Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diagnostyka wymienników ciepła z uwiarygodnieniem wyników pomiarów eksploatacyjnych

Rusinowski H., Plis M., Milejski A.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 5

57--62

PL

Elementem wielu instalacji są wymienniki ciepła. Tworzenie się osadu i niewłaściwa praca wymienników zwiększają koszty eksploatacji. Miernikiem czystości powierzchni jest współczynnik przenikania ciepła. Można go kontro-lować w oparciu o pomiary eksploatacyjne. Błędy wyników pomiaru powodują błędy obliczeń współczynnika przenikania ciepła. W pracy przedstawiono zastosowanie rachunku wyrównawczego do uwiarygodnienia wyników pomiaru. Rachunek wyrównawczy jest działem matematyki i zajmuje się metodami estymacji statystycznie optymalnej. Zastosowanie rachunku wyrównawczego w diagnostyce wymienników ciepła zapewnia wiarygodną informację o stopniu degradacji cieplnej wymiennika i prawidłowości działania aparatury pomiarowej. Metodę i algorytm obliczeń wyrównawczych przedstawiono na przykładzie chłodnicy powietrza sprężonego.

EN

Heat exchangers are elements of many installations. Deposit formation and incorrect exchangers operation increase operating cost. The meter of surface purity is a heat transfer coefficient which may be controlled by means of operational measurements. Errors in measurement results cause errors in calculation of a heat transfer coefficient. The paper addresses application of data reconciliation for increasing reliability of measured values. Reconciliation is a field of mathematics devoted to methods of statistically optimal estimation. Application of data reconciliation in heat exchangers diagnostics ensures reliable information about degree of an exchanger thermal degradation and correctness of measuring apparatus operation. The data reconciliation method and algorithm are presented on example of a compressed air cooler.

2

Mathematical modelling of utilization waste gases from industrial furnaces

Rusinowski H., Milejski A., Buliński Z.

Mechanics and Control

|

2013

|

Vol. 32, no. 4

164--170

EN

Combustible waste gases are by-products of many technological processes. They vary in their calorific value and are used to decrease the usage of gases whose calorific value is higher. Coke oven gas from the coking process and process gases from an electric furnace in a copper plant are examples of such gases. Composition and calorific value of coke oven gas depend on coking parameters as well as on the type and quality of coal. The most common process where the coke oven gas is used is the process of heating combustion air in a heat regenerator. The gases from the electric furnace (due to low calorific value) require post combustion at the beginning of their disposal process. The paper addresses mathematical modelling of a coke oven battery regenerator as well as mathematical modelling of post combustion and cooling the electric furnace process gases. The regenerator mathematical model was elaborated for the simplified geometry of a real object making the assumptions for the heat transfer equations. The post combustion and cooling processes of the electric furnace gases are modelled with the aid of the Ansys software. This software was used for both elaborate simplified geometry of the analysed object and carry out the simulations. Mathematical description of occurring processes includes in this case combustion, turbulence and heat transfer.

PL

W wielu procesach technologicznych produktem ubocznym są palne gazy technologiczne o zróżnicowanej wartości opałowej. Gazy te wykorzystuje się w instalacjach przemysłowych, zmniejszając zużycie paliw wysokokalorycznych. Do tego typu gazów należy gaz koksowniczy będący produktem ubocznym w procesie koksowania oraz niskokaloryczny gaz z pieca elektrycznego w hutnictwie miedzi. Skład i wartość opałowa gazu koksowniczego zależą od parametrów procesu koksowania oraz typu i jakości węgla. Podstawowym procesem jego wykorzystania jest regenerator ciepła służący do podgrzewania powietrza do spalania. Gaz technologiczny z pieca elektrycznego z uwagi na niską wartość opałową wymaga dopalenia przed jego wykorzystaniem. W artykule przedstawiono modelowanie matematyczne regeneratorów baterii koksowniczej oraz modelowanie dopalania i schładzania gazu technologicznego z pieca elektrycznego. Model matematyczny regeneratora opracowano, dokonując uproszczeń rzeczywistej geometrii przy założeniach upraszczających i rozwiązując układ równań przepływu ciepła. Dla modelowania matematycznego dopalania i schładzania gazów z pieca elektrycznego opracowano uproszczoną geometrię obliczeniową i przeprowadzono obliczenia symulacyjne przy wykorzystaniu pakietu oprogramowania Ansys. Opis matematyczny zachodzących procesów obejmuje w tym przypadku spalanie, turbulencje i wymianę ciepła.

