Academic literature on the topic 'Газорідинні апарати'

Перспективним напрямком підвищення енергоефективності і зменшення малогабаритних характеристик тепломасообмінного обладнання, яке використовується в хімічній, харчовій та ін. галузях є застосування методів, які забезпечують оптимізацію параметрів процесів в обладнанні. Одним з основних принципів, покладених в основу проектування і експлуатації контактних тепломасообмінних апаратів, є забезпечення стабільності взаємодії плівки рідини і потоку газу або пари. Характер взаємодії визначається кризовими явищами, пов'язаними з порушенням режиму течії плівки при високих швидкостях газового потоку, що супроводжується інтенсивним уносом крапель і початком процесу захлинання. Представлені результати дослідження показують, що використання капілярно-пористого покриття поверхні каналів контактних апаратів впливає на хвильові процеси в плівці і сприяє зниженню нижньої границі початку процесу захлинання при певних умовах. Досліджено вплив геометричних характеристик покриття на інтенсивність процесів тепломасообміну в контактному апараті. Використання результатів експериментального дослідження гідродинаміки двофазного потоку в каналах з капілярно-пористим покриттям дозволило уточнити аналітичний розв’язок задачі по визначенню границь кризових явищ. Аналіз результатів дослідження показав, що початок процесу захлинання наступає при значно більший товщині плівки, що є істотним позитивним моментом при експлуатації контактних тепломасообмінних апаратів.

Наведені результати дослідження роботи технологічної схеми сульфування алкилбензолів газоподібним сірчаним ангідридом. На підставі аналізу роботи установки та опрацьованих літературних даних розроблені сульфуратори об’ємного типу для отримання сульфонолу НП-3. Отримані результати експериментальних досліджень, дозволяють змоделювати промислову установку для газорідинних процесів, зокрема для процесу сульфування. Зроблена спроба довести, що використання апаратів з барботерами, для вводу газового реагенту для екзотермічної реакції сульфування в системі газ-рідина є ресурсновитратним та громіздким в апаратурному оформленні.

Мета статті – висвітлити результати експериментального дослідження, спрямованого на пошук ефективних розчинників для виявлення слідів вибухових речовин на долонях людини, визначити чинники, що впливають на їх збереження. Достовірність отриманих результатів і висновків забезпечено комплексом загальнонаукових і спеціальних методів пізнання відповідно до поставленої мети. Зокрема, застосуванням формально-логічних методів (аналізу, синтезу, дедукції, індукції, аналогії, абстрагування) підтверджено можливість виявлення факту взаємодії людини з вибуховою речовиною, приміром тротилом, доведено можливість виявлення цієї речовини надолонях людини та її вилучення за допомогою різних розчинників, визначено найбільш ефективні з них (ацетон, підігрітий етиловий спирт), наведено й інші чинники, що знижують поріг його виявлення, а отже й суттєво підвищують імовірність виявлення в змивах. З’ясовано вплив дисперсності тротилу, природи розчинників, стану поверхні долонь, структури матеріалу, яким тротил вилучають зі шкірних покривів, на виявлення залишків тротилу на долонях людини, що контактувала з ним, а також зовнішніх чинників на збереження слідів тротилу на долонях людини, насамперед механічного, визначено залежність цього впливу від дисперсності вибухової речовинита пористості поверхні матеріалу, яким обтирають руки (що більший розмір частинок тротилу на долонях людини та вища пористість поверхні матеріалу, яким обтирають руки, то менше тротилу залишається на долонях людини і складніше отримати позитивні результати його наявності там). Догматичним методом уточнено понятійно-категоріальний апарат дослідження, за допомогою методу моделювання сформульовано висновки і деякі пропозиції.Ключові слова: змиви з рук; тротил; контакт із вибуховою речовиною; газорідинна хроматографія; зовнішні чинники; шкірний покрив.

