ТЕРМОНАПРУЖЕНИЙ СТАН БАРАБАНУ КОТЛА ДКВР-10-13 У РАЗІ ЗАМІНИ ШТАТНОГО ПАЛЬНИКА НА СТРУМЕНЕВО-НІШЕВИЙ - Рачинський, А. Ю.; Баранюк, О. В.; Черноусенко, О. Ю. (Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2025)
Проаналізовано термонапружений стан барабан-сепаратора котла типу ДКВР-10-13 за допомогою CFD-моделювання з використанням програмного пакета Ansys Fluent. У дослідженні основну увагу приділено вивченню впливу конструктивних і експлуатаційних факторів на міцність і стабільність роботи барабана котла, оснащеного струменево-нішевими пальниками. Аналіз здійснювався для двох режимів роботи котла: номінального навантаження та у разі 60 % навантаження потужності. Використовувалася технологія стабілізованого горіння без попереднього змішування в пальнику. Газорозподіл здійснювався через круглі отвори, перпендикулярно до потоку окислювача, що сприяло ефективнішому змішуванню палива та повітря. Різниця між максимальною та мінімальною температурою поверхні барабана не перевищувала 30 °C, що забезпечує стабільність роботи конструкції. Візуалізація полів швидкості, температури та концентрацій продуктів реакції (зокрема NOx) показала, що струменево-нішева технологія сприяє зменшенню викидів шкідливих речовин та більшому згорянню палива. Відсутність нестабільності полум’я або зміщення його положення підтверджує надійність режиму горіння. Досліджено вплив температурного поля, внутрішнього тиску та теплового потоку на міцність барабана з урахуванням ослаблювальних отворів. Максимальне еквівалентне напруження за критерієм Мізеса становило 75 МПа, що значно нижче границі міцності матеріалу. Максимальна деформація барабана — 1,1 мм, що не становить загрози руйнування. Паспортна товщина стінки барабана (10 мм) є достатньою для забезпечення міцності в обох досліджуваних режимах. Заміна стандартних пальників котла типу ДКВР-10-13 на струменево-нішеві сприяє: підвищенню ефективності та рівномірності згоряння палива, поліпшенню екологічних показників завдяки зменшенню викидів NOx, при цьому забезпечується термічна міцність барабана навіть у змінних режимах роботи. Результати дослідження є вагомим підґрунтям для вдосконалення пальникових пристроїв у котлах подібного типу та підвищення їхньої енергоефективності.