Автореферат (1026226)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиКалугина Ольга ГеннадьевнаСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИОННОАДСОРБЦИОННЫХ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХАДЛЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИСпециальность 05.04.03 – Машины и аппараты, процессы холодильной икриогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспеченияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2017Работа выполненав федеральном государственном бюджетномобразовательномучреждениивысшегообразования«Московскийгосударственный технический университет имени Н.Э. Баумана(национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э.

Баумана)Научный руководитель: доктор технических наук, профессорПавлихин Геннадий ПетровичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, доцентВолкова Ольга Владимировна,профессор кафедры химии имолекулярной биологии, Санкт-Петербургскийнациональный исследовательский университетинформационных технологий, механики и оптикикандидат технических наукЧубаров Олег Евгеньевичведущий специалист по машинам, аппаратам ипроцессам холодильной и криогенной техники,ЗАО «Криогенмонтаж»Ведущая организация:ПАО «Криогенмаш»Защита диссертации состоится «12» апреля 2017 года в 14:30 на заседаниидиссертационного совета Д 212.141.16 при МГТУ им. Н.Э. Баумана поадресу: 105005, Москва, Лефортовская набережная, д.

1.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана ина сайте университета www.bmstu.ru.Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения,просим присылать по адресу: 105005, г. Москва, 2-ая Бауманская ул., д.5, ученомусекретарю диссертационного совета Д 212.141.16.Автореферат разослан «___»Ученый секретарьдиссертационного совета,к.т.н., доцент2017 г.Колосов М.А.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

В технологических процессахсистем холодильной и криогенной техники, кондиционирования ижизнеобеспечения сжатый воздух находит широкое применение. В них онможет выступать как в качестве источника энергии и/или исходного сырья,так и в качестве рабочей среды, агента и/или защитного газа. В системахподобного рода при решении ряда актуальных задач в области повышенияэкономичности, надежности и ресурса применяемого оборудованияопределяющее значение имеет промышленная чистота сжатого воздуха,особенно в части его влагосодержания. При этом устойчивое обеспечениетребуемых параметров промышленной чистоты сжатого воздуха во многомзависит от эффективной работы оборудования по его подготовке.Это в полной мере относится к системам содержания кабельных линийсвязи под избыточным воздушным давлением, где даже кратковременнаяподача воздуха в оболочки кабелей с повышенным влагосодержанием можетне только ухудшать качество связи, но и способна приводить к полномувыходу кабельных линий из строя.

Основу данных систем составляютконденсационно-адсорбционные установки подготовки воздуха, в том числес применением процессов короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА).Существующая концепция научных основ разработки таких установок,как правило, базируется на принципах построения, характерных дляединичныхобщепромышленныхосушителейвоздуха,чтовэксплуатационных условиях указанных систем, характеризующихся сильнойнеопределенностью, не исключает возможности подачи воздуха сповышенным влагосодержанием в оболочки кабельных линий связи.В результате, изучение общих свойств и принципов функционированияконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха, включаясовершенствования методов натурного и вычислительного моделированияпротекающих в них процессов, с целью развития и реализацииэнергосберегающих технологий, а также поиска оптимальных решений поэффективности, надежности и ресурсу используемого оборудования вразличных условиях его применения можно отнести к актуальным ипрактически значимым задачам.Целью настоящей работы является создание эффективныхконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха длякабельных линий связи.Методы исследования.

В работе использовались теоретические иэкспериментальные методы исследования. Теоретические и модельныеисследования проведены на кафедре экологии и промышленнойбезопасности МГТУ им. Н.Э. Баумана. Экспериментальные исследованияпроведены на базе ООО «Пневматические системы», г. Москва. Обработкаэкспериментальных данных проводилась прямым и косвенным способамианализасприменениемметодовматематическойстатистики,дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов.1Научная новизна:1. Впервые обоснована возможность описания сорбционных процессов,протекающих в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха, на основе многомодальной функции плотности распределенияадсорбтива по слою адсорбента.2. Установлено, что в конденсационно-адсорбционных установкахподготовки воздуха распространение сорбционных фронтов по слоюадсорбента может быть удовлетворительно описано на основестационарных решений кинетического уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова с относительной погрешностью не более 20%.3.

