Обобщённая схема реализации феноменологического эвристико-эволюционного подхода при оптимизации теплоизоляционной конструкции ограждения стекловаренной печи
Автор: Бекназарян Д.В., Каневец Г.Е., Федяев А.А.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 6 т.15, 2022 года.
Бесплатный доступ
Актуальность адаптации феноменологического эвристико-эволюционного подхода (метода) оптимизации проф. Г. Е. Каневца (ФЭЭМО.ГЕК) заключается в освоении высокоэффективного метода оптимизации, разработанного для сложных энерготехнологических систем (ЭТС) и позволяющего учитывать особенности работы, режимные параметры объекта (применительно к теплоизоляционным конструкциям стекловаренных печей - ТКСП), а в широком смысле и плавильных агрегатов схожего со стекловаренными печами принципа действия, для которых характерна достаточно высокая вариативность в случае компоновки таких теплоизоляционных конструкций (десятки тысяч вариантов комбинаций) из-за наличия широкой номенклатуры выпускаемых теплоизоляционных и огнеупорных материалов. Возникающая при этом гибкость тепловых режимов направлена в сторону интенсификации процессов плавления. В таких условиях выбор оптимальной ТКСП становится сложной технико-экономической задачей, для решения которой разработан и используется в исследовании аддитивный критерий эффективности.Цель: получение инструментария проведения оптимизационных расчѐтов ТКСП для повышения тепловой эффективности стекловаренных печей, продления срока службы огнеупорных материалов в условиях непрерывного роста стоимости энергоносителей и необходимости повышения качества выпускаемой продукции.Объекты: высокопроизводительные ванные пламенные стекловаренные печи непрерывного действия.Методы: использование теории тепломассообмена; использование вычислительного эксперимента для моделирования процесса коррозионного износа огнеупорных брусьев бокового ограждения печи и работы системы принудительного воздушного охлаждения, методы математического моделирования и анализа.Результаты: адаптирована обобщѐнная схема реализации феноменологического эвристико- эволюционного подхода (метода) применительно к стекловаренным печам, в процессе работы которых происходит коррозионный износ теплоизолированных боковых ограждений и других элементов, контактирующих с высокотемпературным расплавом. Выполнено обоснование использования ФЭЭМО.ГЕК для случаев оптимизации ТКСП.
Феноменологический эвристико-эволюционный подход (метод) оптимизации, критерий эффективности, стекловаренная печь, боковое ограждение, теплоизоляционная конструкция стекловаренной печи
Короткий адрес: https://sciup.org/146282522
IDR: 146282522 | DOI: 10.17516/1999-494X-0424
Список литературы Обобщённая схема реализации феноменологического эвристико-эволюционного подхода при оптимизации теплоизоляционной конструкции ограждения стекловаренной печи
- Кучерявый М.Н., Попов О. Н. Кинетика коррозии огнеупоров расплавом многощелочного тарного стекла, Огнеупоры, 1985, 3, 22-27 [Kucheryavyy M. N., Popov O. N. Kinetics of corrosion of refractories by melt of multi-alkali container glass, Ogneupory, 1985, 3, 22-27 (in Russian)].
- Павловский В.К., Соболев Ю. С. Температурные зависимости коррозии огнеупоров в расплавах бариевоборсиликатных стекол, Стекло и керамика, 1992, 6, 14-15 [Pavlovskiy V. K., Sobolev Yu. S. Temperature dependences of corrosion of refractories in melts of barium boron silicate glasses, Steklo i keramika, 1992, 6, 14-15. (in Russian)].
- Павловский В.К., Соболев Ю. С. Коррозия огнеупоров в расплавах свинцовосили-катных стекол, Стекло и керамика, 1992, 8, 12-13 [Pavlovskiy V. K., Sobolev Yu. S. Corrosion of refractories in melts of lead silicate glasses, Steklo i keramika, 1992, no. 8, 12-13 (in Russian)].
- Семенов Б.А., Озеров Н. А. Тепловое сопротивление пристенного слоя стекломассы в зоне высокотемпературной коррозии огнеупорных стен варочного бассейна стекловаренных печей, Стекло и керамика, 2016, 5, 3-8 [Semenov B. A., Ozerov N. A. Thermal resistance of the wall layer of molten glass in the high-temperature corrosion zone of the refractory walls of the melting tank of glassmaking furnaces, Glass and Ceramics, 2018, 5, 3-8 (in Russian)].
- Дзюзер В. Я. Огнеупоры для варочной части стекловаренных печей, Огнеупоры и техническая керамика, 2008, 5, 24-32 [Dzyuzer V. Ya. Refractories for glass-melting tank of glass furnaces, Ogneupory i tekhnicheskaya keramika, 2008, 5, 24-32 (in Russian)].
- Дзюзер В. Я. Энергоэффективная структура тепловой изоляции стекловаренных печей, Огнеупоры и техническая керамiка, 2012, 1-2, 33-36. [Dzyuzer V. Ya. Energoe ffektivnaya struktura teplovoy izolyatsii steklovarennykh pechey Energy-efficient structure of thermal insulation of glass furnaces, Ogneupory i tekhnicheskaya keramika, 2012, 1-2, 33-36 (in Russian)].
