Отзыв оппонента (Совершенствование тепловой работы печи термостабилизации при производстве углеродных волокон с целью сокращения энергозатрат)

ОТЗЫВ официсьтьного оппонента, г)октара пгехнических паук„проц)«ссора И.Я. Печенеггэва на дисертационнукз работу Исаева Анс)рея Сергеевича «Соверизепстеование тепеовой работы печи п1ерхнжпипэилизаити при производстве углеродных волокон с целью сокраи!еша энергозотротэ, представлепнуто на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05, з'4.04 — Прогпыиыенная теплоэнергетика Представленная на рассмотрение диссертапионная работа структурно содержит введение, пять глав, заключение и приложение. Диссертация изложена на 127 страницах, включая 43 рисунка, 15 таблиц, библиографию 1118 источников, в том числе 20 иностранных источников).

Цель работы состоит в повышении энергоэффективности печей термостабилизации полнакрилонизрильного !ПА!!1 волокна путем совершенствования их тепловой работы и исследования тепловых процессов в рабочем пространстве. мнкп~ Проблема поныл~ения энергетнческой эффективности промышленных технологий и теплотехнологнческих установок в наше время является одной из важнейших. Потенпиал энергосбережении в России опенивастся величиной около 40%. Подъем экономики страны и государственные планы по развитию промышленного производства предгюлагаюэт резкое снижение удельных затрат энергии на производство товарной продукции.

В днссершции А.С, Исаева на основе выполненных расчетных исследований тепловь1х процессов в рабочих каналах печи, экспериментального нзучения тепловых эффектов при термостабплизации ПА!1 волокон, анализа тепловых режимов работы печи разработаны рекомендации по снижению затрат энергии на процесс термостабилизации. Актуальность диссертапионной работы А.С. Исаева определяется важностью проблемы энергосбережения н создания теоретических основ анализа, выбора методов и приемов повышения энергетической эффективности оборудования для производства углеродных волокон. Основными наччнымн езультатами. пол ченнымн соискателем можно назвать следукэ|ээие: математическая яолсль ратиапиОншэ — конвективного теплооомена в каналах печи ВУЛО1!.

предназначенной для термостабилизации ПЛИ волокон; результаты экспериментального исследования тепловых .эффектов и кинетики реакций окисления ПАН волокон прн их термостабилизации; - результаты численного исследования процесса термостабилизации ПЛН волокон в печи ВУЛОИ; - разработка энср> оэффекти нного режима обработки ПЛН волокон в печи ВУДОН.' - 1эсзультаты экспериментальной проверки предложенных рекомендаций ПО снижению энергозатрат па термостабилизацию ПЛН волокон. Научна>1 навоз>а! Работы состоит в полученных расчетных и экспериментальных данных, характеризующих совокушюсгь теплообменных н термокинетических процессов, и разраоо>анного на Основс этих даннь1х энерГОсбсрсГак>шеГО режима тсрмостабилизации ПЛН волокон.

К»~аюшъ,а.Ж «»»~~»»»»»»»»»»ы ч"— " — "..»»».— » ! использовании известных ме>ологнческих подходов сос!падения ма!Смагичсских моделей, нх ал>-оритмизации и численных методов расчета на ЭВМ, а также на оценке точности полччснных экспсримсптальных рсзч>!Ьтатов. Практическую значимость диссертации составляет предложенный автором д»я реализации в печи ВУЛОН радиационно — конвективный режим теплообмена и теплотехнические показа>ели энсргоэффективного процесса термостабилизацни ПАН вот! Окон. По диссертационной рябо!.е пх!Сются следующие замечания и диск>сои!на!Ыс» !!опрос!»!. 1.

Ьсз у!Перба для работы можно было бы сократить описательнуто часть. касак>шу>ося тсхнолОГии получения УГлсродных волокон и паты!тных предложений по конструкциям печей, изложенную в главе 1. 2, Значительная часть диссертации посвящена построению математической модели процессов теплообмена в каналах печи и численному решен!по полученных уравнений связи. По этой части работы имеется несколько !амечаний.

а) При решении задачи переноса тепла излучением между нагревателем и раскладкой жгутов в канале печи геометрию системы из этих двух тел можно свести к двум параллельным плоскостям, нмс>ошим разную температуру. Данный случай является олним из широко обсуждаемым в теории лучистого теплообмена. Расчет теплообмсна здесь может Осущсствлятся разнымн, О1носитсльно простыми, мстодами и. в частнос!Я>, методом «сальдо».

Лвтор отдал предпочтение сложному зональному методу, который в отсутствие объемных зоп является„по — видимому, к:!асснчсским, а не рсвольвентным. как сообщается в диссертации. Возннкаез вопрос — чем обусловлен выбор именно зонального метода расчета для решения поставленных в диссертации задач". Какие он имеет преимущества в данном. частном. случае перед дркгимн, более п)зостыми методами? б) Допущение.

