Наукові основи розробки ефективних i надійних систем забезпечення кріогенними рідинами i газами

Браун В.М., Брайловський Я.Л., Галіцан Л.I. та інш. Розробка і дослідження екологічно чистої холодильної установки для системи тривалого зберігання рідкого низькотемпературного двуокису вуглецю // тез. доп. Всес. наук.-практ. конф. “Углекислотне і газифiкацiйне обладнання". Одеса, АТ “Кислородмаш". 1991.

B.Blyukher, C.Borzileri, Y.Brailovsky, A.Tsykalo. Pressure vessels and piping systems: general requirements and documentation for testing // 1999 ASME Pressure vessels and piping (PVP) conference, Vol. 395 Operations, applications, and components, Boston, 1999, p.221-225.

Брайловський Я.Л. Ефективність насосних кріогенних систем високого тиску // тез. доп. мiжн. конф “Холодильна техніка-проблеми і рішення”, Астрахан. держ.техн. унiверситет.-Астрахань.-1999. -С.50-51.

Брайловський Я.Л. Зниження енерговитрат в насосних крiосистемах високого тиску. Збiрник доповiдей 2-i мiжнародноi конференцii “ Проблемі економii енергii”, Львiв, Вiсник Державного унiверситету “Львiвська полiтехнiка”, 1999.

Brailovsky Ya., Blyukher В. Thermal bridges of cryogenic systems // 10-th International Congress on Thermal Engineering and Thermogrammetry (“THERMO").-1997.- Budapest. р. 117-120.

Брайловський Я.Л., Троценко А.В., Цикало А.Л. Математична модель поршневого насоса високого тиску для кріогенних рідин // Тез. доп. Всес. Наук.-практ. конф. “Холод народному господарству”. Л., 1991, С.163.

Brailovsky Ya. Efficient scheme for pumping cryogenic gasification plants // Proceedings of 4-th International Conference “Criogencs'96, Praha, 1996, p.185-187.

Брайловський Я.Л. Дослідження теплообмінних процесів в поршневих насосах крiогазифiкацiйних установок // Тез. доп. Мiжн. наук.-техн. конф. “Холод і харчові виробництва”. С.-Петербург, С-ПАХПТ. 1996, С. 55.

Brailovsky Ya. Perfection of cryosystems of transport plants // Book of Abstracts of the International Conference of IIF / IIR “Refrigeration utilization for transportation in hot climate areas”, Astrakhan, 1997, р. 11.

Брайловський Я.Л. Проблеми створення екологічно чистих систем зберігання, транспортування і газифікації кріогенних рідин і низькотемпературних зрiджених газів // Зб. наук. праць YI наук.-метод. конф. “Людина та навколишнє середовище-проблеми безперервноi екологiчноi освiти у вузах”.- Одеса.-1999. -С. 83-84.

Brailovsky Ya., Tsykalo А.. Investigation of perspective scheme for pumping cryogenic gasification plants // Proccedings of 19-th International Congress of Refrigeration.-The Haag.-1995 -Vol.IIIb.-p. 1064-1071.

Брайловський Я.Л. Дослідження газифiкацiйних установок високого тиску // Труди 57-i наук.-техн. конф. ОТІХП.-Одеса.-1988. -С. 15.

Brailovsky Ya., Tsykalo А. Investigation of perspective scheme for pumping gasification plants // Book of Abstracts of Low Temperature Engineering and Cryogenics Conference (“LTEC-94").-. London.-1994 -р.143.

Brailovsky Ya. Cryosistems reservoir-pump. The problems and outlook. // CD-Room of Full texts 14-th International Congress of Chemical and Process Engineering “Chisa-2000”, 27-31 August 2000.-Praha.-Czech Republic.- Fail PI.89.

Brailovsky Ya. Thermal conductivity of sectional junction for cryogenic pipelines // Seminaire “EUROTHERM №2” (Roma, Italy, 1996), Open Forum Session.

