Особенности процесса получения твердого диоксида углерода в низкотемпературных турбодетандерах
Диссертация
Величина максимального переохлаждения потока увеличивается до 13,5.21,8 К, причем эта величина заметно увеличивается при возрастании начального давления газовой смеси и очень мало зависит от начальной концентрации паров диоксида углерода для газовых смесей, в которых основным сопутствующим газом является азот (в газовых смесях, состоящих из диоксида углерода и метана, величина АТтах будет… Читать ещё >
Содержание
- УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ КОНДЕНСАЦИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ОБЪЕМЕ РАСШИРЯЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА
- 1. 1. Конденсация пара и кристаллизация влаги в турборасширительных машинах
- 1. 2. Особенности кинетики процесса гомогенной кристаллизации
- 1. 3. Вымораживание диоксида углерода в турбодетандерах
- 1. 4. Цель и задачи исследования
- 2. КИНЕТИКА ПРОЦЕССА ГОМОГЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
- 2. 1. Основные особенности образования твердой фазы диоксида углерода
- 2. 2. Скорость образования центров кристаллизации при вымораживании диоксида углерода. 2.3. Рост кристаллов диоксида углерода и его влияние на температуру потока
- 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫМОРАЖИВАНИЯ h ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ОБЪЕМЕ РАСШИРЯЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА
- 3. 1. Математическая модель и алгоритм расчета процесса вымораживания диоксида углерода
- 3. 2. Результаты теоретического исследования процесса вымораживания диоксида углерода в проточной части центростремительного турбодетандера
- 3. 3. Особенности процесса вымораживания диоксида углерода в проточной части осевого турбодетандера
- 4. СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ С ЛИТЕРАТУРНЫМИ И
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
- 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Список литературы
- Адамсон А. Физическая химия поверхностей.- М.: Мир, 1979.- 368 с.
- Адлер М.В. Исследование дисперсности влаги в малоразмерном радиальном турбодетандере, работающем на влажном воздухе //Изв. вузов. Энергетика.- 1970.-№ 9.- С.43−45.
- Адлер М.В., Соколов Ю. Е. К вопросу об образовании тумана на выходе из воздушного турбодетандера //Изв. вузов. Энергетика, — 1968.- № 9.- С.58−62.
- Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода.- М.: Изд-во стандартов, 1975.- 546 с.
- Амелин А.Г. Теоретические основы образования тумана при конденсации пара.- М.: Химия, 1966.- 294 с.
- Андреев В А., Беленький С. З. Влияние конденсации паров воды на сверхзвуковые течения.- М.: Изд-во БНТ ЦАГИ, 1946, — 10 с.
- Ардашев В.И., Бабичев М. С., Мамиконяц Л. А. Исследование работы турбодетандера на воздухе, насыщенном водяными парами //Глубокий холод и кондиционирование: Тр. МВТУ, — М., 1969.- № 132.- С.191−204.
- Ардашев В.И., Жолшараев А. Испытания турбодетандера в области влажного пара воздуха //Изв. вузов. Машиностроение.- 1974.- № 11.- С. 105 109.
- Ардашев В.И., Жолшараев А., Плачендовский Д. И. Методика расчета параметров двухфазного потока в турбодетандере //Глубокий холод и кондиционирование: Тр. МВТУ.- М., 1979.- № 296, — С.57−61.
- Ардашев В.И., Микулин Е. И., Плачендовский Д. И., Жолшараев А. Исследование криогенных циклов с влажнопаровыми расширительными машинами//Изв. вузов. Машиностроение, — 1977.-№ 3.- С.87−92.
- Ас. 109 673 СССР, МКИ С 01 В 31/22. Способ получения твердой С02 из смеси газов /М.П.Ковалев (СССР).- 575 568/246- Заявлено 16.03.40- Опубл. 1957. Б юл. № 11.
- А.с. 392 297 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты /А.Н.Ложкин, Ю. А. Рахманов (СССР).- Опубл. 1973. Бюл. № 32.
- А.с. 851 027 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Теплохладоэнергетический агрегат /В.И.Гриценко, В. Д. Галдин, А. П. Болиггянский, Ю. Д. Терентьев (СССР).-2 839 052/23−06- Заявлено 11.11.79- Опубл. 30.07.81. Бюл. № 28.
