Диссертация (1026227)
Текст из файла
Московский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаНа правах рукописиКалугина Ольга ГеннадьевнаСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИОННОАДСОРБЦИОННЫХ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА ДЛЯКАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИСпециальность 05.04.03 – Машины и аппараты, процессы холодильной икриогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспеченияДиссертацияна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорПавлихин Геннадий ПетровичМосква - 20162СодержаниеСтр.Введение………………………………………………………………………..Глава1.Технологическиепроцессыподготовкивоздуха6вконденсационно-адсорбционных установках для кабельных линийсвязи…………………………………………………………………………..131.1.
Анализ методов подготовки сжатого воздуха в конденсационноадсорбционных установках………………………………………………….131.1.1. Основные методы очистки и осушки сжатого воздуха………..131.1.2. Адсорбционные методы очистки и осушки сжатого воздуха…181.1.3. Особенности применения конденсационно-адсорбционногометода очистки и осушки сжатого воздуха…………………………...221.2. Конденсационно-адсорбционные установки подготовки воздуха длякабельных линий связи………………………………………………………291.2.1. Система содержания кабельных линий связи городскихтелефонных сетей под избыточным воздушным давлением………..1.2.2.1.3.Использованиеконденсационно-адсорбционного29методаподготовки воздуха в составе КСУ…………………………………….371.2.3. Функциональные особенности КСУ на основе процессов КБА...45Математические модели сорбционных процессов подготовкивоздуха со стационарным слоем адсорбента………………………………561.3.1.
Феноменологические модели сорбционных процессов……….561.3.2. Вероятностно-статистические модели сорбционных процессов...661.3.3. Методики расчета сорбционных процессов подготовки сжатоговоздуха в конденсационно-адсорбционных установках………………721.3.4. Определяющие характеристики процессов КБА в составеконденсационно-адсорбционныхустановокподготовкисжатоговоздуха……………………………………………………………………..773Стр.Выводы по главе 1, постановка целей и задач исследований……………..Глава2.Теоретическоеисследованиепроцесса91комплекснойподготовки воздуха в конденсационно-адсорбционных установках наоснове процессов КБА для кабельных линий связи…………………….2.1.Технологическийпроцессподготовкивоздуха95вусовершенствованной конденсационно-адсорбционной установке……..952.2.
Вероятностно-статистическая модель процесса осушки воздухасиликагелем в конденсационно-адсорбционных установках…………….982.3. Исследование асимптотических свойств модели процесса осушкивоздуха силикагелем в конденсационно-адсорбционных установках…….1162.4. Нахождение основных определяющих параметров процессов КБА срегулируемым объемом осушенного воздуха……………………………….123Выводы по главе 2……………………………………………………………133Глава3.Экспериментальныеисследованияопределяющихпараметров процессов подготовки воздуха в конденсационноадсорбционных установках……………………………………………….1353.1. Методика экспериментального исследования процессов подготовкивоздуха в конденсационно-адсорбционных установках………………….1353.1.1.
Экспериментальный стенд для комплексного исследованияопределяющих процессов подготовки воздуха…………………………1353.1.2. Способ обеспечения постоянной влажности сжатого воздуха ивесовой метод определения влагоемкости силикагеля………………..1493.1.3. Методика экспериментального исследования равновеснойадсорбционной способности силикагеля в статических условиях…..3.1.4.Методикаэкспериментальногоисследования154динамикиадсорбции паров воды на мелкопористом силикагеле…………………1583.1.5.
Методика нахождения основных определяющих параметровразработанной модели…………………………………………………….1634Стр.3.1.6. Методика определения изменения адсорбционной способностисиликагеля в процессах КБА……………………………………………..3.2.Результатыпараметровэкспериментальногоисследованияконденсационно-адсорбционных166определяющихустановокподготовкивоздуха………………………………………………………………………..1673.2.1. Результаты экспериментального исследования статическойвлагоемкости силикагеля………………………………………………..3.2.2.Результатыэкспериментальногоисследования167влияниятемпературы и давления на статическую влагоемкость силикагеля…1713.2.3.
Результаты экспериментального исследования взаимосвязистатической влагоемкости силикагеля с его насыпной плотностью…3.3.Результатыэкспериментальногоисследования173параметровсорбционных процессов в динамических условиях……………………….1753.3.1. Результаты экспериментального исследования кинетическойстадии эволюции сорбционных фронтов паров воды на силикагеле…1753.3.2. Результаты экспериментального исследования интенсивностислучайных составляющих сорбционных процессов…………………..3.3.3.Результатыэкспериментальнойпроверкиадекватностипредложенной модели и определения границ ее применимости……3.3.4.Результатыэкспериментального184исследования185влияниянегативных факторов на протекание технологических процессовподготовки воздуха……………………………………………………….1873.3.5. Результаты экспериментального исследования изменениядинамической активности силикагеля в процессах КБА………………1913.3.6.
Результаты экспериментального исследования измененияадсорбционнойспособностисиликагелявэксплуатационныхусловиях конденсационно-адсорбционных установок на основепроцессов КБА…………………………………………………………….1935Стр.3.4. Результаты экспериментального исследования влияния объемных,расходныхитермодинамическихпараметровнаэффективностьтехнологических процессов подготовки воздуха…………………………3.4.1.Результатыэкспериментальногоисследования198влиянияобъемных характеристик на устойчивость процессов КБА……………1983.4.2. Результаты экспериментального исследования влияния расходавоздухаприрегенерациисиликагелянаэффективностьиустойчивость процессов КБА…………………………………………….3.4.3.Результатыэкспериментальногоисследования204влияниятермодинамических параметров на эффективность процессов КБА….206Выводы по главе 3……………………………………………………………..
