авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ «УКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ...»

-- [ Страница 3 ] --

Расчетное повышение температуры абсорбента, вызванное конденсацией пара из абсорбируемых газов составило 30С, что существенно не изменяет температурный режим работы установки. При этом было отмечено, что введение парового потока спутно относительно увлажняемого газового потока может быть осуществлено с достижение эффекта эжектирования и повышения напора увлажняемого газа.

При выбранных условиях проведения эксперимента приращение напора паро-газового потока за счет ввода пара составило порядка 2-4%.

Эффективность введения пара в газовый поток предполагалось оценивать по © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

конечной концентрации выбрасываемых в атмосферу газов и по концентрации SO2 в абсорбенте.

Схема установки для получения сернистой кислоты с узлом ввода конденсирующего пара показана на рис.3. Установка отличалась от действующего аналога наличием парового эжектора 6, устанавливаемого перед абсорбером первой ступени 4.

Рис. 3. Установка с паровым эжектором для получения сернистой кислоты:

1 – загрузочный бункер;

2 – печь сжигания серы;

3 – камера дожига;

4 – абсорбер первой ступени;

5 – абсорбер второй ступени;

6 – паровой эжектор;

– воздуходувка;

8 – воздушный эжектор При исследованиях обеспечивались технологические параметры процесса производства, установленные технологическим регламентом предприятия. При этом расход абсорбируемого газа составлял около м3/сек (700 кг/час), расход абсорбента около м3/сек (31,25 м3/час), для каждой серии опытов эти параметры поддерживались на постоянном уровне. В серии контрольных экспериментов паровой эжектор 6 был отключен, в экспериментах с подачей пара газовый эжектор 8 был отключен и в эжектор 6 подавался пар. Контроль эффективности абсорбции осуществляли по концентрации газовых выбросов после абсорбера 5 с помощью газоанализатора ГУ-2. Контролировалась также концентрация в абсорбенте. В качестве параметра, характеризующего уровень подачи пара в газопровод, использовался параметр относительного приращения напора Р.

Пробные пуски пара в привели к интенсивному отделению пылевых осадков от стенок газопровода, что привело к временному нарушению работы печи и одновременно позволило очистить технологические линии.



Установлено, что сочетание непрерывного процесса абсорбции с периодическим процессом замочки зерна не позволяет обеспечить постоянства параметров процесса, что в свою очередь приводит к изменениям концентрации сернистого ангидрида в выбросах. Подача пара вызвала увеличение расхода воздуха, подаваемого в печь, что обусловлено как эффектом эжекции, так и © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

улучшением естественной тяги в системе. В связи с этим целесообразно рассмотреть возможность полного отключения газовых эжекторов на выходе из колонны второй ступени, при использовании паровой эжекции на входе в колонну первой степени абсорбции.

Данные экспериментов представлены в табл.1.

Таблица 1.

Результаты экспериментальных исследований абсорбции сернистого ангидрида с использованием парового эжектора № Режим Концентрация в (Р) выбросах,мг/м 1 Паровая эжекция 0,010 278, 2 0,025 267, 3 0,035 222, 4 0,046 138, 5 0,058 216, 6 0,072 254, 7 Газовая эжекция 577, Анализ данных таблицы показывает, что при эжекции пара существует определенный уровень его оптимальной подачи, находящийся в интервале 4 5% относительного приращения напора. Дальнейшее увеличение подачи пара приводит к неприемлемому росту температуры в зоне абсорбции, что отрицательно сказывается на эффективности процесса в целом.

АППАРАТУРНО-КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИБЕЗОПАСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УЛАВЛИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ Юшко В.Л., Русалин С.М., Кузьмина В.В.

ГВУЗ УГХТУ (г. Днепропетровск) polet1@a-teleport.com Ежегодно по различным оценкам [1] в атмосферу планеты выбрасывается 50...90 млн. т углеводородов. Значительная часть этих выбросов приходится на предприятия нефтеперерабатывающей и нефтегазодобывающей отраслей промышленности. Удельные потери углеводородов на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) различных стран мира составляют 1,1...1,5 кг на 1 т продукта [1]. Актуальной задачей является разработка технологий улавливания легких углеводородных фракций и их последующего использования в энергетических целях.

Решение задачи улавливания, сбора, хранения и последующего использования легких углеводородных фракций актуально для следующих производств:

- при производстве биогаза;

- в мини - НПЗ для сокращения или исключения сброса углеводородных газов в атмосферу;

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

- при утилизации свалочного газа;

- при пиролизной переработке отработанных шин и твердых бытовых отходов.

Авторами предложено технологическое и аппаратурное оформление улавливания и последующего использования легких углеводородных фракций разнообразного состава.

В общем случае в состав газовой фазы входит широкий спектр компонентов: метан, этан, пропан, бутан, пропилен, бутилен, пентан, гексаны, азот, водород, СО, СО2 и др. Данное технологическое и аппаратурное оформление позволяет обрабатывать различные сочетания смесей газов Предлагаемая технология включает следующие стадии (рис. 1):





- абсорбция углеводородов холодной бензиновой или керосиновой фракцией;

- улавливание и хранение «тяжелой (жирной)» газообразной фракции в низконапорных газгольдерах;

- компримирование отдельных компонентов газообразной фракции в многоступенчатом компрессоре с получением различных сжатых, сжиженных углеводородных газов, фракций;

- улавливание и хранение нескомпримированной легкой газообразной фракции в низконапорных газгольдерах;

- выработка электрической энергии в электрогазогенераторных установках.

Автором предлагается следующее аппаратурное оформление данной технологии. Для стадии абсорбции углеводородов холодной бензиновой или керосиновой фракцией целесообразно использовать вертикальный противоточный тарельчатый колонный аппарат. Поток попутных газов поступает в нижнюю часть абсорбера. Холодная бензиновая фракция из соответствующего холодильника поступает в верхнюю часть абсорбера и по тарелкам абсорбера стекает вниз, контактируя и абсорбируя углеводородный газ. Несконденсироваашаяся газовая фаза далее поступает по трубопроводу на газгольдер. Давление в абсорбере атмосферное.

Аппаратурное оформление стадии улавливания и хранения «тяжелой (жирной)» газообразной фракции затрудняется тем, что избыточное давление в линии нагнетания весьма невелико – в пределах 100…200 мм. вод. ст. Это затрудняет использование металлических газгольдеров с плавающей крышей.

По нашему мнению, целесообразно применить мягкие резервуары газгольдеры ООО НПИК «Зирка». Данные газгольдеры разработаны предприятием «Зирка» совместно с Государственной организацией “Комбинат “Звезда”, Запорожской государственной инженерной академией, при участии Института транспорта нефти (г. Киев), УкрНИИОГаз (г. Запорожье), ГосНИИ ТБ химических производств (г. Северодонецк), Харьковской пожарной Академии, ПО “Южмаш”, ОАО Мелком. Система предназначена для улавливания и утилизации паровоздушной смеси, образующейся при наливе в железнодорожные и автоцистерны, танкера и другие емкости, а также при заправке топливных баков автомобилей. Система предотвращает выбросы © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

(потери) паров нефтепродуктов в атмосферу на НПЗ, нефтебазах, АЗС.

Установки сертифицированы и разрешены к применению в системах улавливания и утилизации паров нефтепродуктов на объектах нефтегазовых комплексов Украины и Российской федерации.

Рис. 1. Блочная схема установки улавливания легких углеводородных фракций.

А1 – абсорбер, Г1 – газгольдеры тяжелого газа (I очередь), К1 – компрессор, Г – газгольдеры легкого газа (II очередь), ЭГ – электрогазогенератор, ПЭ – потребитель электроэнергии. 1,4 – бензин до и после абсорбции, 2,3 – тяжелый газ до и после абсорбции, 5 – дивиниловая фракция, 6 – бутановая фракция, 7 – пропановая фракция, 8 – легкий газ (метан-этановая фракция), 9 – произведенная электроэнергия Газоуравнительные системы с использованием мягких резервуаров газгольдеров испытаны предприятием «Зирка» и введены в эксплуатацию с 2002 года в нефтегазовом комплексе Украины, согласно рекомендациям ОАО ”Института транспорта нефти” (протокол технического совета по вопросу “Внедрение новых технологий по сбережению светлых нефтепродуктов” от 29.10.2002 г.) и соответствуют требованиям ВБН В. 2.2-58.1-94 и ВБН В. 2.2 58.2-94.

Комплекс для резервуарного парка включает в себя газоуравнительную систему с использованием мягких резервуаров-газгольдеров, изготавливаемых из газо- и жидкостенепроницаемого антистатического материала. Газгольдеры размещаются как на любом пригодном для этих целей участке резервуарного парка, так и внутри резервных резервуаров. В них поступает парогазовая смесь из внутренней полости резервуаров хранения при повышении температуры в последних за счет естественного нагрева (малые дыхания) в течение дневного времени суток, а также при больших дыханиях в процессе заполнения топливом резервуаров. Пары возвращаются обратно в резервуары при снижении температуры их газового пространства в вечернее и ночное время или при отпуске продукта потребителям. Подобные системы используются как на нефтебазах, так и на АЗС.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Авторами настоящего сообщения предложено использовать данные мягкие резервуары для приема и временного хранения не только паров бензина, но и для приема и хранения углеводородных газов сложного состава, насыщенных неконденсирующимися в нормальных условиях. компонентами.

