Чес С. Ю.

Сортировать по умолчанию названию
  • АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ ЕКСТРУЗІЇ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ ЯК ОБ’ЄКТА КЕРУВАННЯ ТА ЗАДАЧІ КЕРУВАННЯ НИМ

    Екструдери – один із найпоширеніших видів устаткування, що використовуються у виробництві та переробці полімерів, а також композиційних матеріалів на їх основі. Методом екструзії виготовляють труби, плівки, листи, наносять покриття на тканини, картон тощо. Широке використання даного методу пояснюється високою продуктивністю, неперервністю та автоматизацією процесу екструзії.

    Переглянути
  • РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ВИПАРНИМИ УСТАНОВКАМИ

    Випарні установки (ВУ) широко використовуються в різних галузях
    промисловості: хімічній, харчовій, металургійній, енергетичній,
    мікробіологічній та ін. У багатьох виробництвах названих галузей
    промисловості ці установки – основна ланка технологічного процесу, що
    визначає якість і вартість виготовленої продукції.

    Переглянути
  • МЕМБРАННАЯ ДЕАЭРАЦИЯ ВОДЫ

    Присутствие растворенного кислорода и углекислого газа в питательной и подпиточной воде котельных установок нежелательно. Под воздействием растворенного кислорода происходит окисление железа, что вызывает коррозию металла элементов котлоагрегатов и трубопроводов тепловых сетей. Углекислота способствует кислородной коррозии тем, что препятствует образованию защитного слоя окислов металла, а при высокой температуре (выше 100 С) сама становится активным коррозионным агентом [1]. Согласно существующим нормам, содержание растворенного кислорода в воде, восполняющей утечки в тепловой сети, а также поступающей в водогрейные котлоагрегаты (т.н. подпиточная вода) не должно превышать 50 мкг/л [2]. Для воды, поступающей в паровые котлы (т.н. питательная вода) требования, предъявляемые к содержанию растворенного кислорода доходят до 10 мкг/л [3]. В подпиточной и питательной воде не допускается присутствия растворенного углекислого газа [2, 3]. Чтобы снизить и довести до допустимых пределов содержание в воде кислорода и углекислоты необходимо провести деаэрацию (дегазацию) подпиточной и питательной воды, традиционно с этой целью применяются термические деаэраторы, получившие наибольшее распространение. Термическая деаэрация воды основана на использовании закона растворимости газов в жидкости – закона Генри: p EC, Для удаления из воды газов необходимо создать в деаэраторе температуру и давление, при которой растворимость газа станет равной нулю. Конструктивно термические деаэраторы, состоят из деаэрационной колонки имеющей перфорированные тарелки, по которым обрабатываемая вода разделяется на капли и струи и бака-аккумулятора. К недостаткам термических деаэраторов относят крупные габариты, большой вес, большую металлоемкость, необходимость подвода пара, в случае если в деаэраторе поддерживается атмосферное давление, наличие существенного количества оборудования и трубопроводов, находящихся под разряжением, через негерметичные соединения которого осуществляется присос воздуха и снижается эффективность процесса деаэрации, а также необходимость расположения на значительной высоте для поддержания допустимой вакуумметрической высоты всасывания центробежных насосов, в случае если в деаэраторе поддерживается давление ниже атмосферного [4]. - работа выполнена под руководством д.т.н., профессора С.П. Рудобашты. Перспективным является применение нового метода удаления растворенных в воде газов — метода мембранной деаэрации. Сущность метода заключается в использовании пористых гидрофобных мембран. По одну сторону поверхности мембран движется вода, из которой требуется удалить кислород и углекислоту, по другую создается вакуум. Растворенный в воде газы десорбируются из воды у устьев несмачиваемых пор мембраны, диффундирует по ним на другую еѐ сторону и далее откачивается вакуумным насосом. В процессе мембранной деаэрации могут использоваться: плоские, трубчатые или половолоконные мембраны, изготовленные из гидрофобных полимеров – полипропилена или поливинилиденфторида. Аппаратурное оформление данного метода обладает целым рядом преимуществ перед традиционными термическими деаэраторами: во много раз меньшая металлоемкость, вода, поступающая на обработку находится под избыточным давлением, следовательно, нет необходимость располагать установку на значительной высоте относительно центробежных насосов, значительно меньшие габариты, меньший вес, модульность конструкции, позволяющая увеличивать производительность без полной замены оборудования установки.

