Registration Number
0417U004686, Candidate dissertation
Status
к.т.н.
Date
14-12-2017
popup.evolution
.
Title
Theoretical and experimental research of the heat exchange processes of carbon-containing raw materials thermal decomposition in an improved pyrolytic apparatus
Author
Myronov Anton Mykolayovych,
popup.head Ved Valeriy Yevgenovych
popup.opponent Атаманюк Володимир Михайлович
popup.opponent Нікольський Валерій Євгенович
popup.rada
The Kharkov state polytechnical university
Description
Об’єктом дослідження є теплообмінні процеси, які відбуваються в апараті піролізу вуглецевмісної сировини. Метою роботи є теоретичне та експериментальне дослідження теплообмінних процесів в апараті піролізу вуглецевмісної сировини задля забезпечення його енергоефективного функціонування шляхом впровадження нових технологічних та конструктивних параметрів. Методи дослідження: методи оптично-растрової електронної мікроскопії застосовано для дослідження будови деревинної сировини; гідродинамічними та логометричними методами із залученням фіксуючої автоматики на приладах-вологомірах визначено швидкість випаровування вологи з об’єму матеріалу; для визначення температур використано контрольно-вимірювальну техніку, зокрема восьмиканальний прилад РТЭ-4.8; результати експериментальних досліджень процесу піролізу деревної сировини та умов теплопереносу в об’ємі камер технологічної установки фіксувалися за допомогою сучасних методів автоматизованого аналізу та контролю; математичні методи деформованого багатогранника Нелдера та Міда, принцип оцінки адекватності задач за Адамаром, принцип регуляризації за Тихоновим, чисельний принцип бісекції, а також базові принципи вирішення зворотної задачі теплопровідності використані при обробці даних експерименту з визначення коефіцієнту теплопровідності сировини; методи математичного моделювання та статистики, а також мову програмування Java застосовано для аналізу та узагальнення результатів досліджень; для проведення розрахунків використано безкоштовні математичні пакети, а також пакет тривимірного твердотільного моделювання КОМПАС. Теоретичні та практичні результати: вивчено ключові теплофізичні характеристики деревини та запропоновано заходи для підвищення енергетичної ефективності процесу піролізу вуглецевмісної сировини задля отримання високоякісного деревного вугілля. Наукова новизна: вперше експериментально обґрунтовано вплив етапу підготовки вуглецевмісної сировини на подальшу переробку матеріалу, а також визначено залежність між коефіцієнтом теплопровідності і початковою пористістю вуглецевмісної сировини та якістю кінцевого продукту піролізу; експериментально одержано нові наукові дані щодо сукупності теплових процесів, які відбуваються в просторі піролітичного апарату та всередині деревної сировини під час процесу піролізу; вперше описано новий спосіб ідентифікації коефіцієнта теплопровідності вуглецевмісної сировини, який захищено патентом України (Пат. UА 103355. Спосіб ідентифікації коефіцієнта теплопровідності деревини); вперше для умов проведеного теплофізичного експерименту розроблено математичну модель процесів теплопровідності, що відбуваються у вуглецевмісній сировині протягом виробничого циклу вуглевипалювання; вперше вирішено внутрішню зворотну стаціонарну задачу теплопровідності для отримання значень коефіцієнту теплопровідності деревини у діапазоні температур від 20° до 640°С; розроблено і науково обґрунтовано новий енергоефективний метод раціонального розміщення сировини в просторі піролітичного апарату, яка враховує складність її геометричної форми та дозволяє економити початкові енергетичні ресурси на виробництві. Ступінь впровадження: результати роботи впроваджено у навчальний процес кафедри інтегрованих технологій, процесів та апаратів Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Сфера використання: енергетична, хімічна, піролітична та вуглевипалювальна галузі.
Registration Date
2017-12-26
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-29