Разработана вероятностно-статистическая модель описания сорбционныхпроцессов в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха, способная учитывать влияние случайных составляющихпротекающих процессов.4. Найден явный вид функций распределения адсорбтива по слою адсорбентаи показана возможность описания адсорбционных фронтов вконденсационно-адсорбционных установках с помощью двух независимыхмножеств адсорбтива, соответствующих выпуклым участкам изотермыадсорбции паров воды на силикагеле, на основе комбинированныхкомплексов mI и mII, характеризующих интенсивность случайныхсоставляющих протекающих процессов BI и BII, по отношению кинтенсивности их детерминированных составляющих kI и kII.5. Полученыколичественныеоценкиосновныххарактеристикконденсационно-адсорбционного метода подготовки воздуха на основепроцессов КБА для содержания кабельных линий связи под избыточнымдавлением в диапазоне 0,04-0,05 МПа с обеспечением абсолютнойвлажности воздуха на уровне 0,1-0,3 г/м3, при расходах осушенноговоздуха не более 1,3·10-3 нм3/с.6.

Создана инженерная методика расчета конденсационно-адсорбционныхустановок подготовки воздуха, в том числе, обеспечивающая определениеисходных данных для разработки процессов регулирования, управления иконтроля, и прикладное программное обеспечение ее реализации.Практическая значимость и реализация результатов работы:1. Создан универсальный экспериментальный стенд для комплексногоисследования определяющих процессов подготовки воздуха.2. Определены условия обеспечения устойчивости сорбционных фронтов впроцессах КБА с регулируемым объемом воздуха, подаваемого нарегенерацию.3. Разработан новый метод определения и контроля статической идинамической влагоемкости силикагеля, пригодный для применениянепосредственновусловияхэксплуатацииконденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха, обеспечивающихсодержание кабельных линий связи под избыточным давлением.24.

Разработана и реализована усовершенствованная функциональная схемаконденсационно-адсорбционной установки подготовки воздуха длясодержания кабельных линий связи под избыточным давлением.5. Предложен усовершенствованный технологический цикл работыконденсационно-адсорбционной установки подготовки воздуха срегулируемым объемом воздуха, подаваемого на регенерацию силикагеля.6. Результаты работы внедрены в ООО «Пневматические системы» г.

Москвапри усовершенствовании модельного ряда серийно выпускаемыхкомпрессорно-сигнальных установок (КСУ) «Ультра-М» для содержаниякабельных линий связи под избыточным воздушным давлением, чтоподтверждено актом о внедрении.Положения, выносимые на защиту:1. Вероятностно-статистическая модель процесса адсорбционной осушкивоздуха силикагелем и результаты исследования ее асимптотическихсвойств (при t→∞).2. Набор определяющих показателей процесса осушки воздуха силикагелем вконденсационно-адсорбционных установках на основе процессов КБА срегулируемым объемом воздуха, подаваемого на регенерацию, а такжеколичественные оценки величин kI ≈ kII ≈ const ≈ 0,0045 1/с, иDI ≈ DII ≈ 1·10-4 – 7·10-4 м2/с, DDI ≈ DDII ≈ 1·10-4 – 1,2·10-3 м2/с,характеризующих соответственно интенсивность детерминированных ислучайных составляющих протекающих процессов с относительнойпогрешностью не превышающей 15%.3.

Метод определения и контроля статической и динамической влагоемкостисиликагеля,пригодныйдляприменениянепосредственновэксплуатационных условиях конденсационно-адсорбционных установокподготовки воздуха, обеспечивающих содержание кабельных линий связипод избыточным давлением.4. Результаты исследований процессов подготовки воздуха в установках длясодержания кабельных линий связи под избыточным давлением 0,04-0,05МПа, при абсолютной влажности не более 0,3 г/м3 и расходом осушенноговоздуха не более 1,3·10-3 нм3/с.5. Технологический цикл работы и функциональная схема конденсационноадсорбционной установки подготовки воздуха для содержания кабельныхлиний связи под избыточным давлением на основе процессов КБА срегулируемым объемом воздуха, подаваемого на регенерацию силикагеля.6.

Методикаинженерногорасчетаконденсационно-адсорбционныхустановок на основе процессов КБА с регулируемым объемом воздуха,подаваемого на регенерацию силикагеля, повышающая не менее чем на15%, по сравнению с существующими методиками расчета, точностьоценки основных параметров технологических процессов подготовкивоздуха.Личный вклад автора:1. Выполнены обзор и анализ научно-технических публикаций по процессами установкам подготовки воздуха на основе КБА.32. Разработана вероятностно-статистическая модель описания сорбционныхпроцессов в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха, способная учитывать не только фактические свойства адсорбента,но и изменения в широких пределах как детерминированных, так ислучайных составляющих протекающих процессов.3.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации