Search

The article analyzes shaft furnaces for lime production. According to the method of firing, shaft furnaces are of bulk type, semi-gas type, gaseous and liquid fuels. The disadvantages of the operation of the main modern kilns during lime burning have been established. The main aggregates for high-tonnage lime production are mine lime kilns, in which blast furnace coke or anthracite, or high-quality coals are used as fuel. Generally, lean fuels are used in industries where, together with the technological cycle, carbon dioxide is used, which are contained in flue gases with a concentration of 36−40%mass. The data on the operation of six furnaces on the territory of Ukraine at the enterprises showed that gas shaft furnaces of cylindrical and slotted type with a straight-lining profile were widely used. The parameters of such furnaces are productivity from 100 to 250 tons per day, shaft diameter from 3.2 to 5.4 m, and height 6−8 furnace diameters. Most often, they use heating systems with central and two rows of peripheral injection burners without protrusion. The most critical part of all furnaces is the distribution of gas flow rates over the cross-section of the furnace shaft and the depth of radial penetration of the gas flow into the material layer. Calculations of τ1 and τП were carried out in the following way: for τ1, the temperature range of the medium was chosen from 1300 to 250−300 °С, τox − the temperature range for the material was chosen from 1000 to 100 °С and the density of the product was taken into account at the degree of decomposition of limestone 98% (=1700 kg/m3). In the preheating zone, the limiting stage is the supply of heat from the gas to the lump material, and at the same time can be taken equal to ⁓400−450 kJ/(m2∙h∙К) and τ1 is estimated as 0.8÷1 hour. The total residence time of the material in the furnace (in the heating zone and in the firing zone) is estimated at 1.4÷1.5 hours. The average speed of material movement in the cylindrical part of the furnace is estimated as 0.004 m/s, which makes it possible to consider the filtering layer conditionally stationary. These characteristics affect the quality of limestone and the uniformity of limestone firing that was the basis for the design of roasting shaft kilns using gaseous fuel., В статье проанализированы шахтные печи для производства извести. По способу обжига шахтные печи бывают пересыпные, полугазовые, на газообразном и жидком топливе. Установлены недостатки работы основных современных печей при обжиге извести. Основными агрегатами для многотоннажного производства извести являются шахтные изветсково-обжигательные печи, в которых в качестве топлива используются доменный кокс или антрацит, или сортовые угли. Как правило, тощие виды топлива применяют в производствах, где наряду в технологическом цикле используется углекислый газ, который содержится в топочных газах с концентрацией 36−40% масс. Данные по эксплуатации шести печей на территории Украины на предприятиях показали, что основное распространение получили газовые шахтные печи цилиндрического и щелевого типа с прямым профилем футеровки производительностью от 100 до 250 т/сутки, диаметром шахты от 3,2 до 5,4 м и высотой 6−8 диаметров печи. Чаще всего на них используются