Journal articles on the topic 'Охолодження води'

Викладено результати експериментального дослідження ефективності використання добового акумулятора холодної води для забезпечення роботи серійного фанкойлу з метою забезпечення кондиціювання повітря в окремому приміщенні. Натурна експериментальна установка містить видобувну свердловину, поглинальну свердловину, баки-акумулятори, витратомір, термометр холодної води, термометр повітря в приміщенні, мережевий насос, термометр відпрацьованої води, приміщення для охолодження, фанкойл. Вода з температурою 12ºС з видобувної свердловини подається свердловинним насосом в групу накопичувальних баків, які є акумулятором холоду. Після накопичення води в баках вмикається мережевий насос, який подає воду з накопичувальних баків на фанкойли. Вода, яка пройшла через фанкойли та віддала холод в приміщення, надходить до поглинальної свердловини. Метою експерименту є дослідження системи акумулювання холодної води в якості добового акумулювання холоду та її подальшого використання для забезпечення комфортних умов в приміщенні за допомогою серійного фанкойлу. Основні характеристики проведення експерименту: дебіт води на виході з підйомної свердловини становить 0,9 кг/с, дебіт води, яка надходить на фанкойл – 0,1 кг/с, витрата повітря через фанкойл – 340 м3/год, температура води, яка надходить до баку-акумулятору – 12ºС, температура води, що надходить до фанкойлу – 12,5ºС, площа охолодження приміщення – 20 м2, початкова температура в приміщенні – 28ºС, кількість баків-акумуляторів – 7 шт., загальний об’єм баків-акумуляторів – 7 м3. В результаті проведених експериментів досягнуто зниження температури в приміщенні до 23ºС за 3 години роботи фанкойла. Встановлено, в процесі охолодження приміщення холодопродуктивність фанкойла змінювалася від 3640 Вт в початковий період до 1820 Вт - в кінці. Температури холодоносія на виході з фанкойла при цьому становили, відповідно, 21,5ºС і 17,1 ºС. Дослідження показали, що система акумулювання води підземних горизонтів з початковою температурою води 12ºС ефективно працює в режимі охолодження приміщення з застосуванням серійних фанкойлів. Акумулятори теплоти у вигляді баків-акумуляторів ефективно використовуються також в якості буферних ємностей для регулювання подачі води в фанкойли. В баках-акумуляторах при вистойці води більше 2-х діб спостерігається накопичення твердих осадів. Розбіжність розрахункових значень температури з експериментальними значеннями не перевищує 5-7%. Система потребує подальшої модернізації для автоматичного заміру параметрів води і температури та вологості приміщення. Бібл. 13, рис. 7.

Проведено аналіз існуючих газотурбінних установок (ГТУ) із застосуванням проміжного охолодження циклового повітря різних фірм-виробників, визначені основні технічні характеристики та головні параметри роботи цих ГТУ. Розглянуто основні шляхи реалізації проміжного охолодження циклового повітря ГТУ, а саме охолодження в поверхневому теплообміннику та контактне охолодження при упорскуванні диспергованої води. Перспективним способом зволоження робочого середовища ГТУ може бути застосування аеротермопре-сорного апарату, в основу роботи якого покладено процес термогазодинамічної компресії (термопресії). Особливістю цього процесу є підвищення тиску в результаті миттєвого випаровування рідини, що упорскується в повітряний потік, який прискорений до швидкості близько звуковій. При цьому на випаровування води відводиться теплота від газу, в результаті чого знижується його температура. В роботі проведено порівняльний аналіз існуючих та аеротермопресорних технологій для проміжного охолодження повітря ГТУ. Виявлено, що аеротермопресор дозволяє підвищити тиск циклового повітря між ступенями компресора на 2…9 %, що призводить до зменшення роботи на стиснення в ступенях компресора, а упорскування води, відповідно, до збільшення кількості робочого тіла в циклі на 2…5 %, і, як наслідок, збільшується питома потужність на 3…10 % та ККД ГТУ на 2…4 %.

Тришевський О. І., Салтавець М. В., Кондращенко В. О. Обґрунтування та вибір схем охолодження валків листопрокатних станів на основі математичного моделювання процесів теплообміну валків з полосою. Oбробка матеріалів тиском. 2020. № 1 (50). С. 307-314. Розглянуто особливості обладнання і технологічних процесів отримання гарячекатаного листа на широкосмугових станах України та промислово розвинених країн, таких як США, Німеччина, Франція, Італія, Австрія, Японія. Визначено основні тенденції вдосконалення технології та обладнання з метою зниження енерговитрат, собівартості продукції, що випускається і підвищення її конкурентоспроможності за кордоном. Основними з них є забезпечення стабільності параметрів технологічного процесу прокатки листа за рахунок застосування сучасних конструкцій прокатних станів, оснащення їх відповідною контрольно-вимірювальною апаратурою та засобами автоматизації технологічного процесу, а також удосконалення технології прокатки й охолодження за допомогою використання компактних установок надшвидкісного охолодження смуги, які встановлюються між чорновою і чистовою групами клітей, а також після чистової групи перед моталками. Використання такої технології надшвидкісного охолодження полоси при прокатці дозволяє отримати гарячекатану листову сталь зі стабільними механічними властивостями при прокатці надтонких листів. Викладено результати теоретичних досліджень теплового стану робочих валків під час гарячої прокатки листа на прикладі чистової кліті стану 2250 Алчевського металургійного комбінату. Дано рекомендації щодо застосування ефективних схем охолодження валків. Зокрема запропоновані дві нові схеми їх охолодження: а) перспективна; б) економічна. При використанні перспективної схеми подачі води на валок зростання температури за один цикл зменшується вдвічі і становить 5-6 ° С. Істотна відмінність економічного способу подачі води полягає в тому, що стабілізація температурного поля валка забезпечується при зменшенні на 25% довжини зони примусового охолодження, з'являється можливість зменшити кількість води на охолодження. Стійкість валків за рахунок стабілізації теплового стану підвищується на 10%.

Проаналізовано паливну ефективність глибокого охолодження повітря на вході газотурбінної установки (ГТУ) при для кліматичних умов півдня України (регіон м. Одеса) та субтропічного клімату КНР (на прикладі м. Чженьцзян, провінція Цзянсу). Досліджено ефективність двоступеневого охолодження повітря на вході газотурбінної установки: попереднього охолодження зовнішнього повітря холодною водою з температурою 7ºС від абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини (АБХМ) до температури 15ºС у першому високотемпературному ступені повітроохолоджувача та наступного більш глибокого його доохолодження до температури 10ºС у другому низькотемпературному ступені киплячим хладоном від ежекторної холодильної машини (ЕХМ), як конструктивно найбільш прості і надійні в експлуатації. При цьому як абсорбційна бромистолітієва холодильна машина, так і хладонова ежекторна машина використовують для отримання холоду теплоту відпрацьованих газів газотурбінної установки. В якості критерія застосовано питому витрату палива. Ефективність глибокого охолодження повітря на вході газотурбінної установки аналізували як за поточними величинами зменшення питомої витрати палива упродовж року при змінних кліматичних умовах експлуатації, так і за накопиченням щомісячно та за рік. Показано, що більш глибоке охолодження повітря на вході ГТУ до температури 10 ºС в ЕХМ забезпечує зменшення витрати палива у півтора-два рази завдяки взаємно пов’язаному подвійному ефекту: збільшенню самої величини зниження температури повітря Dt10 до 10 ºС за рахунок обумовленого нею ж зростання тривалості охолоджувального сезону на 20…30 % порівняно з традиційним охолодженням повітря до температури 15 ºС в АБХМ. Результати аналізу паливної ефективності застосування двоступеневого охолодження повітря в украй напружених тепловологісних умовах, зокрема субтропічного клімату, дають підстави для розширення географії застосування глибокого охолодження повітря й на регіони, в яких найбільш поширене традиційне охолодження повітря в АБХМ, а застосування контактних методів зниження температури повітря упорскуванням води не дає бажаного ефекту через високу вологість повітря.

У наш час дефіцит енергії і охорона навколишнього середовища змушують господарників і проектувальників систем кондиціювання до пошуку інших, непарокомпресійних джерел холодопостачання. В статті запропонована система кондиціювання повітря, яка використовує природну нерівноважність атмосферного повітря – психрометричну різницю температур. Проаналізовані процеси прямого та непрямого випарного охолодження повітря стосовно досягнення комфортної зони. На h,d- діаграмі показано, що в результаті прямого випарного охолодження можна досягти області комфорту. Відмічено, що визначальний вплив на ефективність процесу випарного охолодження має вологовміст повітря на вході в апарат. В регіонах, де він високий, вирішальну роль відіграє попереднє осушення повітря. Запропонована альтернативна установка кондиціювання повітря на основі випарного охолодження і попереднього осушення повітря, завдяки чому збільшується психрометрична різниця температур повітря та стає можливим вийти в комфортну зону без застосування парокомпресійного холодильного циклу. Осушення повітря відбувається в абсорбері розчином бромістого літію, для регенерації якого використовується тепло, що виробляється сонячними колекторами. З огляду на те, що в процесі абсорбції температура абсорбенту зростає, в схемі передбачено відведення теплоти абсорбції водою, попередньо охолодженою в градирні. Поставлено задачу досягти після установки стану повітря, близького до температури точки роси, збільшивши таким чином її холодопродуктивність. При цьому слід забезпечити зменшення габаритів установки та витрат енергії на переміщення контактуючих потоків повітря, води та розчину абсорбенту. Всі тепломасообмінні апарати в установці виконані за поперечною схемою на основі регулярної насадки. Такий підхід дозволив мінімізувати аеродинамічний опір апаратів та їх габарити. Розроблена схема сонячної системи кондиціювання повітря (ССКП) запропонована для кондиціювання одного із супермаркетів

Розглянуто перспективи використання агрофотовольтаїчної сонячної станції для поєднання виробництва електроенергії, збереження ґрунтів та застосування їх у сільському господарстві зі забезпеченням певного рівня урожайності земель. Зазначено, що додатково агрофотовольтаїчна станція повинна виконувати функції затінення та поливу рослин. Для забезпечення максимальної ефективності сонячних панелей за високих температур повітря запропоновано підтримувати їх температуру в заданих межах системами примусового рідинного охолодження з паралельним підключенням охолоджувальних модулів. Перевагами такої схеми є рівномірне охолодження сонячних панелей, розміщених в одному ряду, і можливість роботи системи при відключенні будь-якого з охолоджувальних модулів. Розроблено комірчастий модуль охолодження сонячної панелі, який виготовляють з алюмінієвих сплавів і кріпиться до її задньої сторони. Розроблено гідравлічну схему агрофотовольтаїчної станції, особливостями якої є можливість використання холодної води безпосередньо у місці встановлення станції за допомогою свердловинного насоса та застосування нагрітої сонячними панелями води для побутових потреб, техніки та обігріву приміщень. Запропоновано схему електропостачання агрофотовольтаїчної станції, яка дає змогу вироблену сонячними панелями електроенергію використовувати як безпосередньо споживачами на полі, так і передавати у мережу змінного струму. Для обліку виробітку та споживання електроенергії застосовано двотарифний лічильник. Розроблено підвісні каркаси для кріплення сонячних панелей, елементів систем охолодження, поливу та освітлення ділянки у нічну пору доби. Конструкція каркасу дає змогу змінювати кути нахилу сонячних панелей двічі на рік. Запропоновано вимірювальні канали, що забезпечують роботу систем охолодження, поливу та освітлення, організувати як елементи інтернету речей ІоТ, зв'язані у мережу за допомогою технології Wi-Fi, що дасть змогу здійснювати дистанційне управління станцією. Спроектовано агрофотовольтаїчну станцію для ділянки площею 86 га у селі Підпечери Івано-Франківській області та наведено її енергетичну ефективність. Розраховано вартість врожаю для різних сільськогосподарських культур, які можна вирощувати на території станції. Наведено техніко-економічні показники розробленої станції та підтверджено її ефективність і доцільність реалізації для раціонального використання земель.

