отзыв_оппонент_Борзенко (Исследование малотоннажных установок сжижения природного газа энтропийно-статистическим методом)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНКНТА на диссертацию Красноносовой Серафимы Дмитриевны «Исследование малотоннажных установок сжижения природного газа энтропийно-статистическим методом», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 — «Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения» А альиость аботы Применение сжиженного природного газа, полученного на малотоннажных установках, позволяет решить ряд энергетических и экологических проблем. При помощи малотоннажного производства можно обеспечить газом отдаленные районы и предприятия коммунального быта, промышленные теплоэнергетические объекты;сжиженный природный газ можно использовать в качестве газомоторного топлива.

Для широкого распространения технологий с использованием СПГ требуется разработка способов повышения эффективности установок сжижения природного газа и методов дляих анализа, исследования и сравнения. В связи с этим диссертационная работа Красноносовой СД.„посвященная разработке методики для исследования малотоннажных установок сжижения природного газа, является весьма актуальной. На чная новизна аботы Научной новизной работы являются: 1. Предложенная методика анализа малотоннажных установок сжижения природного газа, основанная на энтропийно-статистическом методе. 2.

Исследование и сравнение схем основных существующих и разрабатываемых малотоннажных установок сжижения природного газа. 3. Впервые полученные экспериментальные данные распределения энергетических затрат по узлам установки и подтверждение их соответствия расчетным данным. П актическая значимость аботы Практическую значимость имеют следующие результаты работы.

Получена методика, которая позволяет анализировать и определять вероятные величины реальных энергетических затрат в узлах малотоннажных установок сжижения природного газа, что дает возможность определять технические и экономические характеристики установок еще на стадии их проектирования. На отдельных примерах показано, как с помощью предложенной методики можно решить ряд конкретных задач. В частности, применение методики дает возможность: определять эталонное значение величины термодинамической эффективности установки проводить сравнение эффективности нескольких установок; выявлять узлы установок, требующие совершенствования и замены. остове ность пол ченных ез льтатов Экспериментальные исследования выполнены на высокопрофессиональном уровне с использованием стандартных методов измерения параметров и методик проведения эксперимента с помощью сертифицированных измерительных приборов.

Полученные результаты не противоречат известным результатам отечественных и зарубежных исследователей, а также подтверждаются результатами экспериментальных исследованиий самого автора. Все это говорит о достоверности полученных автором результатов. Со е жанне аботы Диссертационная работа Красноносовой С.Д, состоит их введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (83 наименования) и приложения. Работа содержит 139 страниц текста, 50 иллюстраций и 26 таблиц. Во введении обоснована актуальность темы предложенной работы, сформулированы цель работы, научная новизна и практическая значимостьпроведенных исследований. В первой главе приводится обзор существующих методов анализа низкотемпературных установок, объясняются предпосылки применения энтропийно-статистичского метода для анализа низкотемпературных систем и преимущества его использования над эксергетическим методом.

Во второй части проведен обзор существующих малотоннажных установок сжижения природного газа. Основное внимание уделено способам исследования малотоннажных и крупнотоннажных установок, отраженным в современной научно-технической литературе. На основе проведенного обзора сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методики энтропийностатистического анализа малотоннажных установок сжижения природного газа. Отображены основные термодинамические зависимости и приведены среднестатистические величины, примененные в предложенной методике. Продемонстрированы способы расчета затрат энергии в основных узлах установки, метод составления баланса для контура природного газа и контура парокомпрессионной холодильной машины и способы определения проверки точности проведенного расчета. Показан способ определения степени термодинамического совершенства на базе полученных расчетных данных.

В третьей главе проведено сравнительное исследование существующих и проектируемых малотоннажных установок сжижения природного газа. Показано, что введение дроссель-эжектора вместо дроссельного узла повышает степень терм одинамического совершенства дроссельного цикла на 3',4.

Продемонстрировано влияние изменения эффективности отдельных компонентов (компрессоров и турбодетандеров) на термодинамическую эффективность циклов с внешним азотным рефрижераторным циклом и показано, что совершенствование турбодетандера вносит значительный вклад в уменьшение энергозатрат, сопоставимый с совершенствованием компрессорных агрегатов азотного контура. В четвертой главе представлены результаты экспериментального исследования установки с дроссельно-электронным циклом и предварительным фреоновым охлаждением. Сопоставление результатов предварительного расчета и экспериментальных данных показало, что расхождение результатов расчета энергетических затрат по предложенной методике и значений, полученных экспериментально, составляет менее 5',4, что подтверждает ее применимость для анализа малотоннажных установок сжижения природного газа.

