Моделирование тепловых режимов резервуаров для хранения топлив

Смоленцев, Павел Олегович Научно-образовательный центр И.Н.Бутакова (НОЦ И.Н.Бутакова)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Моделирование процесса теплопереноса посредством теплопроводности резервуара с подогревателем постоянной температуры.
Цель данной работы – моделирование и оценка тепловых потерь резервуаров для хранения топлив ТЭС и котельных с учетом разной температуры окружающей среды и меняющимся коэффициентом теплообмена.
Объект исследования – стальной цилиндрический вертикальный резервуар марки РВС – 100.
Задача работы – прогноз механизмов теплового воздействия на резервуар для хранения мазута с учетом изменения температуры окружающей среды и коэффициента теплообмена; моделирование тепловых воздействий внутри резервуара; анализ результатов моделирования тепловых режимов.

Введение………………………………………………………………… 11
1 Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………….. 13
1.1 Различные типы мазутных хозяйств……………………… 13
1.2 Типы резервуаров их описание и особенности ………….. 18
1.3 Способы подогрева мазута, алгоритм и нормативная ме-
тодика теплового расчета …………………………………
1.4 Хранение топлив ТЭС и котельных, их энергосбереже-
ние …………………………………………………………..
1.5 Методы уменьшения тепловых потерь в мазутном хо-
зяйстве ………………………………………………………
1.6 Вязкость мазута……………………………………………. 31
1.7 Анализ результатов предыдущих диссертационных ра-
бот по численному моделированию процессов подогрева 32
мазута………………………………………………………..
1.8 Выводы……………………………………………………… 37
2 ГЛАВА 2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗАДАЧИ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ
ОТ РЕЗЕРВУАРА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ……………………
2.1 Физическая постановка задачи……………………………. 38
2.2 Математическая модель…………………………………… 40
2.3 Метод решения…………………………………………….. 41
3 ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ РЕ-
ЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ТОПЛИВ ТЭС И КОТЕЛЬНЫХ… 44
3.1 Исходные данные…………………………………………… 44
3.2 Результаты моделирования………………………………… 45
3.3 Анализ результатов моделирования……………………… 55
4 ГЛАВА 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕК-
ТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ……………………………
Введение……………………………………………………. 56
4.1 Планирование работ и оценка времени их выполнения… 57
4.2 Смета затрат на проектирование………………………….. 59
4.2.1 Материальные затраты…………………………………….. 60
4.2.2 Амортизация компьютерной техники…………………….. 60
4.2.3 Затраты на заработную плату……………………………… 61
4.2.4 Отчисления на социальные нужды……………………….. 62
4.2.5 Прочие затраты…………………………………………….. 62
4.2.6 Накладные расходы………………………………………… 62
4.3 Определение ресурсной эффективности исследования…. 63
4.4 SWOT – анализ …………………………………………… 65
4.5 Выводы по разделу………………………………………… 66
5 Глава 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ…………………… 67
Введение……………………………………………………. 67
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения без-
опасности……………………………………………………
5.1.1 Правовые нормы трудового законодательства…………… 67
5.1.2 Требования к организации и оборудованию рабочих
мест…………………………………………………………..
5.2 Производственная безопасность………………………….. 70
5.2.1 Отклонение показателей микроклимата в помещении….. 72
5.2.2 Повышенный уровень шума на рабочем месте…………… 74
5.2.3 Недостаток естественного света…………………………… 75
5.2.4 Повышенный уровень электромагнитных полей………… 77
5.2.5 Повышенное значение напряжения в электрической це-
пи, замыкание которой может произойти через тело че- 77
ловека (Электробезопасность) …………………………….
5.3 Экологическая безопасность………………………………. 79
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………… 80
5.5 Выводы по разделу………………………………………… 82
Заключение 83
Список литературы 84
Приложение 1 88

