Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
9 результатів
Результати пошуку
Документ 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.Документ Методичні вказівки для виконання лабораторної роботи "Вивчення характеристик відцентрованого насоса"(ФОП Заночкин Д. Л., 2020) Пономаренко, Ганна Володимирівна; Горбунов, Костянтин Олександрович; Биканов, Сергій Миколайович; Соловей, Валентин МиколайовичПереміщення рідин по трубопроводам та апаратам здійснюється за допомогою гідравлічних машин (насосів), які перетворює механічну енергію двигуна в енергію краплинної рідини, що перекачується. Насоси використовують для переміщення рідин у трубопроводах та апаратах. Переміщення пов’язане з подоланням сил тертя, місцевих опорів, а також витратами енергії на піднімання рідини з нижчого на вищий рівень. За видом робочої камери і сполученням її зі входом і виходом насоса розрізняють два основні класи насосів: об’ємні та динамічні. В об’ємних насосах рідина переміщується шляхом періодичної зміни об’єму камери, яка поперемінно з'єднується зі входом і виходом насосу. До об’ємних насосів відносяться поршневі, відцентрові, мембранні та ін. В динамічних насосах рідина переміщується під силовою дією на неї в камері, яка постійно сполучається з виходом і входом насоса. До них відносяться такі основні типи: відцентрові, вісьові (пропелерні), роторні, гвинтові, вихрові, струменеві. Відцентрові насоси найбільше використовуються для перекачування малов’язких рідин. Це пояснюється їх високою продуктивністю, невеликими розмірами, можливістю безпосереднього приєднання до електродвигуна. Крім того, відцентрові насоси прості за конструкцією, тому їх можна виготовляти з різноманітних матеріалів.Документ Моделювання процесу екстрагування речовини у системі: тверде тіло–рідина(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Горбунов, Костянтин Олександрович; Пономаренко, Ганна Володимирівна; Миронов, Антон Миколайович; Ільченко, Марія Володимирівна; Школьнікова, Тетяна Василівна; Мельник, Тамара ВасилівнаРозглянуто принципи моделювання процесу екстрагування речовини через клітинні стінки. Прийнято, що тверде тіло є агрегатом частинок, що деформуються, усередині яких знаходиться речовина, що витягується. Процес екстрагування розглянуто як суму двох стадій – дифузійної і гідродинамічної. Дифузійний характер носить стадія масообміну усередині твердого тіла в силу відсутностіу останнього плинності. Для дифузійної стадії запропоновано розглядати процес внутрішнього перенесення, як сукупність псевдокаталітичних реакцій між молекулами екстрагента і речовини, що витягується. Такий підхід дозволяє застосувати для моделювання процесу кінетичні апарат хімічної кінетики, розроблений для реакцій каталізу. У рамках цього підходу показаний зв’язок між коефіцієнтом дифузії і структурою частинок для випадку їх клітинної будови з урахуванням селективного відбору однієї з декількох певних речовин. Наведено рівняння опису зміни у часі середніх концентрацій речовини з урахуванням впливу умови зовнішньої масовіддачи на міжфазних межах. Доведено, що застосований підхід здійснює можливість знаходження достатнього числа параметрів для опису різних ефектів екстрагування і надає фізичний сенс інтерпретаціям кінетичних кривих екстрагування. Для гідродинамічної стадії сформульована рамкова модель порового простору, яка є детермінованою і двохмасштабною та враховує можливі зсувні і об’ємні деформації частинок. Таке двофазне середовище розглянуто як сукупність джерел змінної інтенсивності, в ролі яких виступають частки. Наведено рівняння для розрахунку коефіцієнту масопередачі для системи тверді частинки–рідина з урахуванням поведінки реології рідкої фази як суміші екстрагента і речовини, що витягується. Обґрунтовано доведено, що запропоновані моделі мають достатню універсальність для того, щоб витримати адаптацію до різних конкретних ситуацій.Документ Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи "Дослідження масообмінних закономірностей перебігу гетерогенно-каталітичних процесів" з курсу "Процеси і апарати хімічних виробництв"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2015) Ведь, Валерій Євгенович; Краснокутський, Євген Володимирович; Мірошніченко, Наталія Миколаївна; Кузнецова, Марія Максимівна; Пономаренко, Ганна ВолодимирівнаМетою даної роботи є дослідження масообмінних закономірностей гетерогенно-каталітичних процесів, визначення спостережуваних значень енергії активації, передекспонентного множника та температури переходу з зовнішньокінетичної у зовнішньодифузійну область. Дані методичні вказівки включають основні теоретичні відомості за темою роботи, опис стенду для виконання роботи, визначають порядок виконання роботи і розрахунків, обсяг і зміст звіту.