- А.с. 1 038 757 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Комбинированная установка для производства тепла и двуокиси углерода /В.И.Гриценко, Ю. Д. Терентьев, Е. Я. Борочин, В. Д. Галдин, А. В. Приходченко (СССР).- 3 425 713/23−06- Заявлено 16.04.82- Опубл. 30.08.83. Бюл. № 32.
- А.с. 1 041 832 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Установка для совместного производства тепла и углекислоты /В.И.Гриценко, Ю. Н. Панин, А. В. Приходченко, В. Д. Галдин (СССР).- 3 425 712/23−06- Заявлено 16.04.82- Опубл. 15.09.83. Бюл. № 34.
- А.с. 1 092 337 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Теплохладоэнергетический агрегат /Е.Я.Борочин, В. Д. Галдин, В. И. Гриценко, С. В. Растворов (СССР).-3 562 888/23−06- Заявлено 03.03.83- Опубл. 15.05.84. Бюл. № 18.
- А.с. 1 229 529 СССР, МКИ F 25 В 11/00. Способ получения тепла, холода и твердой углекислоты /Е.Я.Борочин, Я. В. Гааг, В. Д. Галдин, В. И. Гриценко (СССР).- 3 646 605/23−06- Заявлено 28.09.83- Опубл. 07.05.86. Бюл. № 17.
- А.с. 1 537 986 СССР, МКИ F 25 В 29/00. Теплохладоэнергетический агрегат /Е.Я.Борочин, В. Д. Галдин, В. И. Гриценко, С. В. Растворов (СССР).-4 404 143/23−06- Заявлено 05.04.88- Опубл. 23.01.90. Бюл. № 3.
- Бадылькес И.С. Способ производства сухого льда фракционной сублимацией с применением абсорбционно-компрессорной холодильной установки //Холодильное дело.- 1935.- № 5.- С.28−33.
- Белогуров Б.В. Применение зонной теории к расчету поверхностной энергии кристаллов.- Баку: КВВМКУ им. Кирова, 1971.-17 с.
- Бенсон Г., Юн К. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение кристаллических твердых тел //Межфазовая граница газ твердое тело: Сб. статей.- М.: Мир, 1970.- С. 72−79.
- Бондарев И.Т., Ярошенко В. М. Влияние влажности воздуха на процессы расширения в детандерах турбохолодильных машин //Холодильная техника, — 1976, — № 9.- С.14−17.
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.- М.: Физматгиз, 1963.- 708 с.
- Варенков С.В. Турбодетандер газовой холодильной машины, работающий с вымораживанием диоксида углерода в проточной части: Дис. .канд. техн. наук.-Л., 1983.-216 с.
- Варенков С.В., Медведков Е. А., Коробченко А. С. К определению параметров двухфазного потока в турбодетандере //Повышение эффективности холодильных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Л.: ЛТИХП, 1983.- С.91−94.
- Волкова Е.М. К термодинамической оценке поверхностного натяжения твердых тел //Вопросы физики формообразования и фазовых превращений: Межвуз. темат. сб.- Калинин: КГУ, 1979.- С.40−45.
- Галдин В.Д. Получение твердого диоксида углерода в процессе расширения газового потока в осевом турбодетандере: Дисс.канд. техн. наук, — Омск, 1988.- 221 с.
- Галдин В.Д. Влияние параметров дымовых газов на процесс кристаллизации в турбодетандере //Холод народному хозяйству: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.- Л., 1991.- С.52−53.
- Галдин В.Д. Получение твердого диоксида углерода из расширяющегося газового потока: Учеб. пособие, — Омск: ОмПИ, 1993, — 60 с.
- Галдин В. Д. Результаты теоретического исследования процесса кристаллизации СО2 из расширяющегося потока дымовых газов //Динамика систем, механизмов и машин: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф.- Омск, 1995.-Кн.1.- С. 136.
- Галдин В.Д. Разработка элементов теории и анализ процессов расширения парогазовой смеси в турбодетандере: Дис.докт. техн. наук.- Омск, 1998,410 с.
- Галдин В.Д., Карачкова И. Р. Экспериментальный стенд для исследования турбодетандера //Совершенствование холодильных и компрессорных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск, 1984.- С.59−64.