Также возможно использовать резервуар с гибкими вставками [2].

Внутрь специального резервуара помещается пленочная перегородка, герметично закрепленная по экваториальному периметру или по стенкам, разделяющая резервуар на 2 части герметичную и сообщающуюся с атмосферой. Герметичная часть служит газгольдером.

Стадию компримирования компонентов газообразной фракции из мягкого резервуара целесообразно проводить в многоступенчатом компрессоре с получением различных сжатых, сжиженных углеводородных газов, фракций.

Возможно использовать компрессорную установку, выпускаемой ОАО “Мелитопольский компрессор” “МелКом”, концерна “Укрросметалл”.

Компрессорная установка снабжена теплообменниками со сливными устройствами, автоматической системой отвода конденсата, емкостью для накопления конденсата и насосом для перекачки конденсата. Принцип действия основан на 3-ступенчатом сжатии паро-воздушной смеси с последующим охлаждением. Компрессор позволяет получить и осуществить нагнетание в баллоны для сжиженных углеводородных газов 3 фракции: пропановую, бутановую и дивиниловую. Возможно осуществить смешение фракций и получить товарную продукцию - «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления» по ГОСТ 20448 или «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта» по ГОСТ 27578.

Далее нескомпримированную легкую газообразной фракцию возможно направить в низконапорные мягкие газгольдеры второй очереди. Данная газообразная фракция представляет собой в основном метан- этановую смесь разбавленную азотом, водородом, СО, СО2.

Авторами данного сообщения впервые предложено организовать перемещение газов в 2 очереди, с использованием мягких газгольдеров для приема и хранения метан-этановой фракции. Далее данный газ затем может использоваться в газоэлектрогенераторных установках для выработки электроэнергии.

В качестве электрогазогенератора можно использовать газовые электростанции фирмы GRAND-PRESTIGE. Электростанции могут работать на сжиженном и природном газе мощностью от 0,7 до 5 кВт. Это экологически чистые, надёжные и современные электростанции для автономного и резервного электроснабжения.

Использование данных электростанций даёт потребителю ряд весомых преимуществ перед дизельными электростанциями и бензиновыми электрогенераторами. Использование газовых генераторов позволяет владельцу быть независимым от плановых и аварийных отключений электроэнергии, а зачастую и вовсе отказаться от услуг поставщиков электроэнергии. Для большей электропроизводительности могут использоваться газовые электростанции фирмы FG Wilson мощностью до 500 кВт.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Авторами на производственной площадке ООО НПИК «КораллИнвест Технологии» совместно с сотрудниками данного предприятия апробирована данная технология в опытно-промышленном варианте. Опытно-промышленная установка включала колонный абсорбер емкостью 800 л, мягкий резервуар очереди объемом 6 м3, трехступенчатый компрессор «Мелком», мягкий резервуар 2 очереди объемом 4 м3. Разработана оригинальная конструкция многоуровневой компоновки резервуаров на подвижной платформе.

Исследования проведены на исходном газе, включающем компоненты, приведенные в табл. 1.

Таблица 1.

Массовый состав газовой фазы из реактора Вещество % массовые Метан-этановая фракция Метан 34, Этилен 6, Этан Пропан-Бутановая фракция Пропан 15, Пропилен мало Изо-бутан 3, Н-бутан+бутилен 20, Изо-пентан Н-пентан 3, Остальные мало Опытные испытания показали работоспособность данной установки, перспективность данной технологии и правильность выбора направления аппаратурного оформления. Созданная технология обладает высокой степенью технологической гибкости, легкой трансформируемостью, может обрабатывать углеводородные газы различного состава. Наличие энергетического блока позволяет локально решать проблемы выработки электроэнергии.

Литература:

1. Кавнев Г.М., Моряков Н.С., Загвоздкин В.К., Ходякова В.А. Охранана воздушного бассейна на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии в связи с переходом на новые экономические методы управления. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1989. (Тем. обзор).

2. Патент Украіни 51104А. Резервуар. Юшко В.Л., Русалін С.М. и др. В65D88/00, B65D90/00/-2002010012;

заявл. 03.01.2002;

опубл. 15.11.2002. Бюлетень № 11.

3. Русалин С.М., Юшко В.Л., Кузьмина В.В. Разработка технологии улавливания легких углеводородных фракций и их последующее использование в энергетических целях. 3-я Научно-практическая конференция «Новые технологии энергоснабжения и энергосбережения в промышленности и ЖКХ» в рамках 7-й специализированной выставки энергетики, энергосбережения и электротехники «ЭНЕРГОПРОМ-2008», 19-20 марта 2008 г., Днепропетровск. – С. 23- © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

ОЦІНКА МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ВІБРАЦІЙНИХ ГРАНУЛЯТОРІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ МІКРОГРАНУЛ Скиданенко М.С., Іванія А.В., Артюхов А.Є., Склабінський В.І.

Сумський державний університет (м. Суми) skidanenko@pohnp.sumdu.edu.ua В сучасних технологічних процесах все більше зростає попит на гранульовану продукцію монодисперсного складу, що пов’язано з розвитком галузей промисловості, які мають необхідність в використанні мікрогранул.

Сфера застосування монодисперсних гранул надзвичайно широка.

Основні галузі які потребують та використовують мікрогранули: медичні та біотехнології (медичні мікродозатори, мікрокапсулювання лікарських препаратів і вітамінів);

електроніка та промислові системи відображення інформації (пристрої електрокраплеструменного друку, автоматизована пайка та нанесення рельєфу);

отримання нових матеріалів (мікрогранул з металів і сплавів складного складу, включаючи рідкісноземельні, монодісперговане ядерне паливо, полімерних мікрогранул, в тому числі багатошарових, отримання гранул біологічно цінних компонентів і т.п.);

космічна енергетика (космічний крапельний радіаційний холодильник-випромінювач);

кріогенні корпускулярні мішені для прискорювальної техніки.

Технологія одержання монодисперсних мікрогранул дає можливість вирішити ряд, індустріальних, медичних, біотехнологічних і інших галузевих завдань. Виникають нові пропозиції по використанню мікрогранул в різних галузях науки і техніки. Існуючий в теперішній час спосіб створення крапель в грануляторах з послідуючим охолодженням і кристалізацією в грануляційних вежах не може забезпечити виготовлення монодисперсних мікрогранул в діапазоні розмірів 50-500 мкм зі ступенем монодисперсності 96%. Враховуючи це, актуальною задачею є обґрунтування можливості використання грануляторів розчинів і розплавів для одержання монодисперсних мікрогранул та дослідження гідромеханічних характеристик таких пристроїв.

В природних умовах причиною розпаду струменя на краплі є нестійкість рідкого циліндра, який піддається дії капілярних сил і випадкових вісесиметричних сил. Випадкове порушення форми циліндричної поверхні струменя, причиною якого може бути струс ємності, радіальний рух рідини в струмені, вплив навколишнього повітряного простору приводить до утворення перетяжок в місцях первинних сил які порушують рівновагу струменя. Сили, які приводять до розпаду струменя на краплі, повинні розташовуватись одна від одної на відстані довжини окружності струменя. Такі висновки випливають з енергетичних умов: загальна поверхня утворених крапель повинна бути дещо меншою, ніж поверхня струменя, з якого утворюються краплі. При розпаді струменя частина поверхневої енергії витрачається на переміщення частинок рідини. Існує відстань між двома сусідніми силами які виводять струмінь з рівноваги (довжина хвилі), при якій відбувається більш швидкий розпад струменя на краплі. Величина сил, які приводять струмінь з малим діаметром до розпаду під дією капілярних сил збільшується в 1000 разів за 1/40 с. Швидке © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

розбиття струменів малого діаметра на краплі відбувається під дією вельми малих початкових сил, які приводять до розпаду струменя.

Для проведення досліджень по вивченню питання оптимального способу диспергування монодисперсних крапель створено експериментальну установку.

Установка для дослідження процесу розпадання окремого струменя на краплі та їх диспергування в інертне середовище складається з наступних елементів:

реактор, термостат і збірники. Були проведені досліди для отримання монодисперсних гранул на основі розчину агар-агару з різною концентрацією і в’язкістю. Робоча рідина з певною температурою поміщається в реактор, після чого відбувається розпадання струменя на краплі та диспергування розчину в інертне середовище. Утворені сферичні краплі розміром 400-1000 мкм направляються в збірник мікрогранул, який заповнений холодним рідким маслом, де вони витримуються певний час для надання гранулам правильної сферичної форми. Одержані мікрогранули відводяться із збірника мікрогранул шляхом вилучення перфорованої перегородки, промиваються від масла і в подальшому кристалізуються під дією атмосферного повітря. Під час промивки та кристалізації гранули зберігають сферичну форму. Розмір гранул складає 300-800 мкм. Гранули, які одержані таким шляхом, мають невисоку монодисперсність.

При накладанні сторонніх джерел коливань з постійною частотою спостерігається збільшення монодисперсності та відсоткового вмісту гранул товарної фракції після охолодження і кристалізації крапель.