Викладено результати досліджень ефективності використання в теплоутилізаційних технологіях газоспоживальних опалювальних котелень удосконалених комбінованих систем утилізації теплоти, призначених для нагрівання води систем теплопостачання та хімічного водоочищення і повітря на горіння. Дослідження виконано для водогрійного котла ТВГ-8 за різних режимів його роботи згідно з тепловим графіком котельні залежно від температури навколишнього середовища в опалювальний період. Визначено в розглянутих умовах для відповідних теплообмінників-теплоутилізаторів такі основні параметри, як: теплопродуктивність, приріст коефіцієнта використання теплоти палива КВТП котла та кількість утвореного в системі конденсату за нормованих значень витрати води на підживлення теплових мереж. За отриманими основними показниками проведено порівняльний аналіз пропонованих систем теплоутилізації та відомих комбінованих систем з нагріванням тільки зворотної тепломережної води та дуттьового повітря. Показано, що доповнення відомої системи додатковим теплообмінником, призначеним для попереднього нагрівання холодної води на хімводоочищення (ХВО), дає змогу шляхом глибшого охолодження вихідних газів котельної установки підвищити її КВТП максимально на 9,4 %, що на 0,5 % більше порівняно з відсутністю нагрівання води на ХВО.

В роботі показано, що система отримання води з атмосферного повітря з джерелом тепла від сонячних колекторів і з абсорбційним водоаміачним термотрансформатором тепла (АВТТ), з підтискаючим бустер-компресором перед конденсатором, може бути працездатною з джерелами тепла від 85 °С. Порівняльний аналіз енергетичних витрат на стиснення пари робочого тіла в АВТТ з підтискаючим бустер-компресором і в парокомпресорному термотрансформаторі тепла (ПКТТ) показав перевагу АВТТ, як при експлуатації в помірному, так і тропічному кліматі. Проведено розрахунки максимальної енергоефективності АВТТ, яка в розглянутому діапазоні параметрів досягається при тиску генерації 1,0 МПа, і в умовах помірного клімату залежить від масової частки «міцного» водоаміачного розчину (ВАР) та температури випаровування. Найбільш енергоефективним є режим роботи АВТТ з температурою в випарнику 5 °С. У цьому випадку має місце і мінімальна кратність циркуляції ВАР, що знижує витрату робочого тіла і, відповідно, теплове навантаження генератора та спрощує рішення задачі охолодження абсорбера. Практично у всіх розглянутих кліматичних зонах з дефіцитом водних ресурсів процес отримання води з атмосферного повітря найбільш енерговитратний в зимовий період року, а найбільш енергоефективний – в літній. У літній період року питомі енерговитрати чисельно однакові при зміні кінцевої температури в процесі охолодження від 5 до 15 °С. Це дозволить організувати енергозберігаючий процес роботи термотрансформаторів тепла різного типу за рахунок підвищення температури кипіння у випарнику. Розроблено варіант системи отримання води в транспортному виконанні, яка призначена для роботи в польових умовах в автономному режимі

Досліджуються особливості розповсюдження товстих струмeнів розплаву коріуму в підреакторному басейні випаровуваного охолоджувача в пасивній системі захисту від тяжких аварій на АЕС. Розглянуто моделі проникнення струменів та охолодження крапель розплаву, що утворюються, проведено обчислювальні експерименти для встановлення якісних та кількісних характеристик системи, що можуть бути корисними у процесі конструювання та впровадження систем пасивного захисту від тяжких аварій з підреакторним басейном води.

Викладено результати розрахункових досліджень щодо тепловологісного стану відхідних димових газів газоспоживальних котельних установок під час використання сучасних теплоутилізаційних технологій з глибоким охолодженням газів. Застосування зазначених технологій розглянуто як захід, що відповідає осушуванню димових газів внаслідок теплоутилізації завдяки зменшенню їхнього вологовмісту (абсолютної вологості), а відтак і зниженню точки роси водяної пари, що міститься в газах. Наведено дані досліджень стосовно зменшення вологовмісту димових газів у теплоутилізаційних системах котельних установок під час виробництва теплової енергії для опалення, технологічних потреб, потреб систем гарячого водопостачання тощо. Визначено рівні зменшення цього вологовмісту в теплоутилізаційному устаткуванні зазначених систем. У цьому устаткуванні, в так названих конденсаційних теплоутилізаторах, реалізується глибоке охолодження димових газів під час конденсації з них водяної пари. Встановлено залежності від режимних параметрів котлоагрегатів та теплоутилізаційного устаткування відносної величини β, яка характеризує рівень осушування димових газів у цьому устаткуванні і є відношенням абсолютної величини зменшення вологовмісту до його початкового значення. Показано, що за умов глибокої утилізації теплоти димових газів опалювальних котелень, зокрема внаслідок нагрівання зворотної води теплових мереж, абсолютна вологість газів за невисоких відносних навантажень котла може зменшуватися у 3-4 рази, що відповідає зниженню їхньої точки роси від 58-54 ºС до 35 ºС. Показано також, що під час використання утилізованої теплоти для технологічних потреб та гарячого водопостачання рівень зменшення абсолютної вологості димових газів істотно підвищується завдяки зниженню температури нагріваної в теплоутилізаторі води tв. Так, під час нагрівання холодної води з початковою температурою tв < 5 ºС зневоднення димових газів є досить значним і може досягати 90 %, що відповідає зниженню точки роси газів до 22 ºС.

Показано, що одним з відомих напрямків часткової компенсації дефіциту води можуть бути системи отримання води з атмосферного повітря, в яких холодильні машини або агрегати забезпечують температуру нижче температури точки роси. При виборі типів холодильних машин або агрегатів для цих систем перспективним може бути використання сонячної енергії, зокрема, сонячних колекторів, широко використовуваних в світі для опалення в холодний і перехідний період року, а також для господарських і санітарно-гігієнічних потреб. Тут великі перспективи мають абсорбційні водоаміачні системи, які на відміну від бромістолітієвих аналогів мають можливість працювати з повітряним охолодженням теплорозсіювальних елементів. У той же час використання абсорбційних водоаміачних холодильних систем в системах отримання води з атмосферного повітря утруднено через недостатній рівень температур джерела сонячної енергії. Об'єктом досліджень є модернізований абсорбційний холодильний агрегат (АХА), в якому проводиться додаткове очищення слабкого водоаміачного розчину (ВАР) шляхом випаровування частини аміаку в парогазову суміш. Розроблено методику розрахунку для визначення питомих теплових навантажень на елементи конструкції при заданих параметрах робочого тіла в характерних точках (вхід-вихід елементів) з подальшим визначенням енергетичної ефективності холодильного циклу АХА. Було показано, що склад інертного газу не впливає на ефективність циклу. Заміна водню гелієм призводить лише до зростання кількості циркулюючого газу в 2 рази, що ускладнює роботу контуру природної циркуляції між абсорбером і випарниками аміаку і розчину. Максимальну ефективність має АХА, що працює в діапазоні температур охолодження – від -18 до +12 °С. При цьому визначальний вплив на енергетичну ефективність надає температура кінця випаровування. Результати енергетичного аналізу АХА дозволили сформулювати ряд рекомендацій для розробників. Відзначено, що необхідні для розрахунку випарника розчину вихідні дані можна отримати в результаті моделювання процесів тепломасообміну в наближенні адіабатності процесів

В роботі було досліджено альтернативні види систем формування клімату на основі таких видів систем охолодження як: адіабатичне охолодження; холодна стеля; абсорбційна холодильна машина з використанням броміду літію; система з використанням елементу Пельтьє. Запропоновано та розроблено схему, яка враховує недоліки розглянутих систем. Запропонована система має просту конструкцію, більш екологічна, в неї відсутній холодоагент. Розраховано кількість елементів Пельтьє необхідну для формування заданої температури в приміщенні. Розробка альтернативних систем охолодження дуже актуальна проблема на сьогоднішній час. У житлових приміщеннях набув широкий попит на кондиціонери з використанням фреону у якості холодоагенту. Дані системи не є надійними через те, що є ризик витоку фреону. Також є проблема в тому, що кондиціонер є осередком підвищеної вологості, що в свою чергу спричиняє розмноженню бактерій та грибків. Разом з посиленням санітарних вимог до житлових приміщень та тих приміщень де перебуває людина та заборонами використання старих різновидів фреонів змусили науковців та виробників шукати нові, більш екологічні, види охолодження приміщення без використання фреонів. Серед них це: використання води та її розчинів в якості холодоагентів; використання різниці температур навколишнього середовища; теплонасосів заснованих на ефекті Пельтьє. В результаті досліджень було встановлено, для охолодження приміщення краще використати елемент Пельтьє, так як він екологічний (відсутні викиди CO2, CO, CFH3, CFClH2), відсутні механічні деталі. Для охолодження приміщення площею 10 м2 потрібно близько 8 шт. Для точного керування системою краще використовувати точні датчики температури. Отримані дані є корисними та важливими: доведено, що система з використанням елемента Пельтьє може працювати на генерацію холоду; запропонований розрахунку є універсальними, тому , що має можливість розрахувати потужності елементів Пельтьє. Використання елементу Пельтьє дозволить використати силу сонця для зменшення негативних впливів на людину, зокрема вплив високої температури.

Представлено матеріали обстеження системи припливно-витяжної вентиляції супермаркету. Згідно з проектом свіже повітря подається в приміщення через пластинчастий перехресноточний рекуператор. В холодний період таке рішення є безальтернативним, позаяк дозволяє суттєво зменшити експлуатаційні витрати на опалення. Знаючи про неефективність застосування рекуператорів влітку, проектанти зазвичай передбачають в установці обвідний канал для роботи в теплу пору року. Але спокуса економії енергії і влітку, коли працюють кондиціонери, спонукає до пошуку енергоефективних рішень. На даному об’єкті для виправдання застосування пластинчастого перехресноточного рекуператору проектанти застосували перед ним випарне охолодження витяжного повітря дозованим розбризкуванням водопровідної води, назвавши цей процес «попереднім адіабатним охолодженням повітря». Знизивши, таким чином, температуру витяжного повітря, можна потім в перехресноточному пластинчастому теплообміннику додатково охолодити припливне повітря і в результаті зменшити потрібну холодопродуктивність парокомпресорної холодильної машини. В статті показано, що задекларований авторами ідеї ефект фактич­но знаходиться в межах похибки вимірювань і реально не може бути прийнятий до уваги. Навіть за умов застосування дійсно адіабатного процесу температура повітря після припливно-ви­тяжної установки практично не зменшується, що є результатом надто малої різниці температур між припливним і витяжним повітрям. Проведений аналіз показав, що докорінно поліпшити ситуацію могло б застосування в схемі припливно-витяжної вентиляції замість рекуператора непрямого випарного охолоджувача (НВО) припливного повітря. При цьому може бути досягнутий бажаний результат – зменшення температури припливного повітря без застосування штуч­ного холоду. В холодний період рециркуляція води в апараті НВО вимикається, і він працює як теплообмінник-рекуператор. Всі викладки проілюстровано конкретними прикладами

Проведено розбиття холодних та гарячих ниток моделі реактора ВВЕР-1000 для комп’ютеронго коду RELAP5/MOD3.2 на два рівні за висотою для моделювання стратифікованих течій в головному циркуляційному трубопроводі в разі подачі води від системи охолодження активної зони. Модель протестовано з використанням експериментальних даних щодо перемішування та стратифікації в холодній нитці. Порівняння результатів розрахунку течі з незачиненням запобіжного клапана компенсатора тиску з експериментальними даними показало покращення опису перехідного процесу. Модель може застосовуватися для оцінки явищ за очікуваної термічної стратифікації теплоносія в холодних нитках.

Розкрито поняття редукційно-охолоджувальної установки та пароохолоджувача. Здійснено визначення головних складових процесу зниження тиску та температури пари, що використовується. Наведено схему редукційно-охолоджувальної установки з детальним описом всіх складових та відокремленням потоків охолоджуючої води та свіжої пари. Також зазначено вхідні значення тиску та температури, що задаються на початку роботи редукційно-охолоджувальної установки. Описано алгоритм охолодження із зазначенням всіх компонентів. Розкрито рівень надійності редукційно-охолоджувальної установки та підкреслено основні негативні впливи, що відбуваються під час дії редукційно-охолоджувальної установки. Підкреслено, що ефективність редукційно-охолоджувальної установки, рівень її продуктивної дії лежить в основі ексергії. Наведено математичне обґрунтування продуктивності дії редукційно-охолоджувальних установок. Запропоновано рівняння ексергетичного балансу для редукційно-охолоджувальної установки та схема ексергетичних потоків редукційно-охолоджувальної установки. Відокремлено рівняння теплового балансу редукційно-охолоджувальної установки та матеріального балансу. Наведено формулу для визначення витрати гострої пари та обчислення витрати охолоджуючої води. Окремо відокремлено параметри, які використовуються при аналізі функціонування редукційно-охолоджувальної установки.