- Галдин В.Д., Терентьев Ю. Д. Особенности процесса расширения дымовых газов в турбодетандере //Науч. тр.- Вып.6.- Владивосток, 1995.-С.133−136.
- Гриценко В.И. Исследование работы центростремительного реактивного детандера на влажном воздухе //Холодильная техника: Сб. докл. науч. конф.-Л., 1970.- С.43−51.
- Гриценко В.И. Исследование радиального детандера воздушной холодильной машины в области умеренно-низких температур: Автореф. дис.канд. техн. наук, — Д., 1970, — 28 с.
- Гриценко В.И. Энергетические установки для совместного производства тепла и холода: Учеб. пособие.- Омск: ОмПИ, 1980.-80 с.
- Гриценко В.И. Энергетический агрегат для комплексного производства теплоты и диоксида углерода //Совершенствование холодильных и компрессорных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск, 1984.- С.4−9.
- Гриценко В.И., Галдин В. Д. Результаты теоретического исследования двухфазного потока в осевом турбодетандере //Процессы переноса в системах кондиционирования воздуха, в холодильных и криогенных установках: Межвуз. сб. науч. тр.- JI., 1987.- С.45−50.
- Гриценко В.И., Губайдулин H.JI., Терентьев Ю. Д., Приходченко А. В. Экспериментальное исследование осевого турбодетандера в области умеренно низких температур //Компрессорные машины и установки: Сб. науч. тр.- Краснодар, 1977, — Вып.246.- С.62−67.
- Гриценко В.И., Терентьев Ю. Д. Анализ процесса получения твердой двуокиси углерода в теплохладоэнергетическом агрегате //Холодильные и компрессорные машины: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск, 1980.- С.8−12.
- Гриценко В.И., Терентьев Ю. Д. Определение выхода твердой двуокиси углерода в теплохладоэнергетическом агрегате, выполненном на базе авиационных ГТД //Повышение эффективности холодильных машин: Межвуз. сб. науч. тр.-JI., 1981.- С.67−71.
- Гродник М.Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углекислотных установок.- М.: Пищевая промышленность, 1966.- 274 с.
- Давыдов А.Б., Нагайцева Э. П. Работа центростремительного турбодетандера в области влажного пара //Химическое и нефтяное машиностроение.- 1975.- № 1.- С.5−6.
- Давыдов А.Б., Прохоров В. И. Результаты экспериментальных исследований центростремительного реактивного турбодетандера для систем кондиционирования воздуха //Кондиционирование воздуха, — М.: Стройиздат, 1966, — Вып. 18, — С.94−105.
- Данилов М.М., Коробченко А. С., Суетинов В. П. Опытный стенд для получения сухого льда на Ленхладокомбинате //Интенсификация производства и применения искусственного холода: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф.- Л., 1986.- С.41−42.
- Данилов М.М., Коробченко А. С., Суетинов В. П. Шестаков Б.В. Холодильная машина для производства твердого диоксида углерода в промышленных условиях //Холодильные машины и установки: Сб. ЦИНТИхимнефтемаша Л., 1986.- № 1630.- С. 151 -155.
- Даум, Дьярмати. Конденсация воздуха и азота в гиперзвуковых аэродинамических трубах //Ракетная техника и космонавтика, — 1968, — № 3,-С.94−103.
- Дейч М.Е. Техническая газодинамика.- М.- Л.: Госэнергоиздат, 1961,671 с.
- Дейч М.Е., Салтанов Г. А., Филиппов Г. А. Анализ влияния давления на характер возникновения жидкой фазы в перенасыщенном паре //Теплоэнергетика, — 1972.- № 10.- С.47−51.
- Дейч М. Е, Филиппов Г. А., Степанчук В. Ф. Исследование структуры потока влажного пара в соплах за турбинной ступенью //Теплоэнергетика,-1966.- № 8.- С.47−50.
- Ермакова Е.А. Поверхностные явления и фазовые превращения.- М: МИХМ, 1970.-24 с.
- Жолшараев А. Исследование рабочего процесса турбодетандера в области влажного пара: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1980.- 18 с.
- Жолшараев А. Рост капель при конденсации воздуха в проточной части турбодетандера //Машины и аппараты холодильной и криогенной техники и кондиционирования воздуха: Межвуз. сб. науч. тр.- Д., 1983.- С.71−74.
