Кафедра "Інтегровані технології, процеси і апарати"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/1789

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/itpa

Від 2005 року кафедра має назву "Інтегровані технології, процеси і апарати", первісна назва – кафедра загальної хімічної технології, процесів і апаратів.

Кафедра загальної хімічної технології, процесів і апаратів створена в 1933 році, а очолив її професор Максим Ісидорович Некрич, який у свій час закінчив Паризький університет – Сорбонну (Франція). Але ще в 1927 році професор М. Д. Зуєв починає читати студентам курс загальної хімічної технології, доповнюючи його розрахунком процесів і апаратів, а також контрольно-вимірювальних приладів. У 1964 році від кафедри загальної хімічної технології, процесів і апаратів відокремилася нова кафедра – "Автоматизації хімічних виробництв".

Від 1977 року кафедру очолював Леонід Леонідович Товажнянський, кандидат технічних наук, доцент, на той час проректор ХПІ, а згодом – доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки України, Заслужений працівник вищої школи, лауреат Державної премії, Дійсний член Академії наук вищої школи України, ректор НТУ «ХПІ». Виконувачем обов’язків завідувача кафедри у період з 1977 по 1981 роки був І. С. Чернишов.

Від 1 лютого 2018-го року кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту хімічних технологій та інженерії Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора та 12 кандидатів технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 11 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 5 з 5

