Особливості застосування теплоутилізаційного устаткування в запилених газових потоках
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya1(83).2026.004Ключові слова:
скловарні печі, сміттєспалювальні установки, запилені димові гази, теплоутилізація, ефективністьАнотація
Однією з проблем, що стримують широке впровадження систем рекуперації скидної теплоти на багатьох паливоспоживальних енергетичних і промислових об’єктах, зокрема і на сміттєспалювальних заводах, є запиленість та агресивність димових газів. Підвищення ефективності використання паливних ресурсів на цих об’єктах є вельми актуальним завданням. Мета досліджень - розроблення для сміттєспалювальних агрегатів ефективного теплоутилізаційного устаткування та визначення його основних конструкційних та режимних характеристик. Використовувалися експериментальні та розрахункові методи досліджень. Наведено результати комплексу цих досліджень щодо розроблення ефективного теплоутилізаційного устаткування для запилених газів паливоспоживальних установок. Використовувалися дані експериментальних досліджень стосовно теплообміну при рекуперації скидної теплоти запилених газів скловарних печей за умов застосування різних поверхонь теплообміну. Такими поверхнями слугували пакети сталевих панелей, сконструйованих на основі труб з мембранами, оребрені трубні пучки з чавуну та пучки сталевих труб з кільцевими турбулізаторами потоку. Виконано аналіз теплопродуктивності, коефіцієнта теплопередачі, товщини відкладень пилу пакетів панелей, а також визначено раціональні терміни їх очищення. Результати досліджень свідчать про високу теплову ефективність панельних поверхонь. Розроблено технічне рішення панельного повітрогрійного теплоутилізатора для рекуперації теплоти відхідних газів сміттєспалювальних установок. Теплоутилізатор характеризується значною тепловою ефективністю, стійкістю поверхонь теплообміну до корозійного зношування та можливістю реалізації очищення цих поверхонь від шару пилу. Виконано розрахункові дослідження ефективності запропонованого теплоутилізатора в різних режимах його експлуатації, а саме: за різних вхідних температур димових газів і навколишнього повітря, вологості димових газів, коефіцієнта надлишку повітря, рівня запиленості поверхні теплообміну тощо. Визначено основні режимні характеристики теплоутилізатора в різних режимах експлуатації. Показано, зокрема, що величина його теплопродуктивності за розглянутих умов зменшується в 1,2-1,4 рази при максимальному рівні запиленості теплообмінної поверхні.
Отримано 2025-11-27
Доопрацьовано 2026-01-16
Прийнято 2026-02-11
Посилання
1. Abd Alkarem, Y. M. (2018). A new review in glass furnaces energy saving field by pairing between recuperative and regenerative systems. International Journal of Advanced Research and Development, 3, 17-20. URL: https://www.researchgate.net/profile/Yasser-Karem/publication/329270897_3-6-17-671/links/5bffd84b299bf1a3c155f545/3-6-17-671.pdf
2. Johnke, B. (2000). Emissions from waste incineration. Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories, 455-468. URL: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/bgp/5_3_Waste_Incineration.pdf
3. V. Chupa, O. Karpash, A. Yavorskyi, & P. Raiter (2021). Ohliad suchasnoho stanu stalykh tekhnologiy enerhetychnoho vykorystannia tverdykh vidkhodiv [Overview of the current state of sustainable technologies for energy utilization of solid waste]. Ecological Safety & Balanced Use of Resources, 1 (12), 115-123. https://doi.org/10.31471/2415-3184-2021-1(23)-115-123
4. Koshelnik, О. V., Morozov, О. E., & Koshelnik, V. М. (2010). Perspektyvni systemy bahatostupinchastoi utylizatsii teploty dymovykh haziv promyslovykh sklovarnykh pechey bezperervnoii dii [Promising systems of multi-stage heat recovery for flue gases of continuous-action industrial glass furnaces]. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/22199
5. Gomon, V. I., Ratushniak, A. I., Chernetskiy, V. T., & Khripun, A. F. (1989). Utilizatsiia teploty zapylennykh otkhodiashchikh gazov steklovarennykh pechey [Heat recovery of dusty exhaust gases from glass melting furnaces]. Glass and ceramics, (4), 3-5.