    Переглянути
  • КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ПИРОЛИЗ ТОРФА И НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

    В 2010 году объем добычи нефти в Российской Федерации составил 495 миллионов тонн. При добыче, хранении, транспортировке и переработке нефти, а так же в случае аварийных потерь, доля нефтяных отходов может составлять до 8% от объѐма добычи. Нефтешламы образуются при строительстве нефтяных и газовых скважин, при промысловой эксплуатации месторождений, очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, а также при чистке резервуаров и другого оборудования. Нефтяные шламы по составу чрезвычайно разнообразны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральной части (песок, глина, ил и т.д.), соотношение которых колеблется в очень широких пределах. Образование и накопление нефтешламов приводит к загрязнению окружающей среды и вызывает нарушение экологической обстановки. Принимая во внимание ограниченность запасов нефти, актуальным является разработка эффективного метода переработки нефтешламов с получением газообразных и жидких энергоносителей. С другой стороны ряд регионов страны богаты месторождениями торфа, который является энергетически ценным возобновляемым сырьем, который может быть использован для увеличения эффективности переработки нефтесодержащих отходов. Наиболее перспективным методом переработки органического сырья в полезные продукты является каталитический пиролиз. Преимуществами этого метода является низкая чувствительность к составу сырья, низкие реакционные температуры и замкнутый цикл процесса переработки, что отвечает всем современным требованиям химического производства. Применение катализаторов пиролиза позволяет увеличивать выход и качество ценных продуктов, способствует улучшению управления процессом, а также снижению реакционной температуры процесса, что снижает стоимость котельного оборудования и процесса переработки. В настоящей работе исследован процесс каталитического пиролиза сфагново-пушицевого торфа и модельного нефтешлама Каспийского месторождения в массовом соотношении 1:1. Процесс пиролиза проводился на экспериментальном стенде в среде азота с возможностью отбора проб и измерения объема газообразных продуктов процесса. Интервал исследуемых температур процесса составлял 400 - 600 ºС. Получаемые газообразные продукты исследовались методами газовой хроматографии и калориметрии. В качестве катализатора пиролиза использовались образцы бентонитовой глины с концентрацией 1 до 20% (масс). Совместный пиролиз торфа и нефтешлама приводил к увеличению выхода жидкой фракции на 10% по сравнению с прогнозируемым расчетным значением, полученным в результате линейной интерполяции. Добавление нефтешлама к образцам торфа подвергаемого пиролизу способствовало увеличению интенсивности процесса, скорее всего за счет положительного взаимного влияния используемых смесей на процесс взаимной термодеструкции, а также за счет минеральной фракции нефтешлама, которая, по-видимому, выполняет функции теплоносителя. При использовании бентонитовой глины наблюдалось увеличение содержания углеводородов С1-С3 в составе газообразных продуктов на 10- 20%.

    Переглянути
  • КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ПИРОЛИЗ НЕФТЕШЛАМОВ

    Для окружающей среды на сегодняшний день все большую важность с экологической и экономической точки зрения приобретают процессы рециркуляции природных богатств. В 2010 году объем добычи нефти в Российской Федерации составил 495 миллионов тонн. При добыче, хранении, транспортировке и переработке нефти, а так же в случае аварийных потерь, доля нефтяных отходов может составлять до 8% от объѐма добычи. Нефтешламы образуются при строительстве нефтяных и газовых скважин, при промысловой эксплуатации месторождений, очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, а также при чистке резервуаров и другого оборудования. Образование и накопление нефтешламов приводит к загрязнению окружающей среды и вызывает нарушение экологической обстановки. Принимая во внимание ограниченность запасов нефти, актуальным является разработка эффективного метода переработки нефтешламов с получением газообразных и жидких энергоносителей. Наиболее перспективным методом переработки органического сырья в полезные продукты является каталитический пиролиз. Преимуществами этого метода является низкая чувствительность к составу сырья, низкие реакционные температуры и замкнутый цикл процесса переработки, что отвечает всем современным требованиям химического производства. Применение катализаторов пиролиза позволяет увеличивать выход и качество ценных продуктов, способствует улучшению управления процессом, а также снижению реакционной температуры процесса, что снижает стоимость котельного оборудования и процесса переработки. В настоящей работе исследован процесс каталитического пиролиза нефтешлама Каспийского месторождения в присутствии хлоридов металлов подгруппы железа и хлоридов щелочных металлов (Na, K). Процесс пиролиза проводился на экспериментальном стенде в среде азота с возможностью отбора проб и измерения объема и газообразных продуктов процесса. Интервал исследуемых температур процесса составлял 400 - 600 ºС. Получаемые газообразные продукты исследовались методами газовой хроматографии и калориметрии. Применение хлорида никеля приводило к увеличению содержания газообразных углеводородов С1-С3 по сравнению с некаталитическим процессом и использованием хлорида кобольта в 1,2 и 1,85 раз соответственно. Поэтому в зависимости от поставленных производственных целей возможно использование хлорида кобольта или никеля в качестве катализаторов процесса пиролиза нефтешламов. При использавание в качестве катализатора хлорида кобольта наблюдалась самая высокая степень конверсии в жидкие и газообразные топлива. Увеличение степени конверсии составило около 30% (масс.) по сравнению с некаталитическим пиролизом нефтешламов.