3

Analiza numeryczna dopalania i schładzania gazów technologicznych z pieca elektrycznego w hutnictwie miedzi

Milejski A., Rusinowski H

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 6

70--76

PL

W hutnictwie miedzi produktem ubocznym są gazy technologiczne o niskich wartościach opałowych, wysokiej temperaturze i znacznym zapyleniu. Gazy te przed skierowaniem do atmosfery muszą zostać dopalone, schłodzone i odpylone. Niska zawartość składników palnych w tych gazach stwarza problemy przy ich dopalaniu. Z uwagi na parametry procesu odpylania konieczne jest precyzyjne kontrolowanie temperatury gazów przed odpylnią. Ważnym problemem jest również zagospodarowanie powstającego podczas schładzania gazów technologicznych ciepła odpadowego. Dla racjonalizacji dopalania i schładzania gazów tego rodzaju należy dysponować dokładnym opisem matematycznym zachodzących procesów. Wymaga to opracowania modelu matematycznego opisującego najważniejsze zjawiska towarzyszące utylizacji gazów technologicznych. W niniejszej publikacji przedstawiono model matematyczny zagospodarowania gazów powstających podczas redukcji żużla z pieca zawiesinowego w piecu elektrycznym. Do opracowania modelu wykorzystano oprogramowanie Ansys. Uwzględnia on najważniejsze zjawiska zachodzące w komorze dopalania i w chłodnicach wodnych otaczających dolną część komory. Wykorzystując opracowany model przeprowadzono obliczenia symulacyjne dla przykładowego strumienia gazów z pieca elektrycznego w celu wyznaczenia obszaru dopalania tlenku węgla i strumienia ciepła przekazywanego wodzie chłodzącej. Zaprezentowano uzyskane wyniki i sformułowano wnioski.

EN

High temperature and heavily dusted process gases with low calorific value are by-products in copper metallurgy. They must be afterburnt, cooled and dedusted before directing them to atmosphere. Low concentration of combustible components in such gases causes problems while afterburning. Dedusting process parameters require precise control of the temperature of these gases before dust collection plants. One of the most important problem related to utilization of the process gases is to dispose waste heat generated during their cooling. Rationalization of the afterburning and cooling processes needs an accurate mathematical description of occurring phenomena. It requires the elaboration of a mathematical model describing the most significant processes occurring while the utilization of the gases. The paper presents a mathematical model of afterburning and cooling of the process gases generated during reduction of slag from a fluidized-bed furnace in an electric furnace at a copper plant. The CFD Ansys software was used to elaborate this model. The model describes the most significant phenomena occurring in the afterburning chamber and water coolers surrounding its lower part. It was applied to carry out numerical simulations for exemplary mass flow of the gases from the electric furnace in order to determine the area of afterburning carbon monoxide and heat flux transferred to water during the cooling process. Calculation results obtained on the basis of the model and formulated conclusions are presented.

4

Wykorzystanie energetyczne niskokalorycznych gazów technologicznych

Rusinowski H., Pluta Ł., Milejski A.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

87-93

PL

W wielu procesach przemysłowych produktem ubocznym są niskokaloryczne gazy technologiczne o wartości opałowej ok. 1,2 ÷ 18 MJ/Nm3 i zróżnicowanej temperaturze. Przykładem takich gazów są: gaz wielkopiecowy, gaz konwertorowy, gaz z procesu szybowego w hutnictwie cynku, gaz z pieca elektrycznego w hutnictwie miedzi. Gazy technologiczne o wartości opałowej ok. 4 ÷ 18 MJ/Nm3 stanowią niskokaloryczne paliwo. Mogą one być wykorzystywane jako samodzielne paliwo w turbinie gazowej lub silniku wewnętrznego spalania. Gazy technologiczne o niskiej wartości opałowej ok. 1,2 ÷ 4 MJ/Nm3 ze względu na własności palne nie stanowią w chwili obecnej samodzielnego paliwa. Takie gazy należy dopalić, a entalpię fizyczną powstałych spalin można wykorzystać. W pracy przedstawiono rozwiązania stosowane do odzysku energii gazów technologicznych.

