Синергетичні реакційно-масообмінні процеси в газорідинних апаратах і паливних агрегатах хімічної технології

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2016 р. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної інжинірингової науково-технічної проблеми: розробити сучасні енергоефективні екологічно чисті технології, засоби генерування та споживання теплової енергії із застосуванням систем рекуперації теплоти на основі синергетичної єдності апаратурно-технологічного оформлення процесів і системного підходу. У роботі розроблено науково-методологічні основи та практичні способи підвищення ефективності використання палива в газорідинних апаратах і паливних агрегатах хімічної технології за рахунок інтенсифікації теплових процесів в їх робочому просторі. З позиції вдосконалення паливо- і матеріалозберігаючих техніки і технологій створено нові конструкції газорідинних апаратів і паливних агрегатів. На їх основі синтезовано екологічно чисті енергоефективні технологічні системи (ЕТС), прийнятні для хімічної технології та інших сфер промисловості, комунального, сільського господарства, які відповідають сучасним енергетичним та екологічним вимогам. Розроблено високоефективну контактно-модульну систему (КМС), обладнану апаратами зануреного горіння (АЗГ) з багатократною інверсією і модуляцією коливань контактуючих фаз для потреб теплопостачання промислових будівель і споруд, житлових і сільськогосподарських комплексів, яка виключає використання котельних і бойлерних установок з утилізацією теплоти продуктів згоряння, тепловою потужністю 200, 400, 600, 1000, 2000 кВт і вище залежно від потреби в генерованій теплоті. Витрати на обігрівання будівель і споруд при використанні пристрою знижуються в 2,5-2,8 рази в порівнянні з традиційними способами обігрівання. КМС пройшла державні тепло-екологічні випробування, які підтвердили її високу енергоефективність, екологічність, надійність в роботі. Отримано технічні умови на серійне її виготовлення і експлуатацію в різних галузях народного господарства. Розроблені і наведені в дисертації апарати, технологічні процеси і устаткування широко впроваджені на підприємствах Мінхімпрому, Мінметалургіі, Мінавтопрому, Мінкомунгоспу України та країн СНД.

A thesis for Doctor of Technical degree, specialty 05.17.08 – process and equipments of chemical technology. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The thesis deals with the improvement of actual engineering science-technical problem: the development of the modern energy effective ecological technologies, the means of energy generation and consumption using the heat recuperation systems on the base of synergetic unity of hardware implementation of the processes and system approach. For that the methodological fundamentals and practical methods of increasing of fuel utilization efficiency in the gas-liquid apparatuses and in the fuel combustion units of chemical technology at the expense of heat processes intensification were developed. Looking for improvements in fuel efficiency and materials saving the new constructions of gas-liquid apparatuses and fuel combustion units were created. On this base the ecological and energy efficiency technological systems were synthesized. They confirm to the requirements of modern power engineering and they are acceptable for the chemical technology and the other industries, as well as for communal services and agriculture. The high-effective contact-module system was developed. It was equipped with the immersion combustion apparatuses with multiple phase inversion and oscillation modulating of contacted phases. The system can be used for heat supply of industrial and agricultural buildings, apartment houses without using boilers with heat utilization of combustion products, when heat rating of 200, 400, 600, 1000, 2000 kWt is assumed, depending a need for generated heat. The expenses for complex structures and buildings’ heating using the development are decreased by 2,5 – 2,8 times in comparison with the traditional means. Contact-module system has stood the government heat-ecological test, which confirmed its high efficiency, ecological compatibility, serviceability. Construction standard specifications for serial production in the different branches of economy were obtained. The developed and presented in the thesis apparatuses, technological processes and equipments were applied in chemistry, metallurgy, motor-car industries and in communal services in Ukraine and CIS countries.