Промислова теплотехніка

Визначення і загальна характеристика

ПРОМИСЛО́ВА ТЕПЛОТЕ́ХНІКА  — галузь технічних наук, що вивчає процеси отримання і використання теплоти в технологічних процесах, які здійснюють на промислових виробництвах у металургії, легкій промисловості, комунальному господарстві тощо, а також в обладнанні, призначеному для їх реалізації. Показники виробництв, що створюють на базі П. т., у значній мірі визначаються необхідністю економного використання паливно-енергетичних ресурсів, вирішення проблем охорони довкілля, створення безвідходних технологій. Актуальним напрямом розвитку П. т. є залучення в паливно-енергетичний баланс вторинних енергоресурсів промислових підприємств, відходів сільського господарства та продуктів їх перероблення — біопалива (біогазу), скидних газів промислових підприємств, газу звалищ побутових відходів (звалищного газу). Як галузь технічних наук П. т. означилася на початку 20 ст. разом з інтенсивним розвитком металургійної та машинобудівної промисловостей, будівельної індустрії та інших галузей. Вона базується на законах теплопередачі та тепло- й масообміну, гідравліки і гідродинаміки, кінетики процесів горіння. До складу науково-технічних проблем П. т. належать такі напрями, як особливості теплової роботи котельних установок, промислових печей і різноманітних теплових агрегатів, а саме паливо і його характеристики та процеси горіння, теплові баланси агрегатів, коефіцієнт корисної дії, робота допоміжного обладнання, основи теплових розрахунків. До напрямів досліджень П. т. зараховують також основи теорії сушіння, властивості вологих матеріалів, кінетику і тепломасообмін у процесах сушіння та методи його інтенсифікації в сушильних установках. Значним розділом П. т. є опалення, вентиляція і кондиціонування. З основних етапів варто визначити такі, як тепловий і вологий режими виробничих приміщень, центральне опалення, вентиляція, кондиціонування повітря. Напрям теплозабезпечення та вторинні енергоресурси промислових підприємств — це споживання теплоти, системи теплозабезпечення, використання вторинних енергоресурсів, утилізація теплоти відхідних газів.

Прикладом успішного функціонування наукового підрозділу в галузі П. т. є відділ проблем промислової теплотехніки Інституту газу НАНУ (Київ), який очолювали М. Захариков (1949–63), Л. Пиоро (1963–66), А. Єринов (1966–2003), В. Пікашов (2003–23), від 2023 завідувач — Л. Троценко. Результати досліджень відділу отримали визнання в усіх республіках СРСР, Польщі, Угорщині, Єгипті, Алжирі, Індії, США, Канаді. А. Єринова вважають одним із фундаторів української школи П. т. Б. Сорока й А. Єринов розробили режим побічного радіаційного нагрівання та у співавторстві з іншими співробітниками відділу — пальникове обладнання для його здійснення. В. Сорока створив метод і спроєктував устаткування для позапічного оброблення зварних швів великогабаритних виробів. Група під керівництвом Б. Сезоненка розробила контактний водопідігрівач, завдяки якому Інститут газу НАНУ відмовився від центрального теплопостачання, створила нові конструкції теплообмінників — повітронагрівачів, зокрема й вперше пласкі радіаційні нагрівачі. Т. Скотнікова спроєктувала енергоефективний теплоутилізатор зі спеціальними вставками для поліпшення теплообмінних процесів у ньому. Група на чолі з В. Пікашовим винайшла метод чорніння поверхні труб, що дозволив інтенсифікувати нагрівання нафти у трубчастих печах нафтопереробної промисловості. Р. Пилипенко розробила серію швидкісних пальників кінетичного спалювання газу, що забезпечують рівномірне нагрівання поверхні виробів. Група С. Семерніна створила радіаційні випромінювальні труби та пласкі радіаційні нагрівачі для печей із захисними атмосферами. Під керівництвом В. Пікашова розвивавали наукові засади в галузі теплообміну в промислових паливних агрегатах, горіння палив різного походження, їх взаємозаміщення, створення відповідного обладнання, новітніх систем та технологій термічної обробки матеріалів в промисловості. Найвагоміші розробки відділу 2003–23: енергоощадна система опалення великих обертових печей для випалу різних матеріалів (руди, вапняку, шамоту); обладнання та технологія використання скидних газів у промислових печах; система розігріву промислових ковшів МНЛЗ комбінату «Азовсталь» на основі пальника ГГПК-1,0; система опалення вертикальних стендів сушіння і розігрівання 250-ти тонних металургійних ковшів на основі пальника ГНБ-1500; мультигазовий пальниковий пристрій МГП-2,0 для системи опалення горну агломераційної машини КМ-14 металургійного комбінату «Запоріжсталь» для роботи на скидних газах і, як резервного, на природному газі; інноваційний високопродуктивний комплекс для виплавлення марочних алюмінієвих сплавів з брухту та відходів виробництва; модернізація системи опалення стендів розігріву ковшів з використанням сучасних пальників, що працюють на коксовому та коксодоменному газі; модернізація системи опалення стендів розігріву сталерозливальних ковшів (встановлено модульно-струменеві рекуператори для підігріву повітря спалювання); піч-інсинератор та термодеструктор для термічного знешкодження небезпечних відходів лікувальних закладів; нова система розморожування сипких змерзлих вантажів у залізничних вагонах на Побузькому феронікелевому комбінаті (Голованівський р-н Кіровоградської обл.).

Завантажити статтю