Наведено результати досліджень щодо застосування в конденсаційних водогрійних теплоутилізаторах систем глибокої утилізації теплоти відхідних газів котельних установок пучків оребрених біметалевих труб певної конфігурації, а саме: з інтенсифікаторами (турбулізаторами) теплообміну всередині сталевих труб та з зовнішнім алюмінієвим оребренням. При цьому димові гази омивають оребрену поверхню, а рух нагріваної води здійснюється усередині труб. Використання таких труб дає змогу посилити теплообмін на внутрішній частині труб, що особливо важливо для конденсаційної зони теплоутилізатора, де відбувається інтенсифікація теплообміну, і з боку димових газів в разі їх охолодження нижче температури точки роси водяної пари та її конденсації. Для конденсаційної зони трубного пучка визначали раціональні геометричні параметри сталевих труб і турбулізаторів потоку на їхній внутрішній поверхні за умови рівності термічних опорів з боку димових газів і води. За результатами виконаних досліджень визначено оптимальні співвідношення параметрів сталевої труби і турбулізаторів потоку, що забезпечують значну інтенсифікацію теплообміну за відносно помірного росту аеродинамічного опору. Показано, що застосування пропонованих труб поліпшує також теплообмін і шляхом уповільнення процесу накипоутворення за рахунок турбулізації пристінного шару нагріваної води. Так відносне зменшення товщини відкладень для труб з турбулізаторами потоку порівняно з гладкими трубами зростає з часом і в деяких режимах перевищує значення 2.

Викладено результати експериментальних досліджень закономірностей тепло- і масообміну в пучках поперечно оребрених труб водогрійних теплоутилізаторів відхідних газів котельних установок під час охолодження цих газів нижче від температури точки роси водяної пари. Наведено схеми експериментального стенду і досліджуваної моделі теплоутилізатора, характеристики трубних пучків та застосовуваних біметалевих труб (зі сталевою основою та алюмінієвим оребренням), описано умови проведення досліджень. Подано результати визначення експериментального значення коефіцієнта тепловіддачі з боку димових газів у таких діапазонах зміни їхніх основних параметрів: початкових температурах tвх = 140÷180 °С і вологовмісту Х = 0,09÷0,15 кг/кг с.г., кінцевої температури tвих = 50÷100 °С, а також Reг = 5000÷10000. Отримані дані узагальнено залежністю для розрахунку цього коефіцієнта, яка є функцією Reг, Х та безрозмірної температури нагріваної води q. Для підтвердження достовірності отриманих результатів проведено їх зіставлення з даними інших досліджень для режимів роботи експериментальної моделі без конденсації вологи з димових газів у пучках поперечно оребрених труб та за її наявності в пучках гладких труб. Унаслідок проведених зіставлень отримано задовільний збіг порівнюваних величин.

Умови експлуатації суднових малообертових дизелів (МОД) відрізняються упродовж рейсу значною зміною температури зовнішнього повітря, відповідно повітря на вході наддувного повітря у ресивер. При високих температурах забортної води охолоджувачі наддувного повітря (ОНП) не в змозі підтримувати температуру наддувного повітря на рівні, достатньому для демпфування підвищених температур повітря на вході в робочі циліндри двигуна, що забезпечувало б високу паливну ефективність МОД. За даними фірм-розробників суднових МОД "MAN" і "Wartsila" підвищення на 10 °С температури повітря на вході у ресивер суднових МОД призводить до збільшення питомої витрати палива bе приблизно на 0,5 % і відповідного зменшення ККД МОД, що ставить гостро завдання комплексного охолодження наддувного повітря на вході в циліндри МОД.

Розроблено спосіб покращання комфорту підсисних свиноматок з поросятами великої білої і породи французької селекції за умов промислової технології свинокомплексу ТОВ «Агропрайм Холдинг». Згідно розробленого способу зниження температури в зоні фіксуючого боксу відбувається ступінчасте: за температури повітря в приміщенні 27°С вмикається система водяного зрошення, яка подає воду у вигляді крапель на тулуб свиноматки в області лопаток; за температури повітря в приміщенні 32°С, подається вода у вигляді тоненької цівки на тулуб свиноматки в області лопаток. Застосування запропонованого способу сприяло збільшенню маси гнізда поросят у 28 днів на 9,5-10,5 кг порівняно з традиційною технологією і на 5,0-6,4 кг порівняно з системою мілкодисперсного розсіювання води. На промисловому підприємстві ТОВ ТОВ «Агроінд» Дніпропетровської області розроблена система охолодження повітря за рахунок використання теплової енергії землі. Її сутність полягає у наступному. У приміщеннях для утримання тварин у підпідлоговому просторі проміж гнойовими ваннами на глибині одного метра було прокладено бетонні канали - повітропроводи з поперечним перерізом 1 × 1 м, по яких проходить вхідне повітря. За рахунок теплової енергії землі воно охолоджується у теплу пору року і подається у камеру попередньої підготовки вхідного повітря де розміщуються радіатори - теплообмінники, через їх труби або прокачується холодна вода з артезіанської свердловини. Додатково на вході до камери попередньої підготовки вхідного повітря встановлено пристрій контролю температури та вологості, що дозволяє регулювати і вирівнювати ці показники перед подачею у підземні канали – повітропроводи. Подача попередньо підігрітого (охолодженого) у підземних каналах - повітропроводах за рахунок теплової енергії землі повітря з низько розміщених по периметру приміщення вихідних отворів вентиляційної системи сприяє кращій сезонній стабілізації температури у приміщенні, ефективнішому видаленню шкідливих речовин, поліпшенню мікроклімату, підвищенню комфортності утримання поголів’я і як наслідок покращенню виробничих показників.

Пожежі класів А та В серед інших класів пожеж завдають значної матеріальної та екологічної шкоди. Найпоширенішою речовиною для гасіння пожеж класу А є вода, оскільки вона має високі показники теплоємності, теплоти пароутворення і низьку теплопровідність. Основний механізм вогнегасної дії води – охолодження зони горіння. При потраплянні в осередок пожежі вода охолоджує горючу речовину нижче за температуру займання. Також при поглинанні водою тепла утворюється пара, яка зменшує концентрацію кисню та продуктів горіння в зоні горіння.У Німеччині, Австрії, США та інших країнах все більшої популярності набуває використання компресійної піни. Принцип дії системи для отримання такої піни – примусове введення повітря в розчин піноутворювача за допомогою компресора. Такі системи називаються “Compressed air foam system” (CAFS), які останнім часом набули широкого застосування в світі. Компресійній піні притаманна вогнегасна властивість води, хороша ізолювальна здатність горючих парів від зони реакції.Вперше технологія для генерування компресійної піни була застосована у 1932 році у Данії. Вона використовувалася для гасіння пожеж на суднах. Властивості цієї піни отримали позитивну оцінку та у 1944 році її почали використовувати у ВМС США. Зараз компресійна піна використовується для гасіння пожеж класу А і В та на об’єктах, де є небажаним затоплення водою і потрібна піна з хорошими адгезивними властивостями.Мета. Метою статті є аналіз використання CAFS та розширення галузі застосування компресійної піни для гасіння нафтопродуктів підшаровим способом та при подаванні на поверхню. Висновки. Згідно з проведеним аналізом можна зробити висновок, що системи з використання компресійної піни набирають стрімкого поширення, такі технології не передбачають використання великої кількості води і доволі широко застосовуються у багатьох країнах світу, зокрема, в Німеччині, Австрії, США, Великій Британії тощо. Основні переваги компресійної піни: менші затрати часу на гасіння пожежі, менші витрати води та піноутворювача води (2-5 рази) і піни (5-15 разів), можливість подавання піни на велику відстань, а також гасіння електрообладнання. Також слід зазначити, що компресійна піна значно легша, а тому це підвищує маневреність ствольщика, та дає змогу швидше змінити позицію. Також, при використанні цієї піни, завдяки низькому вмісту рідинної фази, зменшуються побічні матеріальні збитки при гасінні пожеж житлових будинків. Є гіпотеза, що цей вид піни може використовуватись для подавання на поверхню горючої рідини, а також використовуватись для «підшарового» гасіння резервуарів з нафтою та нафтопродуктами. Використання компресійної піни «підшаровим» способом, як і подачею на поверхню не вивчене в Україні та за її межами, відсутні відповідні нормативні документи. У нашій гіпотезі передбачаємо, що компресійна піна буде швидко покривати поверхню і триматись довгий час на поверхні не руйнуючись, таким чином не давати горючим парам потрапляти в зону горіння, бути екраном між полум’ям та дзеркалом ЛЗР та ГР, охолоджувати нагріті поверхні. Компресійна піна має більшу стійкість ніж звичайна, повітряно-механічна піна (ПМП). Для підтвердження або спростування цієї гіпотези у майбутньому будуть проведені дослідження з гасіння пожеж у резервуарах з ЛЗР та ГР та визначення оптимальних концентрацій вітчизняних піноутворювачів (ПУ) для отримання компресійної піни

Проведено експериментальні дослідження комбінованих холодильних агрегатів абсорбційного типу (АХА) з додатковою нагрівальною камерою (ДНК), яка забезпечує теплову та холодильну обробку харчових продуктів у побуті. Для забезпечення теплового зв'язку між теплорозсіювальними елементами АХА (дефлегматором) використовується двофазний випарний термосифон (ДФТС). Показано, що теплова потужність, яка відводиться у процесі проведення випробувань АХА з ДФТС, закріпленого на підйомній магістралі дефлегматора, не перевищувала 7 Вт, а в середньому становила 4...5 Вт; величини теплового потоку, що відводиться з дефлегматора АХА за допомогою ДФТС, достатньо тільки для підтримки в ДНК температури на рівні 50 °С; для підтримки у ДНК рівня температур 70 °С і 100 °С потрібні додаткові енерговитрати; величина додаткових енерговитрат для 70 °С становить 3,5 Вт, а для 100 °С – 8,7 Вт, при цьому добові енерговитрати холодильника зростуть відповідно на 4,9% і 12,3%; за повного використання теплоти дефлегмації для обігріву ДНК можливе гарантоване забезпечення її теплових режимів у діапазоні температур 50...100 °С; у разі використання у якості робочого середовища ДНК повітря виникають проблеми при теплопередаванні від конденсатора ДФТС до внутрішнього об'єму камери – у цьому випадку необхідно підтримувати перепад температур між нагрівальною панеллю і повітрям в ДНК близько 25...35 °С а величина панелі повинна становити не менше 0,200×0,285 м; у разі використання води у якості робочого середовища ДНК доцільно використовувати нагрівальні панелі заввишки 0,2 м, шириною 0,02...0,03 м, а для інтенсифікації процесів теплопередавання при нагріванні води нагрівальну панель необхідно розташовувати в нижній частині ДНК; у разі використання повітря в ДНК його охолодження через втрату тепла до навколишнього повітря йде в 32 рази швидше, ніж при використанні води при початковій температурі 50 °С і в 11 раз швидше при початковій температурі 70 °С

