Реферат: Удосконалення робочих характеристик повітряних конденсаторів аміаку за наявності неконденсованих газів

Дисертація є рукописом.

Робота виконана на кафедрі холодильних установок Одеської державної академії холоду Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Мнацаканов Георгій Костянтинович , доцент кафедри холодильних установок Одеської державної академії холоду Міністерства освіти і науки України.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Живиця Володимир Іванович , професор кафедри електротехніки та електронних пристроїв Одеської державної академії холоду Міністерства освіти і науки України;

доктор технічних наук, професор

Радченко Микола Іванович , професор кафедри кондиціонування і рефрежерації Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України.

Захист дисертації відбудеться «____»___________ 2008 р., о_____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.41.087.01 при Одеській державній академії холоду Міністерства освіти і науки України за адресою: вул. Дворянська, 1/3, Одеса, Україна, 65082.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеської державної академії холоду за адресою 650082, м. Одеса, вул. Дворянська, 1/3.

Автореферат розісланий _____________ 2008г.

Вчений секретар

спеціалізованої ради Д.41.087.01.

Доктор технічних наук, професор Мілованов в.І.

ЗАГАЛЬНА характеристика роботи

Актуальність дослідження. Аміак і сьогодні залишається основним холодоагентом промислових холодильних установок і важливим продуктом хімічної технології. Тому зниження енерговитрат на вироблення холоду, підвищення екологічної і експлуатаційної безпеки аміачних холодильних установок є однією з актуальних проблем в технологіях великомасштабного виробництва, зберігання і використання аміаку, а вдосконалення роботи систем відведення теплоти конденсації – одним з напрямів її рішення.

Більше 50% перевитрати енергії при експлуатації аміачного холодильного устаткування пов'язано з додатковими енергетичними витратами в холодильному циклі, обумовленими підвищеними температурами конденсації, з них 25% енергетичних втрат викликано наявністю неконденсованих газів (НКГ). Проте експлуатація крупних промислових холодильних установок, обладнаних потужними системами відведення теплоти конденсації, практично неможлива без надходження НКГ.

Аміачні конденсатори з використанням екологічно безпечного повітря, як охолоджувальної середи, запаси якого в природі до того ж необмежені, знаходять широке застосування в холодильних установках хімічної, нафтової, харчової і інших галузей промисловості. Тому удосконалення робочих процесів крупних повітряних конденсаторних комплексів є однією з пріоритетних задач розвитку промислових аміачних холодильних установок. Дослідження роботи таких комплексів в широкому діапазоні режимних параметрів за наявності НКГ не проводилися, а існуючі системи відведення НКГ не забезпечують їх енергетично ефективну і екологічно безпечну експлуатацію з мінімальними викидами аміаку. Створення ж конденсаторних комплексів з надійними системами відведення НКГ стримується відсутністю даних по впливу НКГ на теплообмін при конденсації аміаку в горизонтальнотрубних повітряних конденсаторах і особливостями експлуатації аміачних конденсаторних комплексів в цілому, обумовлених наявністю НКГ, без чого неможлива раціональна організація їх робочих процесів. Це зумовило необхідність рішення науково-прикладної задачі удосконалення робочих процесів конденсаторних комплексів, що забезпечують інтенсивний теплообмін, надійне відведення неконденсованих газів, а також енергетично ефективну і екологічно безпечну експлуатацію крупних промислових аміачних холодильних установок.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до Закону України «Про енергозбереження» від 1.07.1994 г.; Ухвал Кабінету Міністрів України №148 від 5.02.1997 р. «Про комплексну державну програму енергозбереження Україні» №583 від 14.04.1999 р. «Про Міжвідомчу комісію із забезпечення виконання Рамкової Конвенції ООН про зміну клімату»; №206 від 22 лютий 2006 р. «Про затвердження Порядку розгляду, схвалення та реалізації проектів, спрямованих на зменшення обсягу антропогенних викидів або збільшення абсорбції парникових газів згідно з Кіотським протоколом до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату».

Метою наукового дослідження є підвищення енергетичної ефективності і екологічної безпеки експлуатації конденсаторних комплексів промислових аміачних холодильних установок, які відзначаються надходженням великої кількості неконденсованих газів, шляхом раціонального управління потоками парогазової суміші, що забезпечує інтенсивний теплообмін і ефективне видалення неконденсованих газів з мінімальними втратами аміаку.

Основні завдання наукового дослідження :

– отримати експериментальні дані щодо впливу неконденсованих газів на ефективність роботи конденсаторних комплексів промислових аміачних холодильних установок;

– встановити закономірності і особливості процесів конденсації аміаку в горизонтальнотрубних повітряних конденсаторах за наявності неконденсованих газів;

– виявити закономірності впливу великих концентрацій неконденсованих газів на режимні параметри повітряних конденсаторів аміаку;

– розробити математичну модель конденсації аміаку усередині горизонтальних труб за наявності неконденсованих газів;

– створити методичну базу проектування конденсаторних систем і апаратів з урахуванням впливу неконденсованих газів на процеси конденсації;

– розробити принципи раціональної організації робочих процесів аміачних конденсаторних комплексів і схемно-конструктивні вирішення систем ефективного видалення неконденсованих газів, які ці принципи реалізують.

Об'єктом дослідження є повітряні горизонтальнотрубні конденсаторні комплекси промислових аміачних холодильних установок.

Предметом досліджень є процеси теплообміну при конденсації аміаку із парогазових сумішей в горизонтальнотрубних повітряних конденсаторах з відведенням неконденсованих газів.

Методи дослідження: метод термодинамічного аналізу холодильних циклів аміачних установок, метод кінцевих елементів і теорія подібності при розрахунку тепловіддачі аміаку, що конденсується, експериментальні дослідження і обробка дослідних даних проводилися з використанням сучасної вимірювальної апаратури (термометрів опору типа Ni-120R5H-RTD (Sandelius) з температурними перетворювачами (DEVAR), інтелектуального п'єзорезистивного вимірювального перетворювача тиску (HoneywellSmartPressureTransmitterSTG-94), тепловізора «ThermaCAMP60» (FLIRSystems), автоматичної системи управління технологічним процесом (АСУТП) на базі мікропроцесорних контролерів Honeywell та ССС (CompressorControlCorporation) і створеного автором на його основі програмного регулювальника, яким по температурі і тиску визначали концентрацію НКГ в лінійному ресивері), вимір концентрації НКГ також здійснювався методом, заснованим на необмеженій розчинності аміаку у воді.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--