Представлено результати робіт Інституту газу в галузі теорії, техніки та технології псевдозрідженого шару. На основі теоретичних та експериментальних досліджень гідродинаміки, тепло- та масообміну в псевдозрідженому шарі розроблено ряд оригінальних технологічних процесів та устаткувань, які знайшли широке застосування в промисловості.

Рассмотрены особенности определения коэффициентов гидродинамической модели вихревого псевдоожиженного слоя, разработанной на основании топологического подхода. Представлена методика решения модели для стационарного режима псевдоожижения.

Рассмотрены пути интенсификации тепло- и массообменных процессов в аппаратах взвешенного слоя при оптимальном распределении энергозатрат. На основе энтропийного подхода объясняются закономерности уноса частиц из аппарата взвешенного слоя.

Приведены теоретические зависимости расчета скоростей фонтанирования в начале псевдоожижения, в режиме устойчивого фонтанирования и уноса частиц, а также cравнение теоретических формул с экспериментами, которые показывают их объективность.

Здійснено моделювання гідродинаміки віброкиплячого шару. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження процесу віброкипіння. Вивчено вплив різних чинників, а саме: фізичних параметрів матеріалу, параметрів вібрації, геометрії робочих органів на гідродинаміку й теплообмін віброкиплячого шару. На підставі одержаних даних розроблено утилізатор тепла сипких матеріалів. Одержано математичну модель, що дозволяє спрогнозувати поведінку віброкиплячого шару в цілому, зумовлену факторами, а саме фізичними властивостями сипкого матеріалу та газового середовища, геометрії робочого органу, параметрів вібровпливів, особливостей взаємодії фаз між собою та з вантажонесучими поверхнями. З використанням одержаної моделі розв'язано певні характерні задачі віброкипіння, створено систему автоматизованого моделювання віброкиплячих шарів сипких матеріалів. Показано, що рух даного шару по поверхням, що вібруюь відповідає руху псевдопластичних рідин. Проведено експериментальні дослідження гідродинаміки цього шару та теплообміну теплоносіїв з такими поверхнями на стендових моделях. Розроблено теплообмінник-утилізатор для використання теплоти сипкого матеріалу, конструктивні особливості якого забезпечують інтенсифікацію теплообміну за участі сипких матеріалів.

Наведені результати досліджень гідродинаміки та теплообміну в апаратах фонтануючого шару пшона, пшениці, гороху: за їхнім витіканням та зводоутворенням в бункері апарата, за швидкостями частинок матеріалу біля стінок апарата, за зовнішнім теплообміном між фонтануючим шаром та зануреними в шар поверхнями теплообміну. Отримано рівняння для розрахунку максимальних значень коефіцієнтів теплообміну стосовно до апаратів періодичної та безперервної дії в непроточних одноструминних та проточних багатоструминних шарах цих матеріалів. Виявлені гідродинамічні та теплообмінні особливості таких апаратів дозволили розробити рекомендації по раціональних напрямках їхнього використання. Наведено приклад розрахунку апарата та представлені нові технічні рішення по них.

Проанализированы специфические особенности аппарата с псевдоожиженным слоем желобного типа, позволяющим интенсифицировать тепломассообменные процессы. Определены условия, при которых такой аппарат можно рассматривать как теплообменник перекрестного тока. Разработана программа расчета процесса сушки песка в аппаратах. Проанализированы полученные результаты, которые подтверждены промышленной эксплуатацией на линии сушки песка ООО с ИИ "Хенкель Баутехник (Украина)".

Рассмотрены вопросы гидродинамики виброкипящего слоя. Приведены результаты экспериментов, позволяющие проанализировать поведение дисперсных материалов в процессе обтекания виброкипящим слоем погружных элементов. Показано, что при обтекании слоем погружных элементов может проявляться поперечная вязкость слоя.

Разработано математическое обеспечение процесса дегидратации мелкодисперсных частиц в псевдоожиженном слое инертных частиц. Описана процедура расчета. Приведены примеры расчета технологических параметров процесса.

На основе разработанного математического обеспечения проведено исследование параметрической чувствительности процесса дегидратации полидисперсных частиц в псевдоожиженном слое инертного материала при изменении диаметра обрабатываемых частиц, температуры подогрева исходного материала, нагрузки по обрабатываемому материалу.

