СИДОРЕНКО С. В.

Сортировать по умолчанию названию
  • Модернізація відділення регенерації ацетону виробництва прографіченої тканини

    Прографічена тканина знаходить широке застосування в виробництві корпусних деталей ракетної техніки, автомобіле- та суднобудівної техніки, в медичній промисловості та інших галузях виробництва. Оскільки існують жорсткі вимоги до стерильності цієї продукції – її промивають в ацетонно-водяній суміші. При цьому утворюється дуже велика кількість ацетоно-повітряної суміші, яка завдає значної шкоди оточуючому середовищу і якщо суміш не використовувати в корисних цілях(наприклад, повторно), то – і матеріальних збитків виробництву. Тому важливим завданням стало створення спеціальної дільниці, де б проводилась рекуперація ацетону. В даному проекті розглядається відділення рекуперації ацетону, базою для якого використано цех “натурних виробів” Броварського заводу порошкової металургії. В технологічній схемі процесу замінені теплоносії – замість гострої пари використовується відпрацьований кубовий залишок першої ректифікаційної колони. Таким чином, можна мінімізувати капітальні затрати на обладнання завдяки удосконаленню його роботи; знизити ресурсозатрати шляхом більш повної регенерації витратних речовин(таких як ацетон), що приводить до зменшення витрат на закупку свіжої продукції. Метою дипломного проекту є проектування горизонтального теплообмінника, призначеного для підігріву ацетоно-водяної суміші, відповідно до схеми рекуперації ацетону, що подається на живлення колони, кубовим залишком(майже вода), який збирається в нижній частині цієї ж ректифікаційної колони безперервної дії для розділення води і ацетону з ацетоно-водяного розчину та адсорбера для очистки ацетоно-повітряної суміші від органічних розчинників(парів ацетону), що входять в технологічну схему рекуперації ацетону і які можуть успішно справитися з поставленою задачею (відповідно до свого технічного завдання). Тема проекту є актуальною тому, що присвячена ресурсо- та енергозбереженню. В дипломному проекті необхідно: - привести детальний опис технологічної схеми та визначети місце теплообмінника в ній і його взаємодію з іншими технологічними апаратами, описати технологічний процес рекуперації ацетону, процес ректифікації і адсорбції; - обґрунтувати обрану конструкцію теплообмінника, ректифікаційної колони з ковпачковими тарілками та вертикального адсорбера з кільцевим нерухомим шаром адсорбенту, а за результатами пошуку аналогів встановити, що вони є патентно чистими, так як в них не використовуються елементи діючих патентів; - вибрати матеріали для виготовлення апаратів, що забезпечують їх роботу за робочих умов; - апарати перевірити на відповідність вимогам охорони праці та встановити, що за умови дотримання всіх правил безпечної експлуатації, вони не створюють загрози життю та здоров’ю людини; - провести тепловий, конструктивний розрахунки: визначити товщини обичайок, кришок, фланців, підібрані та перевірити опорні вузли апарата, провести гідравлічні розрахунки, розрахунки конструкцій на міцність і стійкість; параметричний розрахунок колони, визначити її діаметр, висоту, число тарілок, що забезпечують задану продуктивність; провести розрахунок адсорбера, визначити тривалість адсорбції ацетоно-повітряної суміші від органічних розчинників(парів ацетону), коефіцієнт масовіддачі від пароповітряної суміші до вугілля; - перевірити основні елементи конструкції на міцність та стійкість і забезпечити надійну роботу апарата; - надати рекомендації щодо монтажу та експлуатації; - визначити рівні уніфікації та стандартизації; - здійснити реконструкцію ректифікаційного вузла; - виконати креслення технологічної лінії, складальні креслення апаратів, основних деталей і вузлів, застосовуючи програмне середовище «Компас» і “Автокад”, розрахунки – програму QBasic.