Інтенсифікація великотоннажних виробництв карбаміду є актуальною задачею. Один з факторів, що стримують збільшення виробництва карбаміду – недостатня продуктивність грануляційної вежі, в якій знизу подається зовнішнє повітря для охолодження вільно падаючих крапель плаву карбаміду. Розглянуто три способи підготовки повітря, що подається в нижню частину грануляційної вежі. Показано, що перші два способи не можуть істотно підвищити продуктивність вежі. Великі можливості має третій спосіб, при реалізації якого охолодження повітря організовується в порожнистому форсуночному водяному скруббері. При такому підході можна також значно знизити габарити теплообмінника-випарника, так як його вдасться встановити на потоці циркулюючої в скруббері води, а не на потоці повітря. Виконано розрахунки трьох варіантів подачі повітря в грануляційну вежу, які відрізняються один від одного умовами всмоктування повітря перед напірним осьовим вентилятором К-664А (або К-664В). Перший варіант відповідає літнім умовам роботи вежі, коли температура зовнішнього повітря 35 °С. Другий варіант відповідає нормальним умовам роботи при температурі повітря 20 °С. При використанні третього варіанту брали, що температура повітря, яке оброблюється в скруббері, знижується від 35 до 7 °С. Розрахунки проводилися з урахуванням не тільки змінних температури і відносної вологості зовнішнього повітря, але також і підведення до повітря, яке оброблюється в скруббері, тепла, еквівалентного потужності напірного вентилятора. Приймались до уваги умови теплообміну повітря, що підігрівається, і карбаміду, що охолоджується, в апараті киплячого шару. Виконані розрахунки дозволяють для повітря, яке охолоджується, використовувати агрегатну машину WOC-100 виробництва компанії «McQuay» (США) з двома відцентровими компресорами, що працюють на R134а. При роботі грануляційної вежі за другим варіантом, коли в жарку пору (травень-жовтень) в неї подається повітря, що охолоджується в скруббері до 20 °С, можна зробити додатково приблизно 40000 т гранульованого карбаміду

Для підприємств ресторанного господарства України суттєвою проблемою є висока енергоєм-ність технологічних процесів та неефективне використання ресурсів. Метою роботи є проведення аналізу енергозберігаючих технологій у ресторанному господарстві на прикладі діючого підприємства харчування. В статті розглянуто методику впровадження ресурсоефективних та більш чистих технологій на підприємст-вах харчування. Основні напрямки стосуються підбору енергозберігаючого обладнання для виробничих цехів ресторану та правильного його експлуатування. Також наведено рекомендації щодо зниження витрат на кон-диціювання повітря, забезпечення ефективної роботи холодильного обладнання, зниження витрати енергії на водоспоживання й освітлення ресторанів. Створення підприємства ресторанного господарства з викорис-танням нових технологій виробництва кулінарної продукції та енергоефективного обладнання дає суттєві переваги: зменшується площа, яку займає обладнання, знижується споживання електроенергії, кількість ви-робничого персоналу, зменшуються втрати маси продукту, кулінарного жиру та води для миття обладнання. Було проведено енергетичний аудит для існуючого ресторану. Проаналізовано розподіл вартості основної си-ровини та допоміжних матеріалів популярних страв, розподіл споживання енергоносіїв на підприємстві. Ана-ліз ефективності використання ресурсів для загальних потреб підприємства було проведено за наступними напрямками: системи охолодження; приготування їжі; освітлення; вентиляція; опалення; водовикористання; утворення відходів та поводження з ними. Згідно з отриманими даними було розроблено рекомендації щодо удосконалення кожного з напрямків. Всі наведені рекомендації дозволять підвищити енергетичну ефектив-ність підприємства та підвищити конкурентоспроможність ресторану при незначних фінансових витратах.

Розглядається питання забезпечення теплового режиму анодного блоку магнетрона шляхом заміни системи повітряного охолодження на систему рідинного охолодження. Стверджується, що система рідинного охолодження найбільш підходяща для магнетронів, які в даний час передбачають систему повітряного охолодження, однак не розраховані на тривалу роботу в складі промислових мікрохвильових установок. Організація системи рідинного охолодження дозволить магнетрон працювати тривалий час без перегріву і в сприятливих умовах, при яких виключено забивання частинками і пилом поверхні теплообміну і виникнення перегріву поверхні анодного блоку. Основним елементом розроблюваної системи рідинного охолодження є сорочка охолодження, що представляє собою кільцевий канал з теплопровідного матеріалу. Сорочка охолодження кріпиться безпосередньо на анодний блок, при цьому ступінь стиснення поверхонь і товщина повітряного зазору повинні забезпечити мінімальне сумарне термічний опір. Для визначення коефіцієнтів тепловіддачі отримана емпірична залежність, яка відображає той факт, що при охолодженні анодного блоку раціональними є в'язкі і в'язкісно-гравітаційні режими руху. Визначено основні теплові характеристики процесу охолодження, що включають коефіцієнт теплопередачі, зміну температури теплоносія, максимально допустиму температуру на вході. Розрахунки проведені для двох видів теплоносіїв: вода і 54 % водний розчин етиленгліколю. Застосування даного схемного рішення і вибір раціональних розрахункових режимних дозволяє вирішити проблему підвищення ефективності виробництва і надійності роботи мікрохвильової техніки.

Викладено сучасне розуміння про значення температурного фактору на добробут свиней та за-ходи, спрямовані на зменшення негативного впливу зміни клімату і вирішення проблем, що пов’язані зцим. Проаналізовано вплив зміни клімату на продуктивність свиней, обґрунтовано адаптаційні про-цеси та визначено, як попередити можливості виникнення температурного стресу. Досліджено ре-акцію організму свиней на порушення теплового комфорту. Незадовільний стан мікроклімату тва-ринницьких приміщень негативно впливає на життєздатність організму у тварин, спостерігаєтьсятеплове перенапруження, що супроводжується погіршенням апетиту і споживання кормів, а та-кож резистентності тварин до патогенних організмів, паразитів. Визначено, що численні чинникистресу серйозно позначаються на виробництві продукції тваринництва, відтворенні, імунному ста-тусі і ефективності виробництва загалом. Розглянуто механізми регуляції тепла в організмі тваринпри температурному стресі та його негативна дія на показники продуктивності свиней різних ви-робничих груп. Викладено дані щодо заходів адаптації свиней до умов навколишнього середовища всередині приміщень, які зможуть сприяти у вирішенні їх пристосування в умовах теплового стресу,який можна мінімізувати за допомогою регулювання температури у приміщенні системою венти-лювання, опалення та охолодження, розприскуванням води. Окреслено основні напрями стратегіїрегулювання теплостійкості свиней, пов’язані із використанням різноманітних селекційних програм,нових біомаркерів стресу, інноваційних технологій вирощування. Зазначено про використання більшнасичених рецептів кормів зі зменшеним рівнем сирого протеїну та клітковини в раціоні, скоригова-но порції корму. Зібрана інформація може бути використана в наукових дослідженнях, впровадженау виробництво, навчальний процес при підготовці спеціалістів у галузі технології виробництва про-дукції тваринництва.

Проаналізовано особливості корисного використання скидної теплоти відхідних газів газоспоживальних скловарних печей, оснащених регенераторами для нагрівання повітря на горіння. Ці особливості зумовлені відносно високою температурою запічних газів (зазвичай 300-650 °С) та наявністю в них технологічного виносу у вигляді пилу та газової фази із шкідливих і хімічно агресивних сполук, таких як окиси вуглецю, сірки та азоту. Такі особливості призводять до ускладнень реалізації теплоутилізаційних технологій для скловарних печей. Викладено результати досліджень щодо ефективності для цих печей розроблених теплоутилізаційних технологій з теплоутилізаційним устаткуванням (теплоутилізаторами) для різних потреб використання утилізованої теплоти. Запропоновано варіанти цих технологій та виконано розрахунки основних характеристик їхнього призначення. В одному з варіантів використано водонагрівальні панельні теплоутилізатори модульного типу (ТВМ), призначені для нагрівання води для забезпечення потреб підприємств та прилеглих об'єктів у тепловій енергії на опалення, гаряче водопостачання та технологічні потреби. Другий варіант слугує попередньому нагріванню повітря на горіння в кінцевому рекуператорі (КР) перед надходженням його до регенераторів печей. В обох варіантах запропонованих технологій передбачена можливість очищення стисненим повітрям робочих поверхонь теплоутилізаційного устаткування від відкладень технологічного пилу. Наведено експериментальні дані щодо високої ефективності цього очищення, які отримані під час проведення пусконалагоджувальних випробувань відповідного устаткування. Виконано зіставлення основних показників ефективності розроблених технологій. У цих технологіях передбачено антикорозійний захист димових труб в умовах охолодження димових газів шляхом застосування методу байпасування частини гарячих запічних газів повз теплоутилізатори. Цей метод сприяє запобіганню конденсатоутворенню в димових трубах та покращенню їхніх режимних характеристик щодо розсіювання в навколишньому середовищі шкідливих речовин. Проаналізовано вплив на економічні показники рекуператора кінцевої температури нагрітого повітря, для визначення її раціонального значення. Показано, що застосування запропонованих технологій утилізації скидної теплоти відхідних газів скловарних печей забезпечує підвищення ефективності використання палива печі на 5-15 % за терміну окупності витрат на їхнє впровадження до одного року.

При проектуванні будинків в південних регіонах України виникає проблема захисту приміщень від прямої сонячної радіації, що викликає тепловий і світловий дискомфорт. Практика будівництва будівель в південних районах показує, що багато будинків проектуються без обліку надлишку теплової дії інсоляції в літній період. У будівлях зі значним доступом інсоляції в приміщення використовуються технічні засоби сонцезахисту (кондиціонування, внутрішні системи охолодження), що призводить до значних енерговитрат. Жорсткість вимог щодо економії енергії призводить до необхідності розробки нових норм з проектування і застосування сонцезахисних пристроїв. Вони здатні істотно зменшити навантаження на системи охолодження будівель в період перегріву влітку та зберегти або незначно зменшити пасивне сонячне опалення взимку.

Перспективним шляхом утилізації осадів стічних вод на каналізаційних очисних спорудах є їх аеробне біокомпостування з отриманням органо-мінеральної суміші. Представлено узагальнену математичну модель, що враховує геометричні розміри компостних буртів і товщину зони охолодження та дає змогу прогнозувати та оптимізувати основні технологічні параметри реалізації процесу аеробного компостування осадів. Показано, що без урахування технічних обмежень максимально досяжний відносний ефективний об'єм зростає зі збільшенням висоти бурту H, коефіцієнта закладання його відкосів m та відносної довжини бурту L/H. Для довгих буртів із L/H³20 впливом торцевих зон на значення відносного ефективного об'єму можна нехтувати. За сталого значення площі поперечного перерізу довгих буртів максимальні значення відносного ефективного об'єму відповідають коефіцієнту закладання відкосів m = 1. Розроблена модель дає змогу розв'язати оптимізаційну задачу для фіксованого об'єму компостного бурту за наявності технічних обмежень щодо максимального значення висоти Н. У практично вагомому діапазоні значень вихідних параметрів (Wtot = 50−500 м3; Нmax = 2 м; a = 0,3−0,5 м) максимальний відносний ефективний об'єм відповідає буртам невеликої довжини L/H<20 зі значеннями коефіцієнта закладання відкосів m>1. Це пояснено тим, що такі бурти мають мінімальну площу поверхні розділу з повітрям, що мінімізує об'єм зон охолодження за сталого об'єму і висоти бурту.

За результатами випробувань зварених зразків на розтяг оцінювали якість зварних з’єднань попередньо загартованої високовуглецевої сталі 120Г3С2. Структура матеріалу після гартування від 900 оС та 1000 оС складалася з аустеніту і мартенситу в різному співвідношенні. Для забезпечення прискореного охолодження під час зварювання зразки занурювали в воду крім зварюваних крайок. Під час випробувань руйнування всіх зварних елементів відбулося по основному матеріалу, що свідчить про достатньо високу якість зварних з’єднань.

В Україні холодові травми (ХТ) є досить частим явищем. Вони виникають частіше в зимовий час, коли кількість постраждалих сягає понад 12 000 осіб. ХТ спостерігається переважно в молодих осіб працездатного віку, супроводжується великим відсотком інвалідизації та значними матеріальними витратами на лікування потерпілих. Більшій частині постраждалих необхідне стаціонарне лікування, смертність перевищує 10 %. Особливо небезпечною ХТ є в умовах війни, оскільки може спричинити до 25 % санітарних втрат. Значну роль у патогенезі ХТ відіграють простациклін, простагландин F2a і тромбоксан А2, що відповідають за розвиток судинних реакцій. З урахуванням механізму розвитку ХТ можна вважати перспективними фригопротекторами нестероїдні протизапальні препарати (НПЗП), які пригнічують синтез простагландинів. Мета дослідження – порівняти виразність фригопротекторного ефекту низки НПЗП з різною селективністю щодо ЦОГ на моделі гострого загального охолодження (ГЗО). Роботу виконано на білих мишах обох статей масою 20–24 г. ГЗО моделювали за температури – 18 °С. Визначали інтегральний показник фригопротекторної дії – час життя тварин. Використовували неселективні інгібітори ЦОГ – ацетилсаліцилову кислоту (АСК) (Аспірин, таблетки, «Bayer», Німеччина), ібупрофен (Бруфен, порошок, «Abbott», США), мефенамінову кислоту (Мефенамінова кислотаДарниця, таблетки, «Дарниця», Україна), диклофенак натрію (Вольтарен, таблетки, «Novartis», Швейцарія); помірно селективний інгібітор ЦОГ – мелоксикам (Моваліс, таблетки, «Boehringer Ingelheim», Німеччина); високоселективний інгібітор ЦОГ – целекоксиб (Целебрекс, таблетки, «Pfizer», США), які вводили в різних дозах у шлунок за 30 хв до початку ГЗО. Визначено два препарати-лідери з різним профілем селективності щодо ЦОГ: целекоксиб (74 мг/кг) і диклофенак натрію (14 мг/кг). Вони збільшили час життя тварин більше ніж на 50 %, що достовірно перевищує ефект АСК (25 мг/кг). Ці два препарати можна вважати перспективними для подальших поглиблених досліджень фригопротекторної дії. Отже, фригопротекторні властивості НПЗП за ГЗО суттєво відрізняються та не виявляють суворої залежності від селективності щодо ізоформ ЦОГ.

