Автореферат (1026226), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Проведены теоретические и экспериментальные исследования и найденнабор определяющих комплексных показателей процессов, протекающих вконденсационно-адсорбционных установках подготовки воздуха.4. Разработан новый алгоритм определения и контроля статической идинамической влагоемкости силикагеля, пригодный для применениянепосредственно в эксплуатационных условиях конденсационноадсорбционных установок для содержания кабельных линий связи подизбыточным давлением.5. Разработаны рекомендации по совершенствованию функциональнойсхемы и технологического цикла работы конденсационно-адсорбционнойустановки подготовки воздуха на основе процессов КБА с регулируемымобъемом воздуха, подаваемого на регенерацию силикагеля и предложенотехническое оформление их практической реализации.6.

Разработанаинженернаяметодикарасчетаконденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха, в том числеобеспечивающая нахождение исходных данных для разработки процессоврегулирования, управления и контроля, и прикладное программноеобеспечение ее реализации.Апробацияработы.Основныеположенияирезультатыдиссертационной работы обсуждались на заседаниях и научных семинарахкафедр холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования ижизнеобеспечения, а также экологии и промышленной безопасности МГТУим. Н.Э. Баумана.Кроме того, результаты работы докладывались на следующихконференциях: 13-ой научно-практической конференции «Криогенныетехнологии и оборудование. Перспективы развития» (Москва, 2016);Международной научно-практической конференции молодых ученых попроблемам техносферной безопасности в рамках первой всероссийскойнедели охраны труда (Москва, 2015); XXIV Международном научномсимпозиуме «Неделя горняка – 2016» (Москва, 2016); V Международнойнаучно-практической конференции молодых ученых и специалистов«Проблемы техносферной безопасности – 2016» (Москва, 2016).Публикации.

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ(3,57 п.л./2,97 п.л.), в том числе 3 в ведущих научных рецензируемыхжурналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РоссийскойФедерации для опубликования результатов диссертационных исследований.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,четырех глав, общих выводов, основных обозначений, списка литературы иприложения. Работа содержит 248 страниц основного текста, 72 рисунка, 6таблиц и 147 наименование литературных источников.4СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертации, определенаобласть исследований и указана цель работы. Рассмотрены методыисследований, а также новизна и практическая ценность работы.В первой главе рассмотрены основные методы подготовки сжатоговоздуха и требования, предъявляемые к его промышленной чистоте.Установлено, что в эксплуатационных условиях кабельных линий связи,содержащихся под избыточным воздушным давлением, оправданоиспользование конденсационно-адсорбционных методов подготовки воздуха,в том числе на основе процессов КБА с регулируемым объемом воздуха,подаваемого на регенерацию.

Проанализированы основные технологическиепроцессы этих методов и выявлены их определяющие параметры.Выявлены особенности практического применения конденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха в составе системы содержаниякабельных линий городских телефонных сетей под избыточным давлением.Показано, что эти установки, получившие в области связи названиекомпрессорно-сигнальных установок (КСУ), обеспечивают непрерывнуюподачу осушенного воздуха в оболочки кабелей связи под избыточнымдавлением 0,04-0,05 МПа с относительной влажностью не более 0,3 г/м3.Рассмотрено компоновочное и аппаратное оформление процессовподготовки сжатого воздуха в составе КСУ и выявлены их характерныеотказы и неисправности [1].Установлено, что внезапные, непрогнозируемые отказы инеисправности КСУ обусловлены негативным влиянием внешней среды,масштабных и субъективных факторов, которые характеризуются сильнойнеопределенностью, способной приводить к бесконтрольному снижениюкачества сжатого воздуха, подаваемого в оболочки кабелей.Особо подчеркивается, что выявление и предупреждение подобныхотказов и неисправностей требует проведения специальных теоретических иэкспериментальных исследований физико-химических и термодинамическихпроцессов, а также диапазонов изменения расходных характеристик иособенностей эксплуатации установок.Рассмотрены основные подходы к описанию процессов подготовкисжатого воздуха.