    Переглянути
  • Модернізація відділу регенерації ацетону заводу порошкової металургії

    На Броварському заводі порошкової металургії налагоджено випуск прографіченої тканини, яка знаходить широке застосування в виробництві корпусних деталей ракетної техніки, автомобіле- та суднобудівної техніки, в медичній промисловості та інших галузях виробництва. Оскільки існують жорсткі вимоги до стерильності цієї продукції – її промивають в ацетонно-водяній суміші. При цьому утворюється дуже велика кількість ацетоно-повітряної суміші, яка завдає значної шкоди оточуючому середовищу і якщо суміш не використовувати в корисних цілях(наприклад, повторно), то – і матеріальних збитків виробництву. Тому важливим завданням стало створення спеціальної дільниці, де б проводилась рекуперація ацетону. В даному проекті розглядається відділення регенерації ацетону Броварського заводу порошкової металургії. Метою дипломного проекту є проектування вертикального теплообмінника, призначеного для підігріву кубової рідини, яка стікає з нижньої частини ректифікаційної колони, та обігрівається водяним паром; вогнезахистник призначений для затримки полум’я при при умові виникнення пожежі як на самій установці, так і на основному виробництві та представляє із себе стальний вертикальний циліндричний апарат з конічною кришкою і днищем. Всередині апарата встановлена корзина, яка складається з каркаса, на якому кріпляться сітки та адсорбера для очистки ацетоно-повітряної суміші від органічних розчинників(парів ацетону), що входять в технологічну схему рекуперації ацетону і які можуть успішно справитися з поставленою задачею (відповідно до свого технічного завдання). Тема проекту є актуальною тому, що присвячена ресурсо- та енергозбереженню. В дипломному проекті необхідно: - привести детальний опис технологічної схеми та визначети місце теплообмінника-кип’ятильника в ній і його взаємодію з іншими технологічними апаратами, описати технологічний процес регенерації ацетону і адсорбції; - обґрунтувати обрану конструкцію кип’ятильника, вогнезатримника та вертикального адсорбера з кільцевим нерухомим шаром адсорбенту, а за результатами пошуку аналогів встановити, що вони є патентно чистими, так як в них не використовуються елементи діючих патентів; - вибрати матеріали для виготовлення апаратів, що забезпечують їх роботу за робочих умов; - апарати перевірити на відповідність вимогам охорони праці та встановити, що за умови дотримання всіх правил безпечної експлуатації, вони не створюють загрози життю та здоров’ю людини; - провести тепловий, конструктивний розрахунки: визначити товщини обичайок, кришок, фланців, підібрані та перевірити опорні вузли апарата, провести гідравлічні розрахунки, розрахунки конструкцій на міцність і стійкість; параметричний розрахунок вогнезатримника, розрахунки конструкцій на міцність і стійкість; провести розрахунок адсорбера, визначити тривалість адсорбції ацетоно-повітряної суміші від органічних розчинників(парів ацетону), коефіцієнт масовіддачі від пароповітряної суміші до вугілля; - перевірити основні елементи конструкції на міцність та стійкість і забезпечити надійну роботу апарата; - надати рекомендації щодо монтажу та експлуатації; - визначити рівні уніфікації та стандартизації; - виконати креслення технологічної лінії, складальні креслення апаратів, основних деталей і вузлів, застосовуючи програмне середовище «Компас» і “Автокад”, розрахунки – програму QBasic. Висновок: запропонована модернізація технологічної схеми – застосування вогнезатримника, який не тільки відповідає умовам техніки безпеки, але й, може забезпечити надійність та безперервність роботи відділення регенерації ацетону.