У даній статті розглядаються способи підвищення ефективності, оптимізації та інтенсифікації процесів сепарації та сепараційного обладнання установок стабілізації нафти/конденсату. Робота включає в себе теоретичне ознайомлення з процесом сепарації газорідинних сумішей та труднощами, які пов’язані з ним. Проведено аналіз досліджуваного обладнання, а саме його конструктивних особливостей, принципу роботи, переваг та недоліків, визначена оптимальна компоновка апаратів. Запропоновано новий нестандартний підхід до вдосконалення існуючого сепараційного обладнання, а саме метод оптимізаційного компонування фазних розділювачів з застосуванням модульних сепараційних пристроїв. Було проведене комп’ютерне моделювання багатофазних течій у внутрішньому об’ємі вертикального фазного розділювача та одного з модульних сепараційних пристроїв, що реалізує спосіб динамічної сепарації. Достовірність комп’ютерного моделювання підтверджується верифікацією отриманих даних за результатом чисельного експерименту з режимними параметрами роботи сепаратора. Спосіб динамічної сепарації являється не традиційним методом розділення гетерогенних систем, його особливістю являється застосування автоматичного регулювання гідравлічного опору, де регулюючою дією є сили пружності. Для чисельного розрахунку гідродинаміки вертикального фазного розділювача використовувався програмний комплекс, що реалізує метод скінченних об’ємів, а саме FlowVision. Оскільки, при роботі модульного сепараційного пристрою мають місце аерогідропружні явища необхідно розглядати механіку руху газорідинного потоку з одного боку та твердого деформованого тіла з іншого боку. Враховуюче це для його дослідження використовувався програмний комплекс ANSYS Workbench, а саме модулі, які засновані на методах скінченних об’ємів та елементів, відповідно Fluid Flow Fluent та Transient Structural, об’єднанні за допомогою System Coupling. Наведені конструкції нових модульних сепараційних елементів та рекомендації для оптимізації їх компоновки у фазних розділювачах, що дозволять значно збільшити ефективність та інтенсивність процесів розділення емульсій та газорідинних сумішей і в цілому підвищать якість цільових компонентів. This article discusses ways of the efficiency improvement, optimization and intensification of the separation processes, which takes place in stabilizer units for oil and condensate. The work includes the theoretical introduction to the separation of gas-liquid mixtures and difficulties associated with process. Investigated equipment, specifically their design features, operating principle, advantages and disadvantages was analyzed, in consequence of which the optimal equipment packaging was determined. The non-typical approach for improvement of most commonly used separation equipment is proposed, namely method of optimizing phase separation equipment packaging, which includes using of modular separation devices. For this purpose numerical simulations of multiphase flow in the vertical phase separator internal volume and one of the modular separation devices, which implement the dynamic separation method, were carried out. The reliability of computer simulation is confirmed by verification data, which obtained from the results of numerical experiment, with the separator functioning parameters. The method of dynamic separation isn't traditional method for heterogeneous systems separation. The main feature of this method is using of hydraulic resistance automatic regulation, in this case regulating forces are the elastic forces. For numerical calculation of the vertical phase separator hydrodynamics was used software complex namely FlowVision, which implements the finite volume method. Since, in case of the modular separation devices functioning take place the aerohydroelasticitys phenomena’s, it is necessary to be consider mechanics of the gas-liquid flow motion of the on one side and mechanics of the solid deformable body on the other hand. Taking into account the above for investigations of this modular separation device was used the ANSYS Workbench software complex, namely modules, which are based on the finite volume and finite element methods, respectively Fluid Flow Fluent and Transient Structural, which combined by System Coupling module. The presented designs of new modular separation elements and recommendations for their optimal disposition in phase separation equipment will significantly increase the efficiency and intensity of emulsions and gas-liquid mixtures separation processes, moreover it's all will improve the quality of the target components.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2016 р. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної інжинірингової науково-технічної проблеми: розробити сучасні енергоефективні екологічно чисті технології, засоби генерування та споживання теплової енергії із застосуванням систем рекуперації теплоти на основі синергетичної єдності апаратурно-технологічного оформлення процесів і системного підходу. У роботі розроблено науково-методологічні основи та практичні способи підвищення ефективності використання палива в газорідинних апаратах і паливних агрегатах хімічної технології за рахунок інтенсифікації теплових процесів в їх робочому просторі. З позиції вдосконалення паливо- і матеріалозберігаючих техніки і технологій створено нові конструкції газорідинних апаратів і паливних агрегатів. На їх основі синтезовано екологічно чисті енергоефективні технологічні системи (ЕТС), прийнятні для хімічної технології та інших сфер промисловості, комунального, сільського господарства, які відповідають сучасним енергетичним та екологічним вимогам. Розроблено високоефективну контактно-модульну систему (КМС), обладнану апаратами зануреного горіння (АЗГ) з багатократною інверсією і модуляцією коливань контактуючих фаз для потреб теплопостачання промислових будівель і споруд, житлових і сільськогосподарських комплексів, яка виключає використання котельних і бойлерних установок з утилізацією теплоти продуктів згоряння, тепловою потужністю 200, 400, 600, 1000, 2000 кВт і вище залежно від потреби в генерованій теплоті. Витрати на обігрівання будівель і споруд при використанні пристрою знижуються в 2,5-2,8 рази в порівнянні з традиційними способами обігрівання. КМС пройшла державні тепло-екологічні випробування, які підтвердили її високу енергоефективність, екологічність, надійність в роботі. Отримано технічні умови на серійне її виготовлення і експлуатацію в різних галузях народного господарства. Розроблені і наведені в дисертації апарати, технологічні процеси і устаткування широко впроваджені на підприємствах Мінхімпрому, Мінметалургіі, Мінавтопрому, Мінкомунгоспу України та країн СНД.