Отримані результати повинні дати можливість більш обґрунтовано підійти до питання вибору оптимальної конструкції грануляційного обладнання та гідромеханічних показників пристроїв для отримання гранульованого продукту з заданими характеристиками. Подальші дослідження повинні виявити вплив гідромеханічних чинників на формування мікрогранул різних фракцій та відпрацювання технологічних і конструктивних параметрів роботи гранулятора в залежності від необхідного розміру товарної фракції в промислових умовах.

ВЛИЯНИЕ НАГРУЗОК И СКОРОСТЕЙ СКОЛЬЖЕНИЯ НА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРРАКТЕРИСТИКИ ПАРЫ ТРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИТ – СТАЛЬ Кабат О.С., Сытар В.И., Митрохин А.А., Волошин А.В.

ГВУЗ УГХТУ (г. Днепропетровск) amber_ru@mail.ru Узлы трения машин и механизмов эксплуатируются при различных нагрузках и скоростях, которые непосредственно влияют на значения коэффициента трения и износ трущихся деталей.

Актуальной задачей является исследование влияния уровня нагрузок и скоростей скольжения на триботехнические характеристики деталей машин и механизмов, находящихся во фрикционном взаимодействии.

Для исследований были выбраны разработанные нами полимерные композиционные материалы, которые обладают высоким уровнем триботехнических характеристик при трении со сталью. В состав этих © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

композитов входят ароматический полиамид (фенилон С2) и кремнеземистые материалы (силикогель и бентонит).

Исследования влияния режимов эксплуатации на триботехнические характеристики пары трения полимерный композит-сталь показали, что при повышении нагрузки наблюдается уменьшение коэффициента трения и увеличение износа исследуемых композитов.

а б в г Рис. 1 Поверхности отклика (а,в) коэффициента трения (fTP) и (б,г) интенсивности линейного износа (Ih) композита фенилон С2 + кремнеземистый материал от нагрузки (Р) и скорости скольжения (V): а,б – силикагель;

в,г – бентонит.

Установлено, что исследуемые материалы стабильно работают при нагрузках до 1,5 МПа и скоростях скольжения до 1,25 м/с. При большем уровне нагрузок и скоростях скольжения наблюдается значительный рост износа, что обусловлено повышением температуры на поверхности трения и соответственно перегревом самого узла трения.

Для разработанных композитов получены математические зависимости, которые описываю влияние уровня нагрузок и скоростей скольжения на коэффициент трения и износ пары трения полимерный композит-сталь.

Полученные уравнения имеют следующий вид:

- для материала фенилон С2 + силикагель f ( P,V ) 0,037 V 2 0,402 P 2 0,056 P V 0,042 V 1,133 P 0, ;

2 I ( P,V ) 11,68 V 1,857 P 22,48 P V 22,808 V 13,334 P 16, ;

- для материала фенилон С2 + бентонит f ( P,V ) 8,8 10 3 V 2 0,301 P 2 0,044 P V 0,123 V 0,841 P 0, ;

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

I ( P,V ) 22,56 V 2 2,943 P 2 10,16 P V 36,712 V 4,386 P 13, ;

f где – коэффициент трения;

Ih – интенсивность линейного износа, 10 м/м;

P – нагрузка, МПа;

V – скорость скольжения, м/с.

Полученные уравнения можно использовать для нахождения значений коэффициента трения и интенсивности линейного износа, композитов фенилон С2 + кремнеземистый материал (силикагель, бентонит) при исследуемых нагрузках и скоростях скольжения.

ВПРОВАДЖЕННЯ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ ТА ТРИГЕНЕРАЦІЙНИХ МАШИН У ХІМІЧНУ ПРОМИСЛОВІСТЬ Білявський М.Л.

Дочірня компанія «Укртрансгаз» НАК «Нафтогаз України»

belmaxis@rambler.ru В сучасних умовах розвитку економіки України існує необхідність впровадження енергозберігаючих машин та технологій, перш за все, в тих галузях та на тих підприємствах, що є найбільшими споживачами енергоносіїв:

металургійні, хімічні та коксохімічні, машинобудівні підприємства, підприємства теплоенергетики та житлово-комунального господарства, установи бюджетної сфери.

Аналізуючи існуючий потенціал науково – практичних розробок у галузі енергозбереження слід відзначити, що на сьогоднішній день для забезпечення економії паливно-енергетичних ресурсів, надійності функціонування усієї енерго-технологічної системи і захисту навколишнього природного середовища провідні вчені та фахівці у галузі енергозбереження пропонують провести модернізацію вітчизняної промисловості шляхом вирішення наступних задач:

структурна перебудова з метою стабілізації і зниження енергоспоживання, в основному, за рахунок зниження частки енергоємних виробництв і процесів;

зниження енергоємності і матеріалоємності при виробництві чорних металів та іншої продукції;

удосконалення існуючих технологічних процесів і оптимізація режимів, автоматизація і упровадження систем управління;

розробка нових енергозберігаючих і безвідходних технологій, обладнання і апаратів;

заміна природного газу альтернативними видами палива (вугілля, продукти газифікації вугілля і мазуту);

розширення використання вторинних енергетичних ресурсів, насамперед, теплових;

відновлення практики використання у виробництві коксового та доменного газу замість природного газу;

впровадження автоматизованих систем контролю та обліку споживання паливно-енергетичних ресурсів;

впровадження ресурсозберігаючих технологій обробки металу різанням – лазерною, плазмовою, електроерозійною, водоструминною різкою, що забезпечує скорочення відходів металу на 13-20%;

технічне переозброєння ливарного виробництва, тощо.

Слід відмітити, що особлива увага не приділяється питанням пов’язаним з розробкою та впровадження перспективних когенераційних та © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

тригенераційних машин, що порівняно з існуючими організаційно – технічними заходами спрямованими на економію паливо – енергетичних ресурсів дозволяють суттєво спростити та забезпечити енергетичну автономність виробничих процесів. Тому, в даній роботі була поставлена задача наукових досліджень: розробити прогресивні технологічні схеми роботи когенераційних та тригенераційних машин для впровадження у хімічній промисловості та інших галузях економіки.

Відомо, що когенерація є високоефективним використанням первинного джерела енергії - газу, для здобуття двох форм корисної енергії - теплової та електричної. Головна перевага когенерації перед традиційними теплоелектростанціями полягає в тому, що перетворення енергії тут відбувається з більшою ефективністю, оскільки система когенерації дозволяє використовувати потенціал тепла, яке звичайно просто втрачається.

Як свідчить проведений аналіз літературних джерел існує багато переваг когенераційних машин і технологій, наприклад когенераційні машини характеризуються близькістю до споживача, відсутністю необхідності в дорогих лініях електропередач і підстанціях, екологічною безпекою, мобільністю, легкістю монтажу та подальшої експлуатації.

Автором пропонується взяти за основу когенераційну машину на базі традиційного чотирициліндрового двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), в якому два циліндри працюють у якості компресора теплового насоса, а інші два циліндри служать приводом, компресора і електрогенератора. В процесі роботи ДВЗ, утворюється тепло. В даній когенераційній машині, на відміну від традиційних підходів, тепло відпрацьованих газів, являється робочим тілом теплового насоса, якими є циліндри двигуна внутрішнього згорання. У процесі випуску гарячі відпрацьовані гази потрапляють у проміжний теплообмінник де віддають енергію охолоджувальній рідині, після чого, охолоджені до певної температури гази засмоктуються компресором. У циліндрах компресора, під час стиску, гази розігріваються до високої температури де одночасно відають теплову енергію сорочці охолодження двигуна. Після виходу газів з компресора, у фазі розширення, температура газів різко понижається, у зв’язку з проходженням ізотермічного процесу.

В результаті компресування відпрацьованих газів вдається понизити температуру відпрацьованих газів що викидаються в атмосферу, тим самим підвищити коефіцієнт корисної дії когенераційної машини по критерію виробництва тепла. Одночасно надлишок потужності механічної енергії когенераційної установки, використовується для виробництва електроенергії.

Розроблена технологічна схема роботи когенераційної машини передбачає використання в якості палива шахтного метану, природнього або піролізного газу, що робить такі машини широкоуніверсальними та економними.

Технологічна схема роботи тригенераційної машини в основному ґрунтується на принципі роботи когенераційної машини, який викладено вище, але з додатковим застосуванням вихрової труби і відрізняється тим, що відпрацьовані гази когенераційної машини, які виходять в атмосферу поступають у вихрову трубу, де відбувається розподіл теплової енергії на два © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

потоки холодний та теплий. Причому, холодний потік використовується за службовим призначенням, в різноманітних системах охолодження, а теплий потік після теплообміну з охолоджувальною рідиною виходить в атмосферу.

Таким чином, реалізація тригенераційних машин дає можливість одночасно генерувати холод, теплову та електричну енергію. Особлива необхідність в таких машинах у газовій промисловості, при транспортуванні природного газу, а саме при роботі компресорних станціях, де потрібно безперервно забезпечувати осушення та охолодження транспортного газу.

Слід відзначити, що потужність розроблених когенераційних та тригенераційних машин залежить від потужності обраного за основу двигуна внутрішнього згорання та їх кількості. Крім того, розглядувані машини можуть бути виготовлені стаціонарними або пересувними, в залежності від існуючої виробничої задачі.

Результати наукових досліджень апробувались на всеукраїнських і міжнародних конференціях та були підтримані на засіданні комісії по газотурбінним установкам та електроприводу відділення фізико – технічних проблем енергетики Національної академії наук України.

