Теорія і робочий процес ерліфтів

Вирішення системи рівнянь (8) - (12) з урахуванням масообміну між гомогенним ядром і пристінною плівкою кільцевої структури двофазного потоку для ерліфтів з піднімальними трубами діаметрами D = 20ч400 мм і довжинами H+h = 5ч50 м при відносних зануреннях змішувачів б = 0,05ч0,20 знайти не вдалося. Пояснити це можливо обмеженим діапазоном використання існуючих емпіричних залежностей для визначення інтенсивності краплинного масообміну між ядром газорідинного потоку і пристінною плівкою.

Для можливості кількісної оцінки робочого процесу ерліфта з кільцевою структурою водоповітряної суміші розрахунки виконані при допущенні відсутності масообміну між ядром потоку і пристінною плівкою і умові постійності товщини плівки по всій висоті піднімальної труби.

Відхилення розрахункових подач ерліфтів з піднімальними трубами діаметрами D = 100ч250 мм, довжинами H+h = 11,7ч31,2 м і відносними зануреннями змішувачів б = 0,070ч0,205 в оптимальних режимах і режимах максимальних подач (8 режимів роботи) від експериментально отриманих даних при кільцевій структурі не перевищують 30%, що підтверджує адекватність розробленої моделі навіть при зневазі масообміном між ядром потоку і пристінною плівкою.

Обчислення гідродинамічних параметрів по висоті кільцевого водоповітряного потоку при заданих витратах повітря і побудова витратної характеристики ерліфта за допомогою розробленої математичної моделі і програми для її вирішення на ПЕВМ виконується також при допущенні відсутності масообміну між ядром потоку і пристінною плівкою рідини.

Для ерліфта з піднімальною трубою діаметром D = 150 мм, довжиною H+h = 11,7 м і відносним зануренням змішувача б = 0,205 відносний тиск, обумовлений силою тяжіння, в режимі максимальної подачі складає ? 96,5% від сумарного перепаду тиску на піднімальній трубі p_У, обумовлений тертям - ? 2,1%, обумовлений прискоренням - ? 1,4%.

У режимі максимальної подачі ерліфтів з піднімальними трубами діаметрами D = 100ч250 мм при кільцевій структурі водоповітряного потоку відносний тиск, обумовлений прискоренням, складає < 3%. Решта значення сумарного перепаду тиску на піднімальній трубі p_У розподіляється між складовими тиску, обумовленими силами тяжіння p_g і тертя p_mp в пропорціях, достовірно класифікувати які складно із-за обмеженого числа аналізованих прикладів.

Відповідно відносна потужність, що компенсує втрати на ковзання, для розглянутих випадків знаходиться в межах = 75ч95%, а залишок підведеної потужності витрачається на подолання сили тяжіння , компенсацію втрат на тертя і компенсацію втрат на прискорення .

Сьомий розділ “Кількісна оцінка впливу виду структури водоповітряного потоку на енергетичну ефективність ерліфта”. Кількісний розподіл потужності снарядного, емульсійного і кільцевого водоповітряних потоків по витратних складових визначає енергетичну ефективність транспортування рідини газорідинним підйомником залежно від структури двофазної суміші.

Як відомо, складність в порівнянні енергетичної ефективності ерліфтів з різними структурами потоків полягає в неможливості реалізації в конструктивно одному і тому ж підйомнику (з однаковими діаметрами і довжинами піднімальних труб D, H+h і труб подачі d, l), за одних і тих же технологічних умов (при однакових геометричних h і відносних б зануреннях, тиску в змішувачі р_см) і при одних і тих же витратах повітря Q_в різних структур водоповітряної суміші (снарядної, емульсійної і кільцевої).

Проте, при деякій некоректності в рівноцінності порівнюваних варіантів, очевидно (табл. 1), що в загальному випадку ККД ерліфтів зі снарядною структурою перевищують ККД з емульсійною, і тим більше - з кільцевою структурами. Розрахунки ККД виконані для параметрів експериментальних ерліфтів, прийнятих для підтвердження адекватності математичних моделей робочих процесів газорідинних підйомників з досліджуваними структурами двофазних сумішей.

Обгрунтовують даний висновок і розподіли відносних тисків і потужностей водоповітряних потоків по витратних складових, кількісні значення яких для снарядної, емульсійної і кільцевої структур приведені в розділах 4-6.