    Переглянути
  • Експериментальний метод визначення щільності центрів пароутворення при кипінні рідини

    Процес кипіння широко застосовується в різних галузях промисловості. Одначе до сих пір не має єдиної аналітичної теорії цього процесу і тому продовжується визначення його основних фізичних закономірностей [1]. Відповідно до відомої фізичної моделі теплообміну при кипінні рідини [2], тепло від граючої поверхні до рідини передається періодично кожною бульбашкою, шляхом переміщення перегрітої пристінної рідини в шари рідини, віддалені від поверхні та її випаровування в бульбашки, що знаходяться на поверхні; до місця відриву бульбашки підтікає менш підігріта ("свіжа") рідина з об'єму, тут вона перегрівається і випаровується. Серед різних факторів, що впливають на внутрішні характеристики процесу кипіння, до яких відноситься і щільність центрів пароутворення, найбільш суттєвими є питомий тепловий потік, тиск, природа киплячої рідини та стан поверхні нагріву. Експериментальне визначення щільності центрів пароутворення здійснюється шляхом підрахунку добре помітних округлих плям на ретельно відполірованій поверхні (рис.1, [2]). Підрахунки здійснюються після кожного досліду, що проводяться при незмінних параметрах (q, T, p). Плями завжди утворюються навколо центра пароутворення і складаються з кристалів тих солей, що є в киплячих рідинах. Для росту кристалів необхідні дві умови: наявність центрів кристалізації та достатня степінь перенасичення розчину. Кристали зароджуються на поверхні нагріву в центрах пароутворення на границі трьох фаз (стінка – рідина, в якій є солі, - парова бульбашка). При кипінні біля ніжки бульбашки в період його росту на поверхні нагріву на межі пара – рідина, утворюється область підвищеної концентрації, солевміст в якій перевищує межу розчинності. Добре відомо, що всі внутрішні характеристики процесу кипіння (частота відриву бульбашок, відривний діаметр, кількість центрів пароутворення, швидкість росту бульбашок) є випадковими величинами. На рис.2 приведені криві розподілу щільності центрів пароутворення при кипінні води. Запропонована методика визначення щільності центрів пароутворення придатна для підрахунку повного числа центрів пароутворення, що діяли на протязі всього проміжку часу від початку до кінця досліду. Якщо ж внесок в пароутворення якого-небудь центру незначний, тобто центр діяв короткочасно, то він не залишає плями накипу на поверхні нагріву, і тому не буде врахований при визначенні щільності центрів пароутворення.

    Переглянути
  • МОДЕРНІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ЕТИЛОВОГО СПИРТУ КАТАЛІТИЧНОЮ ГІДРАТАЦІЄЮ ЕТИЛЕНУ В ПАРОВІЙ ФАЗІ

    Етиловий спирт є одним із важливих продуктів. Його широко використовують у різних областях промисловості і насамперед у хімічній. З нього одержують синтетичний каучук, оцтову кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є гарним розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині, парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для одержання спирто-горілчаних виробів. В перспективі можливе використання як палива. При такому різноманітті продукції нажаль не багато виробників може забезпечити необхідну якість цього продукту. Тому процес виробництва потребує поліпшення та удосконалення. Для виробництва етилового спирту для технічних потреб доцільно застосовувати каталітичну гідратацію етилену На рисунку 1 представлена спрощена схема виробництва етанола. Суміш стиснутих компресором етилену, циркуляційного газа і парів води проходить через теплообмінник 1, трубчату піч 2, нагрівається до 280°С і поступає в контактний апарат – гідрататор 3 (циліндрична колона висотою 10 м, діаметром 2,5 м, футерована ззовні червоною міддю), заповнена каталізатором на висоту 8,5 м. Парогазова суміш, що виходить з гідротатора, нейтралізується лугом, проходить теплообмінник 1; утворений конденсат збирається в збірнику 4; в холодильнику 5 продовжується конденсація парів, після чого в сепараторі (не показаний на схемі) і скрубері 6 відділяють етилен, певертаючий в процес, а водний розчин спирта піддають очищенню і ректифікації. Метою даної роботи є модернізація кожухотрубного теплообмінника, який в даній технологічній схемі служить для попереднього підігріву суміші парів води і етилену.