Больше чем 30% нефти при ее переработке превращается в топоч- ный мазут, который впоследствии используется потребителями на элек- трических станциях и котельных.
В настоящий момент газ и уголь – это самые распространенные ви- ды топлива, но всё же угольные электрические станции используют мазут как растопочное топливо, а электростанции, работающие на газе, приме- няют мазут в качестве резервного топлива. Анализируя топливно- энергетическую ситуацию на данных момент можно сделать выводы что, газ и нефть будут актуальны еще несколько десятков лет, и даже после 2030 года будет производиться 70% электроэнергии именно с этих ресур- сов. В настоящий момент, когда цены на газ и нефть достаточно высоки, имеет место вопрос об улучшении схем мазутных хозяйств.
Несмотря на то, что такие источники тепла как газ и мазут истоща- ются, по крайней мере несколько десятков лет их использование еще будет актуально.
Главная проблема при использовании мазутных хозяйств – это большие затраты энергии на подогрев мазута при его подготовке.
Цель данной работы – моделирование и оценка тепловых потерь резервуаров для хранения топлив ТЭС и котельных с учетом разной тем- пературы окружающей среды и меняющимся коэффициентом теплообме- на.
Объект исследования – стальной цилиндрический вертикальный резервуар РВС – 100.
Предмет исследования – анализ тепловых потерь резервуаров для хранения топлив ТЭС и котельных.
Задача работы – прогноз механизмов теплового воздействия на ре- зервуар для хранения мазута с учетом изменения температуры окружаю- щей среды и коэффициента теплообмена; моделирование тепловых воз- действий внутри резервуара; анализ результатов моделирования тепловых режимов.
Актуальность исследования тепловых воздействий внутри резер- вуара с использованием змеевикового подогревателя при изменении тем- пературы окружающей среды и коэффициенте теплообмена определяется следующими показателями:
– потребность уменьшения тепловых потерь затрачиваемых на прогрев мазута перед его использованием;
– методы применяемые при расчетах тепловых потерь мазутных хозяйств не совсем в полной мере отражают детали происходящих тепло- вых процессов;
– необходимость более полной оценки энергетического потенциа- ла мазутных хозяйств.
Практическая значимость:
Польза от данного исследования заключается в повышении объема данных касательно исследования моделирования резервуаров для хранения топлив ТЭС и котельных, учитывая температуру окружающей среды и ме- няющийся коэффициент теплообмена.
Результаты исследования развивают представления о разных усло- виях работы мазутных хранилищ и могут пригодиться при их конструиро- вании, улучшении отдельных элементов конструкций, подборе материа- лов.

В результате математического моделирования стального вертиально-
го наземного резервуара РВС – 100 цилиндрической формы с геометриче-
скими характеристиками, представленными в таблице 2.1.1, толщиной
изоляции и стенок резервуара соответствующим реальным величинам для
резервуаров данных размеров, при постоянных теплофизических характе-
ристиках материалов, указанных в таблице 3.1.1; при наличии подогрева-
теле, расположенного внутри корпуса с мазутом, имеющего постоянную
температуру на стенках подогревателя равную T1 = Tпод = const = 120°С,
были получены значения тепловых потерь (таблицы 3.2.1 – 3.2.3) для раз-
ной температуры окружающего воздуха от – 20 °С до 20 °С и изменении
коэффициента теплоотдачи α = 5; 20; 35 Вт/(м2 К) (значения представлены
в таблицах 3.1.2 – 3.1.3). Так же были построены температурные поля рас-
пределения температур в области резервуара которые представлены на ри-
сунках 3.1.1 – 3.1.9.

Моделирование было проведено в комплексе мультифизического
моделирования COMSOL Multiphysics с использованием модуля General
Heat Transfer и применения конечно – элементной сетки.

Процесс теплопереноса осуществлялся без использования конвек-
ции, так как конвективного движения мазута не предусматривалось, и пе-
редача теплоты внутри резервуара осуществлялась только при помощи
теплопроводности.

При изменении температуры окружающей среды на величину от T =
20 °С до T = – 20 °С (таблицы 3.2.1 – 3.2.3), тепловые потери увеличивают-
ся на 30%, тогда как, изменение коэффициента теплоотдачи в условиях от-
сутствия конвективного теплопереноса не оказывает существенного влия-
ние на величину тепловых потерь.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Проектирование ТЭЦ мощностью 360 МВт в г. Томске
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка ПГУ-ТЭЦ на базе ГТУ SGT5-4000F
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)