Для експериментального підтвердження впливу виду структури водоповітряної суміші на енергоємність ерліфта і пріоритетності снарядної і емульсійної структур над кільцевою визначені характеристики ерліфтів з однаковими діаметрами D = 150 мм і довжинами H+h = 11,7 м піднімальних труб і різними діаметрами труб подачі d = 30, 49, 80 і 105 мм з постійною їх довжиною l = 460 мм при однаковій і постійній подачі підйомників Q_э = 9,0 м³/г (0,0025 м³/с) .

Для забезпечення вказаної подачі при одному і тому ж тиску в змішувачі р_см = 0,30 кгс/см² (29,4 кПа) при різних діаметрах труб подачі потрібні різні витрати повітря Q_в1 = 7,61 м³/хв (0,127 м³/с), Q_в2 = 5,55 м³/хв (0,093 м³/с), Q_в3 = 5,34 м³/хв (0,089 м³/с), Q_в4 = 4,25 м³/хв (0,071 м³/с) тобто різні енергетичні витрати. Очевидно, що ерліфт з d = 105 мм характеризується найвищою енергетичною ефективністю. Поступаються йому в послідовності, що приводиться, ерліфти з діаметрами труб подачі d = 80, 49 і 30 мм.

Побудовані графіки кризових станів двофазних потоків показують, що в ерліфтах з d = 30 і 49 мм реалізується стійка емульсійна структура, в ерліфті з d = 80 мм емульсійна структура близька до переходу в снарядну, а в ерліфті з d = 105 мм має місце снарядна структура. Це підтверджує вище викладену енергетичну пріоритетність структур водоповітряних потоків в газорідинних підйомниках.

Потреба в прогнозуванні структури водоповітряного потоку в піднімальній трубі ерліфта, що комплектується трубою подачі, вимагає достовірного аналітичного методу визначення тиску в змішувачі (на вході в піднімальну трубу) р_см. Одним із варіантів розрахунку тиску р_см є визначення гідравлічних втрат в трубі подачі h_n.m .

Аналіз експериментальних даних підтвердив, що втрату напору в трубі подачі можна визначати, розглядаючи її як насадок [при (34)d (l = l_н) (67)d, l_н - довжина насадка] при значенні коефіцієнта витрати м_п.т = 0,74ч0,78, або як коротку трубу (при l > l_н).

Параметрами робочого режиму ерліфта з піднімальною трубою діаметром D і довжиною H+h, трубою подачі діаметром d і довжиною l при геометричному зануренні змішувача h є значення подачі Q_э при витраті повітря Q_в. Узагальненим параметром, що визначає робочий режим такого підйомника, є тиск в змішувачі р_см.

Розроблені фізичні і математичні моделі робочого процесу ерліфта підтверджують, що тиск в змішувачі р_см формується гідродинамічними процесами в піднімальній трубі - гравітаційною складовою р_g, а також складовими на прискорення водоповітряного потоку р_уск і на гідравлічні втрати р_тр.

З іншого боку, подача ерліфта при сформованому гідродинамічними процесами в піднімальній трубі тиску в змішувачі р_см і перепаді тиску на трубі подачі Др_п.т = с?gh - р_см визначається опором цієї труби.

Таким чином, кількість рідини, що поступає в піднімальну трубу, залежить як від особливостей гідродинамічних процесів в даній трубі у вигляді значення сформованого тиску в змішувачі р_см, так і від опору труби подачі при заданому геометричному зануренні h (гідростатичному тиску геометричного занурення змішувача p_п.с).

Гідродинамічні процеси в піднімальній трубі переважно визначаються структурою водоповітряного потоку, на яку один з визначальних впливів чинить газовміст двофазної суміші. Опір труби подачі формується її геометричними характеристиками - діаметром d і довжиною l, вибір яких диктують конкретні умови застосування ерліфта. Тобто, гідродинамічні параметри транспортування рідини ерліфтом з трубою подачі багато в чому визначаються взаємним впливом на процес характеристик піднімальної труби і труби подачі.

Ерліфт, укомплектований піднімальною трубою діаметром D і трубою подачі діаметром d, має обмеження по пропускній спроможності ліфтованої рідини, зване максимальною подачею ерліфта Q_{э макс}. Якщо ерліфт з піднімальною трубою одного і того ж діаметру D укомплектовувати трубами подачі різних діаметрів d, то пропускна спроможність його зменшується із зменшенням діаметру труби подачі за інших рівних умов.