В Україні холодові травми (ХТ) є досить частим явищем. Вони виникають частіше в зимовий час, коли кількість постраждалих сягає понад 12 000 осіб. ХТ спостерігається переважно в молодих осіб працездатного віку, супроводжується великим відсотком інвалідизації та значними матеріальними витратами на лікування потерпілих. Більшій частині постраждалих необхідне стаціонарне лікування, смертність перевищує 10 %. Особливо небезпечною ХТ є в умовах війни, оскільки може спричинити до 25 % санітарних втрат. Значну роль у патогенезі ХТ відіграють простациклін, простагландин F2a і тромбоксан А2, що відповідають за розвиток судинних реакцій. З урахуванням механізму розвитку ХТ можна вважати перспективними фригопротекторами нестероїдні протизапальні препарати (НПЗП), які пригнічують синтез простагландинів. Мета дослідження – порівняти виразність фригопротекторного ефекту низки НПЗП з різною селективністю щодо ЦОГ на моделі гострого загального охолодження (ГЗО). Роботу виконано на білих мишах обох статей масою 20–24 г. ГЗО моделювали за температури – 18 °С. Визначали інтегральний показник фригопротекторної дії – час життя тварин. Використовували неселективні інгібітори ЦОГ – ацетилсаліцилову кислоту (АСК) (Аспірин, таблетки, «Bayer», Німеччина), ібупрофен (Бруфен, порошок, «Abbott», США), мефенамінову кислоту (Мефенамінова кислотаДарниця, таблетки, «Дарниця», Україна), диклофенак натрію (Вольтарен, таблетки, «Novartis», Швейцарія); помірно селективний інгібітор ЦОГ – мелоксикам (Моваліс, таблетки, «Boehringer Ingelheim», Німеччина); високоселективний інгібітор ЦОГ – целекоксиб (Целебрекс, таблетки, «Pfizer», США), які вводили в різних дозах у шлунок за 30 хв до початку ГЗО. Визначено два препарати-лідери з різним профілем селективності щодо ЦОГ: целекоксиб (74 мг/кг) і диклофенак натрію (14 мг/кг). Вони збільшили час життя тварин більше ніж на 50 %, що достовірно перевищує ефект АСК (25 мг/кг). Ці два препарати можна вважати перспективними для подальших поглиблених досліджень фригопротекторної дії. Отже, фригопротекторні властивості НПЗП за ГЗО суттєво відрізняються та не виявляють суворої залежності від селективності щодо ізоформ ЦОГ.

Викладено результати дослідження ефективності використання в теплоутилізаційних технологіях газоспоживальних опалювальних та промислових котелень повітряного методу відвернення конденсатоутворення у газовідвідних трактах. Розглянуто котельні установки з глибоким охолодженням відхідних газів, оснащені водогрійними теплоутилізаторами, призначеними для нагрівання зворотної тепломережної води та води іншого призначення. Досліджено за різних режимів котлів тепловологісний стан у димових трубах різного типу під час використання для зниження вологості та підвищення температури вихідних газів сухого та нагрітого повітря від повітронагрівача котла. Визначено в розглянутих умовах основні параметри систем антикорозійного захисту димових труб, що забезпечують відвернення в них конденсатоутворення за дотримання нормативних режимів експлуатації цих труб. За значеннями одержаних параметрів виконано порівняльний аналіз ефективності застосування розглянутого методу антикорозійного захисту газовідвідних трактів для різних теплоутилізаційних установок. Показано, що використання в теплоутилізаційних технологіях котлів методу підмішування нагрітого повітря забезпечує відвернення конденсатоутворення в димових трубах з різною часткою цього повітря у вихідних газах. Величина цієї частки залежить від режиму роботи котла, призначення утилізованої теплоти, характеристики димової труби тощо.

Виробництво графітованої продукції складне, багатостадійне та дуже енергоємне. На процес графітування впливає цілий ряд факторів, та головним чинником, який визначає якість готової продукції є температурний режим обробки. Ця обставина зумовлює необхідність дослідження температурних полів, які формуються під час графітування вуглецевих виробів. У існуючих дослідженнях, які хоч і мають практичну цінність, та їх напрям і результати не спрямовані на побудову системи керування процесом. Підвищення ефективності останнього пов’язане зі створенням ефективної системи керування. Звичайно, для цього необхідне експериментальне дослідження на промисловому обладнанні та воно неможливе, оскільки може принести великі фінансові затрати у зв’язку з реальною загрозою випуску бракованої продукції, та можливістю створення аварійної ситуації. У цих умовах єдиною альтернативою промисловим експериментам є дослідження за допомогою методу математичного моделювання. Процес графітування умовно можна поділити на два етапи – нагрівання та охолодження. Проводилось дослідження для чотирьох типів завантажень: заготовки діаметром 400, 500, 600 мм, а також комбіноване завантаження. Результати досліджень показали, що нагрівання заготовок при різних типах завантаження печі відбувається із суттєво різною інтенсивністю. Характерною особливістю процесу нагрівання є те, що найбільший перепад температур в усіх заготовках спостерігається фактично в один і той самий час, але цей час різний для варіацій діаметрів. Як і очікувалось, швидкість охолодження заготовок залежить від їх розмірів: чим більший діаметр, тим довше вони остигають, причому різниця у тривалості охолодження досить суттєва. Тобто, результати досліджень показали, що температурні поля процесу графітування вуглецевих виробів як у режимі нагрівання, так і у режимі охолодження суттєво залежать від типу заготовок, що завантажуються у піч, а також від їх розташування. Враховуючи суттєву температурну розподіленість процесу графітування, визначені місця розташування заготовок з найбільшою та найменшою температурами у досліджуваних режимах, які не змінюються у залежності від типу завантаження. На підставі проведеного дослідження повинна бути розроблена система керування процесом графітування вуглецевих виробів.

В дослідженні аналізується ефективність застосування цеолітів для акумулювання теплоти. Зазначається, що принцип роботи теплових акумуляторів на цеолітах ґрунтується на виділенні теплоти адсорбції при зволоженні цеолітів у процесі безпосереднього контакту з водою або з вологим повітрям. Коли вода адсорбується, цеоліт виділяє тепло адсорбції. Для видалення та використання тепла, накопиченого у шарі цеоліту в процесі адсорбції (термічне розвантаження), через ємність пропускають холодне та вологе повітря. Це дозволяє цеолітам адсорбувати воду з повітря, осушити його та нагріти. У процесі десорбції шар цеоліту продувається гарячим сухим повітрям, з шару цеоліту повітря виходить охолодженим і вологим. Визначено, що адсорбційні теплоакумулюючі системи все ще знаходяться на ранніх стадіях розробки та не повністю комерціалізовані, однак деякі конкретні системи для побутових потреб уже вийшли на ринок. Технологія, що ґрунтується на використанні цеолітів, дозволяє зберігати тепло без втрат у мінімальних обсягах протягом тривалих періодів часу. Поглинаючі накопичувачі з нанопористих матеріалів, таких як цеоліти, можуть успішно застосовуватися як теплові акумулятори в промисловості. Цеоліти зустрічаються в природі та отримані штучно. Для підготовки їх до роботи, а також для регенерації цеолітів як штучного, так і природного походження необхідна стадія сушіння. Встановлено, що при мікрохвильовому сушінні сорбційна ємність цеолітів значно збільшується внаслідок того, що застосування мікрохвиль призводить до отримання дрібніших зерен. Як правило, це сприяє зростанню пористості та покращенню механічних властивостей. Ефективність мікрохвильового нагріву залежить від хімічного складу цеоліту та його діелектричних властивостей. Для розрахунку температурного поля у шарі цеоліту при мікрохвильовому сушінні визначено аналітичну залежність. Швидкість сушіння при проведенні розрахунків визначається даними експериментів відповідно до типу цеоліту

Вступ. Однією з актуальних проблем сучасної медичної науки і практики є збереження здоров’я жінок репродуктивного віку. Зменшення травматизму м’яких тканин під час пологів, безумовно, залежить перш за все від раціонально і дбайливо проведених пологів. Проте важливу роль у цьому відіграє і підготовка родових шляхів. Раціональна підготовка родових шляхів з урахуванням особливостей гістологічної будови стінки піхви повинна передбачати застосування лікарських засобів, здатних підвищувати тонус еластичних і колагенових волокон, що стимулюють утворення глікогену. Крім того, важливу роль відіграє лікарська форма препарату, яку використовують для подібних цілей, тому в процесі розробки лікарського засобу було обрано песарії (супозиторії вагінальні). До складу лікарського препарату введено як активні фармацевтичні інгредієнти гіалуронову кислоту і фітокомплекс СО2 екстрактів календули, алое та зеленого чаю, що володіють усіма необхідними властивостями для зменшення ризику виникнення розривів м’яких тканин. Мета дослідження – визначити основні технологічні параметри виготовлення песаріїв (супозиторіїв вагінальних) для підготовки родових шляхів перед пологами із вмістом гіалуронової кислоти і фітокомплексу СО2 екстрактів. Методи дослідження. Під час досліджень використовували фармако-технологічні методи. Результати й обговорення. У результаті використання мікроскопічного методу аналізу вивчили розчинність гіалуронової кислоти у воді очищеній, дослідили структурно-механічні властивості песаріїв залежно від температури проведення технологічного процесу. Окрім цього, встановлено температурний режим виготовлення песаріїв (40,0±2,0) °С на підставі одержаних результатів здійсненого термогравімет­ричного аналізу. З метою визначення температури охолодження зразків вивчали їх стійкість до руйнування, в результаті чого з’ясовано, що дану стадію виготовлення песаріїв варто проводити при температурі 10–15 °С упродовж 20 хв. Висновки. Виконано дослідження з визначення основних технологічних параметрів виготовлення песаріїв (супозиторіїв вагінальних) для підготовки родових шляхів перед пологами із вмістом гіалуронової кислоти і фітокомплексу СО2 екстрактів. Обґрунтовано раціональний шлях введення активних фармацевтичних інгредієнтів у лікарську форму. Гіалуронова кислота розподіляється в основі за типом емульсії, а СО2 екстракти розподіляються за типом розчину. Визначено вплив на якісні характеристики песаріїв таких чинників, як температура виготовлення, дозування та охолодження супозиторної маси.

Виконано аналіз екологічної ефективності димових труб газоспоживальних котелень комунальної теплоенергетики за умов застосування сучасних теплоутилізаційних технологій з охолодженням відхідних димових газів нижче від температури роси водяної пари, що міститься в газах. У цих технологіях використовували теплоутилізатори, призначені для нагрівання зворотної тепломережної води котельні, та тепловий метод антикорозійного захисту газовідвідних трактів шляхом байпасування частини гарячих газів від котла повз зазначене теплоутилізаційне устаткування. Розглянуто одиночні димові труби різного типу під час виготовлення корпусу труби з антикорозійного матеріалу або під час монтування в цегляну (або іншу трубу з покращеними теплоізоляційними властивостями) газовідвідних стволів з цих матеріалів. Доліджено показники максимальних приземних концентрацій у навколишньому середовищі труби найшкідливіших викидів димових газів, таких як окиси вуглецю СО і азоту NOх залежно від режиму роботи котлів згідно з тепломережним графіком роботи котельні. Проаналізовано вплив використання теплоутилізаційних технологій та зазначеного теплового методу захисту димових труб на безпеку експлуатації газовідвідних трактів і на умови розсіювання шкідливих викидів. Показано, що в разі дотримання рекомендованих режимів роботи котлів зі зменшенням їх кількості згідно з тепломережним графіком роботи котельні й в разі застосування сучасних теплоутилізаційних технологій та димових труб з антикорозійних матеріалів реалізується розсіювання викидів СО та NOх у навколишньому середовищі згідно зі сучасними нормативними вимогами.