По результатам проведених наукових досліджень отримано один патент України на винахід, подано п’ять заявок на видачу охоронних документів інтелектуальної власності України та Російської Федерації, отримані позитивні рішення.

Крім того, планується провести техніко – економічний аналіз розроблених когенераційних та тригенераційних машин із зарубіжними аналогами з метою визначення подальших напрямків удосконалення.

Отже, наведені результати наукових досліджень створюють підгрунття для розробки наукових основ проектування, моделювання, виготовлення і ремонту прогресивних когенераційних та тригенераційних машин з метою ефективного впровадження в стратегічні галузі економіки, в тому числі хімічну промисловість.

В подальших дослідженнях планується розробити термодинамічні моделі роботи когенераційних та тригенераційних машин з метою визначення оптимальних режимів їх роботи по критерію максимальною продуктивності корисної роботи.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Глава 3. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ И МАССОПЕРЕНОСА В РЕАКЦИОННО МАССООБМЕННОМ ОБОРУДОВАНИИ СУЧАСНІ МЕТОДИ Й ТЕХНОЛОГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРОДИНАМІКИ ТА МАСОПЕРЕНОСУ В РЕАКЦІЙНО МАСООБМІННОМУ ОБЛАДНАННІ Юшко В.Л., Щелкіна І.О.

ДВНЗ УДХТУ (м. Дніпропетровськ) Гідродинаміка як наука про рух рідинних і газових потоків має свою давню історію розвитку, починаючи з винаходів Архімеда, Вітрувія, Леонардо да Вінчі і закінчуючи науковими і винахідницькими розробками нашого часу.

Наразі важко назвати області науки й техніки, де б не використовувались наробки гідродинаміки.

Характер руху потоків рідини в гідродинаміці розглядається в тісному поєднанні з конструктивними елементами (апаратами), через які проходять ці потоки. Тому гідродинамічна оцінка такого поєднання дає можливість вже на стадії ескізного проектування апаратури наблизитись якомога більше до бажаних показників.

Оцінка гідродинамічної обстановки в контактному апараті дозволяє:

- забезпечити необхідне направлення й розподіл потоків;

- визначити допустимі швидкості руху потоків;

- запобігти присутності в апараті застійних зон, корозійного та ерозійного зношування;

- визначити діапазони стійкої роботи.

Дані з гідродинаміки потоків використовуються при визначенні кінетики тепло- й масообміну в апараті.

Як результат, забезпечується робота апаратури в інтенсивному режимі за оптимальних технологічних параметрів.

Наголосимо на тому, що режими руху рідинних потоків визначають за критерієм Рейнольдса (ламінарний рух, Re2300;

перехідний рух, 2300Re10000;

турбулентний рух, Re 10000).

Для практичних розрахунків використовують:

- рівняння безперервності або суцільності потоку рідини (рівняння Ейлера й Нав’є-Стокса);

- рівняння енергетичного балансу потоку рідини (рівняння Бернуллі);

- рівняння балансу кількості руху.

У наші часи, незважаючи на високий розвиток прикладної математики й комп’ютерної техніки, для оцінки гідродинамічної обстановки в апараті широке застосування продовжують мати критеріальні рівняння подібності.

Так, гідродинамічну подібність течії рідини характеризують критерії Рейнольдса, Фур’є, Вебера, Галілея, Архімеда.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Для характеристики руху твердих тіл у рідині (газі) використовують критерії Рейнольдса та закон Стокса.

Рух рідини через пористі, зернисті й тверді матеріали оцінються критерієм Рейнольдса, Архімеда ті ін.

Особливе місце в гідродинаміці хімічних апаратів займає питання визначення моделі руху потоків по апаратах. Як добре відомо, існують дві ідеальні моделі руху потоків – модель ідеального змішання і модель ідеального витіснення. Всі інші моделі займають проміжне значення. Для визначення таких моделей широко застосовується метод С-кривих, уперше описаний в роботах Левеншпіля і розвинутий школою Кафарова.

Класична гідродинаміка передбачає безперервність або суцільність рідко фазного потоку. Але часто в промисловості за визначених умов рідко фазні потоки втрачають свою суцільність. Причинами цього можуть бути різні фактори. Серед них:

1) підвищення температури потоку з утворенням парогазової фази у вигляді окремих включень;

2) часткове випарювання потоку в результаті зниження в потоці статичного тиску і надмірного зростання швидкості потоку та його швидкісного напору;

3) одночасна дія першого та другого факторів;

4) розрив потоку, наприклад, під дією акустичних коливань.

Перераховані тут чотири причини втрати суцільності рідко фазного потоку породжені явищем, яке в науці та техніці називається кавітацією.

Явище кавітації було відоме давно, але тільки з початку 20-го століття і особливо в наші часи це явище почали системно досліджувати і результати використовувати в техніці.

Кавітація являється джерелом високої енергії, що виділяється локально в місці проходження кавітаційного потоку. При цьому величина енергетичного ефекту істотно перевищує величину енергії, витрачену на здійснення кавітації.

Тобто, кавітаційний процес (кавітатор) може розглядатись як генератор енергії, що ми й спостерігаємо в техніці.

Важливим завданням в науці наразі є розв’язання проблеми одержання й корисного використання енергії кавітації з одного боку і захист обладнання від кавітаційної ерозії з другого боку.

Розрив суцільності рідко фазного потоку при кавітації, окрім виділення високої енергії, забезпечує розвиток поверхні контакту фаз. Такий гідродинамічний ефект безумовно є перспективним, наприклад, для здійснення крекінгових процесів вуглеводневої сировини з використанням компактних технологічних установок.

Дослідження ефекту кавітації не відрізняється особливою складністю.

Основним апаратом експериментальної установки є кавітатор. Кавітатори відрізняються конструкційно, і найбільш просту конструкцію має кавітатор у формі трубки Вентурі. Експериментальна установка легко керується й контролюється. Основні труднощі при кавітаційних дослідженнях крекінгових процесів заклечається в ідентифікації продуктів крекінгу.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Незважаючи на перспективність застосування кавітації, поки що вивченню цього явища в технічних університетах не надається належної уваги.

Цей матеріал міг би бути розглянутим, наприклад, у дисципліні «Процеси та апарати хімічної технології» та в ін.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ В АППАРАТЕ С ВНЕШНИМ ЦИРКУЛЯЦИОННЫМ КОНТУРОМ Ведь В.В., Бабенко В.Г.

ГВУЗ УГХТУ (г. Днепропетровск) vvved@mail.ru Реакционно-массообменные аппараты с циркуляционным контуром широко используются в химии и химической промышленности. Циркуляция газожидкостного потока в таких аппаратах осуществляется за счет энергии газа, насоса или перемешивающего устройства. Интенсивность работы аппаратов определяется кратностью перемешивания и временем контакта фаз.

Известно, что в газлифтных и эрлифтных аппаратах скорость циркуляции определяется подъемной силой газовой фазы, которая подается в нижнюю часть аппарата по давлением. В таких аппаратах время контакта фаз определяется скоростью всплытия и геометрией аппарата. Циркуляция в подобных аппарат осуществляется, в большинстве случаев, по жидкой фазе.

Авторами рассмотрена перспективная конструкция газожидкостного реактора, в котором для наполнения реакционного пространства газовой фазой используется эффект захвата газовой фазы с поверхности жидкости сливной воронкой.

Как показали предварительные эксперименты, данный эффект позволяет достигать газонаполнения порядка 15-50%, в зависимости от режима работы.

Особенностью данного аппарата является то, что возможны режимы циркуляции как по жидкой так и по газовой фазам.

Исследование гидродинамики данной конструкции аппарата заключалась в определении структуры потока и среднего времени пребывания. Для исследования использовалась методика С-кривых.

Теоретически аппарат рассматривался как три зоны с взаимным обменом потоками (рис. 1) Рис. 1. Структура реактора © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Получена передаточная функция для данной структурной схемы аппарата Wa (p) Wb (p) Wc (p) Y ( p) W ( p) X (p) 1 Wb (p) ( Wa (p) Wc (p)).

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ КАВИТАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТОПЛИВНЫЕ ФРАКЦИИ Русалин С.М., Кузьмина В.В.

ГВУЗ УГХТУ polet1@a-teleport.com Развитие нефтеперерабатывающей промышленности Украины неразрывно связано с решением вопросов создания энерго- и ресурсосберегающих экологически безопасных технологических процессов, увеличения глубины переработки нефти. Решить проблему максимального получения светлых бензино-дизельных дистиллятов из нефтяного сырья с наибольшей эффективностью возможно созданием технологий переработки нефтяных фракций с кавитационным воздействием. Высокий выход бензино дизельных дистиллятных фракций, хорошее качество получаемых продуктов, эксплуатационная надежность оборудования, повышенная экологическая безопасность и более низкие металлоемкость и энергозатраты делают кавитационные процессы одним из наиболее перспективных для глубокой переработки нефти. Химические эффекты кавитации обусловлены физическими процессами генерируемыми кавитаторами. В промышленной практике этот наукоемкий и высокоэнергетический метод только начинает находить применение, и, в первую очередь, это связано с отсутствием высоко производительного технологического оборудования, а именно – аппаратов кавитаторов.