- Зарницкий Г. Э. Опытная турбодетандерная установка на природном газе //Промышленность Кубани.- 1962, — № 6.- С.20−23.
- Исследование потока влажного пара в турбинных ступенях части низкого давления. Приборы и вопросы методики исследования. Котлотурбостроение /Под. ред. Н. М. Маркова.- JL: Изд. ЦКТИ, 1966, — 88 с.
- Капица П.Л. Турбодетандер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха //ЖТФ.- 1939.- IX., Вып.2.- С.99−123.
- Кинан Д. Термодинамика.- М.- Л.: Госэнергоиздат, 1963, — 249 с.
- Кириллов И.И., Амелюшкин В. Н. Метод расчета процессов конденсации влажного пара//Энергомашиностроение.- 1969.- № 12.- С.10−13.
- Кириллов И.И., Яблоник P.M. Основы теории влажнопаровых турбин.- Л.: Машиностроение, 1968.- 264 с.
- Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов,— М.: Изд-во МГУ, 1980.368 с.
- Кошкин Н.Н., Ложкин А. Н. Комплексные теплохладоэнергетические агрегаты средней производительности и перспективы их использования внародном хозяйстве //Тез. докл. 1-ой Всесоюз. конф. по холодильному машиностроению.- М., 1972.- С. 18−19.
- Кошкин Н.Н., Суетинов В. П., Шестаков Б. В., Данилов М. М. Получение сухого льда вымораживанием в турбодетандере газовой холодильной машины //Исследование холодильных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1978.- С.50−57.
- Ложкин А.Н., Рахманов Ю. А. Новый способ получения твердой двуокиси углерода из газовых смесей //Холодильная и криогенная техника и технология.-Л., 1975.- С.319−325.
- Майборода А.Н. Исследование работы осевого турбодетандера на влажном воздухе в режиме кондиционирования //Холодильная техника.-1970,-№ 10.- С34−37.
- Мартыновский B.C., Мельцер Л. З., Бондарев И. Т., Богодист Е. И., Ярошенко В. М. Опыт наземного применения авиационных турбоагрегатов в холодильной технике //Холодильная техника.- 1973, — № 11.- С.4−9.
- Михеев М.А., Михеева И. М. Краткий курс теплопередачи.- М.- Л.: Госэнергоиздат, I960, — 208 с.
- Петровский В.А. Кинетика зарождения новой фазы: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук.- М., 1970.- 14 с.
- Пименова Т.Ф. Производство и применение сухого льда, жидкого и газообразного диоксида углерода.- М.: Пищевая промышленность, 1982,208 с.
- Плачендовский Д.И. Исследование двухфазных режимов работы криогенных турбодетандеров: Автореф. дис. канд. техн. наук, — М., 1981.16 с.
- Постников B.C. Физика и химия твердого состояния.- М.: Металлургия, 1978.-544 с.
- Прохоров В.И. Метастабильное состояние влажного воздуха //Кондиционирование воздуха.- М., 1969.- Вып.27.- С. 125−135.
- Прохоров В.И. Особенности двухфазных процессов в системах кондиционирования с воздушными холодильными машинами //Холодильная техника.- 1969.-№ 9.- С.22−25.
- Работа турбодетандера установок низкотемпературной сепарации в условиях гидратообразования //Экспресс-информация: Министерство газовой промышленности.- М., 1970.- № 8.- С.30−32.
- Рахманов Ю.А. Исследование характеристик теплохладоэнергетических агрегатов для комплексного производства энергии и твердой углекислоты: Дис. канд. техн. наук, — JI., 1972.- 232 с.
- Ручкин А.В. Вымораживание СОг из дымовых газов //Холодильные машины и аппараты: Межвуз. сб. науч. тр.- JL: ЛТИ им. Ленсовета, 1975.-С.130−133.
- Салтанов Г. А. Сверхзвуковые двухфазные течения.- Минск: Высшая школа, 1972.-480 с.
- Семенченко В.К., Петровский В. А. Кинетика зарождения центров кристаллизации //Кристаллизация и фазовые превращения: Сб. статей,-Минск: Наука и техника, 1971.- С.54−61.
