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.
Комплексна теплова інтеграція процесу ректифікації із використанням термокомпресії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Рищенко, Ігор Михайлович; Биканов, Сергій Миколайович; Бабак, Тетяна Геннадіївна; Горбунов, Костянтин Олександрович
Процес ректифікації знаходить широке розповсюдження в багатьох галузях промисловості і потребує значних витрат енергії. Пошук технологічних схем процесу ректифікації, яке забезпечує максимальне зниження енерговитрат, є актуальною задачею. Один з сучасних підходів до проектування технологічних схем, що спрямовані на забезпечення ресурсо- і енергозбереження, є пінч-аналіз. В даній роботі було вирішено застосувати методи пінч-аналізу і тепловий насос (термокомпресію) для комплексної теплової інтеграції процесу ректифікації суміші метанол-вода. На основі матеріального і теплового балансу ректифікаційної колони було розраховано характеристики основних технологічних потоків процесу ректифікації суміші метанол-вода: їх витрати, температури, питому теплоємність, потокову теплоємність та зміну потокової ентальпії (теплове навантаження). Сформовано потокову таблицю. Побудовано складені криві процесу для мінімальної різниці температур ΔТmin, визначено точку пінча і мінімальні значення потужності гарячих та холодних утиліт. На основі розрахованих даних побудовано сіткову діаграму і розташовано теплообмінники у відповідності із пінч-правилами, що дозволяє досягнути максимальної рекуперації тепла, яка відповідає обраному ΔТmin. For the use of heat pump (thermocompression), the required degree of steam compression in the P₂/P₁. Вона була обрана з урахуванням необхідної температури пари, яка достатня для обігріву куба колони. На основі цих розрахунків розроблено технологічну схему процесу ректифікації метанол-вода із тепловим насосом (термокомпресією) і тепловою інтеграцією основних технологічних потоків. Така схема дає значну економію гарячих та холодних утиліт у порівнянні із проведенням процесу ректифікації суміші метанол-вода за принциповою технологічною схемою.
Теплова інтеграція установки випарювання сірчаної кислоти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Горбунов, Костянтин Олександрович; Селіхов, Юрій Анатолійович; Коцаренко, Віктор Олексійович; Пономаренко, Ганна Володимирівна; Горбунова, Ольга Володимирівна
В даний час в Україні гостро стоїть питання енергозбереження. Вже не викликає сумнівів, що безперервний зріст вартісті енергоносіїв вимагає створення енергоефективних виробництв. У роботі досліджуються процеси, що протікають при випаровуванні сірчаної кислоти в чотирикорпусній випарній установці. Збір даних, необхідних для розрахунку матеріального і теплового балансів, здійснювався шляхом прямих вимірювань температур і витрат потоків на обладнанні за допомогою витратомірів, стаціонарних і переносних термометрів. Для економічної оптимізації використовується графік залежності загальної річної вартості експлуатації проекту від найменшого температурного напору на теплообмінному обладнанні. Вартість енергії, що витрачається зростає за рахунок недорекупераціі теплоти, а вартість самого обладнання зменшується за рахунок зменшення поверхні теплообміну, що і призводить до немонотонної залежності сумарною річною вартості зовнішніх теплоносіїв і устаткування, що, в свою чергу, дозволяє визначити оптимальне мінімальне значення різниці температур. Температура пінча для гарячих потоків склала 114 оС, а температура пінча для холодних потоків становить 94 оС. Використовуючи отримані дані, в роботі побудовано нову сіткову діаграму. За результатами розрахунків був запропонований проект реконструкції системи теплообміну процесу випарювання сірчаної кислоти у багатокорпусній випарній установці, який дозволяє знизити затрати енергії. Після проведення інтеграції тарозрахунків, було отримано економічні показники. Таким чином, потенціал енергозбереження складає близько 30 тис. грн на рік. Строк окупності запропонованого проекту реконструкції складе величину близько 4 місяців.
Модернізація енерго-функціональної схеми процесу пастеризації яблучного соку
(НТУ "ХПІ", 2018) Горбунов, Костянтин Олександрович; Горбунова, Ольга Володимирівна; Соловей, Валентин Миколайович; Пономаренко, Ганна Володимирівна
В даній роботі буде розглянуто технологічну схему процесу пастеризації яблучного соку. Розглянуто питання модернізації існуючої техно-логічної схеми процесу пастеризації. А саме, отримана вдосконалена енергофункціональна схема комбінованого типу з повною рекуперацією теплоти. Визначено значення техніко-економічних показників. Проведено порівняльний аналіз отриманої схеми зі схемою з додатковим охолоджувачем.Холодильна машина працює за комбінованим типом, тобто з одночасним виробленням тепла та холоду для потреб виробництва, тому є ефективнішою, ніж холодильна система з додатковим охолоджувачем, проте має компресор, електричною потужністю 173 кВт та теплообмінне обладнання більшої потужності. Варіант схемного рішення комбінованого типу може бути прийнятним для впровадження для тих підприємств, де окрім пастеризації технологічних потоків необхідна велика кількість гарячої води з температурним потенціалом до 90 ºС. Обидва схемні рішення, що були розроблені та проаналізовані є концептуальними і в процесі проектування та впровадження можуть корегуватися з точки зору енергоефективності та основних техніко-економічних показників та можуть використовуватися при проектуванні нових виробництв, де є пастерізаційно-охолоджувальні процеси та при реконструкції старих підприємств з метою підвищення їх енергоефективності.
Комплексна теплова інтеграція процесу ректифікації суміші етанол-вода
(НТУ "ХПІ", 2016) Биканов, Сергій Миколайович; Перевертайленко, Олександр Юрійович; Горбунов, Костянтин Олександрович