Пінч-інтеграційна оптимізація теплообмінної мережі процесу концентрування гідролізної сірчаної кислоти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ведь, Валерій Євгенович; Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна; Горбунов, Костянтин Олександрович; Пономаренко, Ганна Володимирівна; Скляров, І. С.
У роботі розглядається питання можливості збереження теплової енергії на промисловому підприємстві. У якості засобу оптимізації енергоспоживання використаний один з методів інтеграції хіміко-технологічних процесів – пінч-аналіз. Встановлено, що проблеми значного споживання енергії є актуальними для дослідників та промисловців в усьому світі, а їх вирішення науковці бачать перш за усе у розвитку альтернативних джерел енергетики та сучасних способах енергозаощадження з добре прогнозованими результатами. Вказано, що цільові функції при цьому можуть бути комбінованими: фінансово-енергетичними та енерго-екологічними, оскільки саме такі результати забезпечуються самою сутністю енергоресурозбереження, яке застосовується до промислового процесу. На початковому етапі дослідження проведено аналіз структури споживання теплової енергії апаратами у процесі концентрування гідролізної сірчаної кислоти. За його результатами встановлено, що наявна мінімальна різниця температур у системі є далекою від оптимального та технічно досяжного значення. З огляду на підтверджений енергозберігаючий потенціал було оцінено його величину. Для цього розрахунковим шляхом встановлено значення присутньої у системі рекуперації тепла, а також визначено обсяг енергії, яка поступає від зовнішніх теплоносіїв та холодоагентів. За результатами обчислень побудовано сіткову діаграму та складові криві вказаного технологічного процесу. На другому етапі проведені оптимізаційні заходи, які почалися з вибору нового, меншого значення мінімальної різниці температур для усієї теплообмінної мережі цієї промислової установки. Для згаданого значення побудовано зрушені складові криві та розроблено оновлену сіткову діаграму. У інтегрованій мережі теплообміну присутні три додаткові рекуперативні теплообмінники та переглянуті режими роботи тих апаратів, які було прийнято рішення залишити. За результатами оптимізації спроектовано технологічну схему процесу концентрування гідролізної сірчаної кислоти зі збереженням ключових елементів виробничої технології. Підсумком роботи є оптимізована теплообмінна мережа відділення промислового підприємства, яка дозволяє підвищити рекуперацію теплової енергії на 32,7 %, при цьому зменшивши витрату зовнішніх гарячих теплоносіїв на 30,3 %, а також зовнішніх холодоагентів – на 50,1 %. Отримані результати свідчать про дуже високу економічну ефективність та перспективність запровадження означеного проекту до виробництва.
Теплоенергетична інтеграція установки упарювання водних розчинів нітрату натрію
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна
Роботу присвячено вивченню можливості модернізації теплообмінної мережі установки упарювання водних розчинів нітрату натрію шляхом використання засобів інтеграції процесів. Мета роботи полягає у збільшенні величини рекуперації теплової енергії у хіміко-технологічній системі та зменшенні частки сторонніх утиліт у загальній структурі енергоспоживання підприємства, що розглядається. Поставлені задачі досягаються за рахунок застосування проектувальних та розрахункових методів пінч-аналізу як однієї з базових методологій інтеграції процесів. Найбільш важливим результатом роботи є розрахунково доведена можливість збільшення рекуперації енергії на 3,2 МВт, а також зниження потужностізовнішніх теплоносіїв на ту саму величину. Значимість отриманих результатів полягає у тому, що синтезовані при розрахунках схеми теплообмінних мереж можуть бути використані при проектуванні або реконструкції аналогічних установок упарювання водних розчинів нітрату натрію та інших хімічно подібних речовин. Окрім того, викладені принципи можуть бути адаптовані спеціалістами різних промислових підприємств задля модернізації інших виробничих установок та суттєвого зниження витрат на функціонування хіміко-технологічних систем. У якості основного розрахункового методу в роботі використано пінч-аналіз. Доступний потенціал енергозбереження схеми оцінено за допомогою інструмента складових кривих процесу. Встановлено, що рекуперація у існуючому процесі складає приблизно 4,76 МВт, а мінімальна різниця температур у системі дорівнює 35,31 °С. За допомогою програмного забезпечення «PINCH» визначено нове оптимальне значення мінімальної різниці температур, яке становить 10 °С. Для встановленої величини побудовано сіткову діаграму процесу та принципову схему проекту інтеграції теплообмінної мережі. Запропонована схема здатна забезпечити збільшення рекуперації тепла та зменшення теплової енергії зовнішніх утиліт процесу на 67,5 %. Вказані проектні показники досягаються за рахунок використання комплекту з дев’яти рекуперативних та чотирьох утилітних теплообмінників.
Інтеграція теплообмінної системи блоку стабілізації гідрогенізату на установці легкого гідрокрекінгу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна
Роботу присвячено дослідженню теплообмінної системи блоку стабілізації гідрогенізату на установці легкого гідрокрекінгу задля визначення ступеню ефективності теплообміну та величини доступного потенціалу енергозбереження, а також для побудови модернізованої мережі теплообмінників технологічного процесу. У якості базового розрахунково-проектувального методу використаний пінч-аналіз. Для існуючої схеми побудовано складові криві технологічних потоків та сіткову діаграму, визначено локалізацію пінча та наявну мінімальну різницю температур ∆Tmin. Для нового значення ∆Tmin розраховано можливу рекуперацію та величини холодних і гарячих утиліт, побудовано сіткову діаграму та принципову технологічну схему системи теплообміну процесу. Досягнену економію первинних енергоресурсів оцінено у 2,1 МВт, що складає близько 51,5% від початкового значення енергії зовнішніх теплоносіїв процесу.
Модернізація системи теплообміну установки гідроочищення дизельного палива з використанням пінч-технологій
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна
Роботу присвячено дослідженню теплообмінної системи установки гідроочищення дизельного палива з метою підвищення ефективності теплопередачі та суттєвої економії первинних енергоресурсів. Для оцінки потенціалу енергозбереження процесу та базових розрахунків використано метод пінч-аналізу . Побудовано складові криві для функціонуючої установки, визначено величину наявної рекуперації, мінімальну різницю температур та локалізацію пінчу. Створено сіткову діаграму існуючого процесу. З використанням інструментів пінч-технологій розраховано нове значення мінімальної різниці температур. Для оптимізованих даних побудовано зрушені складові криві та інтегровану сіткову діаграму. За результатами розрахунків спроектовано принципову схему реконструкції теплообмінної мережі установки.
Енергоефективна модернізація системи теплообміну блоку попереднього гідроочищення прямогонної бензинової фракції на секції каталітичного риформінгу
(НТУ "ХПІ", 2018) Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна; Донець, Юрій Георгійович; Ковальов, Євген Володимирович
Відштовхуючись від інформації про низьку ефективність конверсії тепла на промислових підприємствах, здійснено спробу розрахунковим шляхом провести інтеграцію одного з блоків діючої нафтопереробної установки. Наведено результати дослідження, присвяченого обробці підсумків обстеження блоку попереднього гідроочищення прямогонної бензинової фракції на секції каталітичного риформінгу. Визначено передумови для скорочення обсягів використання зовнішніх енергоносіїв за рахунок максимізації рекуперації теплоти в рамках даної енерготехнологічної системи. На підставі детального вивчення інформації про роботу установки та відштовхуючись від особливостей розглянутої технологічної схеми виробництва наведено аналіз даних енергоспоживання і визначені перспективи для пінч-інтеграції. З метою впровадження теплової інтеграції теплообмінної мережі було виділено необхідну кількість технологічних потоків, які будуть брати участь у модернізації. Сформовано таблицю потокових даних з приведенням ключових теплофізичних характеристик кожного потоку, необхідних для здійснення заходів щодо розрахунку та проектування удосконаленої системи теплообмінних апаратів даної установки. Для існуючого процесу побудовано сіткову діаграму та складові криві, які здатні наочно і в числовому вигляді вказати доступну величину потужності рекуперації установки. Відповідно до базових принципів інтеграції теплообмінних мереж, який використовує метод пінч-аналізу для визначення оптимальної мінімальної різниці температур, розроблено нову сіткову діаграми та складові криві, а також розрахована потужність теплообмінного обладнання. Наведено модернізовану схему проекту реконструкції блоку попереднього гідроочищення прямогонної бензинової фракції, яка враховує нове розташування теплообмінних апаратів. Для визначення економічного ефекту пінч-інтеграції розглянутої схеми розраховано показники річної економії, річного приросту прибутків та терміну окупності капітальних витрат підприємства. На основі отриманих даних зроблено висновок про доцільність впровадження розробленого проекту до виробництва.