа и мазута с минимальным выбросом продуктов неполного сгорания. Т.2. -М.: ВИНИТИ АН СССР, 1980.-110с.
- Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. -Л.: Гидрометеоиздат, 1986.- 183с.
- Сезоненко Б.Д. Рекуператоры для промышленных печей// Газовая промышленность. Серия: использование газа в народном хозяйстве. Обзорная информация, 1985.- вып.5.- 41с.
- Сезоненко Б.Д., Еринов А. Е. Современные конструкции металлических рекуператоров для подогрева воздуха. -Киев: Знание, 1983.- 17с.
- Сиваков Е.Р., Кирпичев В. И., Вырвинский В. В. Системные исследования развития турбогенераторов. -Л.: Наука, 1984.- 200с.
- Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -Л.: Недра, 1977, — 294с.
- Сигал И.Я. Снижение образования вредных веществ при горении газа и других видов топлива // Использование газа в народном хозяйстве, 1978.-№ 2,-С. 3−10.
- Спейшер В.А. Современные методы и средства повышения качества сжигания топлива, предотвращающие или уменьшающие образование вредных веществ. // Использование газа в народном хозяйстве, 1978.-№ 2.- С. 11−18.
- Тебеньков Б.П. Рекуператоры для промышленных печей. -М.: Металлургия, 1975.- 294с.
- Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Справочник. -М.: Химия, 1991.-362с.
- ЮО.Чоджой М. Х. Энергосбережение в промышленности. -М.: Металлургия, 1982.- 272с.
- Шанин Б.В., Новгородский Е. Е., Широков В. А. Энергосберегающие установки в промышленности и защита воздушного бассейна. -Н. Новгород: Волго-Вятсткое кн. изд., 1991.- 256с.
- Шицкова А.П., Новиков Ю. В. Гармония или трагедия? Научно-технический прогресс, природа и человек. -М.: Наука, 1989.- 270с.
- ЮЗ.Штойер Р. Многокритериальная оптимизация, теория вычислений и приложения. / Под ред. A.B. Лотова. -М.: Наука, 1992.- 504с.
- Щур И. А. Загрязнение атмосферы канцерогенными углеводородами. В кн.: Природный газ и борьба с загрязнением воздушного бассейна. -Л.: 1971.- С. 26−30.
- Экхольм Э. Окружающая среда и здоровье человека (перевод с англ.). -М.: Прогресс, 1980.- 232с.
- Юб.Энергоэкологический анализ режимов работы нагревательных печей. / B.C. Сорока, В. И. Тимошпольский, Д. Г. Седяко и др. // Изв. вузов, энергетики, 1992. -№ 2.- С. 89−93.
- Эстеркин Р.И., Иссерлин A.C., Певзнар М. И. Методы теплотехнических измерений и испытаний при сжигании газа. -Л.: Недра, 1972. -376с.1. УТВЕРЖДАЮ
- Директор ООО «Завод СИиТО»
- Щ/Л Ю.А. КОРНИЛОВ «>/. ноября 1998 г.
- Заказчик: ООО «Завод специального инструмента и технической оснастки (СИиТО)» в лице Директора Ю. А. Корнилова.
- Вид внедренных результатов: проект кузнечных нагревательных и термических печей с многофункциональным теплообменником (МФТ) -рекуператором.
- Характеристика масштаба внедрения: серия рекуператоров из 7 единиц.
- Форма внедрения: выбор типа МФТ для промышленных печей по предложенной методике.
- Новизна результатов научно-исследовательских работ: использованы результаты системных исследований МФТ, проведенных с применением качественно новых разработанных методик.
- Внедрены: конструкции МФТ на промышленных печах.
- Социальный и научно-технический эффект: экономия природного газа на 15%- сокращение вредных выбросов окислов азота на 20%- увеличение срока службы рекуператоров на 5 лет.1. От РГАСХМ:
- Руководитель НИР Заведующий кафедрой «БЖДиХ"1. Медиокритскийцент кафедры «БЖДиХ"1. В. Л. Гапоновы «БЖДиХ» Я.В. Котовсков1. От предприятия:1. Начальник цеха1. А.Н. Дубровский
- Помощник Начальника цеха по оборудованию1. И.В. Житинев108