CC BY
2
УДК 635.537.001
Кувшинов Н.Е.
инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань Kuvshinov N.E. engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
К ВОПРОСУ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В АБСОРБЦИОННЫХ АППАРАТАХ ОСУШКИ ВОЗДУХА
Работа посвящена проблеме очистки и осушки высокопотенциальных промышленных вентиляционных выбросов.
Предложена инновационная конструкция энергосберегающего аппарата осушки высокопотенциальных вентиляционных выбросов. Представлены критериальные зависимости, описывающие процессы гидродинамики и тепломассообмена в абсорбционном вращающемся теплообменника для осушки вентиляционных выбросов.
Ключевые слова: промышленные вентиляционные выбросы, осушка вентиляционных выбросов, гидродинамика, тепломассообмен, абсорбция, теплообменник, критериальные уравнения.
TO THE QUESTION OF ENERGY SAVING IN ABSORBING DEVICES
OSUSHKA OF AIR Work is devoted to a problem of cleaning and drainage of high-potential industrial ventilating emissions. The innovative design of the energy saving device of drainage of high-potential ventilating emissions is offered. The criteria dependences describing processes of hydrodynamics and a heatmass exchange in absorbing rotating the heat exchanger for drainage of ventilating emissions are provided.
Keywords: industrial ventilating emissions, drainage of ventilating emissions, hydrodynamics engineer, heatmass exchange, absorption, heat exchanger, criteria equations.
Одним из актуальных вопросов энергосбережения в промышленности является задача очистки промышленных (в том числе и вентиляционных) выбросов и одновременного использования их теплоты в системах утилизации. Для обезвреживания отходящих газов от газо- и
парообразных токсичных веществ применяют абсорбционные, адсорбционные, каталитические, термические и конденсационные методы.
Широко известные способы снижения влагосодержания воздуха применимы при незначительных диапазонах температур и влажности, характерных для выбросов систем общеобменной вентиляции.
Использование тех же методов осушки воздуха для промышленных выбросов с температурой выше 40°С и влагосодержанием до 280 - 300 г/кг не приводит к желаемому результату или требует значительных капитальных затрат. Поэтому изыскание эффективного и оптимального варианта по степени осушки воздуха и экономичности представляет актуальную задачу [1; 2, С. 201-202].
Одним из эффективных средств очистки выбросов от газообразных загрязнителей на настоящее время является адсорбция. В условиях интенсификации промышленного производства неуклонно повышаются требования к состоянию воздушной среды в производственных помещениях и атмосфере. Поэтому остро встает необходимость разработки инновационных конструкций, отличающихся высокой
энергоэффективностью и обеспечивающих нормировано-качественные показатели осушки воздуха.
На кафедре «Теплогазоводоснабжение» Юго-Западного государственного университета была разработана инновационная конструкция абсорбционного регенеративного вращающегося теплообменника с регулярной насадкой из пластин с абсорбирующим веществом на теплоаккумулирующем цилиндре, поперечно омываемом потоком теплоносителя (рисунок 1) [3, 4].
Абсорбционный регенеративный вращающийся теплообменник состоит из разделенных перегородкой 3 двух емкостей: верхней 1 для вентиляционных выбросов и нижней 2 для адсорбирующей жидкости.
Теплообменная поверхность регенератора выполнена из пластин 4. покрытых пленкой с абсорбирующим веществом, расположенных на теплоаккумулирующем цилиндре 5, или барабане. Длина каждой пластины меньше ширины каналов приточного и удаляемого воздуха на 5-10 мм.
Вращение барабана вокруг оси 7, соединенной с цилиндром 5, посредством стержней 6 и расположенной в плоскости перегородки 3,
осуществляется под воздействием воздушных потоков на продольные пластины 4 цилиндра 5. Высота продольных пластин равна 1-1,5 диаметра теплоаккумулирующего цилиндра 5, толщина 1-1,5 мм обеспечивает их жесткость в работающем аппарате.
Рисунок 1. Абсорбционный регенеративный вращающийся теплообменник: 1 - верхняя емкость для пропуска потока воздуха; 2 -емкость, заполненная абсорбирующей жидкостью (ЫС1); 3 - перегородка; 4 - пластины, покрытые пленкой с абсорбирующим веществом; 5 - канал притока вентиляционного воздуха; 6 - канал удаления вентиляционного воздуха; 7 - ось; 8 - продольные ребра; 9 - теплоаккумулирующий цилиндр.
Пластины 4 цилиндра 5 в верхнем канале 1, поглощают каплеобразную влагу из вентиляционного воздуха, нагреваются и в результате непрерывного вращения барабана, перемещаются в нижний канал, где на пленке из абсорбирующего вещества происходит регенерация поверхности пластин.