EN

Gases with a low-heating value of 1.2 ÷ 18 MJ/Nm3 and variable temperature are by-products of many industrial processes. Blast furnace gas and converter gas from ferrous metallurgy, gas from the shaft furnace and gas from the electric furnace from non-ferrous metallurgy are examples of these gases. Technological gases with a low-heating value about 4 ÷ 18 MJ/Nm3 are low calorific fuels. Such kind of fuels can be utilized in gas turbine or internal combustion engine. Gases within lower heating value range of 1.2 ÷ 4 MJ/Nm3 can not be used as single fuel. Such kind of gases should be burnt out. The paper presents typical methods for energy recovery from technological low-calorific gases.

5

Modelowanie matematyczne spalania niskokalorycznych gazów technologicznych

Milejski A., Rusinowicz H

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

68-73

PL

W wyniku procesów zachodzących w piecach technologicznych powstają zapylone gazy o temperaturze często przekraczającej 1000?C. Zawierają one składniki palne, głównie tlenek węgla. Przykładami takich gazów są m.in. gazy pochodzące z pieca szybowego, anodowego lub elektrycznego w hutnictwie miedzi. Utylizacja gazów technologicznych odbywa się poprzez ich dopalenie, schłodzenie i odpylenie. Dopalanie odbywa się najczęściej w komorze dopalania lub w kanale przed kotłami odzyskowymi. Po dopaleniu gazy schładzane są w chłodnicach wodnych i/lub atmosferycznych. Odpylanie odbywa się w elektrofiltrach, filtrach workowych lub cyklonach. Zwiększenie efektywności procesu utylizacji ga-zów ma duże znaczenie dla zmniejszenia energochłonności procesów technologicznych. Wymaga określenia optymalnych parametrów dopalania i schładzania. Niewłaściwie dobrane parametry procesu dopalania mogą prowadzić do niedopalenia tlenku węgla. Nadmierna ilość powietrza zwiększa ilość gazów oraz moc napędową wentylatorów wyciągowych. W artykule przedstawiono metodę modelowania matematycznego dopalania gazów na przykładzie gazów technologicznych z pieca elektrycznego w hucie miedzi. Opracowano model matematyczny komory dopalania przy wykorzystaniu pakietu oprogra-mowania CFD Fluent. Pakiet ten umożliwia symulowanie i prognozowanie zjawisk fizykochemicznych występujących w przepływie płynów. Przedstawiono przykładowe wyniki uzyskanych rezultatów.

EN

Dusty gases, which temperature exceed 1000°C, are often a result of processes occurring in the technological furnaces. They contain combustible components, mainly carbon monoxide. Gases from the shaft, anode or electric furnace in copper metallurgy are examples of such products. Process gases require afterburning, cooling and dust re-moval in order to dispose them. The afterburning process takes place in the afterburning chamber or in the channel from waste heat boilers. Then gases are cooled in water and/or atmospheric coolers. Dedusting takes place in electros-tatic precipitator, bag filters or cyclones. The efficiency improvement of disposal process is very important to reduce the energy consumption of technological processes. However, it requires the determination of optimal parameters for afterburning and cooling. Inappropriate afterburning parameters may lead to incomplete combustion. The excess of air increases the amount of gases and power of exhaust fans. The paper presents the method and results of the mathematical modeling of afterburning process of gases from electric furnace in copper smelter. The mathematical model of the afterburning chamber was created using Fluent CFD package. This software allows to simulate physical and chemical phenomena in fluid mechanics.