Наукова тематика

Об’єкт дослідження – процеси теплообміну та гідродинаміки в елементах та пристроях, теплообмінних апаратах складних теплоутилізаційних систем.
Мета роботи – розробка науково-технічних засад підвищення рівня техніко-економічних та екологічних показників енерготехнологічних процесів, які характеризуються значними обсягами матеріальних і енергетичних потоків, що скидаються. Результати роботи та їх наукова новизна:
– розроблена узагальнена методика моделювання теплообмінного обладнання систем утилізації теплових вторинних енергоресурсів високотемпературних енерготехнологічних процесів. Вперше у методиці враховується специфіка роботи установок, де використовується теплоутилізаційне обладнання (компресорні та когенераційні установки, високотемпературні енерготехнологічні комплекси, використання у якості теплоутилізаторів пристроїв для випарювання розчинів та пластинчастих апаратів).
– вперше створена методика аналізу роботи теплообмінного обладнання систем утилізації теплових вторинних енергоресурсів високотемпературних енерготехнологічних процесів, яка враховує розподіл теплових та гідравлічних параметрів всередині апарату з урахуванням процесів гідродинаміки та теплообміну, складу продуктів згоряння та їх властивостей, місць накопичення відкладень та забруднень.
– вперше розроблено загальну структуру проведення розрахунково-теоретичних досліджень металогідридних енергоперетворювальних теплоутилізаційних систем, що враховує взаємозв’язок фізико-хімічних та складних тепломасообмінних процесів, а також особливості роботи кожного елементу системи з урахуванням режимів та параметрів роботи генераторів-сорберів. На основі цих результатів розроблено удосконалену методику розрахунку нової металогідридної системи утилізації низькопотенційних теплових викидів промислових підприємств та її елементів з застосуванням турбоперетворювачів, які використовують в якості робочого тіла гази з малою молекулярною масою.
– створено та удосконалено методи та засоби оцінки взаємного впливу термогазодинамічних характеристик основних елементів системи утилізації на ефективність комбінованих циклів енерготехнологічних установок з застосуванням ексергетичних функції та аналізу.
– на основі проведення розрахунково-теоретичних досліджень ефективності роботи запропонованих теплотехнологічних утилізаційних схем доменного виробництва з використанням турбоперетворювачів вперше обрано та обґрунтовано найбільш перспективні з них та визначені режимні параметри роботи, що забезпечують комплексне вироблення електричної, теплової енергії та холоду та розроблені рекомендації по вибору технологічних схем.
– вперше створено методику прогнозування ефективності та надійності роботи утилізаторів-регенераторів доменного виробництва з застосуванням нейромережевої моделі з урахуванням інтегрування системи утилізації теплоти в енергетехнологічну схему виробництва.
– створено методи інтегрування систем утилізації теплоти в енергетехнологічні схеми індустріальних підприємств з метою підвищення їх енергоефективності з використанням оптимізації обладнання. Отримані методи дозволять розробити рекомендації щодо практичної реалізації енергозберігаючих заходів та підвищити ефективність використання енергоресурсів на промислових підприємствах. Вперше на базі отриманих нових результатів обгрунтований перехід до систем утилізації теплоти з тригенерацією – спільної виробітки теплової енергії, холоду та електричної енергії. Результати, одержані у даній роботі, є актуальними для вирішення проблеми підвищення енергоефективності доменного виробництва або виробництв, де є високо- та низькотемпературні вторинні енергоресурси, та зменшення витрат дефіцитного і дорогого природного газу, зменшення забруденення оточуючого середовища. Розроблені методики і алгоритми можуть бути застосовані і до аналогічного обладнання різних галузей промисловості, що має велике значення для науки і практики.