В настоящее время практически отсутствуют экспериментальные установки, позволяющие провести исследования кавитационного воздействия в широком диапазоне изменения режимов на топливные углеводородные фракции.

Нами разработана универсальная экспериментальная установка для изучения кавитационного воздействия на топливные фракции, позволяющая проводить исследования с широким спектром топливных и др. продуктов.

Экспериментальная установка, которая включает в себя следующие основные элементы. Аппарат высокого давления, представляющий собой емкость из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т. Объем аппарата – 2 л.

Рабочее давление - до 20,0 мПа, рабочая температура до 600оС. Аппарат имеет патрубки для подвода-отвода компонентов с ниппельными соединениями.

Кавитатор включает цилиндрический корпус, в котором размещен кавитирующий элемент, порождающий развитую кавитационную зону при движении через него исследуемой жидкости. В состав установки могут быть включены кавитаторы различных типов. Емкость для исходного сырья служит © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

для загрузки исследуемой жидкости. Объем емкости – 10 л. Емкость работает при атмосферном давлении. Приемная емкость служит для приема исследуемой жидкости после ее обработки в кавитаторе. Охладитель необходим для охлаждения (возможно конденсации) исследуемой жидкости.

Включает циркуляционный контур охлаждающей воды. Обратный холодильник предназначен для конденсации паров. На выходе холодильника установлен резиновый газгольдер для приема несконденсировавшихся газообразных компонентов. Для обеспечения необходимой температуры аппарат и кавитатор размещены в камере нагрева Камера обогревается ТЭНами мощностью по 1,5 квт. Управление ТЭНами выведено на щит управления. Со щита управления возможно поддерживать необходимую температуру в камере и задавать скорость нагрева. Максимальная испытанная температура нагрева 600оС. Установка включает насос для реализации режима многократной циркуляции исследуемой жидкости через аппарат и кавитатор.

Баллон с азотом необходим для обеспечения давления газа в аппарате и создания инертной атмосферы в аппаратах и трубопроводах установки.

Установка построена по модульному принципу и может легко трансформироваться для решения различных технологических задач. имеет высокую степень технологической и аппаратурной гибкости.

На установке возможно проводить исследования кавитационного воздействия на различные топливные фракции: бензиновую, керосиновую, дизельную, мазутную, полученных на установках первичной переработки нефти и установках получения искусственных топлив, например, биодизельного топлива. Установка также может использоваться для исследований процессов гомогенизации, диспергирования, эмульгирования в нефтехимической, эфиромасличной, пищевой, медицинской и др. отраслях промышленности.

Исследуемое углеводородное сырье загружается в тарированную емкость исходного сырья. Затем при помощи системы трубопроводов и вентилей высокого давления необходимая для эксперимента порция (обычно 1-2 л) сливается в аппарат. В камере нагрева происходит нагрев исследуемой жидкости до заданной температуры. Далее нагретая жидкость направляется на кавитатор, где происходит кавитационная обработка жидкости. Возможно организовать скорость движения жидкости в сопле кавитатора в диапазоне 20 180 м/c. Нагнетание жидкости из аппарата в кавитатор возможно организовать различными способами.

Установка апробирована на следующих исходных жидкостях:

1.Вода, степень влияния кавитационного воздействия оценивалась по изменению температуры;

2.Дизельное топливо эталонное с АЗС, степень влияния кавитационного воздействия оценивалась по совокупности показателей;

3.Искусственное дизельное топливо, полученное при разгонке жидких продуктов переработки отработанных шин, степень влияния кавитационного воздействия оценивалась по совокупности показателей;

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

4.Мазут марки М-100, степень влияния кавитационного воздействия оценивалась по совокупности показателей;

5.Персиковый сок, степень влияния кавитационного воздействия оценивалась по изменению дисперсности.

По мнению авторов, разработанная установка рядом преимуществ по сравнению с известными:

- универсальность, имеет возможность исследовать широкий спектр исходных продуктов;

- трансформируемость, имеет высокую степень технологической и аппаратурной гибкости;

- модульность, имеет возможность для наращивания узлов нагрева охлаждения, реагирования, крекирования;

- широкий диапазон реализуемых технологических параметров (давление, температура, скорость движения в кавитаторе);

- изготовление из коррозионно-стойких материалов, металлические трубопроводы и ниппельные соединения увеличивают безопасность работы;

- взрывопожаробезопасное исполнение;

- установка обеспечена системой улавливания отходящих газов, исключающих попадание газа в атмосферу;

- установка снабжена достаточной системой КИП и А, с возможностью в перспективе перехода к контролю и управлению при помощи контроллеров.

ОБГРУНТУВАННЯ КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ РОБОЧИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЛАБОРАТОРНОЇ ПРАЛЬНОЇ МАШИНИ Порхунов О.І., Порхунов О.О.

Вищий навчальний заклад Укоопспілки „Полтавський університет економіки і торгівлі”, Компанія “Інтерлінк” irina589@mail.ru Актуальність теми і мета дослідження. Виробництво синтетичних мийних засобів (CМЗ) супроводжується визначенням їх функціональних властивостей, зокрема мийної здатності за методом, наведеним в ГОСТ 22567.15-95.

Мийна здатність визначається відношенням міри усунення штучних забруднень на зразках тканин розчином випробувального мийного засобу до міри усунення забруднень розчином порівнювання на тих самих зразках тканин і в тих самих умовах прання. Прання виконується за допомогою лабораторних пральних машин (ЛПМ) типу “Лінітест” або “Лаундерометр”. Такі машини, розроблені авторами, використовуються багатьма випробувальними лабораторіями на виробництві і в регіональних центрах стандартизації України в Харкові, Києві, Чернівцях, Одесі, Вінниці і ін. За конструкцією вони схожі з “Лінітест”, але простіше за них й суттєво дешевше. Вітчизняна ЛПМ уявляє собою водний термостат з автоматичним регулюванням температури води, в якому змонтовано ротор, що обертається навколо горизонтальної осі, © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

оснащений стаканами з мийним розчином. Частота обертання ротора 40 об/хв.

З метою інтенсифікації масообміну в процесі прання мийний розчин турбулізують за допомогою кульок. В машинах “Лінітест” кульки виготовляються з нержавіючої сталі, в вітчизняних – з фторопласта-4, що, за пропозицією авторів, враховано в ГОСТ 22567.15-95. Стакани і кульки відносяться до основних робочих елементів ЛПМ.

На теперішній час відсутні будь-які відомості про режим руху кульок з фторопласта-4 в мийному розчині і правомірність обраних геометричних параметрів стаканів.

Тому метою даної роботи є перевірка в робочих умовах режиму обтікання кульки мийним розчином, а також аналіз часу відносного руху кульки і зіставляння його з часом переносного руху.

Вказані цілі реалізуються шляхом складання і розв’язання диференціального рівняння руху кульки, а також проведенням чисельних розрахунків.

Основні допущення при постановці задачі. Рахуючи густину кульки постійною величиною, її масу визначимо з виразу m d 3 / 6, де d – діаметр кульки, м.

Для спрощення задачі припустимо, що в кожному стакані перебуває по одній кульці. Кульку, що рухається, будемо рахувати матеріальною точкою (точка М), яка тільки ковзає вздовж твірної стакану без відриву від поверхні.

З аналізу роботи апарата випливає, що процес прання відбувається в основному в ІІ і ІV квадрантах простору (рисунок), тому обмежуємося розгляданням руху кульки по четверті кола в ІІ квадранті, тобто 0 / 2.

Максимальний ефект прання, очевидно, буде досягнутий тоді, коли кулька встигне повністю переміститися вздовж твірної стакана під час його повороту в переносному русі по четверті кола.

Результати досліджень.

Розглянемо ротор ЛПМ із стаканами, що обертається в вертикальній площині навколо горизонтальної осі у (рисунок) з постійною кутовою швидкістю const.

Рисунок. Розрахункова схема Введемо рухому систему координат 0х1у1z1, що жорстко зв’язана з ротором (стаканом), прийнявши початок координат в центрі ротора.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Також будемо використовувати систему нерухомих осей координат 0xyz.

Положення матеріальної точці М будемо визначати координатою xr.

Матеріальна точка М рухається відносно рухомої системи відліку, яка в свою чергу рухається відносно нерухомої (інерціальної), тобто точка здійснює складний рух.

Система координат 0x1y1z1 обертається разом з ротором і, таким чином, не є інерціальною, тому рух точки М відносно стакана буде описуватися диференціальним рівнянням ін mwr F Feін Fкор, (1) де F – сума активних сил і реакцій в’язей, прикладених до точки М;

ін Feін, Fкор – додаткові сили, що спостерігаються в рухомій системі відліку, ін відповідно: Fеін mwe – переносна сила інерції;

Fкор mwкор – коріолісова сила інерції.

Переносна сила інерції точки М в її відносному русі має напрям протилежний до вектора переносного прискорення і за величиною дорівнює Feін mwe. (2) Коріолісова сила інерції має напрям протилежний до вектора коріолісового прискорення точки М і за величиною дорівнює ін (3) Fкор mwкор.

При рівномірному обертанні ротора переносне прискорення we точки М складається тільки із одної доосьової складової, модуль якої дорівнює 2 xr / cos. Отже, переносна сила інерції Feін за модулем дорівнює Feін m 2 xr / cos і має в кожну мить напрям вздовж осі, як це показано на рисунку.

