Видання НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62886
Переглянути
5 результатів
Результати пошуку
Документ Розрахунок процесів паро- і кристалоутворення при теплообміні в плівкових випарних апаратах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Павлова, Вікторія Геннадіївна; Кошельнік, Олександр Вадимович; Пугачова, Тетяна Миколаївна; Круглякова, Ольга ВолодимирівнаУ різних галузях промисловості знаходять широке застосування процеси кипіння розчинів з виділенням розчинних у них солей. Нині існують різні типи випарних установок, застосування яких залежить від технологічних особливостей процесу випарювання і вимог до оброблюваного продукту. Найефективнішими як з економічної точки зору, так і з точки зору отримання якісного готового продукту, є плівкові випарні апарати, теплообмінні процеси в яких протікають у турбулентній плівці, що стікає. Застосування плівкових випарних апаратів зазвичай обмежують чистотою оброблюваного розчину. Однак за наявності в початковому розчині невеликої кількості готових частинок цих солей (рідинна суспензія) можливе розширення сфери застосування даного типу апарату. У зв'язку зі сказаним дослідження процесів тепломасообміну в турбулентній плівці багатофазної рідинної суспензії, що стікає та розробка їх математичного опису представляє теоретичний і практичний інтерес. У роботі представлена математична модель плівкової течії 3-х фазної суспензії. При цьому виходили з наступного: рідина суспензія складається з рідкої та твердої фаз. Рідинна суспензія складається з рідкої та твердої фаз. Рідка фаза являє собою багатокомпонентну систему, що містить розчинник, компоненти, які кристалізуються і не кристалізуються. Течія плівки рідинної суспензії, що стікає, відбувається під дією гравітаційних сил і сил поверхневого натягу на межі суспензія-пара (рух пари збігається з рухом плівки). Відносною швидкістю руху твердих частинок у плівці суцільного середовища, що стікає, можна знехтувати внаслідок їхнього хаотичного переміщення, швидкість течії плівки можна вважати постійною. Турбулентність плівки, що стікає, має місце по всій довжині і спричинена хаотичним переміщенням дисперсної фази, що призводить до однакової температури рідкої та твердої фази та теплофізичних параметрів у поперечному перерізі плівки. Під час стікання рідинної суспензії вздовж поверхні, що обігрівається, завдяки видаленню розчинника під час кипіння на поверхні плівки відбувається зміна концентрацій рідкої фази і кількості твердої фази. Кількість новоутвореної твердої фази значно менша від об'єму загальної маси кристалів, що перебувають у суспензії. Представлена в роботі модель відображає фізичну сутність процесу випаровування в плівці багатофазної суспензії, що стікає, і містить рівняння руху, нерозривності, енергії, рівняння зміни концентрацій фаз і теплообміну.Документ Перспективні типи насадок регенеративних теплообмінників скловарних печей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кошельнік, Олександр Вадимович; Гойсан, С. Б.У скловарних печах одним із способів підвищення їхньої енергетичної ефективності є використання теплового потенціалу димових газів, що відходять, в утилізаційних теплообмінних пристроях. Величина даних втрат становить 25–40 % від загальної кількості тепла, що надійшло в піч. Вона залежить від таких факторів, як вид палива, конструкція печі та пальникових пристроїв, вид продукції, що виготовляється. Для печей великої потужності найбільш ефективним уважається використання регенеративних теплообмінників з різними видами теплоакумулюючої насадки. Проаналізовано існуючі типи насадок регенераторів: насадки Каупера, Сименса двох видів, Ліхте і комбіновані насадки. Ці насадки, що викладають зі стандартної вогнетривкої цегли, на сьогоднішній час уже досить досліджені, успішно впроваджені й широко використовуються в скловарних печах різної конструкції. Також останнім часом набули широкого застосування корзинові насадки й хрестоподібні насадки із плавленолитих формових вогнетривких матеріалів. Подальше збільшення теплової ефективності регенеративних теплообмінників шляхом заміни насадок неможливо без збільшення їхніх габаритів, що не завжди можливо при реконструкції діючих печей. Тому перспективним тут є використання теплоакумулюючих елементів з фазовим переходом, де в якості плавкої вставки застосовуються солі металів і їхні суміші. Вони можуть акумулювати додаткову кількість теплоти за рахунок використання теплоти фазового переходу, що дозволить без зміни габаритних і режимних параметрів теплообмінника значно збільшити його теплову потужність. Однак для широкого застосування таких насадок необхідне проведення додаткових досліджень, пов'язаних з моделюванням складних нестаціонарних теплообмінних процесів у регенераторах і підбора відповідних матеріалів, що задовольняють умовам експлуатації регенеративних теплообмінників скловарних печей.