- Современная кристаллография /Под ред. Б. К. Вайнштейна, — М.: Наука, 1980.-Т.З.- 407 с.
- Справочник по физико-техническим основам криогеники /Под ред. М. П. Малкова.- М.: Энергоатомиздат, 1985, — 432 с.
- Степанчук В.Ф., Салтанов Г. А. Расчет скачков конденсации в области небольших давлений //Инженерно-физический журнал.- 1965.- T.IX., № 4.-С.438−443.
- Страхович К.И., Ожигов Г. Е. Теоретические исследования расширения влажного пара воздуха в турбодетандере //Достижения и задачи в производстве и применении холода в народном хозяйстве СССР: Докл. конф.-Л., I960.- С.213−223.
- Суетинов В.П. Исследование способа получения твердой двуокиси углерода методом расширения газового потока в турбодетандере: Дис. канд. техн. наук.- Л., 1978, — 191 с.
- Суетинов В.П., Данилов М. М., Коробченко А. С., Шестаков Б. В. Повышение эффективности работы турбино-компрессорного агрегата в составе опытной сухоледной установки //Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.-Л., 1988, — С. 15.
- Суетинов В.П., Данилов М. М., Коробченко А. С. Результаты испытаний сухоледного агрегата на Ленхладокомбинате № 1 //Исследование и совершенствование конструкций холодильных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1990.- С.37−41.
- Суетинов В.П., Данилов М. М., Шестаков Б. В. Нетрадиционные способы производства и применения диоксида углерода //Холод и пищевые производства: Тез. докл. Международ, науч.-техн. конф.- С.-Пб., 1996.-С.18−19.
- Суетинов В.П., Прокофьев А. А., Данилов М. М. Новые направления использования и производства диоксида углерода //Новые исследования холодильных машин и аппаратов: Сб. ЦИНТИхимнефтемаша.-JI., 1985.-№ 1262, — С. 158.
- Тезиков А.Д. Производство и применение сухого льда.- М.: Госторгиздат, I960.- 128 с.
- Терентьев И.К. Определение степени влажности пара в проточной части турбины //Энергомашиностроение.- 1963.- № 12, — С.39−40.
- Терентьев Ю.Д., Гриценко В. И. Термодинамика процесса вымораживания двуокиси углерода из дымовых газов в теплохладоэнергетическом агрегате //Холодильные и компрессорные машины: Межвуз. сб. науч. тр.- Новосибирск, 1978.- С. 18−20.
- Титов В.Б. Исследование процесса вымораживания двуокиси углерода из дымовых газов //Холодильная техника.- 1976.- № 10.- С.22−27.
- Утилизация твердых бытовых отходов /Под ред. Д. Вилсона, — М.: Стройиздат, 1985.- 336 с.
- Филиппов ГЛ., Поваров О. А., Пряхин В. В. Исследование и расчеты турбин влажного пара.- М.: Энергия, 1973.- 232 с.
- Филиппов Г. А., Салтанов Г. А., Игнатьевский Е. А. Анализ конденсации перенасыщенного пара в турбинных ступенях //Теплоэнергетика.- 1970.-№ 12.- С.22−26.
- Френкель Я.И. Собрание избранных трудов /Под ред. Н. Н. Семенова.-М, — Л.: Изд-во АН СССР, 1959.- Т.З.- 460 с.
- Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей.- Л.: Наука, 1975.- 592 с.
- Яблоник P.M., Лагерев В. В. Исследование течения влажного пара в направляющих каналах паровых турбин //Теплоэнергетика.- 1963.- № 11.-С.55−60.
- Язик А.В., Твердохлебов В. И., Еременко В. И. Работа турбодетандера установок низкотемпературной сепарации в условиях гидратообразования //Экспресс-информация: ВНИИЭгазпром.- М., 1970, — С.30−31.
- Quin E.L., Jones C.L. Carbon dioxide.- New Jork: Reinhold Publiching Colp., 1936.-296 p.
- Stodola A. Die Dampf-und Gasturbinen. 6 Auflage.- Berlin: Springer-Verlag, 1924.-XIV., 1109S.-32 s.
- Vahl L. Novel Process for the Manufacture of Dry-ice in Crystal-Clear Blocks //Just Jntern du Froid.-Annexe, 1961.-№ 3.-P.359−369.