Так як відносна швидкість матеріальної точки М vr xr i1, то коріолісове прискорення wкор 2 xr i1 має напрям, паралельний до осі у1 у бік зростання ін координати у1. Коріолісова сила інерції дорівнює за модулем Fкор 2mxr і має напрям, паралельний до осі у1 у бік зменшення координати у1.

При русі матеріальної точки М у бік зростання координати xr виникає сила тертя Fт між точкою і поверхнею стакана. Ця сила має напрям, паралельний до осі х1 у бік зменшення координати х1.

На матеріальну точку М також діють сили:

– архімедова Fa, за модулем рівна Fa d 3 / 6 g p, де d – діаметр кульки, м;

g – прискорення вільного падіння;

g 9,81 м/с2;

р – густина середовища (мийного розчину до) в стакані, кг/м3.

Архімедова сила Fa має напрям, паралельний осі у у бік зменшення координати у;

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

сила опору середовища (мийного розчину) за модулем F0, рівна F0 S p x / 2, r де – коефіцієнт опору середовища, який є функцією критерію Рейнольдса;

S – площа міделева перетину кульки, м2;

S d 2 / 4;

р – густина середовища, кг/м3.

Сила F0 має напрям, протилежний до вектора vr.

Так як до точки М прикладена сила ваги P, сила тертя Fm, архімедова сила Fa, нормальна реакція N, сила опору відносного руху F0, коріолісова сила ін інерції Fкор, переносна сила інерції Feін, то, у даному випадку, рівняння (1) приймає вигляд mwr P Fm N F a F0 Fкор Fеін.

ін (4) Спроекціюємо векторне рівняння (4) на осі координат x1, y1, z1, дістанемо mr Fеін cos P sin Fa sin Fm F0 ;

x ін ін (5) mr P cos Fa cos Fкор N Fе sin ;

y mr 0.

z Відносний рух точки М відбувається вздовж осі х1, тому r r 0 і у z рівняння (5) приймають вигляд:

ін x mr Fе cos P sin Fa sin Fm F0 ;

(6) ін ін 0 P cos Fa cos Fкор N Fе sin.

З другого рівняння (6) здобудемо m 2 x r d N P cos Fa cos Fкор Fеін sin mg cos ін g p cos 2mx r sin cos d 3 d 3 d 3 d g 2 x r tg g cos g p cos 2 x r 6 6 6 p d cos 2x r g 2 tgx r.

g cos 6 Сила тертя p d 3 cos 2x r g 2 tgx r, f g cos F m fN 6 де f – коефіцієнт тертя ковзання між кулькою і поверхнею стакана.

Підставляючи значення Fт в перше рівняння (6), а також нехтуючи силою тертя і враховуючи, що m d 3 / 6, перетворимо це рівняння таким чином 3 p 1 2 p xr xr 2 g g r (7) sin.

x 4d Враховуючи, що за умовою задачі xr відомо, після перетворень дістанемо x r dx r C Dx r2. (8) dx r 3 p p де C xr 2 g g sin ;

D.

4d © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Після відокремлення змінних xr і xr та інтегрування матимемо ln C Dx r2 C1 x r. (9) 2D x0 0;

З початкових умов руху точки М, тобто при t 0:

xr 0 r x0 r 0 r;

xr 0 0;

0;

cos 0 2 / 2, матимемо C1 r ln C.

2D Тоді, підставляючи значення С1 в (9), дістанемо 1 ln C Dx r2 r (10) ln C x r.

2D 2D Звідки C (11) x r r.

ln 2 D C Dx r Розв’язуючи цю рівність відносно xr і беручи до уваги значення С і D, дістанемо p xr 2 g g sin 3 p xr r 4d (12) xr 1 e.

3 p 4d Розглянемо випадки:

а) 0;

sin 0;

xr r (матеріальна точка М займає положення А).

В цьому разі xr =0, що свідчить про справедливість передбачення xr A 0;

б) 90 ;

sin 1;

xr r h (матеріальна точка М здобуває положення В).

В цьому разі xr xr max (в момент торкання дна стакана).

p x r 2 g 1 3 p 1 e 2 4 d h.

x r max (13) 3 p 1 4d Визначимо час t, за який матеріальна точка М у відносному русі переміщується із положення А в положення В. Для цього використаємо рівняння (8), яке подамо у вигляді dx r C Dx r2.

dt Після відокремлення змінних xr і t, інтегрування диференціального рівняння і підставляння значень С і D матимемо © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

p x r 2 g 1 sin xr 3 p 4d 1 (14) C2 t.

ln p p x r 2 g 1 x r 2 g sin sin 3 p 1 xr 3 p 1 3 p 4d 4d 4d Довільну сталу інтегрування С2 визначимо з початкових умов руху матеріальної точки, тобто при t 0 : 0 0;

sin 0 0;

xr 0 r;

xr 0 0.

Із (14) випливає, що C2 0.

Отже, p x r 2 g 1 sin xr 3 p (15) 4d t ln.

p p x r 2 g 1 x r 2 g sin sin 3 p xr 3 p 1 p 4d 4d 4d Результати розрахунків. Розрахунки проведені за наступними умовами.

Середня температура прання, при якій реалізовано експеримент, t 60 С;

геометричні розміри стаканів: висота h = 100 мм;

діаметр D = 80 мм;

матеріали:

стаканів – сталь 12Х18Н10Т;

кульок – фторопласт – 4 ГОСТ 10007, = кг/м3;

густина рідини (вода) – р = 983,2 кг/м3;

коефіцієнт динамічної в’язкості рідини –р = 47010-6 Пас;

відстань r при конструктивному виконанні ротора ЛПМ прийнято r = 0,04 м;

режим обтікання кульки мийним розчином вважатиме турбулентним;

для турбулентного режиму обтікання твердої частинки (Re500) встановлено дослідним шляхом, що =0,44;

частота обертання ротора n 40 об/хв ( 4,19 рад/с).

Підставляючи вихідні дані в формули (13) і (15), матимемо:

швидкість точки М при досягненні положення В: x r max =0,712 м/с;

в умовах стисненого руху швидкість зменшиться до значення:

ст x r max x r max 0,9837 0,712 0,7 м/с, де – коефіцієнт, що враховує стиснення руху п’ятьма кульками, передбаченими ГОСТ 22567.15-95;

час на переміщення точки М в її відносному русі із положення А в положення В: t = 0,2 c.

В переносному русі поворот стакана разом з ротором по четверті кола здійснюється за час: t / 2 /(4 4,19) 0,375 с.

Так як у відносному русі час переміщення матеріальної точки із положення А в положення В значно менший за час повороту стакана у межах ІІ квадранта (на 90), то слід очікувати, що процес прання зразка здійснюється в оптимальному режимі.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Перевіряємо режим обтікання кульки мийним розчином за числом Рейнольдса Re x r max d p / p 0,712 0,01 983,2 /(470 10 6 ) 14890 500.

Значення числа Re підтверджує турбулентний режим обтікання, тому значення = 0,44 при обрахуванні xr обрано правомірно.

Висновки 1. Доведено, що рух кульки в стакані ЛПМ турбулентний, що відповідає необхідним технологічним умовам прання зразків тканин згідно з ГОСТ 22567.15-95.

2. Одержані теоретичні залежності (13) і (15) дозволили підтвердити правомірність обраних параметрів основних робочих елементів ЛПМ.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТИПА «ТЕЛА ВРАЩЕНИЯ» С ПОМОЩЬЮ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ Митрохин А.А., Кабат О.С., Рожко Н.А.

ГВУЗ УГХТУ (г. Днепропетровск) Сущность работы заключается в комплексном подходе к обоснованию и технологическому обеспечению экологически чистыми методами обработки системы параметров поверхностного слоя с учетом эксплуатационных свойств, а также в разработке практических рекомендаций по их реализации в производственных условиях. Только в результате такого комплексного подхода может успешно решаться задача повышения качества отдельных узлов и изделий в целом.

Наибольшее применение получило обкатывание роликами и шариками для упрочнения наружных и внутренних поверхностей деталей. В качестве оборудования применяют станки, имеющие механические продольную и поперечную подачи. Приспособление устанавливают на суппорте станка.

Инструмент (накатник) обычно подпружинен и прижимается к детали усилием поперечной подачи. Обкатывание роликами и шариками применяют в качестве метода отделочной обработки поверхностей, оказывающего также и упрочняющее действие. Обкатыванием цилиндрических поверхностей, галтелей и канавок достигается эффективное снижение концентрации напряжений и повышение долговечности деталей, работающих в условиях переменной нагрузки. Галтели коленчатых валов упрочняют обкатыванием профильными подпружиненными роликами, изготовленными из твердого сплава Т15К6 и касающимися при работе галтельных переходов детали под действием приложенной силы. Обкатывание роликами после чистовой обработки лезвийным инструментом улучшает шероховатость поверхности на один - два класса. После обкатывания обточенных деталей из стали уплотняющими роликами их усталостная прочность может быть повышена до раз. Если главной целью обработки является упрочнение поверхности, то силы обкатывания увеличивают, однако в этом случае несколько снижается точность © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

обработки. Обкатку роликами или шариками осуществляют с помощью различных приспособлений, устанавливаемых на токарных или строгальных станках. Приспособления изготовляют одно- или многороликовыми. Давление роликов или шариков создают механическим (пружинным) или гидравлическим способом. Пружинящие элементы тарируют, что дает возможность нормировать давление на ролики. Обкатку роликами или шариками применяют при обработке деталей типа осей, валов и других деталей, имеющих форму тел вращения, реже – плоские поверхности.

