19.Отзыв_официального_оппонента_спр (1025193), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В условиях крупномасштабного производства жидкого гелия (до 3000 л/ч в одном агрегате) надо помнить, что весь жидкий гелий, производимый при атмосферном давлении, перед отгрузкой потребителю должен пройти, по крайней мере, через первую ступень фильтрации. Логично предположить, что все потери холода на уровне ниже 2К, связанные с работой систем фильтрации, ректификации и адсорбции ЗНе, будут компенсироваться работой рефрижераторов, в которых верхний уровень температур будет обеспечиваться продукционным жидким гелием.
Видимо, в будущем выбор режимов работы всех низкотемпературных устройств фильтрации и ректификации, например, периодичность работы или величина рабочего давления в колонне, будет выбираться с учетом этих взаимосвязей. Кроме того, специфические свойства смеси ЗНе4Не (относительная летучесть и разность теплоты парообразования компонент) оказывают значительное влияние на расчет числа теоретических тарелок, флегмового отношения и нагрузки конденсатора. Так относительная летучесть сильно зависит от давления и концентрации смеси, теплоты парообразования компонент отличаются до 3,5 раз, В этих условиях расходы пара и жидкости по высоте колонны отличаются в 3 раза, рабочие линии процесса в диаграмме у-х искривляются и говорить о «средних параметрах по колонне» можно лишь приближенно. В экспериментах малая высота насадочной части и незначительный перепад концентраций, возможно, не повлияли на точность опытных данных, но методика расчета промышленных колон должна это учитывать.
Тем не менее, автор выполнил численное исследование процесса ректификации смеси ЗНе-4Не для одного из вариантов при давлении в колонне 13,33 кПа, продемонстрировав предложенную методику расчета. В заключение главы 2 (раздел 2.6, стр.93-9б) автор привел данные экспериментального исследования процесса адсорбционной очистки концентрата ЗНе при криогенных температурах. Их практическая полезность не вызывает сомнений. Глава 3 «Экспериментальное исследование процессов разделения смеси галиевых изотопов» (стр.97-150) в соответствии с названием содержит обоснование и постановку задачи, описание стенда, ректификационной колонны, методики исследования и результатов экспериментов.
Основные положения методики исследования сводятся к следующим тезисам: - процесс ректификации смеси ЗНе-4Не организуется в колонне со спиральной насадкой с рабочей высотой 100 мм, работающей в режиме полного орошения; - флегмовое питание обеспечивается работой конденсатора с внешним охлаждением за счет вакуумной откачки заливного криостата с 4Не, а паровое питание — работой электрического испарителя, расположенного в кубе; смесь на разделение с концентрацией 4,?% ЗНе подавалась из баллонов, конденсировалась и накапливалась перед экспериментами в кубе колонны; регулировкой тепловых нагрузок испарителя и конденсатора устанавливался стационарный режим без отбора продуктов и производились измерения концентраций, давлений и температур на рабочем участке колонны; - производились измерения давлений, температур и концентраций ЗНе на входе и выходе колонны, вычислялось количество теоретических ступеней контакта и определялась усредненная высота, эквивалентная единице переноса (ВЕП), тепловая нагрузка конденсатора и удельный расход энергии на процесс.
Как уже отмечено выше, принятая методика экспериментального исследования исходит из предпосылки, что расходы пара и жидкости остаются неизменными по высоте колонны. В этих условиях результаты расчета ВЕП по методу МакКзба, строго говоря, имеют погрешность и при переходе к расчету реальных колонн на полный диапазон концентраций должны быть откорректированы. Безусловно, выбор такой методики эксперимента можно объяснить дефицитностью и высокой стоимостью ЗНе, что ограничивает возможности накопления значительных количеств исходной жидкой смеси для исследования колонн на полный перепад концентраций ЗНе. Надо сказать, что почти во всех случаях предшествующих исследований это обстоятельство оказывалось определяющим фактором при выборе методики эксперимента. Следует учесть, что в рассматриваемом случае автору в составе команды пришлось преодолеть огромные технические трудности в создании и отработке надежных обеспечивающих систем: вакуумной откачки (стр.102-118), системы измерения температур, отбора проб, масс- спектроскопического анализа концентраций, обнаружения течей и др.
Несомненно, можно утверждать, что в процессе выполнения столь тонких работ автор диссертации прошел хорошую и разностороннюю школу экспериментатора в области сверхнизких температур. Глава 4 содержит анализ экспериментальных результатов, выводы и рекомендации. Подробно описана методика обработки экспериментальных результатов и расчет погрешностей измерений. Достоверность и обоснованность научных положений Достоверность научных положений и результатов обеспечивается представительным анализом предшествующих работ, обоснованием выбора методики эксперимента, измерительных средств, определением погрешностей измерения и согласованием по совокупности результатов с известными общетеоретическими положениями.
