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 - 10 з 26

Покращення теплової інтеграції процесу концентрування квасного сусла
(Одеська національна академія харчових технологій, 2011) Товажнянський, Леонід Леонідович; Перевертайленко, Олександр Юрійович; Гарєв, Андрій Олегович; Горбунов, Костянтин Олександрович; Биканов, Сергій Миколайович; Толста, Н. О.
Закономірності процесу помірного охолодження органічних матеріалів з фіксованою границею розподілу фаз
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2002) Горбунов, Костянтин Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08. - процеси та обладнання хімічної технології. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2002. Дисертація присвячена рішенню задачі теплообміну щодо кріодеструкції органічних матеріалів для отримання теплових навколоразрахункових характеристик процесу, раціоналізації його проведення та вдосконалення кріоінструмента. Запропонована фізична модель процесу впливу кріоінструмента на область, що заморожується, яка дозволяє отримати дані щодо специфіки процесу та механізми переносу теплоти. За допомогою математичного моделювання вирішені одновимірна та двовимірна задачі теплопровідності та отримані залежності часу кріодеструкції від глибини кріонекрозу, що дозволяє прогнозувати процес кріовпливу при кріовтручанні. Вирішена ретроспективна задача відтавання з метою встановлення часу відновлення органічної тканини після кріовпливу до початку хірургічного втручання. Експериментально визначені теплофізичні властивості тканини, що у відомому ступені заповнюють пробіл у реології та носять фундаментальний характер. Розроблений кріоінструмент, що дозволяє інтенсифікувати тепловідведення, що, у свою чергу, призводить до скорочення часу кріовпливу та на (10÷12) % видатку холодоагента. Отримані залежності глибини некроза від коефіцієнту тепловіддачі у критеріальному вигляді, дозволяють проводити параметричні дослідження з метою широкого узагальнення результатів рішення задачі теплообміну при кріодеструкції органічної тканини та прогнозувати процес кріовпливу у різноманітних додатках при використанні широкого спектру кріоінструментів. Розроблена ієрархічна класифікація приладів для отримання холоду.
Розрахунки в середовищі Excel
(Видавництво "Підручник НТУ "ХПІ", 2011) Коцаренко, Віктор Олексійович; Селіхов, Юрій Анатолійович; Горбунов, Костянтин Олександрович
Розглянуто комп'ютерні технології розв'язання математичних задач у середовищі Excel. Наведено аналітичні і чисельні методи розв'язання математичних і прикладних задач. Наведено комп'ютерні технології обробки експериментальних даних - розв'язання задач інтерполяції в середовищі Excel. Розглянуто приклади використання Excel як системи керування базами даних та засоби Excel, що дозволяють працювати з даними із зовнішніх джерел. Наведено велику кількість вправ для самостійного навчання.
Комплексна інтеграція установки централізованої розгонки головної фракції етилового спирту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Рябова, Ірина Борисівна; Гарєв, Л. А.; Горбунов, Костянтин Олександрович; Горбунова, О. В.
Застосування засобів комп'ютерної інтеграції та автоматизація процесу концентрування розчину нітрату натрію
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2010) Болдирєв, Станіслав Олександрович; Горбунов, Костянтин Олександрович; Крикун, О. І.; Толста, Н. О.
