Дослідження математичної моделі роботи клапану масообмінної тарілки, що дозволяє визначити діапазон саморегулювання клапанних тарілок. Розробка інженерної методики розрахунку клапанної тарілки зі сферичними клапанами, аналіз впровадження її у виробництво.
При низкой оригинальности работы "Дослідження гідродинаміки і масопередачі на клапанній тарілці зі сферичними клапанами", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Основна перевага цих тарілок полягає в забезпеченні стабільних гідродинамічних і масообмінних характеристик за рахунок саморегулювання вільного перетину для проходу газу (пари) при зміні його швидкості в апараті. Клапанні тарілки, як показали дослідження їх масообмінних характеристик, можуть застосовуватися у процесах, де дифузійний опір зосереджено у газовій фазі, так і в процесах, де домінує опір у рідкій фазі. Клапанні тарілки забезпечують ефективну роботу обладнання при зміні навантаження за фазами і мають високу продуктивність. Для досягнення мети були вирішені наступні задачі: - вивчення впливу режимних та конструктивних параметрів на гідродинамічні характеристики клапанних тарілок зі сферичними клапанами; Особистий внесок здобувача полягає в розробці методики і проведенні досліджень, як в експериментальному, так і в аналітичному плані, а саме: в аналізі джерел літератури, підборі і апробації методик дослідження, узагальненні отриманих результатів, розробці конструкції клапанної тарілки зі сферичними клапанами [3, 4, 5, 6, 7, 8], розробці методики розрахунку мінімальної і максимальної швидкостей газу на тарілці [1], в одержанні залежностей масообмінних характеристик тарілки [2].Порівняльні дослідження ефективності масопередачі на прямоточній тарілці, тарілці “Глітч” і тарілці зі сферичними клапанами проводилися в умовах ректифікації суміші метанол-вода на ректифікаційному стенді при нескінченному флегмовом числі (R=?). При вивченні гідродинаміки сухих контактних пристроїв була запропонована схема сил, що діють на клапан під час роботи тарілки, складене рівняння балансу сил (рис. Шляхом розвязання рівняння була отримана залежність висоти підйому клапану від його конструктивних параметрів та швидкості газу в отворі під клапаном: для клапанів перехресного типу: ; (1) для клапанів прямоточного типу: , (2) де Г - параметр газорозподільного елементу, м; Wp - швидкість газу у вільному перетині колони, м/с; F - площа вільного перетину колони, м2; Мінімальна швидкість газу в отворах тарілки, визначалася за формулою (3), що враховувала вплив маси клапану і висоти рідини на тарілці: , (3) де m»0,62 - коефіцієнт витрати при витіканні; W0р - швидкість рідини в отворах тарілки, м/с; rp - густина рідини, кг/м3; hw - висота зливної перегородки, м; h0w - підпір рідини над зливною перегородкою, м; коефіцієнт Максимальну швидкість газу в отворах тарілки знаходили за вже запропонованою схемою дії сил на клапан, але з урахуванням перепаду тиску рідини в зазорі під клапаном: , (4) де n - число клапанів на тарілці; hmax - максимальна висота підйому клапана, м; Рз - сила, що враховує перепад тиску в зазорі під клапаном, Па.Дисертаційна робота присвячена рішенню науково-практичної задачі підвищення масообмінних характеристик тарілчастих контактних пристроїв колонних масообмінних апаратів, що дає можливість підвищити ефективність роботи масообмінного обладнання цілого ряду галузей промисловості. У результаті проведеного дослідження отримані наступні наукові результати і практичні рекомендації: - розроблено математичну модель роботи клапану масообмінної тарілки, що дозволяє визначити діапазон саморегулювання клапанних тарілок з визначенням граничних швидкостей газу в отворах тарілок; визначено конструктивні параметри і режими роботи клапанної тарілки зі сферичними клапанами; виконані дослідження та отримані результати дозволяють проводити розрахунок та проектування клапанних тарілок зі сферичними клапанами та установок з їх використанням; Дисертантом запропоновано методику визначення мінімальної і максимальної швидкостей газу на клапанних тарілках для діапазону саморегулювання клапанів.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
Дисертаційна робота присвячена рішенню науково-практичної задачі підвищення масообмінних характеристик тарілчастих контактних пристроїв колонних масообмінних апаратів, що дає можливість підвищити ефективність роботи масообмінного обладнання цілого ряду галузей промисловості.
У результаті проведеного дослідження отримані наступні наукові результати і практичні рекомендації: - розроблено математичну модель роботи клапану масообмінної тарілки, що дозволяє визначити діапазон саморегулювання клапанних тарілок з визначенням граничних швидкостей газу в отворах тарілок;
- визначено конструктивні параметри і режими роботи клапанної тарілки зі сферичними клапанами;
- отримані залежності для визначення гідродинамічного опору та ефективності масообміну клапанних тарілок зі сферичними клапанами;
- виконані дослідження та отримані результати дозволяють проводити розрахунок та проектування клапанних тарілок зі сферичними клапанами та установок з їх використанням;
- проведено модернізацію колони виділенні ШФЛВ в процесі стабілізації нафти на Качанівському ВКПН.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇЇ
1. Модель роботи одиночного клапана масообмінної тарілки ректифікаційної колони стабілізації нафти/ Пляцук Л.Д., Шевченко О.С., Васькін Р.А., та інш.// Хім. пром. Укр.-2003.-№1.-С. 31-33.
Дисертантом запропоновано методику визначення мінімальної і максимальної швидкостей газу на клапанних тарілках для діапазону саморегулювання клапанів.
2. Изучение массопереноса в газовой фазе на клапанной тарелке/
Пляцук Л.Д., Шевченко А.С., Васькин Р.А., Шкарупа В.Ю.// Хім. пром. Укр. - 2003. - №2. - С. 32-34.
У ході експериментальних досліджень і математичної обробки результатів дисертантом запропоновані рівняння для визначення величини масопереносу в газовій фазі на клапанній тарілці.
3. Клапанная тарелка для процессов рекуперации растворителей/ Васькин Р.А., Пляцук Л.Д.// Труди Міжнар. науково-практ. конф. "Екологія. Людина. Суспільство". - Київ: НТУ КПІ. - 2003. - С. 110-111.
Здобувачем запропоновано конструкцію клапанної тарілки зі сферичними клапанами.
4. Высокоэффективное контактное устройство для переработки углеводородного сырья/ Гаранжа А.В., Васькин Р.А., Пляцук Л.Д.// Материалы научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов инженерного факультета СУМГУ. - Сумы: Изд-во СУМГУ, 2003. - Вып.4. - С.68.
5. Модернизация колонны стабилизации нефти на Качановском ГПЗ/ Васькин Р. А.// Сборник тезисов международного симпозиума “Межрегиональные проблемы экологической безопасности”. - Сумы: Изд-во “Довкілля” 200. - С.47.
6. Васькин Р.А. Модернизация колонны стабилизации нефти на Качановском месторождении// Вісник Сумськ. держ. унів. Сер. Техн.науки. - 2004. - №2(61). - С. 90-92.
Здобувачем запропоновано спосіб модернізації колони стабілізації нафти на Качанівському ВКПН, визначено геометричні розміри контактного пристрою, проведено технологічні розрахунки.