системы отопления с центральной и двумя рядами переферийных инжекционных горелок без высова. Наиболее ответственной частью всех печей является распределение скоростей газового потока по сечению шахты печи и глубина радиального проникновения газового потока в слой материала. Расчеты τ1 и τП проводились таким образом: для выбирали интервал температур среды от 1300 до 250−300 °С, − выбирался интервал температур для материала от 1000 до 100 °С и учитывалась плотность продукта при степени разложения известняка 98% (=1700 кг/м3). В зоне подогрева лимитирующей стадией является подвод тепла от газа к кусковому материалу и при этом “а” можно принять равным ⁓400−450 кДж/(м2∙ч∙К) и оценивается 0,8 1 часа. Общеe время пребывания материала в печи (зоне подогрева и зоне обжига) оценивается 1,4 1,5 часа, средняя скорость перемещения материала в цилиндрической части печи оценивается как 0,004 м/с, что позволяет считать фильтрующийся слой условно неподвижным. Указанные характеристики оказывают влияние на качество известняка и равномерность обжига известняка, что и являлось основой конструктивного оформления обжиговых печей шахтных с использованием газообразного топлива., У статті проаналізовано шахтні печі для виробництва вапна. За способом випалювання шахтні печі бувають пересипні, напівгазові, на газоподібному і рідкому паливі. Встановлено недоліки роботи основних сучасних печей при випалюванні вапна. Основними агрегатами для великотоннажного виробництва вапна є шахтні вапняково-випалювальні печі, в яких в якості палива використовуються доменний кокс або антрацит або сортові вугілля. Як правило тощі види палива застосовують у виробництвах, де поряд у технологічному циклі використовується вуглекислий газ, який міститься у топкових газах з концентрацією 36−40%мас. Дані по експлуатації шести печей на території України на підприємствах показали, що основного поширення набули газові шахтні печі циліндричного і щілинного типу з прямим профілем футерування продуктивністю від 100 до 250 т/добу, діаметром шахти від 3,2 до 5,4 м і висотою 6−8 діаметрів печі. Найчастіше на них використовуються системи опалення з центральним і двома рядами периферійних інжекційних пальників без висову. Найбільш відповідальною частиною усіх печей є розподіл швидкостей газового потоку по перетину шахти печі й глибина радіального проникнення газового потоку в шар матеріалу. Розрахунки τ1 і τП проводилися таким чином: для вибирали інтервал температур середовища від 1300 до 250−300 °С, для τП − вибирався інтервал температур для матеріалу від 1000 до 100 °С і враховувалася щільність продукту при ступеня розкладання вапняку 98% (=1700 кг/м3). У зоні підігріву лімітуючою стадією є підведення тепла від газу до кускових матеріалів і при цьому можна прийняти рівним ~ 400−450 кДж/(м2∙год∙К) і τ1 оцінюється 0,8÷1 години. Загальний час перебування матеріалу в печі (зоні підігріву і зоні випалу) оцінюється 1,4÷1,5 години, середня швидкість переміщення матеріалу в циліндричної частини печі оцінюється як 0,004 м/с, що дозволяє вважати, що фільтрується шар умовно нерухомим. Зазначені характеристики впливають на якість вапняку і рівномірність випалу вапняку, що і було основою конструктивного оформлення випалювальних печей шахтних з використанням газоподібного палива.