Дослідження процесів зовнішнього масопереносу при адсорбції з розчинів у апараті з перемішуванням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Соловей, Валентин Миколайович; Горбунов, Костянтин Олександрович; Верещак, В. О.; Горбунова, Ольга Володимирівна
Вивчено спосіб транспортно-контрольованого масопереносу до частинок, підвішених в посудині з мішалкою. Було досліджено рух частинок у рідині і запропонований метод розрахунку відносних швидкостей в термінах теорії локальної ізотропної турбулентності Колмогорова для масоперенесення. Для більш конкретної візуалізації складної хвильової форми турбулентності виявилися зручними концепції вихорів, які характеризуються швидкістю, масштабом (або хвильовим числом) і енергетичним спектром. Великомасштабні рухи масштабу містять майже всю енергію, і вони безпосередньо відповідальні за дифузію енергії по всьому посуду для перемішування за рахунок кінетичної енергії і енергії тиску. Однак більша частина енергії майже не розсіюється. Масштаб руху менше відповідає за передачу конвективної енергії ще меншим вихровим часткам. При ще менших масштабах вихорів, близьких до характерних мікромасштабів, як правило присутні дисипація в'язкою енергії й конвекція. Останній діапазон вирів отримав назву універсального рівноважного діапазону. Він був додатково розділений на область з малим розміром вихорів, підобласть в'язкої дисипації і область більшого розміру, підобласть інерційної конвекції. Вимірювання енергетичного спектра в змішувальній ємності показують, що існує діапазон, в якому діє так званий сепеневий закон "-5/3". Відповідно, теорія локальної ізотропії Колмогорова може бути застосована через існування внутрішньої підобласті. Оскільки інтегроване значення локальної швидкості розсіювання енергії узгоджується з потужністю на одиницю маси рідини від робочого колеса, майже вся енергія від робочого колеса в'язко розсіюється в вихорах мікромасштаба. Рекомендовано співвідношення масопереносу до частинок, підвішених в посудині з мішалкою. Результати експериментального дослідження приблизно на 12 % вище прогнозованих значень.
Інтеграція процесу теплообміну енергетичної установки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Селіхов, Юрій Анатолійович; Коцаренко, Віктор Олексійович; Горбунов, Костянтин Олександрович
Поновлювані джерела енергії (ПДЕ) не обмежені геологічно накопиченими запасами. Їх використання і споживання не призведе до неминучого вичерпання запасів Землі, і вони не забруднюють навколишнє середовище. Основним мотивом прискореного розвитку відновлюваної енергетики в Європі, США і багатьох інших країнах є турбота про енергетичну незалежність і екологічну безпеку. Так, в странах ЄС прийнято програму досягнення вкладу ПДЕ в енергетичний баланс до 2020 року до 20%, а до 2040 р – до 40%. Відновлювана енергетика характеризується багатогранністю, різноманітністю. У переліку завдань, що виникають при реалізації проектів відновлюваної енергетики (ВЕ) (крім технологічних і технічних), залишаються питання оцінки можливості та ефективності використання ПДЕ для енергозабезпечення регіонів. Одночасно слід враховувати, що найчастіше користувача цікавлять комплексні оцінки з різних видів джерел енергії. У конкретних регіонах найбільш ефективним може стати або використання гібридних енергоустановок, або створення теплоенергетичних установок на різних типах відновлюваної енергії. У зв'язку з комплексністю даної проблеми, а також географічною «регіональністю» відновлюваної енергетики, стає можливим і актуальним тема цієї статті. Пропонується теплоенергетична установка для постачання: електроенергією, гарячою водою, гарячим повітрям і опаленням, в якій спільно з вітроелектрогенератором, двухконтурною сонячною установкою, використовується тепловий насос, акумулятори електроенергії і теплоти. Ця установка дозволяє зменшити собівартість теплової енергії за рахунок зниження матеріаломісткості і витрат на обладнання, економити органічне паливо; виробляти електроенергію і надлишок її віддавати в державну електромережу; зменшити теплове навантаження і забруднення навколишнього середовища.
