Інтегровані технології та енергозбереження

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/65760

В публікаціях журналу виконується аналіз розвитку енергетики та сучасних методів енергозбереження. Розглядаються питання та проблеми сучасної енергетики, енерготехнології енергоємних галузей промисловості; нетрадиційної енергетики, ресурсозбереження; питання моделювання процесів промислового обладнання, процеси та обладнання різноманітних галузей промисловості (хімічної, харчової, комунальної енергетики, медичного обладнання тощо); питання автоматизованих систем управління та обробки інформації, тепло- та масообмінні процеси та обладнання спеціальної техніки; питання та проблеми електроенергетики та енергетичного менеджменту.

Рік заснування: 1998. Періодичність: 4 рази на рік.

Новини

Журнал «Інтегровані технології та енергозбереження» включений до переліку наукових фахових видань ВАК України (Додаток 8 до наказу Міністерства освіти та науки України №1328 від 21.12.2015)) у галузі технічних наук та виходить по тематичним напрямкам, які відображають напрямки діяльності наукових шкіл університету та потенційних здобувачів наукових ступенів і вчених звань.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 5 з 5

Інтенсифікація рекуперативного теплообміну в процесах виробництва ректифікованого етилового спирту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Гарєв, Л. А.; Рябова, Ірина Борисівна
Традиційно в Україні виробляється багато етилового спирту для потреб харчової, фармацевтичної, паливної галузей. Україна має суттєву сировинну базу для виробництва етилового спирту, що робить цю галузь однією з перспективних для економіки країни. Зниження собівартості продукції є необхідною умовою здорової конкуренції виробників етанолу на внутрішньому та зовнішньому ринках. Наданням поштовху для розвинення означеної галузі зниження питомих витрат енергії на виробництво шляхом енергоефективної модернізації підприємств, що виробляють етанол. На сьогодні одним з методів зменшення питомих витрат енергії на виробництво етилового спирту є метод інтеграції теплових потоків, що базується на пінч-аналізі і не потребує тотальної реконструкції виробництва. Отримання даних технологічних потоків було здійснено на основі регламентної документації апаратурно-технологічної схеми установки централізованої розгонки головної фракції етилового спирту (ГФЕС) та звіту з енергоаудиту даної установки, який був здійснений на одному з спиртових підприємств України. Для теплової інтеграції існуючого процесу, було обрано чотири колони установки централізованої розгонки етилового спирту: бражну та епюраційну, ректифікаційну та метанольну. Були розраховані тепловий та матеріальний баланси цих колон установки. Для максимальної реалізації енергетичного потенціалу технологічних потоків, були використані принципи пінч-проектування та спроектовано сіткову діаграму. Для оптимізації рекуперації теплової енергії було обрано ΔТmin – 10 ºС. Це призвело до необхідності використання енергоефективного теплообмінного обладнання (пластинчатих теплообмінних апаратів). Суттєве зменшення використання зовнішніх утиліт (холодних на 17,2 % та гарячих – на 12,8 %) для обраних технологічних потоків та невеликий термін окупності проекту (близько шести місяців) робить доцільним використання такого роду рішення проблеми.
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.
Алгоритмічне забезпечення прийняття рішень щодо ефективності експлуатації абсорбційно-холодильних установок виробництв аміаку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Бабіченко, Анатолій Костянтинович; Бабіченко, Ю. А.; Кравченко, Яна Олегівна; Красніков, Ігор Леонідович
Встановлені особливості апаратурно-технологічного оформлення діючих в Україні агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360, основна з яких полягає у застосуванні у комплексі вторинної конденсації тепловикористуючих водоаміачних абсорбційно-холодильних установок. Проведений аналіз функціонування абсорбційно-холодильних установок. Встановлена суттєва залежність їх ефективності роботи від дії зовнішніх збурень, таких як температура та вологість атмосферного повітря. Це обумовлює значні коливання температури охолодження циркуляційного газу у випарниках абсорбційно-холодильних установок, що в значній мірі впливає на економічність роботи виробництва аміаку в цілому. За результатами аналізу існуючої інформаційної системи, що реалізована на базі мікропроцесорного комплексу TDC-3000, розроблені рекомендації щодо її удосконалення, наявність яких дозволяє відмовитись від проведення щодобових аналізів та здійснювати лише контрольні для перевірки засобів вимірювання. Розроблено алгоритмічне забезпечення, що реалізовано в пакеті MATLAB та апробовано за даними промислової експлуатації абсорбційно-холодильних установок агрегату синтезу аміаку. Це дозволяє оператору в реальних умовах виробництва отримувати оперативну інформацію по чисельним показникам ефективності експлуатації абсорбційно-холодильних установок, що в найбільшій мірі характеризують їх роботу (кратність циркуляції, холодопродуктивність, температура охолодження циркуляційного газу та тепловий коефіцієнт), та приймати рішення щодо можливості зниження температури охолодження циркуляційного газу у випарниках шляхом зміни кратності циркуляції розчинів. Створене алгоритмічно-програмне забезпечення в середовищі MATLAB дозволяє вбудовувати модуль клієнтської частини, так званий ОРС-клієнт. Останній забезпечує технологію вільного програмування доступу до поточних даних.
Технологічний комплекс вторинної конденсації виробництв аміаку як об'єкт системного аналізу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бабіченко, Анатолій Костянтинович; Кравченко, Яна Олегівна; Бабіченко, Юлія Анатоліївна; Красніков, Ігор Леонідович; Лисаченко, Ігор Григорович
Встановлені особливості апаратурно-технологічного оформлення технологічного комплексу вторинної конденсації (ТКВК) діючих в Україні агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360, недоліком якого є надмірне споживання електроенергії внаслідок застосування турбокомпресорного з електроприводом холодильного агрегату. Сформовано напрямок дослідження ТКВК як технічної системи з позицій системного аналізу з визначенням його переваг у розв’язанні винахідницьких задач. Розглянуто поелементно технічну систему з визначенням основних задач керування, що виконує оператор ТКВК. У зв'язку з чим, зроблено висновок про несамостійність будь-якої технічної системи, що обумовлює необхідність представлення ТКВК як підсистеми по відношенню до антропометричної системи. Виділені та проаналізовані корисні, обслуговуючі та шкідливі функції ТКВК, визначення та приналежність яких обумовлено певними властивостями елементів технічної системи, що забезпечуються головною корисною функцією. Показано, що головна корисна функція є по суті похідною від потреб оператора, а отже антропометрична система по відношенню до технічної системи виступає як надсистема. Вищенаведений аналіз ТКВК забезпечив встановлення адміністративних, технічних та фізичних протиріч у відповідності з визначеною головною корисною функцією – підвищення енергоефективності ТКВК. Показано застосування системного підходу для забезпечення цілеспрямованої системи дій, що оперує такими термінами як наочна ситуація , ціль, оператори досягнення цілі, ресурси, побічні продукти (явища). Визначено оператор покращення (Q-новація) технічної системи та "безкоштовні" ресурси (R-новація) для реалізації оператора цілі, що дозволило здійснити синтез нової технічної системи ТКВК, підвищення енергоефективності (тобто виконання головної корисної функції) якої забезпечується зниженням споживання електроенергії на 3,6 тис. кВт·год навіть в умовах підвищення температури атмосферного повітря понад 30 °С.
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.