A thesis for Doctor of Technical degree, specialty 05.17.08 – process and equipments of chemical technology. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The thesis deals with the improvement of actual engineering science-technical problem: the development of the modern energy effective ecological technologies, the means of energy generation and consumption using the heat recuperation systems on the base of synergetic unity of hardware implementation of the processes and system approach. For that the methodological fundamentals and practical methods of increasing of fuel utilization efficiency in the gas-liquid apparatuses and in the fuel combustion units of chemical technology at the expense of heat processes intensification were developed. Looking for improvements in fuel efficiency and materials saving the new constructions of gas-liquid apparatuses and fuel combustion units were created. On this base the ecological and energy efficiency technological systems were synthesized. They confirm to the requirements of modern power engineering and they are acceptable for the chemical technology and the other industries, as well as for communal services and agriculture. The high-effective contact-module system was developed. It was equipped with the immersion combustion apparatuses with multiple phase inversion and oscillation modulating of contacted phases. The system can be used for heat supply of industrial and agricultural buildings, apartment houses without using boilers with heat utilization of combustion products, when heat rating of 200, 400, 600, 1000, 2000 kWt is assumed, depending a need for generated heat. The expenses for complex structures and buildings’ heating using the development are decreased by 2,5 – 2,8 times in comparison with the traditional means. Contact-module system has stood the government heat-ecological test, which confirmed its high efficiency, ecological compatibility, serviceability. Construction standard specifications for serial production in the different branches of economy were obtained. The developed and presented in the thesis apparatuses, technological processes and equipments were applied in chemistry, metallurgy, motor-car industries and in communal services in Ukraine and CIS countries.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності роботи заглибного електровідцентрового насоса при його роботі на реальній рідині, що представляє собою суміш в'язкої неньютонівської рідини, води та газу, за рахунок вдосконалення математичних моделей. Виконано аналіз концепцій розвитку насособудування в Україні. Описано методи математичного моделювання тривимірних течій в'язкої реальної рідини та їх переваги над фізичними експериментами. Обрано пакет програм для проведення чисельного експерименту в каналах заглибних насосів OpenFOAM. Для моделювання течії рідини в проточній частині насоса використовувалась система рівнянь нерозривності та Навье-Стокса. Для її замикання було обрано k-ε модель турбулентності. Досліджено вплив реологічних властивостей неньютонівських рідин на характеристики відцентрового насоса. Наведено математичну модель турбулентної тривимірної течії неньютонівської рідини. Для розрахунків обрано модель неньютонівської рідини Гершеля-Балклі, що найбільш точно описує поведінку рідин даного типу. Вдосконалено залежності для перерахунку характеристик насосу при його роботі на реальній рідині. Визначено та обрано підхід та математичну модель для моделювання тривимірної течії в'язкої газорідинної суміші та показані особливості при розрахунках такого типу рідин в пакеті OpenFOAM. Розглянуто шляхи підвищення ефективності заглибних насосів шляхом зміни проточної частини. Визначено раціональний кут нахилу вихідної кромки. Запропоновано модифіковану ступінь насоса, котра захищена патентом України, для перекачування рідини з підвищеним вмістом газу. Розглянуто та вдосконалено математичну модель сумісної роботи реальної свердловини та заглибного відцентрового насоса у вигляді пакета прикладних програм. Це дало змогу визначати основні фізичні характеристики рідини в залежності від термодинамічних умов.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.05.16 – Hydraulic machines and hydropneumatic units. – National Technical University "Kharkiv Politechnic Institute", 2018. The dissertation is devoted to the solution of an important scientific and technical problem of increasing the efficiency of a submersible electric centrifugal pump when it operates on a real liquid, which is a mixture of viscous non-Newtonian fluid, water and gas by improving mathematical models. An analysis of the concepts of development of pumping plant in Ukraine is carried out. The methods of mathematical modeling of three-dimensional flows of a viscous real liquid and their advantages over physical experiments are described. Selected software package for numerical experiment in OpenFOAM submersible pump channels. A system of indeterminate and Navier-Stokes equations was used to simulate the flow of fluid in the flow section of the pump. For its closure a k-ε turbulence model was chosen. The influence of rheological properties of non-Newtonian fluids on the characteristics of a centrifugal pump is investigated. The mathematical model of the turbulent three-dimensional flow of the