Хизбуллина Э.И., Жирнов Б.С., Опарина Ф.Р.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ *
Аннотация:
разработан алгоритм моделирования трубчатой печи для изучения ее работы. В качестве выходных переменных приняты тип ее конструкции, размеры и число труб камер радиации и конвекции.
Ключевые слова:
моделирование, САПР, химическая технология, трубчатая печь, конструкция
Тенденция развития компьютерного моделирования технологических процессов усиливается с 1970-х годов. Ранее опыт использования средств моделирования процессов нефтепереработки и нефтехимии был редким явлением среди инженеров-технологов. Материальные и энергетические балансы в большей степени составлялись вручную, а моделирование многоступенчатого сепарационного оборудования и сложных реакторов осуществлялось благодаря многолетнему опыту, используя упрощенные методы расчета и анализа. В современных реалиях от инженеров ожидают навыков работы с различными программами для моделирования технологических процессов. Основными элементами расчета в программе моделирования технологического процесса являются:1. База данных компонентов;2. Алгоритм расчета термодинамической модели;3. Составитель блок-схем: данная часть программы моделирования отслеживает пути потоков и оборудование в моделируемом технологическом процессе;4. Программа решения блока типового процесса: доступны блоки или модули вычислительного алгоритма, позволяющие рассчитать материальные и энергетические балансы;5. Генератор вывода данных;6. Программа решения технологических схем: данная часть программы моделирования регулирует последовательность расчетов и общую сходимость моделирования [1, с. 407].Однако существует ряд ограничений в части работы с уже существующими решениями в области моделирования технологических процессов и оборудования, по причине недоступности для пользования современного программного обеспечения. Именно поэтому в настоящее время существует необходимость в развитии аналогичных решений, и стоит эта задача перед научной сферой нашей страны [2].Проектирование технологической печи несет в себе объемную расчетную часть, которую возможно цифровизировать, и с этой целью был разработан алгоритм автоматизированного проектирования.Для расчёта трубчатой печи необходимо определить [3]:Полезную тепловую нагрузку;Рассчитать процесс горения;Коэффициент полезного действия печи и расход топливного газа;Скорость продукта на входе в печь;Поверхность нагрева радиантных труб и основные размеры камерырадиации, при этом необходимо:задать температуру дымовых газов на выходе из топки и найти количество тепла, переданное продукту через радиантную поверхность;найти температуру продукта на входе в радиантные трубы;принять теплонапряжённость и определить поверхность нагрева труб;выбрать тип конструкции печи, провести компоновку радиантной поверхности и определить основные размеры печи;6. Рассчитать теплообмен в топке, произведя поверочный расчет для подтверждения взаимного соответствия ранее заданных температур полученным. При их расхождении необходимо задаться новыми значениями и повторить расчет заново, при достижении сходимости – перейти к определению следующих параметров печи;7. Величину конвективной поверхности нагрева печи, число конвекционных труб и размеры конвекции;8. Произвести гидравлический расчёт змеевика печи и определить давление на входе в него;9. Потери напора в газовом тракте и основные размеры дымовой трубы.С использованием вышеописанного метода расчета разработан алгоритм проектирования с целью определения типа конструкции, размеров и числа труб камер радиации и конвекции с целью дальнейшей разработки программного обеспечения.
Номер журнала Вестник науки №5 (74) том 3
Ссылка для цитирования:
Хизбуллина Э.И., Жирнов Б.С., Опарина Ф.Р. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ // Вестник науки №5 (74) том 3. С. 1168 - 1172. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/14689 (дата обращения: 08.12.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2024. 16+