Тепломасообмінні та гідродинамічні процеси в елементах систем біоконверсії - Автореферат

Національний університет харчових технологій Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Ткаченко Станіслав Йосипович, Вінницький національний технічний університет, завідувач кафедри теплоенергетики Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Кулінченко Віталій Романович, Національний університет харчових технологій, професор кафедри процесів і апаратів харчових виробництв та технологій консервування кандидат технічних наук, доцент Пуховий Іван Іванович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, доцент кафедри теоретичної та промислової теплотехнікиДля отримання максимальної кількості біогазу з одиниці обєму реактора БГУ і досягнення позитивних результатів в енергозбереженні стоїть завдання вибору раціонального температурного режиму в біореакторі, а також методів і засобів його забезпечення без шкоди для навколишнього середовища. Підсистеми термостабілізації систем біоконверсії характеризуються невизначеністю вхідних умов, які повязані з різноманітністю робочих середовищ, зміною їх теплофізичних властивостей за часом та впливом великої кількості факторів, які не завжди можна врахувати. Внаслідок цього теплофізичні властивості органічних сумішей змінюються в залежності від умов та часу зберігання перед завантаженням в БГУ. з урахуванням механізмів і закономірностей теплообміну запропонувати методи для розрахунку теплообміну за умови руху сумішей в круглих трубах, кільцевих каналах та у великому обємі; вперше запропоновано та обґрунтовано застосування експериментально-розрахункового методу (ЕРМ) як нового оригінального аспекту використання теорії подібності для визначення інтенсивності теплообміну в складних органічних середовищах з обмеженою інформацією про їх теплофізичні властивості.Для виробництва біогазу використовуються такі органічні відходи: зернова і післяспиртова барда, відходи виробництва пива, буряковий жом, фекальний осад, відходи рибного і забійного цеху, трава, побутові відходи, субстрати великої рогатої худоби (ВРХ), свиней, послід курей, відходи молокозаводів - солона і солодка молочна сироватка, жири, відходи виробництва біодизеля - технічний гліцерин від виробництва біодизеля із ріпаку, відходи від виробництва соків - жмих фруктовий, ягідний, овочевий, виноградна вижимка, водорості, відходи виробництва крохмалю і патоки - мезга і сироп, відходи переробки картоплі, виробництва чіпсів - шкурки, кавова пульпа тощо. Підсистема ІІ, яка утворює контур для підготовки і подачі теплоносія в теплообмінник 1в, включає такі елементи: корпус теплогенератора 1а, опускну та підйомну труби 1б, теплообмінник 1в, відцентровий насос 3, повітровідвідник, електронагрівник (ТЕН): Qak.м.к, Qak.із.к - потужність акумуляції теплоти в металі та ізоляції контуру; SQBTP к.j - втрати теплоти в навколишнє середовище з j-их ділянок контуру за одиницю часу; Qвтр.є.1, Qвтр.є.2 - потужність тепловтрат суміші, яка знаходиться в ємності 2; Qak.м.є, Qak.із.є - потужність акумуляції теплоти в металі та ізоляції ємності 2. 2) для дослідження закономірностей теплообміну від поверхні вертикальних циліндричних стінок до органічних сумішей складається з двох ємностей, які мають гладку теплообмінну поверхню і виконані у вигляді двох ємностей, вкладених одна в одну таким чином, що утворені дві робочі порожнини - внутрішня І та зовнішня ІІ у вигляді кільцевого зазору. Орієнтовна оцінка відносних значень товщини приграничного теплового шару ?/? дозволяє, по-перше, вважати ймовірним вимірювання температур води і субстрату відповідно в точках Цгр і Цс для визначення коефіцієнта теплопередачі між водою і субстратом, що дуже важливо в експериментах з швидкоплинними процесами. Отже, на дослідній установці проведено експерименти з визначення коефіцієнтів теплопередачі від води (в ємності І) до води і субстратів в ємності ІІ та тепловіддачі.

Основний зміст роботи