Констатируется, что существующие методики расчетаконденсационно-адсорбционных установок, созданных на принципахпостроения общепромышленных осушителей, в рассматриваемых условияхприменения и эксплуатации не отвечают современным потребностям итребуют своего теоретического и практического завершения.На основании анализа технической литературы и требований практикисформулирована цель и поставлены следующие задачи диссертационнойработы:1.

Разработка вероятностно-статистической модели описания сорбционныхпроцессов в конденсационно-адсорбционных установках подготовки5воздуха на основе процессов КБА, способной учитывать влияние ихслучайных составляющих.2. Создание экспериментального стенда, позволяющего осуществлятьизменение параметров воздуха в диапазоне давлений от 10 до 10 6 Па собеспечениемабсолютнойвлажностивоздуханауровне3-330,1-0,3 г/м , при расходах осушенного воздуха не более 1,3·10 нм /с.3. Проверка адекватности разработанной модели на основании сравнениярасчетных и экспериментальных характеристик.4.

Разработка рекомендаций по совершенствованию функциональной схемыи технологического цикла конденсационно-адсорбционной установкиподготовки воздуха для содержания кабельных линий связи подизбыточным давлением.5. Создание инженерной методики расчета конденсационно-адсорбционнойустановки на основе процессов КБА с регулируемым объемом воздуха.Во второй главе представлены результаты теоретическогоисследованияпроцессаподготовкивоздухавконденсационноадсорбционных установках подготовки воздуха для содержания кабельныхлиний связи под избыточным давлением.Разработана вероятностно-статистическая модель процесса осушкивоздуха силикагелем [2], изучены ее асимптотические свойства и найденыосновные определяющие параметры процессов КБА с регулируемымобъемом воздуха, подаваемого на регенерацию. Применительно к КСУ,предложено описывать поведение сорбционных фронтов влаги в слоесиликагеля с помощью двух независимых множеств адсорбтива, имеющихфункции плотности распределенияикоторыеf I (S , t I )f II (S , t II ) ,соответствуют выпуклым участкам изотермы адсорбции и перемещаются послою силикагеля с различными средними скоростями, где S – координата осисимметрии адсорбера, tI, tII – время протекания процесса.

Учитываяпостоянное присутствие в рассматриваемых конденсационно-адсорбционных~установках случайных составляющих W скорости движения фронтаадсорбции W в слое адсорбента каждого из множеств адсорбтива, влиянием~которых пренебречь нельзя, можно записать: W  W (S , t )  W , где W (S , t ) –средняя детерминированная скорость движения каждого из множествадсорбтива в слое адсорбента.На основании кинетического уравнения Фоккера-Планка-Колмогороваполучено выражение для гидродинамической стадии эволюциирассматриваемой системы в виде:f ( S ,t )1 2  ( W ( S ,t ) f ( S ,t )) ( B0 ( S ,t ) f ( S ,t )) ,(1)tS2 S 2где W (S , t ) = W (t )  W0 (t ) /(1   N da dc) – средняя детерминированная скоростьэволюции системы, B0 (S , t ) = 2D*  2D /(1   N da dc) – интенсивность случайныхсоставляющих протекающих процессов, Wо – средняя скорость движенияпотока воздуха, D* – эффективный коэффициент продольного переноса, с –6текущая концентрация адсорбтива в потоке, а – равновесная ей величинаадсорбции,  N – насыпная плотность адсорбента.Используя фактические характеристики равновесной величиныадсорбции паров воды на силикагеле, величины скоростей WI(t I ) и WII (t II ) длякаждого из множеств адсорбтива были определены в виде (Рисунок 1):(2)WI(t I )  W A (t I )  W0 (t I )  c I /(c I   N a I )  W0 (t I ) c I  N a I  ,WII (tII )  W0 (tII ) /1   N aD  aC  cD  cC   W0 (tII ) cD  cC   N (aD  aC ) .(3)Рисунок 1.

Характеристики

Список файлов диссертации