что раскладка жгутов образует плоскую поверхность, в известной степени приемлемое при анализе лучистого теплообмена, при описании конвеьгнвного теплообмена вызывает возражения, '1'ак как жгуты в раскладке расположены с зазорами. то имеет место продольное обтекание воздухом цилиндрических тел малого диаметра. Известно. что при продольном обтекании цилиндрических тел малого радиуса коэффициент теплоотдачи всегда больны, чем при обтекании плоской пластины как прн ламинарном. так и при турбулентном режимах течешгя и тем больше, чем меныпе радиус тел при одинаковых условиях течения. Для тел с радиусом порядка 0,1 н 1 мм превышение коэффициентов теплоотдачи может составлять порядок величины.

Например. по данным приведенным в книге: Воровских В.Р., Шелиманов В.А. Теилообмен цилиндрических тел малых радиусов и их систем. Киев: Наукова думка, 1935 — при скорости воздуха ж„ вЂ” — 4 и/с коэффициент теплоотдачи цри обтекапш~ таких тел составляет п:= 300 Вт/(и ' К). В диссертации !стр. 48) для н, = 5 м?с приводится величина а < 20 Вт?(м~ К). В упс)мянутой книге рекомендовано для определения коэффициента теплоогдачи использовать уравнение Хгм = 0.4 Кеа" при Кей-: ла 7-:200, где числа Хца и Вез вычисляются по диаметру д цилиндрических тел. 3, В рамках решаемых в диссертанив задач важными являктгся полученные автором экспериментальныс дгпшые по теплофиэическим характеристикам пропесса термосзабилизацин ПАН водо~~и (глава 3). Исследуемый процесс термостабилизацни автор отождествляет с процессом горения углерода.

В этом случае характеристики процесса будут зависеть от количества кислорода. подводимого в !зеакпиоппу10 зону, Вопрос о роли кислорода важен в том отношении, что при проектировании печи термостабилизации нужно, по — видимому, иметь данные о количестве вводимого в печь воздуха. необходимого для осуществления задаваемой степени окисления обрабатываемого волокна. Вели воспользоваться приведенным на стр. 66 диссертации интегральным значением теплового эффекта при термостабилизации ПАН волокон 9 =.

1.34 10'Дж?кг, то для стехнометрического количества воздуха при данном тепловом эффекте имеем Ч„а = Ф3.8 =-! .3413,й =- 0,353 м ' воздуха/кг ПА1-1 волокна. В главе 4 автор рекомендует с пенью энергосбережения уменьшить подачу воздуха в печь ВУЛОН с 1400 м".ч до 200 мздь Возникает вопрос — почему именно 200 м ~ч, достаточно ли будет при эгом подано кислорода и можно ли для усиления эффекта энергосбережения уменьшить расход воздуха ниже 200 м~?ч? 4. Имеются некоторые технические цогрешностн.

На стр. 10! з'праты энергии в нейтрализаторах ГВС вычисляк1тся ло формулам, в которых температура ~азового потока представлена в К. а ие в С. как бгяло бы правильно. В результате, полученные численные О значения рассчитываемых ве шчин оказались завьшгены. На этой же странице указано. что затраты энергии на работу дымососа и вентилятора определены ло паспортным характеристикам нагнетателей. Как известно, для этой цели нужно дополнительно использовать еще и характеристики сети.

Общее заключение иознссеерта1)ни Диссертационная работа АХ. Исаева соответствует специальности 05.14.04 Промышленная теплоэнергетика н отрасли — технические науки, является законченным научно — квалификационным исследованием на актуальную тему. Названные выше замечания в значительной мере связаны со сложностью вопросов и мпогофакторностыо лроцессов, которые рассматривал диссертант в своей работе. Можно пожелать диссертанту учесть высказанные замечания в своей дальнейшей работе цо данной теме Автореферат' диссертации достаточно полно отражает ее содержание.

Количество публикаций и уровень апробации работы соответствуют существующим требованиям. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии рассматриваемой диссертации требованиям и. 9 «Положения с присуждении ученых стеленей». Автору дцссертацин может бьгп лрисвоена ученая степень кандидата технических наук цо специальности 05.!4.04— Промышленная гс1шоэнергетика.

Офиннстьлы1) отгонеипь Г)еченееов Юрий Яковлевич, доктор п|ехнических наук, профессор, профессор кафео)хв вА)атины и «клариты химических, нефте;аэовььх и пии)евых проозсин)тт» '.)нсеэьссэхио технолоенческоео инспттуто Гфилиич) ФГБГ)У Г)Г) вСарсон государственный технический университет имени Гагарина ГО,4.я. Г)3!0(),:. 3н, азьс, Саротонской обл.. пл, Свободьь д. )7, )ТИ СГ7У. Уел. (8ч53)!)53553. Е-таИ: иййе~Зж,ххГн, гнй Сайпи Ы)рФ)~ее)т,ьэ)н.

ги, Г!еченееов 05. 05. 2Г Г)ос)пнсь д.тль, профета со)эа ГО.Я Г'скретарь витого сонета.)7ГГ Г)5 05 20 .