Brailovsky Ya. Thermal conductivity of the cryogenic systems thermal bridges // 11 th International Conference on Thermal Engeneering and Thermogrammetry (“THERMO"), 17-21. June.-1999 -Budapest.- Нungary.-p.213-217.

Brailovsky Ya. Heat transfer in cryosystems of pumping gasificators // CD-Room of Full texts of 20-th Congress IIR//IIF “Refrigeration into the Third Millenium”, 19-24. September-1999 -Sydney.- Australia.-Fail 318.

Брайловський Я.Л. Ефективність теплових мостів кріогенних систем //Тез. доп. Мiжн. конф. “Холодильна техніка - проблеми і рішення”.- Астрахань: Астраханський державний технічний унiверситет.-1999. -С. 48.

Брайловський Я.Л. Дослідження нестаціонарної теплопровідності роз'ємного з'єднання кріогенних трубопроводів // Тез. доп. Мiжн. наук.-техн. конф. "Холод і харчові виробництва".- С.- Петербург, С-ПАХПТ.-1996. -С. 67.

Брайловський Я.Л. Кріосистеми резервуар-насос. Схеми і теплові мости // Труди мiжн. наук.-практ.конф. “Регіональні проблеми енергозбереження у виробництві і споживанні енергії”.- Киiв.-1999. -С. 42-43.

Brailovsky Ya. Analysis of contact thermal conductivity of thermal bridges in cryogenic systems // CD-Room of Full texts of 20-th Congress IIR/IIF, “Refrigeration into the Third Millenium”, 19-24. September-1999 -Sydney.- Australia.-Fail 319.

Анотацiя

Брайловський Я.Л. Науковi основи розробки ефективних i надiйних систем забезпечення крiогенними рiдинами i газами. - Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня доктора технiчних наук за спецiальнiстю 05.05.14-Холодильна та крiогенна технiка, системи кондицiонування.-Одеська державна академiя холоду, Одеса, 2000.

Робота присвячена теоретичним та експериментальним дослiдженням крiосистем “резервуар-насос” (КСРН). Розробленi новi схеми, якi дозволили знизити втрати рiдини, збiльшити кавiтацiйний запас рiдини, коефiцiент подачi насосу та довгочаснiсть безперервноi роботи КСРН. Розроблено класифiкатор схем та iх математичнi моделi. Дано аналiз ефективностi розглянутих схем. Приведенi системи захисту насосу вiд зриву подачi та системи гасiння пульсацiй високого тиску, якi розробленi i з успiхом використовуються на дiючих стендах. Вперше сформульованi та вирiшенi характернi для теплових мостiв КСРН задачi нестацiонарноi та стацiонарноi теплопровiдностi тiл та з'єднань. На цiй основi розроблено узагальнену теорiю теплових мостiв КСРН. Розглянутi розробленi експериментальнi стенди, результати дослiджень. Встановлено достовiрнiсть розроблених математичних моделей. Показана доцiльнiсть iспиту насосу на моделюючих рiдинах та застосування насосiв з безредукторним приводом.

Ключовi слова: схема, випорожнений резервуар, стороння ємкiсть, насос, тепловий мiст, кавiтацiйний запас, виток, теплопровiднiсть, теплообмiн, втрати рiдини, iзоляцiя, тепловий потiк.

Аннотация

Брайловский Я.Л. Научные основы разработки эффективных и надёжных систем обеспечения криогенными жидкостями и газами. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования.-Одесская государственная академия холода, Одесса, 2000.

Работа посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям криосистем “резервуар-насос” (КСРН), являющихся неотъемлемой составной частью комплексов хранения, транспортирования и газификации криогенных жидкостей и низкотемпературных сжиженных газов. На основании литературных данных и патентного поиска рассмотрены наиболее важные проблемы конструирования и теоретические аспекты разработки и внедрения КСРН высокого давления. Показано, что наиболее актуальными являются направления исследований, связанные с практической разработкой и математическим моделированием схемных решений, созданием надежных систем защиты НСГ от срыва подачи и коммуникаций высокого давления от вредного влияния пульсаций, с разработкой математических моделей тепловых мостов при граничных условиях, характерных для условий эксплуатации их в оборудовании КСРН, и перспективными разработками по снижению затрат при проектировании и внедрении.