Виконаний аналіз взаємного впливу характеристик піднімальної труби і труби подачі на роботу ерліфта дозволив обгрунтувати фізичне явище обмеження подачі підйомника і представити його у вигляді діаграм для піднімальних труб діаметрами D = 150 і 353 мм (приклад рис. 8) Доведено, що обмеження подачі ерліфта є наслідком випереджаючого зменшення пропускної спроможності піднімальної труби при збільшенні витрати повітря і газовмісту водоповітряної суміші порівняно з пропускною спроможністю труби подачі.

З урахуванням гідравлічних втрат в трубі подачі значення ККД ерліфта в залежності від зміни витрати стислого повітря Q_в, яке нагнітається в змішувач при постійному його геометричному зануренні h - const (по “довжині” витратної характеристики), слід обчислювати по виразу

з_эр(Q_в) = H/[q(Q_в)Мp₀/(с'Мg)Мln{1 + с'Мg М[h - Д h_п.т(Q_в)]/ p₀}], (15)

де q(Q_в) - питома витрата повітря ерліфтом; р₀ - атмосферний тиск.

Для одних і тих же експериментальних витратних характеристик Q_э = f(Q_в) ерліфтів з діаметрами піднімальних труб D = 80ч624 мм ККД _эр з урахуванням дійсного тиску в змішувачі р_см перевищують ККД _эh , обчислені за умови постійності тиску в змішувачі, рівного гідростатичному тиску геометричного занурення змішувача p_см = сgh. Результати розрахунків показують, що для аналізованих ерліфтів _эр/_эh = 1,071,50, що доводить кількісну значимість запропонованого методу оцінки енергетичної ефективності газорідинних підйомників.

Енергетично оптимальним слід рахувати режим роботи ерліфта [в межах витратної характеристики Q_э = f(Q_в) при h - const ] з максимальним ККД, обчисленим по виразу (15). У багатьох практичних випадках цей чинник може стати вирішальним в енергетичному обгрунтуванні застосованого гідравлічного устаткування для транспортування рідин або гідросумішей, або при призначенні енергетично оптимальних експлуатаційних режимів ерліфтів.

Восьмий розділ “Експериментальні дослідження роботи ерліфтів”. У завдання експериментальних досліджень роботи ерліфтів входило:

а) дослідження роботи ерліфтів з діаметрами піднімальних труб D > 250 мм з метою використання їх результатів для аналізу структур водоповітряних потоків, барботажного режиму і режимів транспортування рідини в газорідинному підйомнику зі снарядною, емульсійною і кільцевою структурами двофазних сумішей;

б) дослідження взаємного впливу на процес ліфтування рідини характеристик піднімальної труби і труби подачі ерліфта;

в) експериментальне підтвердження кількісної значущості методу оцінки ККД загальнопромислових ерліфтів з урахуванням дійсного тиску в змішувачі.

Відомі результати експериментальних досліджень ерліфтів з піднімальними трубами D ? 250 мм, що в умовах маловивченості і складнощів моделювання гідродинамічних явищ в двофазних потоках обмежує можливість застосування цих дослідних даних для ерліфтів з піднімальними трубами більших діаметрів, що знайшли застосування в промисловості (до D = 600ч800 мм).

Виходячи з викладеного, а також технічних можливостей, були проведені експериментальні дослідження роботи ерліфтів з піднімальними трубами діаметрами D = 353 мм і D_э = 624 мм (D_э - еквівалентний діаметр піднімальної труби) при довжинах відповідно H+h = 11,7 м і H+h = 36,28 м.

Була також передбачена можливість експериментальних досліджень роботи ерліфта з піднімальною трубою D = 150 мм (H+h = 11,7 м), яка часто використовується в промислових газорідинних підйомниках, із-за необхідності розширення даних в частині дослідження режимів, близьких до барботажних, і робочих режимів із снарядною, емульсійною і кільцевою структурами водоповітряних потоків.

Для вирішення завдання уточнення взаємного впливу на процес ліфтування рідини характеристик піднімальної труби і труби подачі експериментальний ерліфт з D = 150 мм комплектувався трубами подачі діаметрами d = 30, 49, 80 і 105 мм, а ерліфт з D = 353 мм - трубами подачі діаметрами d = 80, 105, 140 і 205 мм.

Експериментальна ерліфтна установка з піднімальними трубами D = 150 і 353 мм і H+h = 11,7 м була побудована на випробувальному полігоні Донецького політехнічного інституту, а дослідження ерліфта з піднімальною трубою D_э = 624 мм і H+h = 36,28 м проведені на натурній промисловій ерліфтній установці системи гідрозолошлаковидалення енергоблоку №8 потужністю 500 МВт Екібастузської ДРЕС-1.