6. Pivnenko, Yu. O, Redko, I. O., Cherednik, A. D., Ruschak, D. O., & Burda, Yu. O. (2021). Methods of heat recovery and purification of exhaust gases from cupola furnaces in the process of manufacturing mineral wool. Scientific bulletin of construction, 105(3), 187-195. https://doi.org/10.29295/2311-7257-2021-105-3-187-195
7. Kanevets, H. Е., Koshelnik, А. V., Suima, S. D., & Altukhova О. V. (2011). Improving the efficiency of plate heat exchangers by optimizing design and operating parameters. "Energy. Ecology. Human": Materials of scientific- technical conference (pp. 131-136). Kyiv: Institute of energy saving and energy management of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/22181
8. Fialko, N., Stepanova, А., & Navrodskaia, R. (2016). Effektivnost teploutilizatorov steklovarennykh pechey v usloviiakh zapylennosti poverkhnostey nagreva [Efficiency heat exchanger glass furnaces in dusty conditions of heating surfaces]. Energy and Automation, (3), 28-35. URL: https://journals.nubip.edu.ua/index.php/Energiya/article/view/8323
9. Fialko, N., Navrodskaya, R., Sherenkovsky, Ju., Stepanova, A., & Sarioglo, A. (2016) Utilizatsiya teploty otkhodyashchikh gazov steklovarennykh pechey s ispol'zovaniyem membrannykh trub [Heat recovery of exhaust gases using membrane tubes from glass furnace]. Кyiv: Sophia-А. ISBN 978- 966-02-7982-7
10. Fialko, N. M., Prokopov, V. H., Navrodska, R. O., Shevchuk, S. I., & Presich G. O. (2021). Some features of the heat recovery technologies application for gas-fired glass furnaces. Scientific Bulletin of UNFU, 31(4), 109-113. https://doi.org/10.36930/40310418.
11. Fialko N. M., Navrodska R. A., Sarioglo A. G., Presich G. A., & Slusar M. A. (2010). Effektivnye teploutilizatsionnye tekhnologii dlia steklovarennykh pechey [Efficient heat recovery technology for glass melting furnaces]. Industrial heat engineering, 32(6), 84–90. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126885
12. Fialko N. M., Sherenkovsky, Ju., Stepanova, А.I., Navrodskaya, R.A., Sarioglo A. G., & Shevchuk, S. I. (2010). Effektivnost teploutilizatorov razlichnogo tipa dlia steklovarennykh pechey [The efficiency of heat recovery exchangers of various types for glass furnaces]. Energy Technologies & Resource Saving, (5), 32-39. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126885
13. Fialko, N., Stepanova, А., Navrodska R. & Shevchuk, S. (2020). Porivnyalnyy analiz ekserhetychnoi efektyvnosti teploutylizatsiynykh system riznoho pryznachennia [Comparative analysis of exergy efficiency of heat recovery systems of various purpose]. Energy and Automation, (1). 38-50. http://dx.doi.org/10.31548/energiya2020.01.038
14. Fialko N. M., Prokopov, V. H., Navrodskaya, R.A., Shevchuk, S. I., & Sliusar, A. F. (2021). Research of the composition of exhaust gases of
glass-melting furnaces. International Scientific Journal “Internauka”, (6 (1)), 49-53. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2021-6-7297.
15. National Research Council. (2000). Waste incineration and public health. ISBN: 0-309-50446-5, 364 pages (Waste Incineration and Public Health is available from the National Academy Press, 2101 Constitution Ave., NW, Box 285, Washington, DC 20055 (1-800-624-6242 or 202-334-3313 in the Washington metropolitan area; Internet: http://www.nap.edu).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