Интенсивность тепломассообмена в канале удаляемого воздуха обеспечивается высокой периодичностью абсорбционно-десорбционного процесса на пластине, покрытой пленкой с абсорбирующим веществом в результате действия сил поверхностного натяжения, тяжести и центробежной, а также образованием дополнительной поверхности конденсации - капель, срывающихся с пластин и падающих в абсорбирующую жидкость. Кроме того вращение насадки рассматриваемого аппарата усиливает турбулентность внешнего потока теплоносителя [4]. Это, в свою очередь, значительно влияет на теплообмен даже в условиях развитого турбулентного течения в пограничном слое [5]
и заметно повышает эффективность тепломассообмена в регенеративном абсорбционном теплообменнике.
Пластины, покрытые пленкой с абсорбирующим веществом, могут быть выполнены полностью из металла высокой теплоемкости с покрытием их мипластом.
При проведении экспериментальных исследований на опытной установке (абсорбционном регенеративном вращающемся теплообменнике) и последующей обработке полученных данных были определены следующие критериальные уравнения, описывающие гидродинамические и тепломассообменные процессы в абсорбционном аппарате с вращающейся насадкой [5, С. 132-166]:
Выводы Проведенный анализ показал необходимость разработки конструкций, обеспечивающих как энергосберегающие процессы очистки вентиляционных выбросов, так и нормировано-качественные показатели осушки воздуха.
Разработана конструкция энергосберегающего аппарата осушки высокопотенциальных вентиляционных выбросов.
Получены критериальные зависимости, описывающие процессы гидродинамики и тепломассообмена в абсорбционном вращающемся теплообменнике для осушки вентиляционных выбросов.
Использованные источники
1.Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование кинетики застывания жидкой капли при охлаждении. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. - 2016.- №6 (76). - С. 72-74.
2.Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в кожухотрубном теплообменном аппарате. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 11-12. - С. 75-80.
3.Misbakhov R.Sh., Moskalenko N.I., Gureev V.M., Ermakov A.M. Heat transfer intensifiers efficiency research by numerical methods. // Life Science
Journal. - 2015. - Т. 12. № 1S. - С. 9-14.
4.Гуреев В.М., Гортышов П.Ю., Калимуллин Р.Р. Развитие научно-технической базы экспериментальных исследований теплогидравлических характеристик отопительных приборов. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2010. -
№ 3. - С. 46-49.
5.Лаптев А.Г., Афанасьев Е.П., Фарахов М.И. Повышение надежности и эффективности тепло- и массообменных установок за счет очистки теплоносителей от вредных ппримесей.// Энергетика Татарстана. - 2016. -№ 2 (42). - С. 45-48.
6.Лаптев А.Г., Лаптева Е.А. Модели и расчет коэффициентов турбулентной вязкости и перемешивания в жидкой фазе барботажного
слоя. // Вода: химия и экология. - 2014. - № 11 (77). - С. 42-47.
7.Kopylov A.M., Ivshin I.V., Safin A.R., Misbakhov R.S., Gibadullin R.R. Assessment, calculation and choice of design data for reversible reciprocating electric machine. // International Journal of Applied Engineering Research. -2015. - Т. 10. № 12. - С. 31449-31462.
8.Литвиненко Р.С., Павлов П.П., Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш. Оценка технического уровня сложных систем на этапе разработки. // Вестник машиностроения.- 2015.- № 6.- С. 35-39.
УДК 004.418
Кувшинов Н.Е.
инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань Kuvshinov N.E. engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ KAIZEN В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ПРОИЗВОДСВТЕННОЙ ЛОГИСТИКИ
Статья посвящена описанию и особенностям применения в информационной системе производственной логистики системы Kaizen.
Повышение эффективности размещения товарно-материальных ценностей на складах предприятия.
Ключевые слова: производственная логистика, Kaizen, параметризация склада.
APPLICATION OF THE KAIZEN SYSTEM IN INFORMATION SYSTEMS OF PRODUCED LOGISTICS
The article is devoted to the description and features of application in information systems production and logistics Kaizen. Improving the efficiency of placement of inventory in the warehouses of the enterprise.
Keywords: production logistics, Kaizen, parameterization of the warehouse.
В современном мире растет актуальность применения информационных систем (ИС) в сфере производственной логистики, данные ИС могут позволить практически все фирмы и предприятия.
Применение ИС в данной сфере позволяет оптимизировать материальные потоки внутри предприятия, усовершенствовать учет товарно-материальных ценностей (ТМЦ), повысить эффективность размещения ТМЦ на складских площадях.
Внедрение в ИС систему Kaizen жизненно необходимо предприятиям для уменьшения потерь, в условиях тяжелой экономической ситуации в мире. Данную концепцию можно реализовать во всех направлениях производственной логистики.