- Дзюзер В. Я. Конструирование огнеупорной кладки варочного бассейна высокопроизводительных стекловаренных печей, Огнеупоры и техническая керамика, 2007, 8, 14-22. [Dzyuzer V. Ya. Design of refractory masonry of the melting basin of high-performance glass melting furnaces Ogneupory i tekhnicheskaya keramika, 2007, 8, 14-22 (in Russian)].
- Бекназарян Д.В., Каневец Г. Е., Строгонов К. В. К определению теплового состояния изоляции ванных стекловаренных печей на основе вычислительного эксперимента, Промышленная энергетика, 2021, 3, 18-27. [Beknazaryan D. V., Kanevets G. E., Strogonov K. V. Determining the thermal state of the insulation of glass melting furnaces on the basis of a computational experiment, Promyshlennaya energetika, 2021, 3, 18-27 (in Russian)].
- Каневец Г. Е. Обобщенные методы расчета теплообменников, Киев, Наукова думка, 1979. 352 с. [Kanevets G. E. Obobshchonnyye metody rascheta teploobmennikov Generalized methods for calculating heat exchangers, Kiyev, Naukova dumka, 1979. 352 p. (in Russian)].
- Бекназарян Д. В., Каневец Г. Е., Строгонов К. В. Критерии эффективности теплоизоляционных конструкций стекловаренных печей, Журнал СФУ. Техника и технологии, 2021, 14(4), 459-471 [Beknazaryan D. V., Kanevets G. E., Strogonov K. V. Efficiency criteria for heat-insulating structures of glass furnaces J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol., 2021, 14(4). 459-471 (in Russian)].
- Каневец Г. Е., Берлин М. А. Принципы автоматизированного проектирования и оптимизации химико-технологических производств, Киев, Знание, 1981. 29 с. [Kanevets G. E., Berlin M. A. Principles of computer-aided design and optimization of chemical-technological productions. Kiyev, Znaniye, 1981. 29 p.].
- Каневец Г. Е. Проблемы исследования сложных систем и их элементов. Состояние и перспективы системных исследований химико- и энерготехнологических объектов. Киев, Наукова думка, 1986. 153 с. [Kanevets G. E. Problems of research of complex systems and their elements. Status and prospects of systematic research of chemical and energy technology objects. Kiyev, Naukova dumka, 1986. 153 p. (in Russian)].
- Каневец Г. Е. Пути повышения эффективности технических систем и их элементов на основе вычислительного эксперимента. Киев, Знание, 1988. 104 с. [Kanevets G. E. Ways to improve the efficiency of technical systems and their elements on the basis of a computational experiment. Kiyev, 1988. 104 p. (in Russian)].
- Strogonov K. V. Energy-efficient furnace for basalt fiber production. Advances in Composites Science and Technologies 2020, Journal of Physics: Conference Series 1990 012030, Philadelphia, Institute of Physics Publ., 2021. 1-7.
- Strogonov K., Tolkanov S., Korkots K., Fedyukhin A. Termostaticheskaya kryshka dlya povysheniya energeticheskoy i tekhnologicheskoy effektivnosti staleliteynykh zavodov [Thermostatic cover for improving energy and technological efficiency of steel mills]. Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya SPb WOSCE-2018 Biznes-tekhnologii dlya ustoychivogo razvitiya gorodov [International Science Conference SPbW0SCE-2018 Business Technologies for Sustainable Urban Development] E 3S Web of Conferences 110, 01003 (2019), 2019, 1-9.
- Beknazarian, D.V., Kanevets, G.E., Strogonov, K. V. Methodological bases of optimization of thermal insulation structures of glass furnaces. X International school-seminar young scientists and specialists "Energy saving - theory and practice". Journal of Physics: Conference Series, 1683 052027, Philadelphia, Institute of Physics Publ., 2020, 1-9.
- Каневец Г.Е., Берлин М. А. Методы поиска экстремума критериев эффективности энерготехнологических систем. ГеоИнжиниринг, 2012, 2(14), 52-56. [Kanevets G. E., Berlin M. A. Methods for finding the extremum of efficiency criteria for energy technology systems. Geolnzhiniring, 2012, 2 (14), 52-56. (in Russian)].
- Системный подход к повышению эффективности энерготехнологических систем и оборудования на основе оптимизационного вычислительного эксперимента. Г.Е. Каневец. Краснодар, ГеоИнжиниринг. 2012, 2 (14). 57-67. [Kanevets G. E. A systematic approach to improving the efficiency of energy technology systems and equipment based on an optimization computational experiment. Geolnzhiniring, 2012, 2 (14). 57-67. (in Russian)]
- Кафаров В.В., Мешалкин В. П. Анализ и синтез химико-технологических систем. М., Химия, 1991. 432 с. [Kafarov V.V, Meshalkin V. P. Analysis and synthesis of chemical-technological systems. Moskva, Khimiya, 1991. 432 p. (in Russian)]
- Каневец Г.Е., Зайцев И. Д., Головач И. И. Введение в автоматизированное проектирование теплообменного оборудования. Киев, Наукова думка, 1985. 232 с. [Kanevets G. E., Zaytsev I. D., Golovach I. I. Introduction to computer-aided design of heat exchange equipment. Kiyev, Naukova dumka, 1985. 232 p.].