210Глава4.Основныенаправлениясовершенствованияконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха длякабельных линий связи……………………………………………………..2134.1. Рекомендации по усовершенствованию функциональных схемконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха…………2134.2.
Поливариантный технологический цикл работы конденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха на основе процессов КБА4.3.Отличительныеособенностиинженернойметодикаконденсационно-адсорбционных установок подготовки217расчетавоздуха наоснове процессов КБА………………………………………………………...2214.4. Практическая реализации результатов работы…………………………230Выводы по главе 4…………………………………………………………….. 232Общие выводы и заключение……………………………………………… 233Основные обозначения………………………………………………………..234Список литературы……………………………………………………………236Приложение……………………………………………………………………2496ВведениеАктуальностьтемы.Втехнологическихпроцессахсистемкондиционирования и жизнеобеспечения, холодильной и криогенной техникиширокоеприменениенаходитвоздухподизбыточнымдавлением[2,9,19,23,55].
В них он может выступать, как в качестве источника энергииили исходного сырья [2,10,23,53,60,79,129,130,131], так и в качестве рабочейсреды, агента и/или защитного газа [2,30,32,39,55,105-108]. В подобныхсистемах при решении ряда актуальных задач в области повышенияэкономичности,надежности,безопасностииресурсаприменяемогооборудования зачастую определяющее значение имеет промышленная чистотасжатого воздуха [3,15,23,37,60,80,125], характеризующаяся количественнымсоставом его загрязнений, среди которых наибольшую часть обычносоставляют пары воды [10,27,33,79,96,105-108,129-131].
При этом устойчивоеобеспечение требуемых параметров промышленной чистоты сжатого воздухаво многом зависит от эффективной работы оборудования по его подготовке[23,79,105-108,125].Это в полной мере относится к системам содержания кабельных линийсвязи под избыточным воздушным давлением [96,105-108,139], где дажекратковременная подача воздуха в оболочки кабелей с повышеннымвлагосодержанием может не только ухудшать качество связи, но и способнаприводить к полному выходу кабельных линий из строя [67-70,139].Несмотря на активное внедрение сотовой связи, оптических кабелей икабелей с гидрофобным заполнением, в настоящее время системы содержаниякабелей под избыточным воздушным давлением остаются одним из наиболееэффективныхсредств,обеспечивающихсохранность,долговечностьинадежность работы кабельных линий связи [105].Основуданныхсистемсоставляютконденсационно-адсорбционныеустановки подготовки воздуха с распределительными устройствами, в томчисле применяющие процессы короткоцикловой безнагревной адсорбции7(КБА), которые в области связи получили название компрессорно-сигнальныхустановок (КСУ) [96].Существующая концепция научных основ их разработки и эксплуатациитрадиционно базируется на основе принципов построения, характерных дляединичных общепромышленных осушителей воздуха, которые обеспечиваютреализацию основных технологических процессов лишь в штатных ситуацияхи на расчетных режимах, в относительно узком диапазоне измененияэксплуатационных параметров [23,37,79,80,130].
Применяя сравнительнопростыесистемыавтоматическогоуправления,которыеиспользуюталгоритмы работы установок лишь с единичными внутренними связями[39,50], указанная концепция обычно не учитывает в полном объемеспецифических особенностей функционирования всей технической системы вцелом [21,46,67-70].Однако, в отличие от единичных общепромышленных осушителей,эффективная и надежная работа конденсационно-адсорбционных установокподготовки воздуха для кабельных линий связи в штатных и нештатныхситуациях, включая нерасчетные режимы их работы, исходно подразумеваетиспользование в алгоритмах их управления существенно большего количествавнешних и внутренних связей, в том числе направленных на компенсациюошибочных как непреднамеренных, так и намеренных действий человека,влекущих за собой негативные последствия для функционирования кабельныхлиний связи, включая крупные аварии [21,46].Какследствие,приодновременнойэксплуатациибольшогочислаконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха, в случаеширокого диапазона изменения их расходных характеристик и параметровокружающей среды, характерных для кабельных линий связи крупныхгородов, традиционный подход оказывается не эффективным и можетсопровождаться отказами и неисправностями, приводящими к значительномуматериальному ущербу [67-70,139].8Указанные обстоятельства связаны как с незавершенностью разработкиобщей теории процессов подготовки воздуха, способной учитывать негативноевлияние внешней среды, масштабных и субъективных факторов, в системахразличного назначения [10,130], так и с отсутствием универсальных методикмоделирования протекающих процессов, а также расчета их технологическогои аппаратного оформления, в том числе в составе конденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха на основе процессов КБА.В результате, изучение общих свойств и принципов функционированияконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха, включаясовершенствования методов натурного и вычислительного моделированияпротекающихвнихпроцессов,сцельюразвитияиреализацииэнергосберегающих технологий, а также поиска оптимальных решений поэффективности, надежности и ресурсу используемого оборудования вразличных условиях его применения можно отнести к актуальным ипрактически значимым задачам.Цельюнастоящейработыявляетсясозданиеэффективныхконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха для кабельныхлиний связи.Методы исследования.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