На основе предложенной модели планирования показателей назначения и впервые созданного системного классификатора схем КСРН разработаны новые схемы, полученные за счет различной компоновки оборудования и организации циркуляционного контура, протекающей через поршневые уплотнения утечки, которые позволили снизить потери жидкости, увеличить кавитационный запас, коэффициент подачи НСГ и продолжительность непрерывной работы. Рассмотрены проблемы, связанные с реализацией разработанных схем на практике. Показано, что в большинстве случаев они не вызывают особых трудностей и не приводят к существенным затратам.

Разработаны точные и приближённые математические модели схемных решений большинства приведенных в классификаторе схем, базирующиеся на тепловых и материальных балансах процессов в резервуаре, насосе и соединяющих их трубопроводах. Показаны случаи целесообразного использования приближённых решений. Предложены общие виды уравнений расчета кавитационного запаса жидкости по каждому типу схем, удобные для представления на персональном компъютере. Дан анализ эффективности рассматриваемых схем по кавитационной устойчивости и потерям жидкого продукта. Рассмотрена актуальная проблема создания систем сверхвысокого давления с применением компактных насосов одноступенчатого сжатия. Предложены пути ее реализации. Приведены прошедшие успешную экспериментальную проверку системы защиты насоса от срыва подачи и системы гашения пульсаций высокого давления в линии нагнетания, а также конструкции импульсных гасителей, которые успешно применяются в настоящее время на стендах для испытаний выпускаемой продукции АО “Кислородмаш”.

Впервые сформулированы и решены характерные для тепловых мостов КСРН задачи нестационарной теплопроводности одиночных тел, контактных соединений, задачи стационарной теплопроводности бесконтактных соединений типа “штык”, установлено влияние наиболее важных параметров на температурные распределения и тепловые потоки.

Представлены промышленные и экспериментальные стенды для проведения исследований схем КСРН и тепловых мостов. Проведен анализ полученных результатов. Показано, что результаты экспериментов хорошо согласуются с расчетами, что подтверждает достоверность разработанных математических моделей. Экспериментально доказана целесообразность проведения испытаний серийных образцов насосов на моделирующей жидкости (воде), а также возможность использования поршневых насосов высокого давления с безредукторным приводом повышенной быстроходности.

Применение разработанных математических моделей и результатов практических разработок подтвердили эффективность выполненной работы.

Ключевые слова: схема, опорожняемый резервуар, сторонняя емкость, насос, тепловой мост, кавитационный запас, утечка, теплопроводность, теплообмен, потери жидкости, изоляция, тепловой поток.

Abstract

Brailovsky Ya.L. The scientific basis of elaboration efficient and safe systems supply of cryogenic liquids and gases.-Manuscript Tesis for Doctor's Degree in Engineering Scienses in the field 05.05.14-Refrigerating and cryogenic engineering, conditioner sistem's.-Odessa State Academy of Refregaration, Odessa, 2000.

Dissertation is devote to teoretical and experimental researches of cryosystems “reservoir-pump” (CSRP). А new schemes are developed. They are permit decrease losses of liquid, increase NPSH of liquid, volumetric efficiency of pump and duration of continuous work CSRP. The classificator of schemes and mathematical modeles schemes are developed. Analysis of efficiency considering schemes are presented. The systems of pupm protection from failures and systems of the clearing high pressure are presented. They successfully use in the acting stends. Characteristic for thermal bridges CSRP а problems of non-stationary and stationary thermal conductivity solitary skew fields and junctions are formulated and solve. In this basis developed generalized teory of thermal bridges CSRP. Developmental experimental stend, resultes of research are considered. To be worth-while test of pump to model liquid and use pumpes with non-reducing gear drive are demonstrate.

Key words: scheme, empty reservoir, strange capacity, pump, thermal bridge, chilling or cold accumulation, leakage, thermal conductivity, heat exchange, losses of luquid, insulation, thermal flow.

Размещено на Allbest.ru