Наведена математична модель для уточненого розрахунку технологічних параметрів обертових печей зональним методом. Досліджені можливості підвищення енергоефективності шляхом встановлення шару теплоізоляції в футерівці. Виконані розрахунки теплової ефективності при встановлені додаткової теплоізоляції в різних енергетичних зонах обертової печі. Встановлено, що збільшення теплового опору футерівки зменшує витрати теплоти в процесі виробництва на 9%. The given mathematical model for the specified calculation of technological parameters of rotary kilns by the zonal method. The possibilities of increasing energy efficiency by establishing a layer of thermal insulation in the lining are investigated. Performed calculations of thermal efficiency when installed additional thermal insulation in different energy zones of the rotary kiln. It was established that increasing the thermal resistance of the lining reduces heat consumption in the process of production by 9%. Приведенная математическая модель для уточненного расчета технологических параметров вращающихся печей зональным методом. Исследованы возможности повышения энергоэффективности путем установления слоя теплоизоляции в футеровке. Выполнены расчеты тепловой эффективности при установке дополнительной теплоизоляции в различных энергетических зонах вращающейся печи. Установлено, что увеличение теплового сопротивления футеровки уменьшает расход теплоты в процессе производства на 9%.

В дипломному проекті описані методи чисельного та експериментального дослідження пористого насадка, адаптації програмного комплексу FlowVision до вирішення поставлених задач. Виконаний аналіз існуючих проблем при моделюванні течії через пористе середовище. Описана конструкція та принцип роботи експериментальної установки. Проведене чисельне дослідження щілин з пористою насадкою. Досліджувалися щілини з різними діаметрами і радіальними зазорами, з метою забезпечення можливості проведення порівняльного аналізу. Для верифікації отриманих результатів була проведена серія експериментальних досліджень. Різниця складає порядка 50%, що суттєво. В розділі охорони праці визначена стійкість будівель, технічного обладнання об'єкта до впливу ударної хвилі, швидкісного напору повітря при вибуху ємності з пропаном та проведений розрахунок захисного заземлення. В дипломном проекте описаны методики числового и экспериментального досмотра, адаптированы программные комплексы FlowVision для решения поставленных задач. Виконаний анализованных проблем при модельном прохождении через середину. Описана конструкция и принцип роботиэкспериментальной установки. Проведенное численное досрочное завершение нашей работы. Доследжевали шізины с различными показателями и с радостью, с которыми вы можете совершить проведенную порніальную аналитику. Для верификации результатов проведенных в Будапеште проведенных экспериментальных досмотров. Різниця складає порядка 50%, що суттєво. В связи с этим, визы и виза, буддизм, техническое обеспечение и поддержка во время ударных перелетов, а также в случае появления новых военнослужащих, подвергающихся нападениям, будут проходить через все необходимое. In the thesis project describes the methods of numerical and experimental screening, adapted software packages FlowVision to solve the problems. Vikonaniy analyzed problems with the model passing through the middle. The design and principle of the robot and experimental setup is described. Carried out the numerical early completion of our work. Dosledzhevali shіziny with various indicators and with joy, with which you can make a pornography analytics. To verify the results of the experimental inspections carried out in Budapest. The warehouse warehouse is about 50%, just sutto. In this regard, visas and visas, Buddhism, technical support and support during the shock flights, as well as in the case of the emergence of new military personnel exposed to attacks, will pass through all that is necessary.

Пристрій для сепарації дисперсної рідини з газового потоку, що містить конусний корпус, який складається з обтікаючого елементу на вході потоку в корпус та кільця жорсткості на виході потоку з корпусу, які з'єднані між собою повздовжніми лопатками, закріпленими на них по діаметру під кутом, який відрізняється тим, що лопатки на обтікаючому елементі закріплені жорстко, а на кільці жорсткості - на пружних елементах, з можливістю вигинання лопаток під дією динамічного тиску.

Спосіб відділення газової фази з газорідинного потоку, що включає подачу газорідинного потоку на зливний елемент, в напрямку зверху вниз, поступове стікання потоку тонкою плівкою та розподілення його на газову та рідинну фази внаслідок видалення газу через вільну поверхню розподілу фаз, який відрізняється тим, що як зливний елемент використовують вертикальний шнековий елемент, при цьому у протилежному напрямку, знизу вверх, подають окремий газовий потік, який контактуючи з газорідинним потоком, захоплює з собою відділений газ, і разом відводяться зверху вертикального шнекового елементу.

Запропоновано систему оцінки аеродинамічних характеристик лопатей та лопаток технічного обладнання цукрової промисловості. Проведено вибір системи координат, створено математичну модель процесу обтікання, записано інтегральне рівняння Фредгольма ІІ роду для визначення дотичної компоненти швидкості потоку, запропоновано метод його чисельного розв’язку, створено відповідне програмне забезпечення. Проведено тестові розрахунки для модельних еліптичних профілів під різними кутами атак та виявлено добре узгодження з даними про розрахунки за іншими моделями. Вказуються області подальшого використання методики., Выбрана система координат, создана математическая модель процесса обтекания, записано уравнение Фредгольма II рода для определения касательной составляющей скорости потока, предложен метод численного решения, создано соответствующее программное обеспечение. Проведены тестовые расчеты для модельных эллиптических профилей под разными углами атаки и установлено хорошее совпадение результатов с данными о расчетах по другим моделям. Указаны дальнейшего применения методики., A system for estimating the aerodynamic characteristics of shovels and blades of the technical equipment of sugar production is proposed. The coordinate system choosing was made, the flowing around profile mathematical model is given, the integral equation of the second type were given to estimate the flow velocity tangential component, the numerical method of one’s solution is given, the corresponding software was made. The testing calculations for the modeling elliptical profile under the different angle of attack, the good correlation between the results of different method of calculation was showed. The areas of the future using of method was determined.

