Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования

Диссертационная работа:

Архаров Иван Алексеевич. Процессы переноса теплоты и массы в криогенных аппаратах нового поколения газоразделительных установок : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.04.03 Москва, 2006 365 с. РГБ ОД, 71:06-5/291

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6.

1. Процессы кипения и конденсации на развитых вертикальных поверхностях 17-117

1.1. Анализ особенностей теплопередачи в конденсаторах испарителях криогенных установок разделения воздуха (ВРУ)... 17

1.2.Существующие методы расчета и определения рациональной поверхности конденсации различной геометрии 26

1.2.1. Конденсация на поверхности с гладкими ребрами 27

1.2.2. Конденсация на поверхности Грегорига 33

1.3.Математическая модель процесса конденсации на наружной поверхности трубы с оребренной поверхностью 40

1.4.Экспериментальные исследования теплопередачи в трубах кон денсаторов-испарителей с различной геометрией поверхности со стороны конденсации 62

1.4.1. Описание экспериментальной установки для исследования процессов кипения и конденсации на вертикальной трубе с пористо - ребристыми поверхностями 64

1.4.2. Методы и устройства контроля основных параметров процесса 68

1.4.3. Методика проведения экспериментов 74

1.5.Оценка погрешностей полученных расчетных и экспериментальных данных 80

1.6.Анализ и обобщение полученных экспериментальных и расчетных данных 85

1.7.Интенсификация теплообмена со стороны конденсации в прямотрубных конденсаторах-испарителях 106

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 115 Стр.

2. Процессы тепло масса передачи на регулярных насадках колонн дистилляционных установок 118-235

2.1. Основные виды насадочных колонн ВРУ и существующих насадок... 120

2.2.Анализ требований к структурным насадкам. Постановка задачи исследования 128

2.3.Тепло-массобмен в двухфазной системе на регулярной структурной насадке 134

2.3.1. К вопросу о выборе системы координат для описания рабочего пространства регулярных структур. Двухмерные и трехмерные модели массопереноса 137

2.3.2. Гидродинамика и массообмен в бинарной двухфазной системе в режиме противотока 142

2.3.2.1. Математическая модель течения и массопереноса в щелевом канале плоскопараллельной насадки 144

2.3.2.2. Математическая модель течения и массопереноса в полуограниченной секционированной полости 155

2.4.Разработка и проектирование новых структурных насадок на основе анализа гидродинамической обстановки в контактных элементах рабочих ячеек 165

2.4.1. Общая топологическая модель структурной насадки 166

2.4.2. Гидродинамическая модель насадки в гамильтоновом представлении. Пример построения 170

2.4.3. Основные принципы построения регулярных структур 176

2.4.3.1. Влияние гидродинамических и теплофизических факторов на выбор геометрической формы поверхности насадки 178 Стр.

2.4.3.2. Новый подход к систематизации геометрических типов насадочных структур. Способы формирования поверхности 182

2.4.3.3. Технологические и конструкционные требования. Выбор материала насадки 188

2.4.4. Конструкции и основные геометрические параметры насадок для разделения воздуха 192

2.4.4.1. Насадка плоскопараллельного типа 192

2.4.4.2. Насадка ячеисто-щелевого типа 198

2.5. Технология изготовления насадок плоскопараллельного и ячеисто-щелевого типов в условиях серийного и мелкосерийного производства , 199

2.6. Результаты экспериментальных испытаний насадок различных типов. Сравнительный анализ параметров 209

2.6.1. Гидравлические характеристики насадок ,210

2.6.2. Массообменные характеристики насадок 223

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2 233

3. Процессы десублимации и диффузии в аппаратах для получения неона высокой чистоты 236-331

3.1.Анализ существующих методов и процессов разделения неоногелиевой смеси. Особенности получения чистых и сверхчистых газов 239

3.1.1. Адсорбционный метод в технологиях очистки неона 240

3.1.2. Конденсационный метод в технологиях очистки неона 246

3.1.3. Дистилляционный метод в технологиях очистки неона 252

З.Г.4. Преимущества и недостатки рассмотренных методов для получения неона 99,9997 % в промышленных масштабах... 255

3.1.5. Выводы и обоснование задачи исследования 258 Стр.

