Видання НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62886
Переглянути
3 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 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.