    Переглянути
  • ОСОБЛИВОСТІ ПОПЕРЕДНЬОЇ ПІДГОТОВКИ КАРТОПЛІ В ТЕХНОЛОГІЯХ СУШІННЯ

    Відомо, що хімічний склад картоплі залежить від сорту, місця вирощування, ґрунтових і кліматичних умов протягом вегетації і у великій мірі від застосовуваної агротехніки, зокрема від кількості і характеру добрив, які вносяться. Сухі речовини картоплі складають у середньому 20-22 % до її сирої маси. Різниця між вмістом сухих речовин в картоплі і його крохмалистістю (сума крохмалю і цукрів) є майже сталою величиною й коливається у незначних межах (від 6,75 до 7,25). Високий вміст сухих речовин сприяє отриманню високого виходу готового продукту, і, відповідно, зменшенню витрат сировини, палива, затрат праці і зниженню собівартості сушеного продукту[1]. Основною поживною речовиною картоплі є крохмаль, кількість якого доходить до 80 % по відношенню до сухої речовини. Крохмаль знаходиться в клітинах у вигляді круглих чи овальних зерен розміром від 0,05 до 0,1 мм. Вміст цукрі і їх співвідношення в бульбах залежить від сорту картоплі, ступеню її зрілості і умов зберігання. При зберіганні в умовах низької температури кількість цукрів збільшується. В картоплі міститься переважно глюкоза, у меншій кількості – цукроза і дуже небагато фруктози. Підвищена кількість цукрі небажана, оскільки пов’язана з додатковими втратами сухих речовин та погіршенням кольору й смаку сушеної картоплі. У свіжозібраній картоплі кількість цукрі відносно невелика. При зберіганні вона зростає, при чому пропорційно до зниження температури. Так при зберіганні бульб за температури повітря +10 °С вміст цукрів на протязі 2-3 місяців істотно не збільшується. При більш тривалому зберіганні температуру в овочесховищах знижують до + 5°С, що може призвести до збільшення кількості цукрів, кількість яких буде залежати від сорту. У цьому випадку для зменшення кількості цукрів рекомендовано витримати картоплю в сховищі за температури + 20°С. Вміст цукрів у підготовленій картоплі, яка надходить на сушіння буде залежати від способу підготовка. Так, при механічному способі підготовки сировини у результаті очищення, нарізання, промивання і бланшування стовпчиків чи кубиків парою вміст цукрі зменшується на 30 %. Але разом з цурками видаляються й вітаміни, амінокислоти та інші цінні компоненти. Механічний спосіб підготовки картоплі доцільний при підвищеному вмісті соланіну, який зосереджується в зовнішніх шарах і пагонах картоплі та надає їй специфічного неприємного присмаку. В інших випадках перевагу надають пароводотермічному способу попередньої підготовки [1]. Білок картоплі (туберін) має високу біологічну активність, містить всі незамінні амінокислоти, у тому числі й тирозин. При розрізанні бульби її м’якуш темніє внаслідок окислення тирозину й утворення темнозабарвлених сполук. Для запобігання цьому застосовують бланшування картоплі, яке можна проводити у воді чи гострою парою. Кожен з цих способів має свої переваги й недоліки. Так, при бланшуванні у воді разом з розчинними сухими речовинами втрачається значна кількість нітратів, які могли накопичитись в бульбах при вирощуванні. При бланшуванні парою втрати розчинних сухих речовин картоплі будуть значно меншими, але може погіршитись структура часточок, що призведе до утруднення процесу сушіння, збільшення кількості дріб’язку та погіршення якості готового продукту. Таким чином, вибір способу попередньої підготовки картоплі залежить від якості сировини та кінцевої мети отримання сушеного продукту з певними характеристиками.