Інтеграція технологічних потоків бражної та епюраційної колони в процесі виробництва ректифікованого етилового спирту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Рябова, Ірина Борисівна; Гарєв, Андрій Олегович; Гарєв, Л. А.; Горбунов, Костянтин Олександрович
На сьогодні етиловий спирт є речовиною, використання якої поширено у багатьох галузях промисловості. Технологія виробництва етанолу з будь-якої органічної сировини найчастіше включає ректифікацію, яка є енергоємним процесом. Висока ціна енергоносіїв і постійне її зростання призводять до суттєвого збільшення вартості продукції. Зменшення питомих витрат енергії на одиницю продукції може вирішити комплекс питань: по-перше, зменшити собівартість продукції, по-друге, в масштабах держави, полегшити енергозалежність від зовнішніх постачальників енергії. Детальний аналіз енергетичного потенціалу технологічних потоків з метою вирішення задачі зменшення енерговитрат надихає на розробку більш енергоефективних рішень організації цього процесу. Пошук альтернативних рішень демонструє, що одним з методів зменшення питомих витрат енергії на виробництво етанолу, зокрема таким, що не потребує тотальної реконструкції виробництва, є метод інтеграції процесів, що базується на пінч-аналізі. Екстракція даних технологічних потоків була здійснена на основі регламентної документації апаратурно-технологічної схеми установки централізованої розгонки ГФЕС (головної фракції етилового спирту) та звіту з енергоаудиту даної установки, який був здійснений на одному з спиртових підприємств України. Для теплової інтеграції існуючого процесу, було обрано дві колони установки централізованої розгінки етилового спирту :бражну та епюраційну. Були розраховані тепловий та матеріальний баланси цих колон установки ГФЕС. Для максимальної реалізації енергетичного потенціалу технологічних потоків, були використані принципи пінч-проектування та спроектовано сіткову діаграму. Для максимізації рекуперації теплової енергії було задано ΔТmin - 3ºС. Це призвело до необхідності використання енергоефективного теплообмінного обладнання. Суттєве зменшення використання зовнішніх утиліт (холодних на 48% та гарячих – на 38%) для обраних технологічних потоків та невеликий термін окупності проекту (близько трьох місяців) робить доцільним використання такого роду рішення проблеми.
Інтеграція роботи поновлюваних джерел енергії для гарячого водопостачання та опалювання будівель
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Селіхов, Юрій Анатолійович; Горбунов, Костянтин Олександрович; Стасов, В. А.
Сонячна енергія широко використовується в сонячних системах, де поєднуються економічність та екологія. А саме це є важливим моментом в епоху виснаження енергетичних ресурсів. Використання сонячної енергії є перспективною статтею економії для всіх країн світу, відповідаючи їхнім інтересам ще й щодо енергетичної незалежності, завдяки чому вона впевнено завойовує стійкі позиції у світовій енергетиці. Вартість тепла, одержуваного за допомогою використання сонячних установок, значною мірою залежить від радіаційно-кліматичних умов місцевості, де застосовується сонячна установка. Кліматичні умови нашої країни, особливо південь, дозволяють використовувати енергію Сонця для покриття значної частини потреб у теплоті. Зменшення запасів органічного палива та його подорожчання призвели до розробок оптимальних технічних рішень, ефективності та економічної доцільності застосування сонячних установок. І сьогодні це вже не пуста цікавість, а усвідомлене прагнення домовласників зберегти не лише свій фінансовий бюджет, а й здоров'я, що можливе лише при використанні альтернативних джерел енергії, таких як: двоконтурні сонячні установки, геотермальні теплові насоси (ТН), вітроелектрогенератори. Особливо гостро проблема в теплопостачанні об'єктів житлово-комунального господарства (ЖКГ), де витрати палива на виробництво теплоти, перевищують у кілька разів витрати на електропостачання. Основними недоліками централізованих джерел теплопостачання є низька енергетична, економічна та екологічна ефективність. А високі транспортні тарифи на доставку енергоносіїв та часті аварії на теплотрасах ускладнюють негативні фактори, притаманні традиційному централізованому теплопостачанню. Одним із ефективних енергозберігаючих способів, що дають можливість економити органічне паливо, знижувати забруднення навколишнього середовища, задовольняти потреби споживачів у технологічному теплі є застосування теплонасосних технологій виробництва теплоти.
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.