    Переглянути
  • Модернізація відділення регенерації ацетону виробництва прографіченої тканини

    Прографічена тканина знаходить широке застосування в виробництві корпусних деталей ракетної техніки, автомобіле- та суднобудівної техніки, в медичній промисловості та інших галузях виробництва. Оскільки існують жорсткі вимоги до стерильності цієї продукції – її промивають в ацетонно-водяній суміші. При цьому утворюється дуже велика кількість ацетоно-повітряної суміші, яка завдає значної шкоди оточуючому середовищу і якщо суміш не використовувати в корисних цілях(наприклад, повторно), то – і матеріальних збитків виробництву. Тому важливим завданням стало створення спеціальної дільниці, де б проводилась рекуперація ацетону. В даному проекті розглядається відділення рекуперації ацетону, базою для якого використано цех “натурних виробів” Броварського заводу порошкової металургії. В технологічній схемі процесу замінені теплоносії – замість гострої пари використовується відпрацьований кубовий залишок першої ректифікаційної колони. Таким чином,

    Переглянути
  • Експериментальний метод визначення щільності центрів пароутворення при кипінні рідини

    Процес кипіння широко застосовується в різних галузях промисловості. Одначе до сих пір не має єдиної аналітичної теорії цього процесу і тому продовжується визначення його основних фізичних закономірностей [1]. Відповідно до відомої фізичної моделі теплообміну при кипінні рідини [2], тепло від граючої поверхні до рідини передається періодично кожною бульбашкою, шляхом переміщення перегрітої пристінної рідини в шари рідини, віддалені від поверхні та її випаровування в бульбашки, що знаходяться на поверхні; до місця відриву бульбашки підтікає менш підігріта ("свіжа") рідина з об'єму, тут вона перегрівається і випаровується. Серед різних факторів, що впливають на внутрішні характеристики процесу кипіння, до яких відноситься і щільність центрів пароутворення, найбільш суттєвими є питомий тепловий потік, тиск, природа киплячої рідини та стан поверхні нагріву. Експериментальне визначення щільності центрів пароутворення здійснюється шляхом підрахунку добре помітних округлих плям на ретельно відполірованій поверхні (рис.1, [2]). Підрахунки здійснюються після кожного досліду, що проводяться при незмінних параметрах (q, T, p). Плями завжди утворюються навколо центра пароутворення і складаються з кристалів тих солей, що є в киплячих рідинах. Для росту кристалів необхідні дві умови: наявність центрів кристалізації та достатня степінь перенасичення розчину. Кристали зароджуються на поверхні нагріву в центрах пароутворення на границі трьох фаз (стінка – рідина, в якій є солі, - парова бульбашка). При кипінні біля ніжки бульбашки в період його росту на поверхні нагріву на межі пара – рідина, утворюється область підвищеної концентрації, солевміст в якій перевищує межу розчинності. Добре відомо, що всі внутрішні характеристики процесу кипіння (частота відриву бульбашок, відривний діаметр, кількість центрів пароутворення, швидкість росту бульбашок) є випадковими величинами. На рис.2 приведені криві розподілу щільності центрів пароутворення при кипінні води.Запропонована методика визначення щільності центрів пароутворення придатна для підрахунку повного числа центрів пароутворення, що діяли на протязі всього проміжку часу від початку до кінця досліду. Якщо ж внесок в пароутворення якого-небудь центру незначний, тобто центр діяв короткочасно, то він не залишає плями накипу на поверхні нагріву, і тому не буде врахований при визначенні щільності центрів пароутворення.

    Переглянути
  • УСТАНОВКА ТЕРМООБРОБКИ ВСПУЧЕНОГО ГРАФІТУ З РОЗРОБКОЮ ПЕЧІ КИПЛЯЧОГО ШАРУ, ТЕПЛООБМІННИКА ТА ГАЗОВОЇ ГОРІЛКИ

