Факторы, определяющие выбор оптимальных параметров.

Главной задачей оптимизации работы теплотехнологической установки является выбор таких значений всех расчетных параметров теплового и температурного режима оборудования (как собственно установки, так и теплоутилизирующего оборудования, например, рекуператора), при котором каждый элемент имеет действительно наилучшие показатели при наиболее выгодном соотношении всех параметров агрегата в заданных технологических условиях эксплуатации с учетом требований на качество тепловой обработки материала, ограничений на выходные параметры и режимы нагрева, конструктивные особенности установки, условия сжигания топлива.

Большая сложность взаимозависимостей отдельных параметров, процессов и характеристик является отличительной чертой современных теплотехнологических установок. Поэтому для любой установки комплексный выбор ее оптимальных параметров должен предусматривать по возможности полный охват всех совокупных факторов и взаимосвязей, влияющих на выбор теплотехнологических параметров и конструктивных размеров установки, которые с определенной условностью можно подразделить на внешние и внутренние.

Внешние факторы характеризуют влияние внешних условий на функционирование проектируемой установки. К этой группе относятся экономические, производственные и цеховые условия. Под экономическими факторами понимаются издержки производства, находящие отражение в изменении стоимости материала, топлива, материалов установки, электроэнергии, планируемых темпах роста производства и т.д. Производственные факторы учитывают физико-технические и стоимостные характеристики топлива, располагаемых материалов, балансовые ограничения по расходу топлива, если они имеют место, сортамент нагреваемого металла, сменность работы оборудования и т.д. Цеховые факторы характеризуют условия эксплуатации теплотехнологической установки, трудоемкость ее изготовления и монтажа, необходимую производительность установки по отдельным видам подвергаемого тепловой обработке материала и т.д.

В соответствии с поставленной задачей, внешние факторы, определяющие работу установки, должны быть отнесены к группе задаваемых тем или иным способом или предварительно определены.

Каждый из указанных выше факторов влияет на все элементы установки, благодаря тесной внутренней взаимосвязи, которая и передает «неявное» влияние внешних факторов на весь оптимизируемый агрегат.

Внутренние факторы включают в себя технологические и конструктивные условия. Технологические условия характеризуют основные исходные параметры: температура нагреваемого материала, футеровки установки, газов в рабочем пространстве установки, температура подогрева воздуха (топлива), динамику движения газов, теплофизические свойства теплоносителей и т.д. Технологические параметры чаще всего имеют непрерывный характер изменения во времени и пространстве.

Конструктивные факторы включают размеры рабочего пространства установки, материал и толщину футеровки, параметры конструкций отдельных узлов установки, расположение и типы горелок. К группе конструктивных параметров следует отнести также компоновочные решения по размещению материала в рабочем пространстве теплотехнологической установки, способы его загрузки и т.д. Конструктивные параметры имеют в основном дискретный характер, то есть могут принимать только какие-то определенные значения, например толщина футеровки должна быть кратной размерам применяемых огнеупорных и теплоизоляционных изделий, а ее теплофизические свойства, технико- экономические характеристики будут определяться материалом футеровки. Дискретность изменения параметров для отдельных групп может иметь различный вид.