The article presents the analysis of two methods of control over hot blast supply into a blast furnace with constant pressure and constant amount (consumption). The analysis of these two methods was performed with the aim of determining their influence upon changes in gas pressure in the blast furnace top. The blast furnace was considered as a unity of vessels (furnace hearth, the top) and gas-dynamic resistance (a column of charge materials). A differential equation was obtained, with regard to the dynamic balance of gas flow at the inlet and outlet of the top; the equation relates the pressure and gas consumption at the top to the pressure and hot blast consumption at the inlet and outlet of the furnace and to the resistance of the column of charge materials. The column of charge materials is considered as n-th number of channels through which gas flow inside the furnace moves and which resist to the flow. By the analysis of this equation at steady state (automatic stabilization of gas pressure in the top), the conditions were obtained to be satisfied with the specified value of gas pressure in the top. This value is equal to a half of the sum of the value of hot blast pressure at the inlet into the furnace and the value of pressure inside the collector of blast furnace gas. This conclusion is verified by the operation practice of blast furnaces in Ukraine. While analyzing the second method of controlling the supply of blast supply-stabilization of consumption (amount) of hot blast supplied into the furnace it has been shown that the method could be realized in condition of stabilization of the amount of blast furnace gas, going out of the furnace. As the resistance of the column of charge materials constantly changes it is necessary to change the hot blast pressure in order to ensure the constant amount of blast, supplied into the furnace. It is often connected with possible substantial pressure fluctuations of hot blast at the inlet of the furnace, which may result in stoppages in the motion of the column of charge materials. Due to it the hot blast pressure stabilization at the inlet of the furnace and the pressure stabilization in the top seem to be the most rational way to control the blast supply, Выполнено аналитическое исследование двух способов регулирования подачи дутья – с постоянным давлением и постоянным расходом, а также их влияние на газодинамические процессы в доменной печи и, в частности, на ее колошнике. Получено дифференциальное уравнение изменения давления газа на колошнике, с помощью которого найдены условия ведения газодинамического режима печи при рассмотренных способах подачи дутья, Виконано аналітичне дослідження двох способів регулювання подачі дуття - з постійним тиском і з постійними витратами та їх вплив на газодинамічні процеси у доменній печі і, зокрема, на її колошнику. Одержано диференційне рівняння зміни тиску газу на колошнику, за допомогою якого знайдені умови ведення газодинамічного режиму печі при розглянутих способах подачі дуття

In the article the program “Vortex Granulator” which appointed for calculation the velocity of the gas flow, granules and output obtained values in the form of graphical dependencies was described.

Метою дослідження є виявлення залежності основних енергетичних характеристик ступінчастих дифузорів (коефіцієнтів опору, коефіцієнта відновлення повного тиску) від їх геометрії (кута розширення, ступеня розширення, відносної довжини та ін.).

Показано негативні наслідки надходження піску із пласта в свердловину. Розглянуто причини, які призводять до руйнування привибійної зони у процесі експлуатації свердловин з нестійкими колекторами. Описано сили, які діють на частинку піску в газовому потоці у стовбурі свердловини. Наведено теоретичні залежності для визначення критичної швидкості винесення твердої фази потоком газу з вибою свердловини на поверхню. На лабораторній моделі свердловини проведено експериментальні дослідження швидкості винесення газовим потоком твердої фази із моделі свердловини. За результатами експериментальних досліджень побудовано та проаналізовано графічну залежність швидкості винесення потоком газу частинок піску від їх розміру. Зіставлено результати експериментальних досліджень і теоретичних розрахунків за формулами різних авторів критичної швидкості винесення потоком газу твердої фази із свердловини., Negative consequences of sand entry from the formation into the well were shown. The causes, which lead to the bottomhole zone destruction when operating wells with unstable reservoirs, were considered. The forces acting on the sand particles in the gas flow in the wellbore were described. The theoretical dependences for determining the critical velocity for removal of solids by gas flow from the well bottomhole onto the surface were developed. The experimental studies the gas flow velocity removing solids from the well bottomhole were conducted with the help of the laboratory well model. Based on the results of the experimental studies, the graphical dependence of the gas flow velocity removing sand particles on their dimensions was developed and analyzed. The results of the experimental studies and theoretical calculations were compared on the basis of different authors’ formulas of critical velocity for removal of solids by gas flow from the well bottomhole.