Доведено можливість впровадження характеристик гетерогенно-каталітичних процесів для розв'язання теоретичних і практичних задач процесів хімічного перетворення органічних речовин за технологією AnCVB. Визначено параметри керування процесами окиснення органічних речовин, які дозволять виявити оптимальні умови перебігу процесів. Створено математичні залежності процесів каталітичних перетворень вуглеводнів та їх сумішей з урахуванням процесів коагуляції, дифузійного потоку та седиментаційної стійкості, які дозволять оцінити вплив, пов'язаний зі зміною активації поверхні каталізатора. Виявлено параметри керування синтезом вуглеводнів з синтез-газу методом Фішера - Тропша за умов технології AnCVB та оцінено їх вплив на активність поверхні каталізатора. Запропоновано нові конструкції реактора для перебігу хімічних перетворень органічних речовин за технологією аерозольного нанокаталізу. Розроблено технологічну схему для хімічних перетворень органічних речовин за технологією AnCVB.

Розглянуто основні підходи до математичного моделювання процесів переносу у псевдозрідженому шарі, класифікацію моделей за типами міжфазної взаємодії з урахуванням стохастичної і хаотичної гідродинаміки та класифікацію процесів в апараті з псевдозрідженим шаром за їх властивостями для гідродинамічних моделей.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л114.4

Рубрики:

Процеси в завислому шарі

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблена математична модель, що враховує гідродинаміку псевдозрідженого шару, контакт крапель з частинками та їх адгезію до поверхні, а також кінетику сушіння розчину на поверхні частинок. При розробці моделі були зроблені наступні припущення: зміна параметрів псевдозрідженого шару відбувається в часі, без урахування радіальної складової та зміни по висоті; теплообмін між повітрям, частинками та краплями є конвективним; частинки монодисперсні, непористі, агломерація відсутня. Інтенсивність перемішування частинок між шарами описується коефіцієнтом осьової дисперсії r, який залежить від швидкості руху газової фази, а також властивостей частинок. Краплі, одержувані за допомогою пневматичної форсунки, мають вузький розподіл за розміром, що дозволяє розглядати їх як монодисперсну фазу. Між краплями відсутні зіткнення і злипання, немає налипання на стінках апарату. Краплі рухаються крізь псевдозріджений шар співспрямовані з потоком повітря. При створенні моделі процес зневоднення і гранулювання в псевдозрідженому шарі розглядається як гетерогенний трьохфазний процес, під час якого взаємодіють з трьома окремими фазами: частинки - центри грануляції, вихідний матеріал - сульфат амонію у вигляді крапель і теплоносій - повітря. Система рівнянь розроблена з урахуванням емпіричних співвідношень для розрахунку питомої швидкості сушки, питомої швидкості осідання крапель на частинках в результаті адгезії, коефіцієнта аксіальної дисперсії частинок, коефіцієнтів теплопередачі, співвідношень для розрахунку втрат матеріалу і товщини шару покриття, а також початкових умов. Для отримання динамічних характеристик розробленої системи використовується бібліотека Simulink пакету програм Matlab. За допомогою вбудованих елементів бібліотеки отримано схему диференціальних рівнянь, що описують модель об'єкта керування. Для підтримання стабільної роботи апаратів із псевдозрідженим шаром та необхідного гідродинамічного режиму всередині апаратів необхідно розробити ефективну систему керування процесами зневоднення та гранулювання. Якість керування розробленої системи напряму залежить від точності моделі об'єкту. Результати досліджень дозволяють уточнити модель об'єкту керування та стати надійним підгрунтям для розробки ефективної системи керування.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л114.4 + Л813.72

Рубрики:

Процеси в завислому шарі

Заморожування

Шифр НБУВ: ДС41011 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л114.4 + Л813.72

Рубрики:

Процеси в завислому шарі

Заморожування

Шифр НБУВ: ДС41011 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л114.4 + Л813.72

Рубрики:

Процеси в завислому шарі

Заморожування

Шифр НБУВ: ДС41011 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л114.4 + Л813.72

Рубрики:

Процеси в завислому шарі

Заморожування

Шифр НБУВ: ДС41011 Пошук видання у каталогах НБУВ