Створення технології гідротермічного емульгування паливних емульсій - Автореферат

ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: Павленко Анатолій Михайлович доктор технічних наук, професор; професор кафедри промислової теплоенергетики Дніпродзержинський державний технічний університет, МОН України Офіційні опоненти: Рядно Олександр Андрійович доктор технічних наук, професор; проректор з наукової роботи, завідуючий кафедрою вищої математики Дніпропетровська державна фінансова академія Міністерства фінансів України Захист відбудеться 16.05.2006 р. о 14:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 09.091.01 Дніпродзержинського Державного Технічного Університету МОН України за адресою: 51918, м.Дніпродзержинськ, вул. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Дніпродзержинського Державного Технічного Університету МОН України за адресою: 51918, м.Дніпродзержинськ, вул.Зрозуміло, що перспективним напрямком зниження енергоємності виробництва є розробка нових паливних составів, розробка технологій підготовки паливних сумішей до спалювання, вивчення їхніх теплофізичних характеристик з метою прогнозування умов горіння, зниження витрат палива, зменшення кількості шкідливих викидів з продуктами згоряння. У літературних джерелах наводяться несистематизовані результати досліджень водо-мазутних емульсій, але в усіх роботах підкреслюються якісні ефекти, отримані при спалюванні такої рідини. Актуальність роботи визначається в дослідженні стійкості водо-мазутних емульсій, теплофізичних характеристик та їх звязку з структурними параметрами емульсії; закономірності тепломасообмінних процесів, які відбуваються при нагріванні, скипанні та спалюванні водо-паливних емульсій; вивченні вихрових ефектів з точки зору створення стійких водо-паливних емульсій з високим ступенем дисперсності, розробці ефективних технологій та обладнання для диспергування та спалювання емульсій. Тематика роботи відповідає визначеним Законом України пріоритетним напрямкам розвитку науки і техніки, зокрема, п.7 “Нові технології і ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості і агропромисловому комплексі”. Автор брав участь у виконанні науково-дослідних робіт: “Створення наукових основ для розробки устаткування для комплексних систем, що забезпечують відділення маслених фаз від водяних МОР” (202/02ДБ,0101U001776); “Розвиток теорії тепломасообміну в дисперсних середовищах” (202/03ДБ, 0126U005749); “Розвиток теорії тепломасообміну в нанотехнологіях обробки дисперсних середовищ” (202/05ДБ, 0184U006634).Детально розглянуто причини підвищення енерговитрат при використанні обводненого палива для спалювання в котлоагрегатах та печах, а саме: забруднення поверхонь нагріву, збільшення недопалювання палива, зриву факела, аварійному припиненню роботи обладнання. У цьому розділі розглянуто також залежність якості емульсії та її сталості від наступних факторів: дисперсності, вязкості, концентрації поверхнево-активних речовин, температури підігріву, співвідношення густини складових паливної емульсії. В обох схемах введення дискретної фази здійснюється в вихровий шар у зони з максимальними градієнтами швидкості або тиску. На схемі 2б реалізовано подачу дискретної фази у зону зі зниженим тиском, де в області стоку відбувається плівкове гідродинамічне подрібнення дискретної фази. У запропонованій технології гідротермічного емульгування подрібнення дискретної фази виконується завдяки динамічним ефектам скипання термолабільної фази при підводі її через патрубок 5 (рис.1).Встановлено, що використання паливної емульсії підвищує ефективність процесів спалювання в теплоагрегатах та значно покращує екологічний стан у відповідному регіоні. Використання апаратів диспергаторів доцільно використовувати лише під час підготовки палива до спалювання. Цей висновок може бути заключним, він має метою визначення нових напрямків дослідження щодо збільшення стійкості паливних сумішей з глибоким вивченням природи серед, їх теплофізичних характеристик та особливостей емульгування. Отримані дані свідчать про те, що присутність дискретної фази з теплофізичними характеристиками, які відрізняються від параметрів базової рідини, при правильному підборі емульгатора може змінювати теплофізичні характеристики отриманої водо-мазутної емульсії. За рахунок високоефективного мікро дрібнення часток мазуту при вибуховому скипанні часток води суттєво збільшується поверхня контакту палива з окислювачем, що забезпечує: а) зниження хімічного недопалу; б) зниження концентрації шкідливих викидів в атмосферу до 45 %; в) зниження температури відхідних газів; г) збільшення коефіцієнту корисної дії котлоагрегату на 2 - 3 % та економію палива; д) повну утилізацію замазучених вод, тому що вони цілком використовуються для виготовлення емульсії; е) зниження температури підігріву палива перед пальниками та зменшення нагару на поверхнях.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