Документ Перспективи використання альтернативних видів палива для опалення регенеративних повітронагрівачів доменних печей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кошельнік, Олександр Вадимович; Гойсан, С. Б.; Пугачова, Тетяна Миколаївна; Круглякова, Ольга Володимирівна; Павлова, Вікторія ГеннадіївнаПроаналізовано можливість використання штучного газоподібного палива – звалищного газу – для опалення регенеративних повітронагрівачів печей доменного виробництва. Підвищення температури доменного дуття є одним з найбільш ефективних способів економії металургійного коксу та збільшення продуктивності доменних печей. Для цього в якості палива для регенеративних теплообмінників використовується суміш доменного та коксового газів. Враховуючи існуючий сьогодні дефіцит коксового газу, в якості висококалорійної добавки пропонується використання звалищного газу, основним горючим елементом якого є метан. Проведені розрахунки горіння суміші газоподібних палив в трьох комбінаціях: доменних газ, коксо-доменна суміш та суміш доменного та звалищного газів. Розглядалася можливість підвищення температури гарячого дуття до 1250 °С в системі повітропостачання доменної печі об'ємом 1033 м³ . Для досягнення заданої температури необхідний рівень адіабатної температури горіння повинен складати 1423 °С, а температури димових газів під куполом – 1300 °С. Даний рівень температури неможливо досягнути при використанні тільки доменного газу, тому розглядалися два варіанти: використання коксо-доменної суміші з вмістом коксового газу 6,3 % та одночасним нагріванням повітря горіння до 180 °С за рахунок теплоти відхідних газів доменних повітронагрівачів, а також спалювання суміші доменного та звалищного газів з нагріванням повітря горіння до 180 °С (вміст звалищного газу при цьому – 7,6 %). Витрата суміші палив в останньому випадку складає 68523 м³ /год, тобто необхідна кількість звалищного газу дорівнює 5208 м³ /год. Обсяги виходу газу на звалищах великих міст складають 5–10 млн.м³ /рік, що є меншим ніж необхідна кількість біогазу для опалення повітронагрівача. Тому має сенс розглядати для досягнення необхідного рівня температур використання суміші трьох газів – доменного, кокосового та звалищного у відповідних співвідношеннях. Використання звалищного газу також сприяє вирішенню важливої екологічної проблеми забруднення земель та атмосфери при накопичування твердих побутових відходів.Документ Особливості застосування теплоакумулюючих елементів з фазовим переходом в регенеративних теплообмінниках скловарних печей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Кошельнік, Олександр Вадимович; Гойсан, С. Б.; Пугачова, Тетяна Миколаївна; Круглякова, Ольга Володимирівна; Павлова, Вікторія ГеннадіївнаПідвищення температури повітря горіння в регенеративних теплообмінниках є одним з найбільш ефективних засобів підвищення ККД скловарних печей та зниження витрати палива в них. Величина втрат із димовими газами в печах залишається доволі високою і становить 25–40 %. Внаслідок цього виникає питання у модернізації утилізаторів димових газів скловарних печей, мета якої – збільшення кількості відібраної теплоти від димових газів без суттєвої зміни габаритних розмірів, а також аеродинамічних характеристик теплообмінників. Одним із таких заходів є використання теплоакумулюючих елементів з фазовим переходом в насадці регенераторів. Особливістю таких матеріалів є наявність «залишкової» теплоти фазового переходу, тобто така насадка буде отримувати та передавати більше теплоти на цю величину в порівнянні з традиційною. Однак при вирішенні цього завдання виникає питання вибору плавкої вставки, яка б задовольняла умовам роботи насадки регенеративних теплообмінників скловарних печей. В роботі проаналізовані теплофізичні властивості деяких неорганічних речовини, характеристики яких дозволяють використовувати їх в якості плавкої вставки для елементів насадки. Однак, на даний момент, практичного використання для високотемпературних установок (регенеративні теплообмінники доменних печей металургійного виробництва) набули неорганічні сполуки сульфату барію BaSO₄ та сульфату натрію Na₂SO₄ в поєднанні із магнезитовими та периклазовими вогнетривами. Такі матеріали показали хорошу температурну стабільність та стійкість при циклічних теплових навантаженнях. Дослідження можливості використання матеріалів з фазовим переходом для теплоакумулюючих елементів насадок пов'язано з необхідністю математичного моделювання складних теплообмінних процесів в робочому просторі регенеративних теплообмінників за умов квазістаціонарного режиму їх роботи. Тому остаточні висновки щодо ефективності модернізації регенеративних теплообмінників шляхом використання насадки з фазовим переходом можливо зробити тільки за результатами додаткових досліджень, в яких буде визначено вплив цілого комплексу різних факторів, що впливають на експлуатаційні характеристики теплоакумулюючих елементів даної конструкції.Документ Розробка науково-технічних принципів створення тепловикористовуючих металогідридних систем(НТУ "ХПІ", 2011) Соловей, В. В.; Чорна, Наталя Анатоліївна; Кошельнік, Олександр ВадимовичВизначено структуру та основні етапи розробки металогідридних систем для енерготехнологічної переробки водню, що дає можливість провести розрахунки роботи системи та повністю визначити комплекс конструктивних та режимних параметрів, які характеризують її загальну ефективність.