Поверхностная твердость обрабатываемого материала и глубина пластической деформации зависят от режимов упрочнения, физико механических свойств, структуры и химического состава материала.

Наибольшее влияние на поверхностную твердость оказывает давление деформирующего элемента в месте контакта с обрабатываемой деталью и кратность приложения этого давления.


С использованием разработанной методики обоснована возможность повышения качества поверхностей с использованием экологически безопасных методов обработки и обеспечением заданного уровня прочности и износостойкости. Установлено, что применение отделочно-упрочняющей обкатки шариками наружной поверхности вращения вала взамен шлифования, в 1.5 раза снижает интенсивность изнашивания и в 1.4 раза повышает усталостную прочность, а, следовательно, повышает ресурс изделий в целом.

К ОРГАНИЗАЦИИ И РАСЧЕТУ ПРОЦЕССА САТУРАЦИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА Москалик В.М.

Технологический институт Восточноукраинского национального университета им. В. Даля (г. Северодонецк) moskalik2008@yandex.ru Существенно уменьшить расходные коэффициенты современных производств аммиака и метанола позволяет включение в их технологическую схему стадии сатурации природного газа. В производстве метанола снижение расходных коэффициентов в стадии сатурации достигается за счет использования тепла циркуляционного газа со стадии синтеза и процессного конденсата в качестве насыщающего агента. Процессный конденсат образуется в результате конверсии природного газа и последовательного охлаждения в теплообменниках и отделения в сепараторах.

На рисунке схематично изображена технологическая схема стадии сатурации природного газа. Надежная работа процесса сатурации обеспечивается организацией рециркуляции процессного конденсата с подводом тепла. Основной аппарат – противоточная колонна сатурации с непрерывным контактом фаз, заполненная насадкой.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Отличительной особенностью гидравлики процесса сатурации природного газа в насадочной колонне от других процессов массообмена состоит в том, что в колонне сатурации происходит стремительное увеличение объемного расхода природного газа по мере насыщения его парами процессного конденсата. Это обстоятельство позволяет использовать верхний слой насадки в качестве идеального оросителя с равномерным орошением нижележащих слоев, если обеспечить в верхнем слое прединверсионный режим взаимодействия фаз. Для организации прединверсионного режима не требуются дополнительные технические мероприятия, а капитальные вложения уменьшатся при использовании простого точечного распределителя жидкости.

Стадия сатурации природного газа в составе проекта производства метанола мощностью 130 тыс. тонн в год, выполненного ГП «Химтехнология», после пуска и освоения цеха в 2006 году успешно эксплуатируется на АО «АХЕМА» в Литве.

Открытие № 141 СССР Кафарова, Бляхмана и Плановского указывает на явление скачкообразного увеличения тепло- и массообмена между газовой и жидкой фазами в режиме инверсии фаз. Реализация устойчивого гидродинамического режима инверсии фаз в колонне сатурации снизит затраты электроэнергии на рециркуляцию процессного конденсата.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

ДОСІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ НА ЯКІСТЬ РОЗПИЛЕННЯ І РОЗМІРИ КРАПЕЛЬ Ліфінцев І.А., Тіщенко С.

ДВНЗ УДХТУ (м. Дніпропетровськ) Lifinczev@gmail.com ;

tishenko.snegana@gmail.com Основою для розуміння процесів розпилення рідин є наступне:

повідомляється об'єму рідини енергія змушує прийняти її нестійку форму Розпад тонкої рідкої пелени на краплі. При розпаді тонкої пелени рідини на краплі також спостерігається проміжна стадія утворення рідких ниток.

Даний процес відбувається в потоці уніполярних іонів, направлено рухаються в доданому електричному полі Рідка піна утворюється при змішуванні рідини з газом, а також при кипінні.

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БУРЫХ УГЛЕЙ В ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССАХ Толстопят А.П., Флеер Л.А.

Днепропетровский национальный университет (г. Днепропетровск) Основными составляющими топливного баланса Украины являются газ, мазут и каменный уголь. Между тем запасы дешевых бурых углей используются слабо по причине их нетехнологичности и большого содержания серы.

Технологичность использования топлив в большей мере определяется возможностью их транспортирования и подачи на сжигание по трубопроводам.

Решение проблемы транспортирования путем использования наработок по гидротранспорту каменного угля малоперспективно ввиду изначально большого содержания связанной воды в бурых углях и проблем, связанных с отделением перед сжиганием транспортирующей воды, а также невысокой степенью устойчивости таких суспензий. Кроме того, поскольку для водоугольной суспензии (ВУС) дисперсионной средой является вода, то известные сложности представляет склонность ВУС к высыханию.

Востребованность бурых углей видится в использовании их как одного из компонентов смесевого эмульсионного топлива. Вторым компонентом могут служить жидкие углеводородные топлива – мазут, каменно-угольная смола, отходы нефтепереработки и др., повышающие калорийность смесевого топлива, препятствующие его высыханию и улучшающие реологические характеристики в случае, если дисперсионной средой являются нефтепродукты Технологии эмульгирования мазута в значительной мере отработаны и к настоящему времени широко используются в европейских странах с целью экономии топлива и снижения вредных выбросов. Величина обводненности используемых в Европе топливных эмульсий достигает 30% (например, орэмульсион – природные гудроны, поставляемые Венесуэлой). Технология эмульгирования решает и проблему серы в мазуте или буром угле, поскольку © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

позволяет вводить дополнительные технологические водорастворимые компоненты связывающие, серу. Одним из таких является природный минерал бишофит, который, взаимодействуя с соединениями серы в топке, связывает ее, образуя шлаки.

При этом известные трудности представляет ввод в качестве второго топливного компонента бурого угля (по классической технологии приготовления эмульсий вторым компонентом является вода). Прямое подмешивание бурого угля в углеводородное топливо не позволяет получить устойчивой суспензии из-за различия в плотностях компонентов и малой полярности углеводородного топлива как дисперсионной среды. По Ребиндеру /1/, снижение полярности дисперсионной среды приводит к увеличению прочности контактов между твердыми частицами.

Заметим при этом, что согласно /2/ устойчивость ВУС зависит от оптимальности соотношения крупных (100-200 мкм) и мелких (0-50 мкм) частиц, при котором создается наиболее плотная упаковка их в единице объема, что позволяет увеличить концентрацию твердой фазы в системе при сохранении реологических параметров, при этом указывается, что агрегативная устойчивость суспензий угля в водной среде связана с образованием развитого двойного слоя вблизи неполярной в целом поверхности угля и проявлением ионно-электростатического фактора устойчивости. Согласно же /3/ в устойчивых ВУС имеет место эффект стабилизации крупных частиц мелкими, при этом мелкие частицы за счет дальнодействующих молекулярных сил образуют коагуляционную структуру в виде сетки вокруг более крупных частиц угля, препятствуя седиментации последних, выполняя роль твердых ПАВ.

Исходя из этого, логично было бы введение в состав ВУС жидкой третьей компоненты, полярной или неполярной, в зависимости от полярности той среды, которая будет дисперсионной, и организовать диспергированием третьей компоненты структуру в виде сетки, подобную сетке из мелких твердых частиц.

В Днепропетровском национальном университете были проведены работы, позволившие получить устойчивые композиции высушенного бурого угля, трансформаторного масла, взятого в качестве модели нефтепродуктов, 0,5% раствора в воде NaOH, способствующего диспергированию минеральной составляющей бурого угля и его пластификации, и 1% раствора в воде моющего средства «Прогресс», взятого в качестве ПАВ. При этом с помощью стабилизатора эмульсии типа олеата кальция был реализован эффект обращения эмульсии, т. е. процесс, при котором дисперсная фаза становится в ней дисперсионной средой, а дисперсионная среда дисперсной фазой /4/.

Таким образом, были получены устойчивые композиции бурый уголь вода-масло типа м/в и в/м и было показано, что существуют определенные соотношения компонент, при которых такие композиции однородны и устойчивы.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Посредством вытеснительного пневматического вискозиметра была измерена вязкость полученных композиций при различных перепадах дав ления.

Показано, что исследуемые композиции являются реологическими средами.

Заметим при этом, что доля угля в маслобуроугольной эмульсии должна соответствовать задачам конкретного топочного процесса. Исходить можно из того, что обычная водомазутная эмульсия горит при 50% содержании воды. В проведенных нами экспериментах устойчивые композиции получались при соотношении вода-уголь-масло 1:1:2, т.е. сжигание эмульсионной композиции в таких пропорциях обеспечит известную экономию углеводородного топлива при небольшой потере теплотворной способности эмульсионного топлива.

Полученные результаты говорят о целесообразности работы в указанном направлении. Необходимы дальнейшие лабораторные исследования и опытно промышленная отработка технологий получения и сжигания мазутобуроугольного эмульсионного топлива.

Литература 1. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Избр. труды, М., Химия, 1979. – 384 с.