Робочі колеса представляють собою осесиметричні деталі, іноді досить складної форми, навантаженні головним чином відцентровими силами. Колеса є високонавантаженими деталями, часто працюють довгий час, сумарні напруження в них можуть бути настільки великі, що при аналізі умов їх міцності необхідно враховувати повзучість. Разом з цим колеса - це найбільш відповідальні деталі машини, і збереження їх міцності повинно бути гарантованим з повною надійністю. Сказаним і визначаються особливі труднощі та відповідальність розрахунків міцності робочих коліс компресорів. В даній роботі розглядається робоче колесо відцентрового компресора. Метою роботи було чисельно оцінити вплив потоку газу і дію відцентрових сил на напружено-деформований стан колеса відцентрового компресора за допомогою чисельного моделювання в програмному комплексі ANSYS. Розв'язувалася задача про потік газу в проточній частині колеса компресора, розраховано напружено - деформований стан колеса враховуючи натяги, дію відцентрових сил і потік газу. В роботі представлені результати досліджень впливу потоку газу і дії відцентрових сил на напружено- деформований стан колеса відцентрового компресора. З результату дослідження видно, що врахування потоку газу приводить до суттєвого збільшення напружень, а вони можуть перевищити максимально-допустимі напруження Рабочие колеса представляют собой осесимметричные детали, иногда довольно сложной формы, нагруженные главным образом центробежными силами. Колеса есть высоконагруженных деталями, часто работают долгое время, суммарные напряжения в них могут быть настолько велики, что при анализе условий их прочности необходимо учитывать ползучесть. Вместе с этим колеса - это наиболее ответственные детали машины, и сохранение их прочности должно быть гарантированным с полной надежностью. Сказанным и определяются особые трудности и ответственность расчетов прочности рабочих колес компрессоров. В данной работе рассматривается рабочее колесо центробежного компрессора. Целью работы было численно оценить влияние потока газа и действие центробежных сил на напряженнодеформированное состояние колеса центробежного компрессора с помощью численного моделирования в программном комплексе ANSYS. Решалась задача о потоке газа в проточной части колеса компрессора, рассчитано напряженно- деформированное состояние колеса учитывая натяжения, действие центробежных сил и поток газа. В работе представлены результаты исследований влияния потока газа и действия центробежных сил на напряженно-деформированное состояние колеса центробежного компрессора. Из результата исследования видно, что учет потока газа приводит к существенному увеличению напряжений, а они могут превысить максимально допустимые напряжения. Impellers are axisymmetrical parts. Sometimes they have complex forms. They are mainly loaded by centrifugal forces. The wheels are heavy duty parts, often working for long time and their summary stresses may be so large that the analysis of the conditions of their strength is impossible without considering creep. At the same time the wheels are the most critical parts of machines and saving their strength should be provided with complete reliability. All this is defined by special difficulties and responsibilities of the compressor and turbine wheel strength calculating. In this work the wheel of the centrifugal compressor is considered. The aim of the study was to numerically evaluate the influence of the gas flow and the action of centrifugal forces on the stress-deformation state of the centrifugal compressor by using of numerical simulation in ANSYS software. The problem of the gas flow in the flow area of the compressor wheel was solved; the stressdeformation state of the wheel including the tension, the action of the centrifugal forces and the gas flow was calculated. The results of the investigation of the gas flow influence and the action of centrifugal forces on the stress-deformation state of the impeller are presented in this article. The study shows that the consideration of the gas flow leads to the significant stress increasing that may exceed the maximum allowable stress.