    Метою роботи є проектування установки для виробництва терморозщепленого графіту. Запропонована установка дозволить випускати високоякісний сорбент, що знаходить широке застосування для ліквідації екологічних катастроф при розливах нафтопродуктів. В проекті розроблено піч киплячого шару для термообробки графіту, газову горілку та теплообмінник. Виконані теплові, конструктивні розрахунки всіх апаратів. Розраховано на міцність обичайку теплообмінника, кришку, опору трубну решітку, підібрано та обґрунтовано фланцеве з'єднання. Обґрунтовано внесення замін в технологічну лінію виробництва терморозщепленого графіту, що пов'язано з застосуванням теплообмінника для використання тепла високотемпературних відхідних газів. Розрахунковий економічний ефект від запропонованої модернізації складає 86034грн. на рік. Проведено патентний пошук та встановлено, що конструкція теплообмінника є патентно здатною. Проведено аналіз шкідливих та небезпечних виробничих факторів (Т= 1000°С), що можуть виникнути при роботі установки та виконані відповідні розрахунки щодо забезпечення вимог охорони праці. Розроблено та обґрунтовано схему автоматизації керування установки. Розроблено технологію виготовлення кришки та пристрій для її фрезерування. Виконанні креслення принципової схеми установки, схеми автоматичного регулювання, пристрої для фрезерування, теплообмінника печі, газової горілки, корпусу теплообмінника, камери, опори, корпусу печі, шибера, корпуса шибера, лопаті шибера, коліна, фільтра, форсунки газової, корпуса пальника, повітряної камери. За результатами роботи здана до друку стаття в журнал «Экотехнологии и ресурсосбережения».

    Переглянути
  • УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦІЇ АЦЕТОНУ В ВИРОБНИЦТВІ ВУГЛЕЦЕВОЇ ТКАНИНИ ІЗ РОЗРОБКОЮ ТЕПЛООБМІННИКА, РЕКТИФІКАЦІЙНОЇ КОЛОНИ ТА АДСОРБЕРА

    Метою роботи є проектування дільниці регенерації ацетону з ацетоно-повітряної суміші, яка утворюється при виробництві вуглецевої тканини і, як правило, викидається в атмосферу, забруднюючи оточуюче середовище. В проекті розроблено технологічну схему установки, яка забезпечує адсорбцію пари ацетону вугільним адсорбентом та одержання товарного ацетону в ректифікаційних колонах. Цей ацетон може повторно використовуватись в виробництві вуглецевої тканини. Крім того, проектом передбачено вилучення з ацетону домішок толуолу. Це підвищує якість продукції, а розрахунковий економічний ефект від реалізації толуолу становить 131,5 тис. грн. нарік. Проведено патентний пошук та встановлено, що установка є патентноздатною. Проведено аналіз шкідливих та небезпечних виробничих факторів, що можуть виникнути при роботі установки. Розроблено та обґрунтовано автоматичну систему керування роботою ректифікаційної колони та надані замовні специфікації на контрольно-вимірювальну апаратуру. Розроблено технологію виготовлення втулки натискної компенсатора та пристрій для свердління отворів у фланці втулки. Виконано креслення технологічної схеми установки, схеми автоматичного регулювання роботою колони, складальні креслення теплообмінника, адсорбера, ректифікаційної колони та сепаратора, а також креслення трубчатки, кришки, опор апаратів, решітки трубної та кондуктора консольного.