    Переглянути
  • Вихревой теплообменник вращающейся печи

    Вращающиеся тепловые агрегаты барабанного типа – вращающиеся печи, нашли широкое применение во многих областях промышленности, где они используются как основные устройства в процессе обработки сырьевого материала. Однако наибольшее распространение они получили в цементной промышленности где они являются основными машинами в технологической линии. Известно, что промышленность строительных материалов является одним из главных потребителей топлива и занимает в экономике 3-4 место по показателю энергоемкости. Только на производство цемента в Украине ежегодно тратится более чем 3 млн т условного топлива. Вместе с тем, коэффициент его использования во вращающихся печах, которые являются основными потребителями топлива, крайне незначительный. Основная часть цементного клинкера обжигается в печах, тепловой КПД которых не превышает 55…60 %. Задача повышения эффективности использования таких агрегатов крайне актуальна, так как даже незначительное увеличение КПД даст большой экономический эффект [1].

    Эффективность применения вращающихся печей в значительной степени зависит от рационального использования топлива и правильного выбора конструктивных элементов, обеспечивающих надежную работу печи как теплового агрегата. Для интенсификации теплообмена между обжигаемым материалом и газовым потоком в печах устанавливают внутрипечные теплообменники, целью которых является равномерное распределение материала в созданных вихревых потоках печных газов для улучшения теплообмена между газом и материалом.

    В статье исследовалась конструкция вихревого теплообменника, содержа­щего встроенные в загрузочном конце вращающейся печи дугообразные сегменты, установленные на опоры в несколько рядов по длине печи (рис. 1). Дугообразные сегменты смонтированы с зазором и образуют несколько концентрических окружностей различного диаметра, причем сегменты выполнены с изменяющейся поперечной формой относительно хода движения газового потока, а опоры теплообменника выполненные в виде лопаток, установленных под углом к движению газового потока. Такая конструкция позволяет путем создания турбулентных пульсаций образовывать вихревые структуры, вызванные изменением направления движения носителя при прохождении его вдоль сегментов, что позволяет интенсифицировать теплообмен между газовым потоком и обрабатываемым материалом.

    Rotating drum thermal units – rotary kiln, are widely used in many industries, where they are used as the basic unit in the processing of the raw material. However, they have the greatest distribution in the cement industry where they are the main machines in the production line. It is known that the building materials industry is one of the major consumers of fuel and takes place in the economy of 4.3 in terms of energy consumption. Only the production of cement in Ukraine annually spends more than 3 million tons of oil equivalent. However, the rate of use in rotary kilns, which are major consumers of fuel, it is insignificant. The main part of the cement clinker is burned in furnaces, thermal efficiency of less than 55 … 60%. The problem of increasing the use of such units is extremely relevant, as even a slight increase in efficiency will give a major economic effect. [1]

    The effectiveness of the rotary kiln to a large extent depends on the rational use of fuel and the correct choice of design elements to ensure reliable operation of the oven as a heating unit. To intensify the heat transfer between the material and the searing gas flow in furnaces set vnutripechnye exchangers, whose purpose is the uniform distribution of the material in an eddy flow of furnace gases to improve heat transfer between the gas and the material.

    In this paper the structure of the vortex heat exchanger containing embedded in the kiln feed end arcuate segments mounted on legs in rows along the length of the furnace (Fig. 1). The curved segments are mounted with a gap to form several concentric circles of different diameters, and the segments are made with varying cross shape on the process gas flow, and support in the form of a heat exchanger made of blades set at an angle to the movement of the gas stream. This design by creating turbulent fluctuations form vortex structures due to changes in the direction of the media as it passes along the segments, which helps intensify the heat exchange between the gas flow and the work material.

    Переглянути
  • РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРЯМОТОЧНОЙ ГРАФИТАЦИИ НА ОАО "УКРГРАФИТ"

    Разработана численная теплоэлектрическая модель для расчета энергетической эффективности печи прямоточного нагрева заготовок при производстве электродной продукции. Выполнена численная оценка энергетических параметров экспериментальной печи прямоточного нагрева при графитации электродов прямоугольного сечения. Представлены результаты расчетов мощности источника питания печи и теплообменника для охлаждения токоподводов.

    Переглянути
  • РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОРПУСЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТЕПЛОВОГО АППАРАТА

    Разработаны математическая модель и алгоритм расчета для определения напряженно-деформированного состояния вращающейся печи с учетом массовых сил и термосиловых нагрузок в комплексной постановке. Расчетная модель позволяет моделировать работу не только корпуса, но и футеровки и определять как напряженно-деформированное состояние (НДС), так и эффективность работы ыутеровки как теплового элемента печи. Приведены пример решения для вращающейся печи 5×100 м и анализ результатов расчета.

    Переглянути