Розглядається проблема профілювання спряжених роторів об'ємного компресора типу “Рутс”. За результатами проведених розрахунків авторами запропоновані профілі, які забезпечують мінімальні перетікання газу між роторами компресора і тим самим сприяють підвищенню його коефіцієнта корисної дії. Ротори з такими профілями більш технологічні (порівняно з традиційними) з точки зору їх механічного оброблення на станках з програмним керуванням. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33747 Рассматривается проблема профилирования сопряженных роторов объемного компрессора типа «Рутс». По результатам проведенных расчётов авторами предложены, которые обеспечивают минимальные протечки газа между роторами компрессора и тем самым способствуют повышению его коэффициента полезного действия. Роторы с такими профилями имеют более высокую технологичность (в сравнении с традиционными) с точки зрения их механической обработки на станках с программным управлением. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33747 The profiling problem for conjugated rotors of volume compressor “Roots” is considered. As a result of calculations, authors proposed profiles that provide a minimum flow of gas between rotors of compressor and thus contribute to improving its efficiency. Rotors with this profiles more technological (compared to traditional) in terms of their mechanical processing on the machine tools with program control. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33747

Запропоновано систему оцінки аеродинамічних характеристик лопатей основного компресора газоперекачувального агрегату. Проведено вибір системи координат, створено математичну модель процесу обтікання, записано інтегральне рівняння Фредгольма ІІ роду для визначення дотичної компоненти швидкості потоку, запропоновано метод його чисельного розв’язку, створено відповідне програмне забезпечення. Проведено тестові розрахунки для модельних еліптичних профілів під різними кутами атак та виявлено добре узгодження з даними про розрахунки за іншими моделями. Вказуються області подальшого використання методики., The gas-pump unit axial flow compressor vane’s aerodynamic characteristics estimation system is suggested. The coordinate system choosing was made, the flowing around profile mathematical model is given, the integral equation of the second type were given to estimate the flow velocity tangential component, the numerical method of one’s solution is given, the corresponding software was made. The testing calculations for the modeling elliptical profile under the different angle of attack, the good correlation between the results of different method of calculation was showed. The areas of the future using of method was determined.

Проаналізовано результати розрахунків аеродинамічних характеристик еліптичних профілів за розробленою методикою на основі інтегрального рівняння Фредгольма другого роду, встановлено особливості процесу обтікання при різних значеннях кута атаки та параметрів еліпса. Розглянуто особливості відтворення профілю за експериментально визначеними координатами певної множини точок., Проанализированы результаты расчетов аэродинамических характеристик эллиптических профилей по предложенной методике на основе интегрального уравнения Фредгольма второго рода, установлены особенности процесса обтекания при разных значениях угла атаки и параметров эллипса. Рассмотрены особенности восстановления профиля по экспериментально определенным координатам определенного множества точек., The elliptical profile aerodynamic characteristics calculations results using the method based on the second kind Fredholm integral equation is studied, the flowing process features taking to consideration the different angle of attack and the ellipse parameters are grounded. The different aspects of the profile reconstructions using the experimental defined data of the point’s coordinates set are considered.

Розроблено принципи та алгоритм конструювання типових конструкцій термоперетворювачів для вимірювання температури газових потоків. Показано, що в процесі практичного конструювання таких перетворювачів необхідно приймати заходи для одночасного усунення всіх складових похибок, які впливатимуть на характеристики тепло перетворювачів., Разработаны принципы и алгоритм конструирования типовых конструкций термопреобразователей для измерения температуры газовых потоков. Показано, что в процессе практического конструирования таких преобразователей необходимо принимать меры для одновременного устранения всех составляющих погрешностей, которые будут влиять на характеристики тепло преобразователей., Principles of algorithm design and construction of typical thermocouples to measure temperature gas flows are developed. It is shown that in the practical design of such converters to make arrangements for simultaneous removal of all components of the errors that affect the characteristics of heat transformers.