Документ Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи "Дослідження гетерогенно-каталітичного процесу, що лімітується зовнішньою кінетикою" з курсу "Загальна хімічна технологія"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2015) Ведь, Валерій Євгенович; Краснокутський, Євген Володимирович; Мірошніченко, Наталія Миколаївна; Кузнецова, Марія Максимівна; Пономаренко, Ганна ВолодимирівнаМетою даної роботи є дослідження гетерогенно-каталітичного процесу, що лімітується зовнішньою кінетикою, визначення спостережуваних значень енергії активації, передекспонентного множника та температури переходу з зонішньокінетичної у зовнішньодифузійну область. Дані методичні рекомендації включають основні теоретичні відомості по темі роботи, опис стенду для виконання роботи, визначають порядок виконання роботи і розрахунків, обсяг і зміст звіту.Документ Контрольні задачі та методичні вказівки(2017) Биканов, Сергій Миколайович; Пономаренко, Ганна ВолодимирівнаНаведені методичні вказівки призначені для використання на практичних заняттях та для самостійної роботи студентів під час вивчення дисципліни "Загальна хімічна технологія" (ЗХТ). Метою їх використання є забезпечення глибокого засвоєння теоретичного матеріалу та розвитку практичних навиків рішення різноманітних задач по організації, розрахунку та оцінюванню проведення хімічних реакцій. У кожному розділі наведені умови задач за відповідною тематикою для самостійного рішення з відповідями для самоконтролю.Документ Розрахунок та проектування носія каталізатору нейтралізатора газових викидів сміттєспалювальної установки(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Пономаренко, Ганна Володимирівна; Ведь, Валерій Євгенович; Горбунов, Костянтин ОлександровичПроблема утворення та накопичення твердих побутових відходів гостро стоїть у всьому світі. Постійно зростаюча чисельність населення (особливо у містах) призводить до необхідності приділяти цьому питанню серйозну увагу. Найбільш розповсюдженим способом утилізації твердих побутових відходів в світі залишається його високотемпературне спалювання. У найбільш економічно розвинених країнах світу на цей час будується і експлуатується велика кількість сміттєспалювальних заводів. Однак в Україні полігони та сміттєзвалища все ще залишаються основними місцями накопичення відходів без подальшої його утилізації. У зв'язку з таким становищем деякі підприємства оснащуютьсвої території мобільними або стаціонарними сміттєпереробними установками. Вирішуючи питання утилізації побутових відходів методом високотемпературного спалювання, такі установки повинні забезпечувати існуючі норми складу газоподібних викидів в атмосферу. Одна з таких сміттєпереробних установок використовується морським портом «Октябрьск» у м. Миколаїв з використанням керамічного блоку з нанесеним каталізатором для нейтралізації токсичних газоподібних викидів. У даній роботі запропонована модернізація каталітичного перетворювача з метою зменшення капітальних витрат при його експлуатації та підвищення каталітичної ефективності очищення викидів в атмосферу. Розраховано новий керамічний носій каталитично-активних сполук, що предста-вляє собою набір керамічних трубок заданого геометричного розміру. В роботі представлені результати гідродинамічних і кінетичних розрахунків, виконані в програмному пакеті Mathcad. Проілюстровано зовнішній вигляд нового синтезованого нейтралізатора газових викидів, який встановлено в камеру спалювання відходів морського порту «Октябрськ» м. Миколаїв. Впровадження запропонованої модифікації нейтралізатора газових викидів підтвердило його високу ефективність в процесі експлуатації протягом одного року. Дані замірів показників вмісту токсичних речовин в димових газах від сміттєпереробної установки наведені в роботі.Документ 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 ВолодимирівнаВ 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.Документ Модернізація енерго-функціональної схеми процесу пастеризації яблучного соку(НТУ "ХПІ", 2018) Горбунов, Костянтин Олександрович; Горбунова, Ольга Володимирівна; Соловей, Валентин Миколайович; Пономаренко, Ганна ВолодимирівнаВ 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.