В результаті експериментальних досліджень були отримані витратні характеристики Q_э = f(Q_в) газорідинних підйомників при значеннях геометричних занурень змішувачів h = 2,4ч5,4 м для ерліфтів з піднімальними трубами D = 150 і 353 мм та h = 3,72ч9,58 м для ерліфта з піднімальною трубою D_э = 624 мм, а також залежності зміни тиску в змішувачі р_см = f(Q_в) від витрати повітря.

Для кожної характеристики ерліфта одержано 10ч20 експериментальних крапок при мінімум 5 вимірах контрольованих параметрів на одному їх рівні з метою отримання відносної погрішності результатів 5-10% при довірчій вірогідності 0,90ч0,95.

Погрішності вимірювань витрат стислого повітря і технічної води при дослідженні роботи ерліфтів з піднімальними трубами D = 150 і 353 мм не перевищували 3,0%, при дослідженні роботи ерліфта з піднімальною трубою D_э = 624 мм - 3,16%.

Експериментальні дані оброблені методом найменших квадратів, отримані рівняння регресії описують дослідні крапки з середньоквадратичною погрішністю, що не перевищує 3,16%.

Дослідження структур вертикальних висхідних водоповітряних потоків, барботажного режиму і режимів транспортування води ерліфтом та забезпечення обгрунтованого застосування їх результатів при проектуванні установок, які найчастіше находять використання в промисловості, потребувало використання даних експериментального вивчення роботи газорідинних підйомників з діаметрами піднімальних труб D = 25ч250 мм при відносних зануреннях змішувачів 0<<1.

Такі дослідження були проведені вченими ДВНЗ “Донецький національний технічний університет” (Донецького політехнічного інституту) в 1960ч1990 р.р. Первинні дані з протоколів цих випробувань опрацьовані по розробленій методиці, одержані 80 рівнянь регресії, які описують дослідні крапки з середньоквадратичною погрішністю, що не перевищує 3% (для трьох рівнянь - не перевищує 6%).

Дев'ятий розділ “Оптимізація параметрів ерліфтів і практичне застосування результатів досліджень”. Для ерліфта параметрами, що оптимізуються, є подача Q_э, висота підйому H, геометричне занурення змішувача h, діаметр D піднімальної труби, діаметр d і довжина l труби подачі, витрата повітря Q_в.

Оптимізація подачі Q_э і висоти підйому H з метою розробки серійних установок з обгрунтованими зонами використання, по аналогії з серійно вироблюваними насосами, для ерліфтів не є раціональною через дешевизну їх індивідуального проектування і виготовлення.

Діаметр труби подачі d при транспортуванні гідросуміші однозначно визначається величиною транспортної швидкості, при транспортуванні рідин без включень твердого матеріалу - приймається максимально можливим виходячи з умов застосування підйомника. Довжина труби подачі l приймається мінімально можливою і визначається виходячи із запобігання викидів стислого повітря в зумпф.

Діаметр D піднімальної труби і витрата повітря Q_в переважно, а геометричне занурення змішувача h - однозначно, визначаються відносним зануренням змішувача б, що відносить його до параметрів, які оптимізуються.

Зважаючи на незначну матеріаломісткість і трудомісткість при виготовленні і монтажу підйомника та його високу надійність багатокритеріальне завдання оптимізації зводиться до однокритеріального - визначенню найбільш енергетично ефективних робочих режимів ерліфтів.

Узагальнюючим критерієм енергетичної ефективності ерліфта є його ККД, тому рішення задачі максимізації функції на множині Х полягає у відшуканні такого аргументу ⁽⁰⁾X [і відповідного значення (⁽⁰⁾)], щоб нерівність (⁽⁰⁾) () мала місце для всіх X. Тобто, необхідно знайти оптимальне рішення ⁽⁰⁾ і значення оптимуму (⁽⁰⁾).

Для даного завдання одновимірна лінійна множина Х має обмеження, визначене зоною реалізації снарядної структури в підйомнику, як найбільш енергетично ефективної з прийнятих до розгляду.

Використовуючи чисельний метод максимізації функції (), як приклад, виконані розрахунки для ерліфтів з висотою підйому H = 10, 20 і 40 м при подачах Q_э = 100ч600 м³/г.