Досліджено процес комплексного очищення коксохімічних стоків від фенолів, роданідів, загального амоніаку та смолистих речовин із використанням глауконітової глини. У роботі використано природний і активований глауконіт, глауконіт в поєднанні з катіонним флокулянтом марки Extraflock P 70 та активоване вугілля марки УАФ (для порівняння ефективності очищення). Активацію природного глауконіту проведено 7 %-им розчином HNO3 при температурі кипіння – 95–100 °С, співвідношенні «мінеральний сорбент:розчин кислоти» 1:6 та часі активації 5 год. Встановлено, що кислотна активація призводить до зміни хімічного складу глауконіту та збільшенню питомої поверхні з 32 м2/г до 128 м2/г. За результатами термічного аналізу природного глауконіту зроблено висновок про фазові перетворення та хімічні реакції, які протікають у глауконітовій глині при нагріванні або охолодженні, по термічним ефектам, що супроводжують ці зміни та отримати якісну характеристику мінералу глауконіту. Встановлено, що максимальний ступінь очищення фенолів із промислових стоків становить до 50 % і досягається при використанні глауконіту в поєднанні з флокулянтом. Максимальний ступінь очищення від загального амоніаку складає 57–58 % при застосуванні активованого глауконіту та глауконіту з флокулянтом. Найменший ступінь очищення досягається при вилученні роданідів, що не перевищує 20 % для будь-якого адсорбенту. Найбільший ступінь очищення 96.8 % спостерігається при видаленні смолистих речовин глауконітом в поєднанні з флокулянтом. Активація глауконіту HNO3 призводить до збільшення сорбційної ємності на 5–15 % в залежності від полютанта. Ступінь очищення коксохімічних стоків від наведених полютантів активованим вугіллям складає 20 % від фенолів, 14 % від роданідів, 28 % від загального амоніаку та 72 % від смолистих речовин, відповідно. Отже, в промисловій практиці рекомендовано використовувати для комплексної переробки стоків глауконіт концентрацією 2 г/дм3 в поєднанні з 0,1 % розчином катіонного флокулянту об’ємом 30 см3/дм3 за тривалості обробки стоків 20–120 хв.

У промислових енергетичних установках утворюється велика кількість відносно низькотемпературного тепла, утилізація якого може забезпечувати енергозбереження та захист навколишнього середовища. При утилізації відпрацьованого тепла вдається виробляти електроенергію, тепло для опалення або гарячого водопостачання, а також холод. Для цієї мети підходить цикл Каліни, що дозволяє при використанні низькотемпературного тепла реалізовувати зазначені процеси. Робочим тілом в досліджуваній установці є водоаміачний розчин. При аналізі показників установки враховується, що в ній не тільки потреби в теплі і холоді, а й електроенергії – непостійні. Виходом із цієї ситуації є створення установок, які можуть виробляти електроенергію, тепло і холод як одночасно, так і окремо. Причому, бажано, щоб цим вимогам задовольняла одна установка, а не кілька, які включаються або вимикаються у міру виникнення потреби в тому чи іншому вигляді енергії, тепла або холоду. Це дозволить, по-перше, зменшити термін окупності таких установок за рахунок того, що вони будуть працювати практично безперервно, змінюючи лише кількість і якість виробленої енергії, по-друге, поліпшити енергетичні показники самих установок, так як при їх експлуатації не доведеться витрачати час і енергію на висхід установки в необхідний режим роботи. Наведено характеристики установки при експлуатації її в «зимовому» і «літньому» режимах роботи. Урежимі тригенерації показники запропонованої установки порівнювалися з характеристиками теплової машини для отримання механічної енергії; водогрійного котла для вироблення тепла; холодильної машини для охолодження. Ступінь термодинамічної досконалості теплової і холодильної машин склала 23,7%, що для установок, що використовують викидне тепло, цілком прийнятно

На основі оригінальної методики розрахунку термодинамічних параметрів генератора абсорбційного холодильного агрегату (АХА) виконаний аналіз його робочих параметрів з урахуванням результатів експериментальних досліджень типових виробничих аналогів. Отримані результати теоретичного дослідження дозволили зробити наступні висновки. По-перше, на відміну від чистих речовин, при роботі генератора на бінарних сумішах, зокрема, на водоаміачному розчині (ВАР), коефіцієнти подавання генератора залежать від величини підведеного теплового навантаження. Так, при збільшенні теплового навантаження від 40 до 80 Вт чисельні значення коефіцієнтів подавання знижуються приблизно в 3 рази. По-друге, залежність питомої кількості підведеного тепла має оптимум (мінімум) в діапазоні величин теплового навантаження від 40 до 80 Вт і температур кінця кипіння від 145 до 170 °С. Основним значимим результатом розрахункових досліджень можна вважати знайдену критичність енергетичної ефективності і температури кінця пароутворення (кипіння) ВАР в генераторі. Показано, що робота типового АХА з повітряним охолодженням теплорозсіювальних елементів при температурі навколишнього середовища 25 °С найбільш ефективна в діапазоні температур кінця кипіння від 147 до 155 °С. Зниження і зростання цієї температури за межами оптимального діапазону призводить до збільшення питомих енерговитрат при роботі АХА, відповідно до 9%, причому в першому випадку це пов'язано з невиправдано високим підігрівом рідкої фази, а в другому – зі збільшенням частки абсорбенту (води) в паровій суміші. Показано також, що наявність мінімуму енерговитрат при роботі генератора АХА пояснюється тим, що в досліджуваному діапазоні режимних параметрів термосифона (температура на вході в генератор від 87 до 112 °С, на виході – від 145 до 170 °С, тиск в системі 9 бар, масова частка аміаку в ВАР 0,34) досягається оптимальне співвідношення складу рідкої і парової фази на виході генератора. Детальне вивчення фізичної природи даного ефекту повинно проводитися на основі спільного моделювання теплових і гідравлічних характеристик генераторів

Обґрунтовано використання автоматизованої системи моніторингу мікроклімату приміщень, на основі застосування нових мікропроцесорів і датчиків та важливість контролю показників мікроклімату тваринницьких приміщень закритого типу. Це стосується, зокрема, нової технології утримання тварин, яка передбачає збільшення щільності розміщення поголів’я. Огляд літературних даних свідчить про те, що в сільському господарстві України необхідно вивести на ринок сучасні інноваційні системи будівництва і технологічного забезпечення із залученням сучасних мікропроцесорних контрольно- вимірювальних систем і приладів. Аналіз існуючих приладів для збору, накопичення та обробки інформації про мікроклімат приміщень свідчить про те, що вони не відповідають сучасним вимогам моніторингу. Нині існуючі на ринку автоматизовані системи мікрокліматичного моніторингу є занадто дорогими. Впровадження зарубіжних систем вимагає значних разових грошових затрат при закупівлі. Крім того, вони будуть потребувати подальших щорічних експлуатаційних затрат, що є неприйнятним за сучасних складних економічних умов вітчизняних товаровиробників. Отже, наразі на ринку України відсутні спеціалізовані портативні вимірювальні системи вітчизняного виробництва для комплексного моніторингу параметрів повітряного середовища тваринницьких приміщень. У зв’язку з цим, науковцями Черкаської ДСБ НААН розроблено сучасну контрольно-вимірювальну систему – аналізатор повітряного середовища електронний (АПСЕ). Основною частиною якої виступає мікроконтролер. Вона розрахована на одночасне вимірювання ряду показників: освітленості, температури, відносної вологості, атмосферного тиску, запиленості, шумового навантаження та забруднюючих газів CO2, NH3, H2S, CH4. Результати вимірювань зберігаються в незалежній пам'яті вимірювальних блоків і блоку управління, можуть бути передані дистанційно. Середньодобові показники мікроклімату за трьома точками приміщення і четвертою зовнішнього довкілля, обробляються і аналізуються згідно розроблених методичних рекомендацій. Розроблено програмне забезпечення для розміщення інформації з моніторингу показників мікроклімату на webсайт Інтернетресурсу з подальшим накопиченням інформації й можливістю її статистичної обробки та графічного аналізу. Для моніторингу вищезазначених параметрів мікроклімату, вимірювальна система АПСЕ-7 може замінити не менше 17 одиниць відомих метеорологічних і газоаналітичних приладів на загальну суму приблизно 408 000 грн., що більше проти АПСЕ майже в 5,1 рази. Крім того, АПСЕ за своїми технічними характеристиками може замінити чотири сучасні портативні електронні газоаналізатори «Еколаб» на суму 522 720 грн., що більше в понад 6,5 рази. Вона дає можливість оперативно здійснювати оцінку санітарно-гігієнічних умов утримання тварин для прийняття відповідних управлінських рішень щодо ефективності роботи систем обігріву/охолодження і вентиляції приміщень впродовж добового періоду за сезонами року.

Охолоджене м’ясо є одним із найпоширеніших продуктів на споживчому ринку, який користується великим попитом, як в натуральному вигляді, так і у вигляді напівфабрикатів, тому його виробництву приділяється дуже велика увага. Збереження споживчих характеристик таких продуктів протягом всього терміну їх зберігання можливе за рахунок їх пакування в полімерні багатошарові матеріали з застосуванням вакууму або модифікованого газового середовища (МГС). На доцільність вибору необхідної системи пакування впливають не тільки кінцевий споживач та бажані терміни зберігання зазначеної продукції, а насамперед: дотримання гігієнічних вимог, температурних режимів та мінімального часу на переробку і пакування, а також властивості самого продукту. Оскільки не існує однієї універсальної системи пакування для всього асортиментного ряду м’ясопродуктів, перед тим, як виготовляти та пакувати такий продукт, виробник проводить аналіз споживчих його характеристик і властивостей, ринку збуту, зовнішнього вигляду упаковки, її призначення, умов транспортування та термінів реалізації і зберігання того чи іншого продукту. Якщо у виробника виникає потреба у виготовленні напівфабрикатів у вигляді відрубів, великих шматків та сімейної і порційної упаковки, він, як правило, розглядає і пакування під вакуумом, і в модифікованому газовому середовищі. А отже для цього, обов’язково слід враховувати вплив вакууму та газової суміші на характеристики продукту та термін його реалізації. Серед основних показників, які впливають на термін зберігання м’яса та м’ясопродуктів, є активніть води (aw) та рН. Питання зовнішнього вигляду пов’язані з пігментом міоглобіном, який, в залежності, від умов пакування (з застосуванням вакууму або модифікованого газового середовища) змінює колір м’яса. Тому при застосуванні пакування в МГС, слід послідовно підходити до підбору складу газової суміші, враховуючи вид продукту, тип обладнання, співвідношення «продукт/газ» в упаковці тощо. А при вакуумному пакуванні охолодженого м’яса слід інформувати споживачів про можливу зміну кольору продукту під дією вакууму. Обидві системи пакування направлені на збереження свіжості та безпечності продукту протягом всього терміну його зберігання та реалізації. Вивчення процесів, які при цьому відбуваються, зосереджене на їх цілеспрямоване застосування в м’ясопереробній галузі з метою підвищення стандартів якості такої продукції.