3.2.0богащение неоногелиевой смеси с использованием мембранной технологии 260

3.2.1. Физические свойства смеси неон-гелий 262

3.2.2. Процесс диффузии неона и гелия через кварцевую мембрану (стекло). Определение доминирующих факторов. Основные расчетные зависимости 266

3.2.3. Описание разработанной конструкции мембранного аппарата для обогащения Ne - Не смеси. Методика экспериментального исследования 276

3.2.4. Полученные результаты и выводы 281

3.3.Получение неона высокой чистоты методом десублимации 291

3.3.1. Анализ доминирующих факторов, влияющих на чистоту неона при десублимации. Физическая модель процесса десублимации неона на переохлажденной поверхности 292

3.3.2. Технологический процесс вымораживания неона 303

3.3.3. Экспериментальная установка для получения неона высокой чистоты производительностью 1 нм /час. 305

3.4.Анализ и сопоставление полученных результатов 308

3.4.1. Оценка погрешностей экспериментов 308

3.4-2. Сравнение рассмотренных способов разделения с традиционными методами с позиций технико-экономического анализа 317

3.4.3. Обобщение результатов. Рекомендации по практическому использованию предложенных процессов 328

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 330

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 332

.ПРИЛОЖЕНИЕ 1 " 346

ПРИЛОЖЕНИЕ2 3  

Введение к работе:

Жесткие требования рынка и обостренная конкуренция среди мировых производителей криогенного оборудования, на фоне общих энергетических и экологических проблем, определяют современные технические и технологические тенденции в развитии криогеники. За последние 15-20 лет криогенная техника. претерпела существенные изменения, связанные главным образом с появлением и внедрением новых технологий, новых требований к системам, машинам и аппаратам, и расширением областей применения промышленных газов. Целый ряд физических явлений и процессов, исследовавшихся в недалеком прошлом, в настоящее время получил практическое признание. Другим фактором технической эволюции является ужесточающаяся экономическая и, в первую очередь, энергетическая конкуренция со стороны химической и других отраслей промышленности, предлагающих альтернативные способы производства промышленных газов, разделения и очистки газовых смесей, выделения изотопов и т.д. без использования низких температур. Поэтому современный этап развития криогенной техники характеризуется усиленным поиском новых, экономически и энергетически эффективных решений, в том числе и при создании тепло-массообменных аппаратов, а рабочие процессы в аппаратах требуют дополнительных теоретических и экспериментальных исследований и соответствующих обобщений. Это позволяет определить перспективы дальнейшего их развития и совершенствования.

Начиная с 80-х годов XX века в криогенных воздухоразделительных установках (ВРУ) используются конденсаторы-испарители со стекающей пленкой и ректификационные колонные аппараты со структурированной насадкой. Как показывает опыт, их применение позволяет существенно (на 7...9%) снизить энергопотребление ВРУ и как следствие себестоимость азота, кислорода и аргона. Данные аппараты являются аппаратами нового поколения, протекающие в них процессы пока мало изучены, и это существенно сдерживает расширение внедрения новых энергосберегающих технологий в ВРУ отечественного производства. Исследования данных процессов были начаты автором в 1990 году на кафедре «Холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования .и жизнеобеспечения». Московского Государственного Технического Университета им. Н.Э.Баумана и продолжаются по сегодняшний день. Диссертационная работа обобщает более чем 15-летний теоретический и практический опыт, разнообразные исследования и разработки, выполненные непосредственно автором и под его руководством.  

Подобные работы
Стефанова Виктория Александровна
Совершенствование процесса и аппарата быстрого замораживания пищевых продуктов с использованием низкотемпературного воздуха от турборефрижераторной установки
Соловьев Игорь Алексеевич
Математическое моделирование стохастических явлений переноса теплоты, массы и энергии
Шелудько Виктор Николаевич
Информационно-управляющий комплекс мобильной установки нового поколения для оперативного предпосадочного контроля аэродромных покрытий
Ле Ван Дием
Модели и алгоритмы технического диагностирования судовых дизельных установок в процессе эксплуатации
Каримов Тимер Расихович
Математическое моделирование рабочего процесса энергетической установки на базе авиационного ГТД с системой газоснабжения
Туев Михаил Юрьевич
Разработка и исследование процессов и установок циклической деформации заготовок
Колесников Евгений Владимирович
Создание системы технико-экономических расчетов и средств для обеспечения максимальной эффективности электротехнологических процессов и установок
Карпов Владимир Ефимович
Математическое моделирование процессов в установках высокотемпературной плазмы на кластерной вычислительной системе
Вахидова Зульфия Рашидовна
Повышение эффективности промышленных теплоэнергетических установок, использующих процесс горения твердого топлива в жидкой среде при давлениях до 30 МПа
Жмакин Леонид Иванович
Исследование процессов тепломассопереноса в установках промышленной теплоэнергетики

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net