Публикации, апробация и реализация работы Все основные научные положения диссертационной работы достаточно полно изложены в публикациях и автореферате автора. Автором опубликованы 3 научные работы в журналах, включенных ВАК РФ в перечень рецензируемых ведущих научных журналов и изданий.
Диссертация прошла достаточную апробацию на российских и международных конференциях, опубликовано б материалов конференций. Результаты исследований внедрены в учебный процесс МГТУ им. Н.Э. Баумана. Замечания по диссертационной работе Часть дискуссионных замечаний, высказанных при анализе содержания глав 2 и 3, излагает позицию оппонента и по существу носит характер пожеланий„ которые, возможно будут полезны при планируемом продолжении работ по проблеме с участием автора диссертации. Другие замечания приведены ниже. 1.Все предшествующие исследования по извлечению ЗНе, как и рецензируемая работа, исходят из равновесных моделей переноса.
В реальных установках процессы характеризуются неравновесными условиями, связанными с разностями потенциалов: температур, концентраций, давлений, которые определяют потери от необратимости и, соответственно показатели эффективности или оптимальности. В случае использования равновесных моделей, строго говоря, говорить о диапазонах рациональных параметров не приходится. Возможно, в самом этом термине кроется намек, что эти параметры из разряда качественных характеристик.
2.Ректификационные колонны с нерегулярной насадкой широко используются как в криогенной технике, так и в смежных отраслях. Никакой специфики применения подобных насадок в колоннах для выделения Зне вообще нет. Есть устоявшиеся приемы представления эффективности в форме ВЕП от гидродинамического критерия или скорости пара. Поэтому представлять эту экспериментальную величину в виде функции от конкретных режимов по диапазонам концентраций некорректно, это не отражает физической сути и не ведет к проблеме выбора эффективных насадок и распределителей пара и жидкости, Кстати, использование в качестве конденсатора обечайки колонны вызывает сомнения в части обеспечения равномерного распределения флегмы по сечению колонны.
Отмеченные замечания не снижают общий уровень проведенных автором исследований, достоверности полученных им научных результатов, а также значимости для науки и практики. Диссертация Куприянова Максима Юрьевича является законченной научно- квалификационной работой, в которой решаются актуальные задачи, имеющие важное применение для развития криогеники. Заключение На основании изложенного считаю, что диссертация Куприянова Максима Юрьевича соответствует требованиям, предъявляемым Положением «о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства РФ Нв842 от 24 сентября 2013 года.
Содержание автореферата соответствует содержанию диссертации. В целом по актуальности, научной новизне, объему материалов, научной ценности исследований, а также практическому значению полученных результатов, выполненная Официальный оппонент, кандидат технических наук . профессор И,Ф. Кузьменко с32.. г~-~Р Я О.Н. Пчелина Дата: Подпись Кузьменко Ивана Федоровича з Директор по персоналу и организационн Дата: ПАО «Криогенмаш», 143907, г.
Балаших нина, дом 67 работа отвечает требованиям ВАК РФ, предъявляемых к кандидатским диссертациям, а ее автор Куприянов Максим Юрьевич заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04,03 — Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения. Сведения об официальном оппоненте 1, Кузьменко Иван Федорович. 2. Кандидат технических наук.
3. Публичное акционерное общество "Криогенмаш". Должность: главный научный сотрудник — ученый секретарь Публичного акционерного общества «Криогенмаш» Адрес: 143907, Россия, Московская обл., г. Балашиха, пр. Ленина, д, 67 Телефон: 8 (495) 505-93-33; 521-77-5б Электронная почта: ЬытепЬз®сгуодепптазЬха 2. Научно-конструкторская база, опыт разработки и производства ОАО «Криогенмаш» - совершенствованию СПГ-оборудования / И.Ф.
Кузьменко ~и др,1. Технические газы. 2012. № 3. С. 17-23, 3. Применение мембранных процессов в технологиях разделения газовых смесей на основе компонентов воздуха / И.Ф. Кузьменко ~и др.1 Технические газы. 2012. № 2. С, 19-30. Кандидат технических наук ~Л, И.Ф. Кузьменко Дата: Подпись и сведения о Кузьменко И.Ф. заверяю Директор по персоналу и организационному развитию ПАО «Криоге О.Н.
Пчелина 4. Список основных публикаций официального оппонента по теме диссертации в рецензируемых научных изданиях за последние 5 лет; 1. Кузьменко И.Ф. Технологическое оборудование для производств извлечения гелия из природного // Технические газы. 2011. №4. С. 37-44. .