Стаття присвячена дослідженням крохмальної патоки як об’єкту розпилювального сушіння в системі «крапля-парогазове середовище» на експериментальному стенді сушіння одиничних крапель у потоці нагрітого теплоносія. Рідкий концентрат крохмальної патоки з вмістом сухих речовин 78-83% має високов’язку консистенцію, що викликає ускладнення в багатьох технологічних процесах. Отримання її у формі сухого порошку методом розпилювання дозволить поліпшити умови використання та розширити галузі її застосування. Наявність цукристих речовин у складі відносно кислих розчинів сприяє прояву властивостей, характерних для аморфних речовин та полімерних матеріалів. За рахунок цього крохмальна патока належить до категорії термопластичних матеріалів – одних з найскладніших об’єктів розпилювального сушіння. Здатність до висушування колоїдної системи, якою є крохмальна патока, а також адгезійність висушених часток у камері розпилювальної сушарки, закладені в її фізико-хімічних характеристиках та реологічних властивостях. Саме вони визначають кінетику сушіння крапель її розчинів, морфологію та міцність висушених часток під впливом різних температурних режимів. Дослідження процесу сушіння крапель крохмальної патоки з масовою часткою редукуючих речовин 38-42% проводились з розчинами концентрацією сухих речовин 40%, 45%, 50%, 55%, 60% і температурах теплоносія 140 оС, 160оС, 180оС, 200оС. Встановлено, що при вмісті сухих речовин у розчинах ≥50% і підвищенні температури теплоносія до 200оС відбувається миттєве зростання градієнтів концентрації та тиску на поверхні щільної непроникливої оболонки висушуваної краплі, що характерно для колоїдних систем. Свідченням тому є наведені фотоматеріали різких змін форми, розмірів та структури крапель у стадіях кипіння та досушування. Більш того, різке зростання дифузійного опору процесам вологопереносу призводить до утримання залишкової вологи всередині кралі. Підтвердженням тому стало зафіксоване в процесі вивчення фізичного стану висушених крапель (часток) даних розчинів (≥50%) кипіння водяної пари у вигляді бульбашок, які виникали з отворів крапель під час їх зондування у потоці теплоносія. Більшу здатність висушуватись до сухого стану, визначену за кінетичними залежностями відносної тривалості зневоднення крапель до крапки кр.3, встановлено для розчинів з концентрацією <50% при температурі теплоносія 180-190оС. Однак, у потоці теплоносія висушені краплі усіх досліджених концентрацій розчинів патоки перебували у в’язко-пластичному стані і проявляли адгезійність. За результати аналізу фізичного стану висушених крапель крохмальної патоки у потоці теплоносія та поза його межами лише після охолодження частки набували твердості при відсутності адгезійних властивостей.

. Стаття присвячена дослідженням крохмальної патоки як об’єкту розпилювального сушіння в системі «крапля-парогазове середовище» на експериментальному стенді сушіння одиничних крапель у потоці нагрітого теплоносія. Рідкий концентрат крохмальної патоки з вмістом сухих речовин 78-83% має високов’язку консистенцію, що викликає ускладнення в багатьох технологічних процесах. Отримання її у формі сухого порошку методом розпилювання дозволить поліпшити умови використання та розширити галузі її застосування. Наявність цукристих речовин у складі відносно кислих розчинів сприяє прояву властивостей, характерних для аморфних речовин та полімерних матеріалів. За рахунок цього крохмальна патока належить до категорії термопластичних матеріалів – одних з найскладніших об’єктів розпилювального сушіння. Здатність до висушування колоїдної системи, якою є крохмальна патока, а також адгезійність висушених часток у камері розпилювальної сушарки, закладені в її фізико-хімічних характеристиках та реологічних властивостях. Саме вони визначають кінетику сушіння крапель її розчинів, морфологію та міцність висушених часток під впливом різних температурних режимів. Дослідження процесу сушіння крапель крохмальної патоки з масовою часткою редукуючих речовин 38-42% проводились з розчинами концентрацією сухих речовин 40%, 45%, 50%, 55%, 60% і температурах теплоносія 140 оС, 160оС, 180оС, 200оС. Встановлено, що при вмісті сухих речовин у розчинах ≥50% і підвищенні температури теплоносія до 200оС відбувається миттєве зростання градієнтів концентрації та тиску на поверхні щільної непроникливої оболонки висушуваної краплі, що характерно для колоїдних систем. Свідченням тому є наведені фотоматеріали різких змін форми, розмірів та структури крапель у стадіях кипіння та досушування. Більш того, різке зростання дифузійного опору процесам вологопереносу призводить до утримання залишкової вологи всередині кралі. Підтвердженням тому стало зафіксоване в процесі вивчення фізичного стану висушених крапель (часток) даних розчинів (≥50%) кипіння водяної пари у вигляді бульбашок, які виникали з отворів крапель під час їх зондування у потоці теплоносія. Більшу здатність висушуватись до сухого стану, визначену за кінетичними залежностями відносної тривалості зневоднення крапель до крапки кр.3, встановлено для розчинів з концентрацією <50% при температурі теплоносія 180-190оС. Однак, у потоці теплоносія висушені краплі усіх досліджених концентрацій розчинів патоки перебували у в’язко-пластичному стані і проявляли адгезійність. За результати аналізу фізичного стану висушених крапель крохмальної патоки у потоці теплоносія та поза його межами лише після охолодження частки набували твердості при відсутності адгезійних властивостей

