Оптимізація параметрів теплоутилізаторів скловарної печі - Фіалко, Н. М.; Степанова, А. І; Навродська, Р. О.; Меранова, Н. О.; Шевчук, С. І. (Енергетика і автоматика, 2025)
Наведено результати досліджень ефективності та оптимізації параметрів теплоутилізаторів скловарної печі за допомогою комплексних методик, що включають методи ексергетичного аналізу та алгоритми оптимізації, які використовуються у статистичній теорії планування експерименту. Досліджено два типи теплоутилізаторів, які використовують теплоту відхідних газів скловарних печей. Це повітрогрійний теплоутилізатор (кінцевий рекуператор), призначений для попереднього підігрівання холодного повітря перед його надходженням до регенератора печі, і водогрійний теплоутилізатор, який використовується в схемах для нагрівання води систем опалення. Для оптимізації параметрів теплообмінної поверхні теплоутилізаторів розроблено комплексну методику, засновану на ексергетичному підході та методі канонічних перетворень, що використовується в статистичній теорії планування експерименту. У рамках ексергетичного підходу використано ексергетичні критерії, які можуть слугувати для оцінки ексергетичної ефективності теплоутилізаторів і цільовими функціями оптимізації (функції відгуку) при вирішенні оптимізаційних задач. Як алгоритм оптимізації використано метод канонічних перетворень, який дозволяє отримати графічну інтерпретацію області оптимуму для функції відгуку у вигляді серії контурних кривих на площині. Отримано функціональні залежності критеріїв оцінки ефективності повітрогрійного та водогрійного теплоутилізаторів від їх основних параметрів у канонічній формі. Наведено графіки вказаних залежностей та графічні інтерпретації областей оптимуму для функцій відгуку у вигляді серії контурних кривих на площині. Проведено детальне дослідження поверхонь відгуку в області мінімуму функцій відгуку та визначено оптимальні області геометричних параметрів теплообмінної поверхні повітрогрійного і водогрійного теплоутилізаторів. При визначенні інтервалів зміни параметрів на підставі точних значень оптимальних параметрів враховувалися також технологічні вимоги до теплообмінної поверхні теплоутилізаторів. Виконані дослідження слугуватимуть для розробки теплоутилізайних систем підвищеної ефективності.Ключові слова: комплексні методики, теплоутилізатори, ексергетичний аналіз