ANALYSIS OF THE SUBJECT AREA FOR THE SOFTWARE SYSTEM OF MATHEMATICAL MODELING OF A TUNNEL OVEN IN ORDER TO REDUCE NATURAL GAS CONSUMPTION AND IMPROVE THE QUALITY OF FIRED PRODUCTS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.13

Keywords:

tunnel oven, energy efficiency, mathematical modelling, MES-system, gas/air ratio, automated control system, gas consumption forecasting.

Abstract

The relevance of efficient use of energy resources in production and saving of natural gas determine the need to improve mathematical modelling systems for tunnel oven. The article considers the problem of reducing natural gas consumption and improving product quality by optimising the gas/air ratio. Three main schemes for regulating the natural gas/air ratio are considered. The authors propose to move to the MES system level by integrating mathematical models of the existing and proposed systems. The modelling allows to prove the possibility of combustion optimisation, reduction of gas consumption and more accurate determination of temperature parameters. In addition, the authors consider data exchange between the modelling software system and the automated control system, which simplifies process control and allows automatic generation of the unit’s mode map. The article also highlights the benefits of integrating artificial intelligence and machine learning to optimise burner control in tunnel oven. This allows us to consider not only traditional methods, but also to develop new approaches to the efficient use of energy resources. It emphasises the need to use advanced technologies to automate and optimise processes related to natural gas consumption in tunnel oven. Future plans include the expansion of the system to other types of energy resources to further optimise the operation of the process unit and accurately determine the cost of production at the ordering stage. This work is a step towards creating more versatile and efficient energy management systems in industry that will be adapted to different types of production and types of energy resources. It emphasises the importance of energy conservation and reducing natural gas consumption, while contributing to a qualitative improvement in production performance.

References

А.М. Тігарєв, Т.Г. Тігарєва. Удосконалення систем регулювання водогрійних котлів. Журнал «Інформатика та математичні методи в моделюванні». 2022. Т. 1–2, С. 94–102. URL: http://immm.op.edu.ua/files/archive/n1-2_v12_2022/immm_n1-2_v12_2022.pdf

Конспект лекцій з дисципліні «Автоматизація теплових процесів» для здобувачів вищої освіти першого (бакалаврського) рівня за спеціальністю 144 – Теплоенергетика, Кам’янське : ДДТУ, 2019. С. 138. URL: https://www.dstu.dp.ua/Portal/Data/6/29/6-29-z_kl58.pdf

Котел НІІСТУ-5, URL: https://mmzavod.com.ua/index.php/kotly-vodogrejnye/kotel-niistu-5

Котли серій КВ-ГМ та ПТВМ, URL: https://energetik.ua/catalog/vodogriyni_kotly/kotli-vodogriyni-serii-ptvm/

Тунельна піч для випалу цегли: огляд, різновиди, технологія, URL: http://poradu24.com/remontu/tunelna-pichdlya-vipalu-cegli-oglyad-riznovidi-texnologiya.html

Регулювання співвідношення паливо/повітря, URL: https://studfile.net/preview/9229697/page:4/

Анастасенко С.М. Бугрім Л.І. Білюк І.С., Гаврилов С.О. Жигуліна В.В. Семенов М.М., Шостак О.В. А64 Основи автоматизації об’єктів теплоенергетики. Навчальний посібник для студентів спеціальності 144 «Тепло-енергетика». Миколаїв: НУК, Львів, «Новий Світ-2000», 2020. 111 с. URL: https://rep.nuos.edu.ua/server/api/core/bitstreams/212f1c0c-2e94-43ef-a85a-52434576eb21/content

Published

2024-01-29