Search academic texts

Registration Number

0420U101860, Candidate dissertation

Title

Improving the technology of regeneration of the adsorption dehumidifiers of compressed air by microwave processing

Author

Aleksenko Borys Oleksandrovich,

popup.head Dobrotvorskyi Serhii Semenovych
popup.opponent Sisoev Yuriy O.
popup.opponent Tkachenko Victor Ivanovych

Status

Кандидат технічних наук, 05.03.07, Процеси фізико-технічної обробки

Date

22-10-2020

Description

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.