АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ ЗМЕЕВИКОВ ТРУБЧАТЫХ ПЕЧЕЙ ПРИ СОВМЕСТНОМ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ГИДРОДИНАМИКИ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА И ПРОЧНОСТИ

М. Н. Каданцев, М. И. Баязитов, А. Г. Филиппова, Р. М. Баязитов

Аннотация


Для достижения высоких технико-экономических показателей работы трубчатых печей первостепенное значение имеет задача оптимизации конструкции трубчатого змеевика.

Оптимизация может проводиться по технико-экономическим показателям эксплуатации трубчатых печей в целом. В этом случае за критерии оптимизации могут приниматься такие как: минимум удельных затрат материалов при условии выполнения заданных характеристик и показателей надежности; обеспечение продолжительной и стабильной номинальной производительности установки; максимальный выход целевых продуктов при минимальном расходе топлива и энергетических ресурсов.

В работе Е. Фейгина рассматривается, одна из задач оптимизации конструкции змеевиков, которая состоит в вычислении оптимальной температурной траектории по длине змеевика при заданных технологических параметрах управления.

Большое количество аварий на трубчатых печах связано с разгерметизацией трубчатого змеевика и выбросом технологической среды в объем печи. В этой связи особое значение имеет оптимизация режимов с целью снижения вероятности отказов змеевика.

Другой аспект оптимизации лежит в области оптимального проектирования конструкции змеевика с целью снижения металлоемкости при обеспечении необходимых условий прочности и жесткости.

В статье обсуждается в наиболее общей форме задача реализации последовательности и содержания различных этапов процедур оптимизации змеевиков с использованием их математических аналогов, полученных путем компьютерного моделирования с использованием программных комплексов ANSYS и FlowVision. Определенны направления оптимизации змеевика и его критерии. Рассматривается алгоритмы оптимизации змеевика по заданной скорости выхода продукта из печи и обеспечения заданной прочности.

Ключевые слова


conical transition;equivalent stress;of furnaces;serpentine;strength and metal;the stress-strain state;two-phase flow;двухфазный поток;змеевик;конический переход;металлоемкость;напряженно-деформированное состояние;трубчатые печи;эквивалентные напряжения

Полный текст:

PDF

Литература


Тучинский М. Р., Родных Ю. В. Математическое моделирование и оптимизация пиролизных установок. М.: Химия, 1979.168 с.

Оптимальный расчет змеевика трубчатой пиролизной печи / Фейгин Е. А. и др. // Моделирование и оптимизация каталитических процессов. М.: изд-во «Нация», 1965. C.197

Построение математической модели трубчатой печи пиролиза для целей оптимизации режимов и диагностики прогаров змеевика /Верёвкин А.П. и др. // Нефтегазовое дело: науч. -техн. журн./УГНТУ. Т. 8, № 1. 2010. С.70

Филимонов Е.А., Кузеев И. Р. Расчет химических аппаратов на ЭВМ: учебное пособие. Уфа 1989.

Образцова E.И. Оптимальное конструирование змеевика при промежуточном отборе паровой фазы: автореф. дис…. Уфа: изд-во УГНТУ, 2004. 24 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-5-276-293

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.