2. Хилько С.П., Титов Е.В. Физико-химические аспекты приготовления топливных суспензий. ХТТМ, №3, 2007, с. 52-56.

3. Дегтяренко Т.Д. и др. Особенности получения высококонцентрированных водоугольных суспензий из малозольных углей. ХТТ, №5, 1989, с. 99-103.

4. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. M., Химия, 1975. – 513 с.

© ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

Глава 4. СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО БИЗНЕСА И КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ФОРМИРОВАНИЕ КЛАСТЕРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО БИЗНЕСА КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ЭКОНОМИКИ Задорский В.М.

ГВУЗ УГХТУ (г.Днепропетровск) ecofond@gmail.com Все чаще появляются статьи о необходимости кластеризации Украины.

Речь пошла даже о немедленной разработке НАЦИОНАЛЬНОЙ Программы кластеризации Украины, о появлении НАЦИОНАЛЬНОЙ системы инновационных промышленных кластеров. Что это - очередное модное увлечение красивым термином, результат всплеска интеллектуальной деятельности у нашей элиты или в самом деле необходимость, вызванная жизнью?

Сегодня эта терминология перекочевала в многочисленные публикации, посвященные вопросам развития (неважно чего - государства, региона, города, науки, техники, производства, системы водоснабжения или канализации и др.).

Пишут о кластерах как о сетевых инновационных структурах, о системах инновационных промышленных кластеров, о локальных производственных системах на основе сетевых структур - кластеров и т.д., и т.п. К сожалению, основная масса публикаций по кластерной тематике освещает, в основном, целесообразность использования кластерных подходов и позитивные результаты этого использования. Практически совершенно не освещаются теоретические основы, стратегия и тактика, теория и практика кластеризации в экономике, в науке, в развитии инновационных направлений ее использования.

Это серьезно обедняет кластерный подход, примитивизирует его, лишает его научной обоснованности, “вульгаризирует” его.

Между тем, кластерный подход не нов, если учесть, что синонимом термину “кластер” является термин “модуль”. Уж так случилось, что автору довелось примерно 30 лет назад стоять у истоков работ по созданию и развитию, так называемых, гибких автоматизированных производственных систем (ГАПСов), в частности, в химической промышленности и даже быть членом соответствующей Государственной комиссии ГКНТ (тогдашний центральный орган координации в науке в СССР) по ГАПСам. Неотъемлемой частью ГАПСов были блочно - МОДУЛЬНЫЕ установки (БМУ). Первая отраслевая лаборатория БМУ Минхимпрома СССР была создана около 40 лет назад в Днепропетровске, и именно эта лаборатория разрабатывала и разработала не только конкретные БМУ, но и теоретические основы кластеризации. Именно тогда появились:

- теоретические основы системного подхода к синтезу кластерных систем, © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

- основы синергии комбинированных модулей, - теория совмещения технологических процессов и создания гибких ХТС, - основы эффектов эмерджентности и их использования в блочно модульных системах, - теоретические основы интерэктности при совмещении и комбинировании модулей, - основы теории гибкости и адаптивности модульных (кластерных) объектов, - методы оптимизации объектов с совмещенными технологическими процессами на основе системного анализа и др.

Кластерный подход в Украине может получить быстрое развитие, если имеющиеся теоретические наработки и положительный практический опыт удастся перенести в область экономики и технологический бизнес. Если попытаться погрузиться в суть новой красивой терминологии, то можно сделать вывод о том, что “кластеризация” - это сочетание интеграции и кооперации, призванное конкурировать с глобализацией, где кластеры - всего навсего форма интеграции субъектов. А кооперация - это форма взаимодействия этих самых интегрированных кластеров.

В этом случае, если руководствоваться принципами проектного менеджмента, для технологического бизнеса выходит, что кластеры - это форма интеграции субъектов технологического бизнеса (к примеру, инновационных инвесторов, финансовых инвесторов, предпринимателей), образующих нечто вроде этакой шведской семьи, управляемой менеджером проекта. А кооперационное объединение таких кластеров - это та самая сетевая инновационная структура, к появлению которой так стремятся наши управленческие инноваторы. При этом категория Инновационных инвесторов включает в себя: инновационные предприятия, научные и учебные заведения, исследовательские центры, индивидуальных изобретателей, ученых и др.

инноваторов. Финансовые инвесторы сейчас тоже не представлены в одиночестве. Здесь не только банки, но и частные инвесторы (которых называют еще “бизнес - ангелами”), инвестиционные компании, многочисленные фонды и субсидирующие организации и т.п. Появились уже и первые кластеры - к примеру, технополисы (нечто вроде советских академгородков), технопарки, объединения университетов с академическими лабораториями или бизнес - инкубаторами (теплицами) и т.п. Сразу же возникает вопрос, что изменилось от того, что мы взамен прижившегося в советские времена термина “модуль” использовали термин “кластер”, а взамен “модульного подхода” стали употреблять “кластеризацию”? В общем, почти ничего. Ведь остались вопросы - кого, с кем и зачем интегрировать, с кем и зачем потом кооперироваться образовавшимся кластерам? И главное, каковы побудительные механизмы этих процессов. Неужто опять пресловутая “регуляторная политика” и желание коррумпированных чиновников не без выгоды порулить новой игрушкой.

Но, страна сегодня уже не та. Она приобрела статус страны с рыночной экономикой, где правит преимущественно не власть, а рынок. Кластеры в © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

условиях рынка должны быть средством реализации рыночного механизма хозяйствования. А роль власти должна заключаться не в создании кластеров, тем более, за бюджетные деньги, а в:

•Формулировании задачи и ИНИЦИИРОВАНИИ появления кластеров.

•Создании побудительных мотивов и механизмов.

•Содействии созданию питательной среды на соответствующем иерархическом уровне (в нашем случае, это создание сетей частных предпринимателей - бизнес - ангелов, создание, прежде всего, при вузах технологических бизнес - инкубаторов).

•Законодательно м обеспечени и процесса.

•Стимулировани и за получение положительных результатов, прежде всего, через СМИ и т.д.

Итак, главное, власти нужно не заниматься, так называемой, “регуляторной политикой”. Как только власть начинает что-то регулировать, так все заканчивается так, как сейчас печально заканчивается гибелью наш “зарегулированный” средний и малый бизнес.

Если руководствоваться принципами проектного менеджмента, то для технологического бизнеса выходит, что кластеры - это форма интеграции субъектов технологического бизнеса (к примеру, инновационных инвесторов, финансовых инвесторов, предпринимателей), образующих нечто вроде этакой шведской семьи, которая, к сожалению, очень часто похожа на лебедя, рака и щуку, и действует по поговорке "кто в лес, кто по дрова". Видимо, для этой троицы необходим какой-то " поводырь ".Его функции в нынешнюю эпоху проектного менеджмента, когда ушли в небытие знаменитые совковые бездельники - "руководители" (только и способные водить руками), стали успешно выполняться руководителями нового типа - проектными менеджерами. Их нельзя путать с экономистами, которые оказались непригодными для управления троицей. И, вот именно, эта новая четырехугольная структура и представляет собой тот микрокластер технологического бизнеса, о котором идет речь.

В этот микрокластер технологического бизнеса входят следующие субъекты: категория инновационных инвесторов включает в себя:

инновационные предприятия, научные и учебные заведения, исследовательские центры, индивидуальных изобретателей, ученых и др. инноваторов.

Финансовые инвесторы тоже не представлены в одиночестве. Здесь не только банки, но и частные инвесторы (которых называют еще "бизнес - ангелами"), инвестиционные компании, многочисленные фонды и субсидирующие организации и т.п. В качестве предпринимателей могут выступать как отдельные индивидуумы, так и предприятия, относящиеся к среднему и малому бизнесу. И, наконец, проектными менеджерами в зависимости от масштаба проекта также могут быть как индивидуумы, так и менеджерские организации.

Обращает на себя внимание наличие многочисленных прямых и обратных связей между всеми субъектами технологического бизнеса. А кооперационное объединение таких кластеров - это та самая сетевая инновационная структура, к появлению которой так стремятся наши © ГВУЗ УГХТУ / каф. ОХП «ИНЖЕНЕРНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ» / 17-19 мая 2011 г.

управленческие инноваторы. Появились уже и первые кластеры - к примеру, технополисы (нечто вроде советских академгородков), технопарки, объединения университетов с академическими лабораториями или бизнес инкубаторами (теплицами) и т.п. К сожалению, при этом мало что изменилось. Ведь остались вопросы - кого, с кем и зачем интегрировать, с кем и зачем потом кооперироваться образовавшимся кластерам? И главное, каковы побудительные механизмы этих процессов. Неужто опять пресловутая “регуляторная политика” и желание коррумпированных чиновников не без выгоды порулить новой игрушкой. Не случайно постоянно делается упор на необходимость управления инновационной деятельностью. Но, ведь, не всякие инновации хороши, да и не является их реализация самоцелью, а только СРЕДСТВОМ решения конкретных задач, к примеру, устойчивого развития города, региона и т.д.. Поскольку создание кластеров не является самоцелью, а лишь одной из эффективных организационных форм работы, бессмысленной является идея создания программы всеобщей “кластеризации” страны. Уже отмечал, что нельзя подменять задачу средством ее достижения.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.