Перехід сучасного суспільства до інформаційної епохи свого розвитку висуває як одне з основних завдань, що стоять перед системою освіти, завдання формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Процеси модернізації та профілізації вітчизняної шкільної освіти так само, як і модернізації вищої освіти (участь у створенні єдиного європейського простору, впровадження дистанційної освіти тощо) ведуться на базі інформаційно-комунікаційних технологій навчання. Метою даної статті є обговорення ролі сучасних комп’ютерних моделей у навчанні хімії, та проблеми якості відображення реальних хімічних процесів у комп’ютерних моделях, якими є віртуальні хімічні лабораторії.Дидактична роль нових інформаційних технологій полягає, перш за все, в активізації пізнавальної діяльності і творчого потенціалу учнів [5]. Необхідно створювати умови, аби учень став активним учасником навчального процесу, а вчитель був організатором пізнавальної діяльності учня. Адже вивчення будь-якої навчальної дисципліни – не мета, а засіб розвитку особистості. Ефективність застосування комп’ютерів у навчальному процесі залежить від багатьох чинників, у тому числі й від рівня самої техніки, від якості навчальних програм і від методики навчання, що застосовується вчителем. Більшість педагогів переконані в тому, що комп’ютер є потужним засобом для творчого розвитку дітей, дозволяє звільнитися від багатьох рутинних видів роботи і розробити нові ідеї в методиці навчання, дає можливість вирішувати більш цікаві і складні проблеми [5].Будь-який ілюстративний матеріал (мультимедійні й інтерактивні моделі в тому числі) значно розширюють можливості навчання, роблять зміст навчального матеріалу більш наочним, зрозумілим, цікавим. Не можна скидати з рахунків і психологічний чинник: сучасному учневі чи студенту набагато цікавіше сприймати інформацію саме в інтерактивній формі, ніж за допомогою застарілих схем і таблиць. Використання комп’ютерних моделей, комп’ютерних засобів візуалізації значно підвищує ефективність засвоєння матеріалу[5].Сучасні школярі, які здебільшого є представниками «покоління відеоігор», орієнтовані на сприйняття високоінтерактивного, мультимедіа насиченого навчального середовища. Згаданим вище вимогам якнайкраще відповідають освітні програми, що моделюють об’єкти і процеси реального світу і системи віртуальної реальності. Прикладом таких навчальних систем є віртуальні лабораторії, які можуть моделювати поведінку об’єктів реального світу в комп’ютерному освітньому середовищі і допомагають учням опановувати нові знання й уміння в науково-природничих дисциплінах, таких як хімія, фізика і біологія [3].Хімія – наука експериментальна, її завжди викладають, супроводжуючи демонстраційним експериментом. Ні для кого не є секретом, що матеріальний стан більшості шкіл в Україні є, м’яко кажучи, неідеальним. Дуже часто для демонстрації хімічного досліду не вистачає необхідних реактивів чи обладнання, тому доводиться обходитись теоретичним розглядом лабораторної роботи або проводити один дослід на весь клас. У такому випадку на допомогу вчителеві приходять саме спеціалізовані комп’ютерні програми, на кшталт віртуальних хімічних лабораторій, що дозволяють провести (саме провести, а не спостерігати) дослід у наближених до реальності умовах. Також, наприклад, при вивченні токсичних речовин, зокрема галогенів, віртуальне середовище надає можливість проводити хімічний експеримент без ризику для здоров’я учнів [4].На даний момент розроблена велика кількість навчальних програм для шкільного курсу хімії. Жодна з цих програм не є досконалою, проте сам факт їх створення свідчить про те, що в них існує потреба і вони мають безперечну цінність. Для того, щоб у дитини виник інтерес до співпраці з комп’ютером і в процесі цієї спільної творчості стійка пізнавальна мотивація до вирішення освітніх, дослідницьких завдань, необхідне створення таких умов, при яких учень стає безпосереднім учасником подій, що розвиваються на екрані монітора, тобто умов для повноцінного діяльнісного підходу до навчання.Умова успішного застосування комп’ютерних моделей в освітньому процесі сучасної школи закладена в добре відомих принципах педагогіки співпраці, які можна перефразовувати так: «не до комп’ютера за готовими знаннями, а разом з комп’ютером за новими знаннями» [3].Головна перевага віртуальних хімічних лабораторій полягає в тому, що віртуальні хімічні експерименти безпечні навіть для непідготовлених користувачів. Учні можуть також проводити такі досліди, виконання яких в реальній лабораторії може бути небезпечне або коштує надто дорого. Звичайно, за допомогою віртуальних дослідів не можна опанувати навички реального хімічного експерименту, але віртуальні досліди можуть застосовуватися, наприклад, для ознайомлення учнів з технікою виконання експериментів, хімічним посудом і устаткуванням перед безпосередньою роботою в лабораторії. Це дозволяє учням краще підготуватися до проведення цих або подібних дослідів в реальній хімічній лабораторії. Також проведення віртуальних експериментів допомагає учням та студентам засвоїти навички запису спостережень, складання звітів та інтерпретації даних в лабораторному журналі. Іще слід наголосити на тому, що комп’ютерні моделі хімічної лабораторії за певних умов можуть спонукати учнів експериментувати і отримувати задоволення від власних відкриттів [3].За способом візуалізації розрізняються лабораторії, в яких використовується двовимірна, тривимірна графіка і анімація. Крім того, віртуальні лабораторії можна поділити на дві категорії залежно від способу представлення знань у предметній області. Віртуальні лабораторії, в яких представлення знань у предметній області засновано на окремих фактах, обмежені набором заздалегідь запрограмованих експериментів. Цей підхід використовується при розробці більшості сучасних віртуальних лабораторій. В таких програмах змінити умови проведення експерименту і одержати якісь інші результати неможливо. Інший підхід дозволяє учням проводити будь-які експерименти, не обмежуючись заздалегідь підготовленим набором результатів. Це досягається за допомогою використання математичних моделей, що дозволяють визначити результат будь-якого експерименту і відповідний візуальний супровід. На жаль, подібні моделі поки що можливі тільки для обмеженого набору дослідів [3]. Переваги і недоліки вищезгаданих програмних продуктів достатньо повно були висвітлені Т. М. Деркач, яка, до речі, пропонує використовувати термін «імітаційні хімічні лабораторії» [1; 2].Суттєвою перевагою таких віртуальних лабораторій як ChemLab (виробник: Model Science Software), Croсоdile Chemistry (Crocodile Clips Ltd), Virtual Lab (The ChemCollective) є можливість активного втручання учня у хід роботи, а не пасивне спостерігання за відеофрагментом чи анімацією, що запрограмовані заздалегідь. При виконанні лабораторної роботи за допомогою вищезгаданих програм учень може повторити її безліч разів, при цьому щоразу змінюючи один чи декілька параметрів на власний вибір. В більшості випадків (якщо дії учня не суперечать логіці і можливі для виконання і у реальній лабораторії) учень отримає правильні результати, що лише підкреслить ті закономірності, виявлення яких і було метою роботи. Скажімо у лабораторній роботі «Гравіметричне визначення хлорид-йонів» («Gravimetric Analysis of Chloride») у віртуальній лабораторії ChemLab учень чи студент може замість запропонованих в інструкції 5 г речовини, що містить хлорид-йони, взяти 3, чи 6, чи 10 г її. Але в кожному випадку він отримає і відповідну масу осаду арґентум хлориду, за якою, при виконанні обчислень, прийде до одних і тих самих результатів і висновків.Подібний підхід, коли учень може проявити власну ініціативу при виконанні роботи, дуже позитивно відбивається і на навчальних досягненнях і на зацікавленості учнів. Але разом з ініціативою учні можуть також підключити і власну фантазію – спробувати виконати такі дії, які не були передбачені сценарієм проведення даної роботи (наприклад, нагріти розчин до кипіння, або навпаки охолодити його до температури замерзання) просто із цікавості, тим більше, що у ChemLab можна використовувати обладнання, застосування якого не передбачалось сценарієм виконання роботи. Результати таких незапланованих дій можуть переноситись учнями і на відповідні об’єкти та процеси реального світу, а тому до віртуальних лабораторій завжди висувалась жорстка вимога суворої відповідності віртуальних об’єктів та процесів реальним об’єктам і процесам.Тут доводиться констатувати протиріччя, яке існує в середовищі користувачів віртуальних хімічних лабораторій: методистів, розробників, вчителів, учнів тощо. Справа в тому, що немає і, мабуть, не може бути єдиної думки з приводу того, наскільки повно віртуальні процеси повинні відтворювати об’єктивну реальність. З одного боку, чим більше віртуальний світ схожий на реальний, тим нібито краще – в такому випадку навчання хімії за допомогою віртуальних комп’ютерних лабораторій виходить на якісно новий, більш високий рівень, з’являється набагато більше можливостей і форм застосування навчальних лабораторій у навчанні хімії, зникають передумови для одержання хибних висновків при їх використанні. Але, з іншого боку, врахування найменших дрібниць і максимальної кількості можливих варіантів розвитку подій неминуче призведе до значного ускладнення комп’ютерних програм, суттєвого збільшення баз даних і, як наслідок, подорожчання та подовження часу на розробку відповідних програмних продуктів, та, скоріш за все, суттєво ускладнить використання таких програм людьми без спеціальної підготовки. Не кажучи вже про те, що передбачити всі можливі варіанти дій користувача у віртуальній лабораторії просто неможливо.Інша точка зору полягає в тому, що віртуальні хімічні лабораторії в першу чергу є моделями, тобто системами, що відтворюють, імітують, відображають принципи внутрішньої організації або функціонування, певні властивості, ознаки чи характеристики об’єкта дослідження (оригіналу). Модель завжди є спрощеною версією модельованого об’єкта або явища (прототипу), що в достатній мірі повторює властивості, суттєві для цілей конкретного моделювання (опускаючи несуттєві властивості, в яких вона може відрізнятися від прототипу).Подібне визначення поняття «модель» фактично означає, що такі програми як віртуальні хімічні лабораторії, не повинні перевантажуватись «зайвими дрібницями» – несуттєвими для виконання певної роботи чи досліду зовнішніми ознаками, фактами і процесами. Окрім того, так само як викладач не залишить без догляду учнів у реальній лабораторії, так і викладач, що застосовує віртуальну лабораторію на занятті, повинен бути постійно поруч з учнями, надаючи їм відповідних порад або роз’яснюючи результати спостережень, що викликали питання або сумніви. Таким чином, можна попередити формування в учнів хибних уявлень, неправильних висновків тощо.У представників обох точок зору є свої аргументи. Наприклад, при виконанні стандартної лабораторної роботи в середовищі програми ChemLab «Фракційне розділення солей» («Fractional Crystallization»), сутність якої полягає в тому, що учневі пропонується розділити суміш солей (натрій хлориду та калій дихромату), використовуючи їх різну розчинність у воді за різних температур. Подібні процеси досить поширені як в промисловості (виробництво калійних добрив), так і в лабораторії (перекристалізація солей з метою їх очищення), хоча і в більш складному вигляді. Хід роботи включає в себе такі стадії: відбір наважок солей певної маси; їх розчинення у воді кімнатної температури; нагрівання розчину до повного розчинення калій дихромату; охолодження розчину до 0оС; відділення осаду калій дихромату; зважування калій дихромату, що випав в осад, та відповідні розрахунки.Якщо прискіпливо проаналізувати дану роботу, в ній можна знайти ряд неточностей або спрощень:1) при розчиненні калій дихромату у воді розчин залишається безбарвним;2) відсутній тепловий ефект при розчиненні обох солей;3) не враховано взаємний вплив солей на їх розчинність;4) розчин солей при охолодженні до температури замерзання не кристалізується;5) температура кипіння розчину солей дорівнює температурі кипіння ізомолярного з ним розчину будь-якого неелектроліту;6) зважування одержаного калій дихромату можна провести з високою точністю без попереднього промивання і висушування;7) відсутність допоміжного лабораторного обладнання (штативів, тримачів, шпателів, вакуум-насосу тощо) та можливість відбору наважок речовин без використання терезів.Подібні неточності можна знайти і у всіх інших лабораторних роботах програми ChemLab, але в більшості випадків ці неточності неочевидні, і, найголовніше, не відбиваються ані на одержанні результатів експерименту, ані на їх інтерпретації.Крім того, застосовуючи інструментарій майстра LabWіzard, що дозволяє користувачу створювати власні лабораторні роботи у ChemLab, певну кількість подібних невідповідностей можна заздалегідь передбачити й усунути у створених власноруч лабораторних проектах.[2; 4]Викладач, що використовує віртуальні хімічні лабораторії, обов’язково повинен наголосити на тому, що у віртуальній хімічній лабораторії присутні певні спрощення та невідповідності з об’єктивною реальністю. У групі учнів, що мають високий рівень знань і хімічного мислення, можна навіть побудувати роботу на тому, щоб знайти і обговорити подібні неточності. Наприклад, в рамках курсу «Комп’ютерне моделювання хімічних процесів», що викладається на ІІІ курсі спеціальності «Хімія» у Криворізькому педагогічному інституті, при розгляді особливостей віртуальної лабораторії ChemLab перед студентами була поставлена задача обґрунтовано довести наближений характер розрахунку температури початку кипіння розчину натрій хлориду у даній програмі (в межах лабораторної роботи «Fractional Crystallization»). Студенти на основі другого закону РауляΔtкип=kеб*b – для розчинів речовин-неелектролітів (1)Δtкип=i*kеб*b – для розчинів речовин-електролітів; (2)де kеб – ебуліоскопічна константа розчинника, b – моляльна концентрація розчиненої речовини (моль/кг), і – ізотонічний коефіцієнт, обчислювали температуру початку кипіння для розчину натрій хлориду тієї концентрації, яку вони самі створили у віртуальній хімічній лабораторії. Далі утворений віртуальний розчин нагрівали до кипіння і зазначали температуру початку кипіння. Вона збігалась із розрахованою за формулою (1), тобто без урахування ізотонічного коефіцієнту, який для розчину натрій хлориду повинен наближатись до 2. Значить реальна Δtкип розчину майже вдвічі повинна була б перевищувати Δtкип розчину у віртуальній лабораторії. Висновок зроблений студентами: в даній лабораторній роботі з метою спрощення не враховувався процес іонізації солі, оскільки для моделювання процесів розчинення солей за різних температур він особливого значення не має.Подібний недолік комп’ютерної програми може створити незручності з одного боку, але може бути перевагою з іншого: на основі розгляду подібних фактів можна в цікавій і нестандартній формі залучити групу студентів до повторення навчального матеріалу з різних розділів хімії та розв’язку розрахункових задач.Таким чином, можна зробити висновок про те, що віртуальні хімічні лабораторії є безумовно ефективним інструментом в руках вчителя або викладача хімії. Кожна з віртуальних хімічних лабораторій є моделлю, що описує реальні явища і процеси, а тому неминуче містить ряд спрощень і неточностей, як в плані графічного відображення об’єктів, так і в плані причинно-наслідкових зв’язків між діями користувача та їх результатами у віртуальному середовищі. Головною метою проведення дослідів у віртуальних комп’ютерних лабораторіях є усвідомлення самої сутності явища, що вивчається, його головних закономірностей, а недосконалість візуальних чи інших ефектів має другорядне значення. Подальший розвиток і вдосконалення віртуальних хімічних лабораторій, скоріш за все, буде відбуватись у напрямку збалансування простоти представлення моделі та максимальної її реалістичності.Враховуючи все, сказане вище, можна з упевненістю сказати, що розробка і впровадження віртуальних хімічних лабораторій залишається одним з пріоритетних напрямків у процесі вдосконалення навчання хімії у середній та вищій школі.

Проведено дослідження і симулювання процесу нестаціонарного теплообміну під час охолодження води в дослідній секції поблизу охолоджуваної вертикальної трубчастої поверхні. Побудовано та проведено аналіз графіків розподілу швидкості води по всій висоті досліджуваної секції. Отримані результати дозволяють оцінити вплив температури води, що знаходиться поблизу точки інверсії (+4°С), на динаміку танення та генерацію водного льоду, а також на конструктивні параметри акумуляторів холоду. Результати таких програмно-аналітичних досліджень дадуть змогу по-новому підійти до проектування тепломасообмінного обладнання.

Згідно стратегії екологічного розвитку України до 2030 року для підвищення індекса екологічної ефективності (Environmental Performance Index, EPI) планується зменшення енергоємності ВВП з 0.286 кг (2020 рік) до 0,186 кг (2030 рік) умовного палива на один долар США. Оскільки одним із найбільш енергоємних галузей промисловості є енергетика, то така задача безпосередньо стосується цієї галузі. З точки зору екологічних проблем електричні станції взагалі та їх основні елементи повинні відповідати екологічним нормативам. Згідно виробленої електроенергії у 2020 році ТЕС України використали мінімум 5,9 млрд м3 води з якої кількість свіжої води складає близько 10-20%. Основна частина спожитої води ТЕС (близько 90%) використовується оборотними системами охолодження (ОСО) Таким чином, ТЕС потребує великої кількості водних ресурсів, використання яких у кінцевому результаті призводить до зміни природного водного балансу навколишнього середовища, гідрологічних і водно-хімічних режимів водотоків. Все це у свою чергу призводить до небажаних змін в локальних і в перспективі глобальних екосистемах. Метою даної роботи є разрахунок викидів оксиду вуглецю на прикладі ТЕС потужністю 2500 МВт і оцінка наслідків недостатньо ефективної роботи ОСО для паросилової частини ТЕС. Згідно розглянутої методики розраховано основні екологічні показники оксиду вуглецю для ТЕС, потужністю 2500 МВт, що використовує вугілля марки АСШ, які наведені у таблиці. Таким чином, валові викиди шкідливих речовин за рахунок недогріву води ОСО на 1⁰С складають 0,75 тис. т/рік. При цьому досліджувана умовна ТЕС за рік утворює стовп димових газів над містом Київ близько 47 метрів. Такий результат вказує на малу перспективність розвитку вугільної теплової енергетики і важливість розробки заходів покращення її ефективності.

Для підприємств ресторанного господарства України суттєвою проблемою є висока енергоємність технологічних процесів та неефективне використання ресурсів. Метою роботи є проведення аналізу енергозберігаючих технологій в ресторанному господарстві на прикладі діючого підприємства харчування. В статті розглянуто сучасні технологічні та технічні напрямки створення високоефективних ресторанних технологій на підприємствах харчування. Основні напрямки стосуються підбору енергозберігаючого обладнання для виробничих цехів ресторану та правильного його експлуатування. Також наведено рекомендації щодо зниження витрат на кондиціювання повітря, забезпечення ефективної роботи холодильного обладнання, зниження витрати енергії на водоспоживання і освітлення ресторанів.Створення підприємства ресторанного господарства з використанням нових технологій виробництва кулінарної продукції та енергоефективного обладнання дає суттєві переваги: зменшується площа, яку займає обладнання, знижується споживання електроенергії, кількість виробничого персоналу, зменшуються втрати маси продукту, кулінарного жиру та води для миття обладнання.Було проведено енергетичний аудит для існуючого ресторану. Розподіл вартості основної сировини та допоміжних матеріалів популярних страв, розподіл споживання енергоносіїв на підприємстві було проаналізовано. Аналіз ефективності використання ресурсів для загальних потреб підприємства було проведено за наступними напрямками: системи охолодження; приготування їжі; освітлення; вентиляція; опалення; водовикористання; утворення відходів та поводження з ними. Згідно з отриманими даними було розроблено рекомендації щодо удосконалення кожного з напрямків.Всі наведені рекомендації дозволять підвищити енергетичну ефективність підприємства та підвищити конкурентоспроможність ресторану при незначних фінансових витратах.