    Переглянути
  • ВІДДІЛЕННЯ ВИРОБНИЦТВА NаОН ПРИ ОТРИМАННІ КАУСТИЧНОЇ СОДИ

    Метою роботи є проектування лінії виробництва NаОН при отриманні каустичної соди. Запропонована лінія дозволить випускати каустичну соду, яка знаходить широке застосування в народному господарстві. В проекті розроблено барабанний вакуум-фільтр, реактор з якірною мішалкою та кожухотрубний теплообмінник. Розраховано на міцність корпус теплообмінника, обичайку, кришку, опору сідловку, лапи, трубну решітку, підібрано та обгрунтовано фланцеве з'єднання, вибрано опори. Обґрунтовано модернізацію барабанного вакуум-фільтра шляхом застосування ячейкової структури фільтруючої поверхні, внаслідок чого вона збільшилась на 27%. Розрахунковий економічний ефект становить 185500 тис. грн. на рік. Проведено патентний пошук та встановлено, що конструкція реактора є патентноздатною. Проведено аналіз шкідливих та небезпечних виробничих факторів, що можуть виникнути при роботі лінії та виконано відповідні розрахунки щодо забезпечення вимог охорони праці. Розроблено та обґрунтовано схему автоматизованого керування лінією. Розроблено технологію виготовлення втулки та пристрій для її свердління. Виконано креслення принципової схеми лінії виробництва каустичної соди, схема автоматичного регулювання роботи теплообмінника. Виконані і представленні креслення реактора та корпуса, теплообмінника, корпуса, днища, фільтра, головки розподільчої, барабана, опори, обичайки.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕРМОДИНАМІЧНОГО КРИТЕРІЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ МОДЕРНІЗОВАНОГО ГРАФІТОВОГО ТЕПЛООБМІННИКА

    Були проведені теоретичні та експериментальні дослідження на лабораторному стенді, що має такі основні параметри: 2-х блочний графітовий теплообмінник з усередненою поверхнею те- плопередачі 0,9 м², (96 вертикальних каналів діаметром 9 мм, та 126 горизонтальних – діаметром 6мм, що утворюють 1 та 4 ходи відповідно). Теплоносії: холодна та гаряча вода, початкові темпе- ратури яких 18º С та 55ºС. Як критерій оптимальності був використаний критерій Кирпичова, що є відношенням двох видів енергії: тепла, переданого через поверхню нагріву і роботи, що витрачається на подолання опору руху, або, що теж саме, відношення теплового потоку до витраченої потужності: N Q Е = де Q − тепловий потік (Вт); N − потужність, що витрачається на подолання гідравлічних опорів (Вт). З метою отримання експериментальних даних та виконання розрахунків на їх основі була модернізована лабораторна установка. Застосовані зразкові манометри для виміру втрат тиску те- плоносіїв; ротаметри замінені витратомірами, що дозволили провести експерименти в широкому діапазоні чисел ( Re від ламінарного режиму до турбулентного, = 11000Re ). Замір температур здійснювався термопарами, сигнал від яких подавався на вхід аналого- цифрового перетворювача. Програмним шляхом було розраховано критерій E і визначено його оптимальне значення в межах застосованих інтервалів температур (15÷60 ºС) витрат теплоносіїв (до 12 м³/год). Програмне забезпечення реалізує виведення результатів в реальному часі за раху- нок подачі відповідної інформації в реєструючий пристрій(в компютері використовувалась SCADA системи LabView) . Попередні данні експериментів дозволяють зробити висновки про існування максимумів на кривій залежностіQ від . N Розроблений метод може бути використаний для визначення оптимального значення вели- чини поверхні теплообмінників, що проектуються. Для вдосконалення застосованої методики визначення термодинамічного критерія оптима- льності роботи теплообмінного обладнання слід застосувати вимір витрати теплоносіїв та витрат гідравлічного тиску з застосуванням відповідних датчиків, що забезпечать безперервний вимір цих параметрів за вище розглянутою методикою.

    Переглянути
  • Експериментальне дослідження ефективності роботи блочного графітового теплообмінника

    Досліджено теплообмін і гідродинаміку в блочному графітовому теплообміннику з метою вибору оптимального режиму його роботи.

    The work carried out pilot studies to select the optimal heat transfer and hydrodynamic mode of graphite block heat exchanger.

    Переглянути
  • Методика розрахунку питомого теплового потоку під час кипіння рідини за умов вільної конвекції

    Приведена методика расчета удельного теплового потока при кипении жидкости в условиях свободной конвекции, которая учитывает микрогеометрию поверхности нагрева и позволяет определять интервал отклонения рассчитанного потока с принятой вероятностью.

    The technique of calculations of specific heat flux for pool boiling is represented, which takes into account not only thermophysical properties of liquid and vapor but also characteristics of microgeometry of heating surface. Moreover it allows defining not only magnitude of a specific heat flux but also determination of a range of its deviation.

    Переглянути