Об'єкт дослідження – технологічний процес регенерації адсорбенту в адсорбційних осушувачах стисненого повітря, що відбувається під впливом мікрохвильового випромінювання; мета дослідження – вдосконалення технологічного процесу регенерації адсорбенту в порожнині адсорбційної колони осушувача з використанням енергії надвисокочастотного (НВЧ) випромінювання; методи дослідження – чисельне комп'ютерне моделювання Computer-aided engineering (CAE), із використанням методу скінченних елементів з використанням програмних продуктів «FlowVisionТМ», «AnsysHFSSТМ», «COMSOL MultiphysicsТМ» і «Simulinc MathlabТМ», обробка результатів експериментів з використанням програмних пакетів «Microsoft Office Excel 2007», «Mathlab 7.1» і програмного забезпечення комп'ютерно-інтегрованого випробувального стенду; результати – досягнуто зниження температури процесу регенерації адсорбенту на 25 %, при цьому у 1,4 рази зменшуються витрати повітря, що споживається на стадії охолодження адсорбенту; показано, що технологія осушення адсорбенту НВЧ випромінюванням витрачає у 1,8 разів менше енергії при однаковій динаміці протікання процесу регенерації у порівнянні зі звичайною технологією гарячої регенерації; запропоновано технологію регенерації, яка потребує на 50 хвилин менше часу на стадії охолодження адсорбенту від температури регенерації 200°С до температури 35°С; розроблена конструкція адсорбційної колони з використанням зміщення фази одного з випромінюючих портів, що запобігає перегріву адсорбенту в локальних зонах, також конструкція забезпечує загальну рівномірність розподілу температури в об'ємі адсорбенту і зниження різниці між мінімальною та максимальною температурою у 2,25 разів, що позитивно впливає на поглинання електромагнітної енергії в об'ємі адсорбенту і сприяє збереженню його корисних властивостей; показано, що у разі використання Х-подібного хвилеводу з інтернальним дисектором штифтового типу спостерігається найбільш рівномірний циклічний перерозподіл енергії в плечах хвилеводу при порівняно невеликих втратах потужності, які становлять 15 % загальної потужності; новизна – встановлено нові технологічні закономірності процесу регенерації адсорбенту; набули подальшого розвитку математичні моделі технологічного процесу осушення з урахуванням НВЧ; враховано, що перенос вологи додатково пов'язаний з дією термодинамічних сил і отримано значення коефіцієнтів електродифузії та магнітодифузії вологи в адсорбенті; отримано закономірності просторового розподілу теплових та електромагнітних полів та умови для їхнього рівномірного розподілу; встановлено, що завдяки дії НВЧ відбувається зниження температури процесу регенерації на 30°С; отримано виключено виникнення в області адсорбенту непроточних зон, що протягом 2 годин нагріву підвищує рівномірність розподілу температурив об'ємі адсорбенту у 3,7 разів та виключає наявність зон його перегріву та зменшує масу повітря, потрібного для охолодження адсорбенту до температури адсорбції, у 1,4 рази; запропоновано використання технології зміщення фази НВЧ в часі в одному з опозитних портів хвилеводу та встановлено найоптимальнішу функцію її зміщення; доведено, що технологія використання Х-подібного хвилеводу з інтернальним дисектором штифтового типу забезпечує найбільш рівномірний циклічний перерозподіл енергії НВЧ в адсорбційній колоні за мінімальних втрат відбитої потужності; ступінь впровадження – результати впроваджено у виробничу діяльність ООО «Технополіс-Машинобудування» при виконанні договорів поставки обладнання на підприємства АТ «Мотор-Січ», АТ «Запоріжсталь», ДП НКВГ «Зоря-Машпроект»; галузь використання – побудова адсорбційних осушувачів перспективної конструкції.

Постачальник даних: УкрІНТЕІ (Український Інститут науково-технічної експертизи та Інформації)

  Завантажити автореферат