non-Newtonian fluid is given. For calculations, a model of the Herschel-Bulkley non-Newtonian fluid is chosen, which most accurately describes the behavior of liquids of this type. The dependencies for the recalculation of the characteristics of the pump during its operation on the real liquid have been improved. The approach and mathematical model for modeling the three-dimensional flow of a viscous gas-liquid mixture are determined and chosen, and features are shown in the calculations of this type of fluid in the OpenFOAM package. The ways of increasing the efficiency of submersible pumps by changing the flow part are considered. The rational angle of inclination of the initial edge is determined. The modified degree of the pump, protected by the Ukrainian patent, is offered for pumping a liquid with an increased gas content. The mathematical model of a compatible operation of a real well and a submersible centrifugal pump in the form of a package of applied programs is considered and improved. This made it possible to determine the basic physical characteristics of the liquid, depending on the thermodynamic conditions.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності роботи заглибного електровідцентрового насоса при його роботі на реальній рідині, що представляє собою суміш в'язкої неньютонівської рідини, води та газу, за рахунок вдосконалення математичних моделей. Виконано аналіз концепцій розвитку насособудування в Україні. Описано методи математичного моделювання тривимірних течій в'язкої реальної рідини та їх переваги над фізичними експериментами. Обрано пакет програм для проведення чисельного експерименту в каналах заглибних насосів OpenFOAM. Для моделювання течії рідини в проточній частині насоса використовувалась система рівнянь нерозривності та Навье-Стокса. Для її замикання було обрано k-ε модель турбулентності. Досліджено вплив реологічних властивостей неньютонівських рідин на характеристики відцентрового насоса. Наведено математичну модель турбулентної тривимірної течії неньютонівської рідини. Для розрахунків обрано модель неньютонівської рідини Гершеля-Балклі, що найбільш точно описує поведінку рідин даного типу. Вдосконалено залежності для перерахунку характеристик насосу при його роботі на реальній рідині. Визначено та обрано підхід та математичну модель для моделювання тривимірної течії в'язкої газорідинної суміші та показані особливості при розрахунках такого типу рідин в пакеті OpenFOAM. Розглянуто шляхи підвищення ефективності заглибних насосів шляхом зміни проточної частини. Визначено раціональний кут нахилу вихідної кромки. Запропоновано модифіковану ступінь насоса, котра захищена патентом України, для перекачування рідини з підвищеним вмістом газу. Розглянуто та вдосконалено математичну модель сумісної роботи реальної свердловини та заглибного відцентрового насоса у вигляді пакета прикладних програм. Це дало змогу визначати основні фізичні характеристики рідини в залежності від термодинамічних умов.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.05.16 – Hydraulic machines and hydropneumatic units. – National Technical University "Kharkiv Politechnic Institute", 2018. The dissertation is devoted to the solution of an important scientific and technical problem of increasing the efficiency of a submersible electric centrifugal pump when it operates on a real liquid, which is a mixture of viscous non-Newtonian fluid, water and gas by improving mathematical models. An analysis of the concepts of development of pumping plant in Ukraine is carried out. The methods of mathematical modeling of three-dimensional flows of a viscous real liquid and their advantages over physical experiments are described. Selected software package for numerical experiment in OpenFOAM submersible pump channels. A system of indeterminate and Navier-Stokes equations was used to simulate the flow of fluid in the flow section of the pump. For its closure a k-ε turbulence model was chosen. The influence of rheological properties of non-Newtonian fluids on the characteristics of a centrifugal pump is investigated. The mathematical model of the turbulent three-dimensional flow of the non-Newtonian fluid is given. For calculations, a model of the Herschel-Bulkley non-Newtonian fluid is chosen, which most accurately describes the behavior of liquids of this type. The dependencies for the recalculation of the characteristics of the pump during its operation on the real liquid have been improved. The approach and mathematical model for modeling the three-dimensional flow of a viscous gas-liquid mixture are determined and chosen, and features are shown in the calculations of this type of fluid in the OpenFOAM package. The ways of increasing the efficiency of submersible pumps by changing the flow part are considered. The rational angle of inclination of the initial edge is determined. The modified degree of the pump, protected by the Ukrainian patent, is offered for pumping a liquid with an increased gas content. The mathematical model of a compatible operation of a real well and a submersible centrifugal pump in the form of a package of applied programs is considered and improved. This made it possible to determine the basic physical characteristics of the liquid, depending on the thermodynamic conditions.