В пятой главе изложены результаты экспериментального исследования установки с дроссельно-эжекторным циклом и предварительным фреоновым охлаждением на температурном уровне -70'С. Показана возможность усовершенствования данной схемы с помощью введения каскадного предварительного охлаждения, что позволяет сократить энергетические затраты в нижнем контуре предварительного охлаждения и повысить степень термодинамического совершенства всей установки на 5,5'.4.

В приложении представлены таблицы расчетных значений рассмотренных установок и диаграммные ленты экспериментов, Работа аккуратно оформлена, написана хорошим техническим языком. В ней использован большой объем научной литературы по рассматриваемой проблеме. По аботе имеются еле ю ие замечания". 1. Не раскрыто сравнение результатов исследования установок по энтропийно-статистической методике с другими существующими методами. 2. С помощью предложенной методики не проанализирован ожижитель со смесью холодильных агентов, который является одним из наиболее распространенных в мире циклов для малотоннажного сжижения.

3. Не проведена оптимизация рабочих режимов установки при проведении эксперимента. Однако данные замечания не снижают общего положительного впечатления о рассматриваемой работе. Заклвченне В целом, диссертационная работа Красноносовой Серафимы Дмитриевны соответствует требованиям п.9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» 1'постановление Правительства Российской Федерации от 24.09.2013 года № 842), предъявляемым кдиссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук, и является законченной научной работой. Считаю, что рассматриваемая диссертационная работа удовлетворяет всем требованиям ВАК, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор достойна присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 — «Машины, аппараты и процессы холодильной и криогенной техники, системы кондиционирования и жизнеобеспечения».

Официальный оппонент, Евгений Иванович Борзенко заслуженный работник высшей школы РФ, д.т.н., профессор 197101, Россия, г. Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д.49 тел.:,,';":я -,'."-'У'- ~' Е-та11: Ьогхе~йо®дпп1р1.врЬ ги Подпись Е.И. Борзенко удостоверяю Сведении об официальном оппоненте: Борзенко Евгений Иванович Доктор технических наук, специальность 05.04.03 — «Машины, аппараты и процессы холодилыюй и криогенной техники, системы кондиционирования и жизнеобеспечения» Организация, являющаяся основным местом работы: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» Должность: профессор Адрес организации: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д.49 Тел.: +7 (812) 232-97-04 Е-гпа11: огдфпта11 !6по,гц Список основных публикаций официального оппонента по теме диссертации в рецензируемых научных изданиях за последние 5 лет: 1.

Борзенко Е.И., Демидов К.О. Термодинамические циклы и схемы установок ожижения природного газа малой производительности. Проблемы криогенной техники и технологий: Сборник трудов, - СПб.: НИУ ИТМО ИХиБТ, 2014. - 109 с. 2. Ьорзенко Е.И., Цукурова Н.А. Характер изменения состава СПГ при длительном хранении.

Проблемы криогенной техники и технологий; Сборник трудов. - СПб,: НИУ ИТМО ИХиЬТ, 2014.-109 с. 3, Борзенко Е.И., Архаров А.М., Архаров И.А., Антонов А.Н., Бондаренко В.Л., Буткевич И. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины и инструменты. - Москва: МГТУ им.Баумана, 2011. — 582 с. 4. Борзенко Е.И,, Краснов В.Я., Косачевский В.Л. Термоиндуцированные колебания давления в криогенных системах. Вестник Международной академии холода, - Санкт-Петербург, 2014.

— М~ 4. 5. Борзенко Е.И. Исследование режимов работы рефрижератораожижителя на криогенной гелиевой установке КГУ-!50~4,5. Учебно- методическая работа. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. б. Борзенко Е.И., Зайцев А.В., Кудашева Н.В. Алгоритм расчета теплофизических свойств вегцеств на линии насыщения с повышенной точносгью д Ч международная научно-техническая конференция "Низкотемпературные и пищевые технологии в ХХ1 веке". — СанктПетербур~: СПбГУНиПТ, 2011. - С. 74-75.