Науковий вісник НГУ

Термодинаміка процесу контактного нагрівання технологічної рідини

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2022

Останнє оновлення: 17 серпня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1674

Authors:

В.Є.Нікольський, orcid.org/0000-0001-6069-169X, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Р.О.Дичковський, orcid.org/0000-0002-3143-8940, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.А.Лободенко, orcid.org/0000-0003-4255-7272, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.П.Іванова, orcid.org/0000-0003-4219-7916, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є.К.Кабана, orcid.org/0000-0002-0066-1349, Університет Святого Августина, м. Арекіпа, Перу, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Я.Т.Шаварський, orcid.org/0000-0002-9258-575X, ВАТ «JARAD рециклінгові технології», м. Смольніца, Республіка Польща, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (2): 048 - 053

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-2/048

Abstract:

Мета. Дослідження активізації процесів контактного нагрівання технологічної рідини, виходячи з основних принципів термодинаміки, на спеціальному розробленому устаткуванні.

Методика. Дослідження ефективної роботи установок контактного нагрівання технологічних рідин ґрунтувалося на основі проведення аналітичних і лабораторних досліджень. Аналітичні дослідження ґрунтувались на встановленні матеріально-теплового балансу процесу на основі кількісних параметрів отриманого тепла, виходячи з контактного нагрівання води (технологічної рідини) як кінцевого (проміжного) теплоносія. Тестові дослідження проводились на спеціальних установках із моделювання термодинамічних процесів контактного нагрівання рідини.

Результати. Обґрунтована ефективність роботи спеціального обладнання шляхом покращення конструктивного його виконання, що дозволяє зберігати баланс між температурою рідини на вході та на виході спеціальної опалювальної установки. На основі усередненого значення параметрів, що характеризують термодинамічні перетворення, встановлені часові проміжки нагрівання технологічної рідини.

Наукова новизна. Отримані залежності та чисельні значення зміни максимальної рівноважної температури (температури кипіння) та відносної кількості випареної води від встановленого коефіцієнта надлишку повітря при спалюванні природного газу в апаратах зануреного горіння. Встановлені параметри розповсюдження температурного поля в системі теплонагрівання, виходячи з конструктивних особливостей опалювальної установки. Дані дослідження орієнтувалися на встановленні корисної дії роботи системи залежно від розходу води на вході апарату. Дослідження проведене при одно- та двоступеневому нагріванні технологічної рідини.

Практична значимість. Удосконалена конструкція тестової установки з термодинамічного нагрівання технологічної рідини, що спрощує процес управляння нагрівальною установкою з метою максимального отримання теплової енергії. Обґрунтована ефективність її роботи шляхом контролю розповсюдження температурного поля в апаратах теплонагрівання.

Ключові слова: контактне нагрівання, теплове поле, технологічна рідина, опалювальна установка, циркуляція рідини

References.

1. Dychkovskyi, R., Tabachenko, M., Zhadiaieva, K., Dyczko, A., & Cabana, E. (2021). Gas hydrates technologies in the joint concept of geoenergy usage. E3S Web of Conferences, 230, 01023. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202123001023.

2. Kicki, J., & Dyczko, A. (2010). The concept of automation and monitoring of the production process in an underground mine. New Techniques and Technologies in Mining, 245-253. https://doi.org/10.1201/b11329-41.

3. Beshta, O. S. (2012). Electric drives adjustment for improvement of energy efficiency of technological processes. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 98-107.

4. Cabana, E., Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V. & Dychkov­skyi, R. (2018). A concept to use energy of air flows of technogenic area of mining enterprises. E3S Web of Conferences, 60, 00004. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000004.

5. Pivnyak, G., Samusia, V., Oksen, Y., & Radiuk, M. (2014). Parameters optimization of heat pump units in mining enterprises. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 19-24. https://doi.org/10.1201/b17547.

6. Nikolsky, V. (2015). Development and study of contactmodular heating system using immersion combustion units. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(8), 31-35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47459.

7. Hess, A. M., Kessler, D. A., Johnson, R. F., & Bojko, B. T. (2021). Towards a Simulation Method for Aluminum-Particle-Enhanced Solid Fuel Combustion Devices. Solid Propellants, 32-45. https://doi.org/10.2514/6.2021-3621.

8. Deshmukh, D., Siddique, M. H., & Samad, A. (2017). Surface Roughness Effect on Performance of an Electric Submersible Pump. Compressors, Fans and Pumps; Turbines; Heat Transfer; Combustion, Fuels and Emissions, 1, 78-82. https://doi.org/10.1115/gtindia2017-4848.

9. Khojaev, I. K., & Hamdamov, M. M. (2020). Numerical Method for Calculating Axisymmetric Turbulent Jets of Reacting Gases During Diffusion Combustion. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, 12(SP7), 2061-2074. https://doi.org/10.5373/jardcs/v12sp7/20202324.

10. Wang, S., Wang, Q., Zhang, H., Wang, Y., Zhou, J., Zhao, P., & Liu, J. (2022). Performance analysis on parallel condensing air-source heat pump water heater system. Energy Reports, 8, 398-414. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.01.212.

11. Onishi, H., Yonekura, H., Tada, Y., & Takimoto, A. (2010). Heat Transfer Performance of Finless Flat Tube Heat Exchanger with Vortex Generator. 2010 14^th International Heat Transfer Conference, 4. https://doi.org/10.1115/ihtc14-23232.

12. Nikolsky, V., Kuzyayev, I., Dychkovskyi, R., Alieksandrov, O., Yaris, V., Ptitsyn, S., …, & Smoliński, A. (2020). A study of heat exchange processes within the channels of disk pulse devices. Energies, 13(13), 3492. https://doi.org/10.3390/en13133492.

13. Petlovanyi, M., Kuzmenko, O., Lozynskyi, V., Popovych, V., Sai, K., & Saik, P. (2019). Review of man-made mineral formations accumulation and prospects of their developing in mining industrial regions in Ukraine. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 24-38. https://doi.org/10.33271/mining13.01.024.

14. Petlovanyi, M., Lozynskyi, V., Saik, P., & Sai, K. (2019). Predicting the producing well stability in the place of its curving at the underground coal seams gasification. E3S Web of Conferences, (123), 01019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301019.

15. Pedchenko, M., Pedchenko, L., Nesterenko, T., & Dyczko, A. (2018). Technological Solutions for the Realization of NGH-Technology for Gas Transportation and Storage in Gas Hydrate Form. Solid State Phenomena, 277, 123-136. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.277.123.

16. Tang, W., & Sarathy, M. (2020). Investigate Chemical Effects of Pre-Chamber Combustion Products on Main Chamber Ignition Performance under an Ultra-Lean Condition. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2020-01-2001.

17. Butcher, T. A. (2018). Potential for Particulate Emission Reduction in Flue Gas Condensing Heat Exchangers in Biomass-Fired Boiler. https://doi.org/10.2172/1434002.

18. Jaya Sekhar, L. (2020). Automatic Temperature Monitoring and Controlling Water Supply System. International Journal of Psychosocial Rehabilitation, 24(5), 2781-2787. https://doi.org/10.37200/ijpr/v24i5/pr201981.

19. Tesser, R., & Santacesaria, E. (2020). Revisiting the Role of Mass and Heat Transfer in Gas–Solid Catalytic Reactions. Processes, 8(12), 1599. https://doi.org/10.3390/pr8121599.

20. Law of Ukraine No. 3260-IV (2019). About energy saving (with changes). Supreme Soviet of Ukraine, 12.

• < Попередня
• Наступна >