Як випливає з результатів розрахунків ерліфтів з вказаними висотами підйому і подачами, енергетично оптимальні відносні занурення змішувача складають б = 0,80ч0,95. Причому, для розглянутих параметрів підйомників менші значення оптимальних відносних занурень відповідають більшим подачам, а більші - відповідно меншим подачам (приклад рис. 9).

Збільшення подачі ерліфта і, отже, діаметра піднімальної труби, при одній і тій же висоті підйому і відносному зануренні змішувача приводить до збільшення питомої витрати повітря і зниження ККД підйомника. Зменшення ККД відбувається також при збільшенні висоти підйому ерліфта і збереженні подачі і відносного занурення змішувача. Вказані закономірності можуть служити обгрунтуванням розробки батарейних ерліфтів (з декількома піднімальними трубами) і секційних ерліфтів.

Розроблена методика уточненого розрахунку ерліфтів передбачає контроль за реалізацією робочого процесу підйомника зі снарядною структурою водоповітряного потоку в піднімальній трубі, як найбільш енергетично ефективного, і оптимізацію відносного занурення змішувача б та інших параметрів по критерію максимального ККД ерліфта. Якщо оптимальне значення геометричного занурення змішувача не може бути забезпечене через конструктивні (можливість побудови зумпфа необхідної глибини) або технологічні (наявність джерела стислого повітря з необхідним тиском) причини, приймають його досяжне значення і визначають раціональні параметри ерліфта.

Результати досліджень послужили основою розробки, впровадження і успішної експлуатації ерліфтних установок у водовідливних і гідротранспортних системах, зокрема, в технологічних системах теплових електростанцій, а також знайшли застосування в навчальному процесі.

Намічені перспективи використання удосконалених ерліфтних установок у вугільній, енергетичній, гірничорудній та інших галузях промисловості.

ВИСНОВКИ

Дисертаційна робота пов'язана з теоретичним узагальненням і перспективним вирішення наукової проблеми, що полягає в обгрунтуванні теорії робочого процесу ерліфтів з вертикальними висхідними снарядними, емульсійними і кільцевими водоповітряними потоками, що дозволяє визначати раціональну область експлуатації газорідинних підйомників і оптимальний режим їх роботи. Це дає можливість понизити витрати на транспортування рідин (гідросумішей) на 10-15% за рахунок зменшення енергоспоживання.

Основні наукові і практичні результати роботи полягають в наступному.

1. Визначені критерії меж структур водоповітряних потоків в загальнопромислових ерліфтах, у піднімальних трубах яких переважно реалізуються снарядна, емульсійна і кільцева двофазні суміші. На підставі обробки і аналізу експериментальних даних встановлено:

а) у оптимальному режимі роботи ерліфта у вертикальній піднімальній трубі має місце:

снарядна структура водоповітряної суміші при відносних зануреннях змішувача 0,4 ? б < 1 і значеннях критерію Фруда суміші 0 < Fr_см ? 30;

емульсійна структура водоповітряної суміші при відносних зануреннях змішувача 0,1 ? б < 0,4 і значеннях критерію Фруда суміші 0 < Fr_см ? 200, а також при відносних зануреннях змішувача 0,4 ? б < 1 і значеннях критерію Фруда суміші 30 < Fr_см ? 200;

б) при роботі ерліфта в режимі максимальної подачі у вертикальній піднімальній трубі має місце:

снарядна структура водоповітряної суміші при відносних зануреннях змішувача 0,4 ? б < 1 і значеннях критерію Фруда суміші 0 < Fr_см ? 20;

емульсійна структура водоповітряної суміші при відносних зануреннях змішувача 0,1 ? б < 0,4 і значеннях критерію Фруда суміші 0 < Fr_см ? 430, а також при відносних зануреннях змішувача 0,4 ? б < 1 і значеннях критерію Фруда суміші 20 < Fr_см ? 430;

в) кільцева структура водоповітряної суміші має місце у вертикальній піднімальній трубі при відносних зануреннях змішувача 0 < б < 0,1 і значеннях критерію Фруда суміші 0 < Fr_см ? 350 в оптимальному режимі роботи і 0 < Fr_см ? 670 в режимі максимальної подачі ерліфта.

2. Розроблені фізична і математична моделі барботажного режиму роботи ерліфта дозволили встановити, що в газорідинному підйомнику мають місце висхідні стрижньові, в центрі піднімальної труби, циркуляційні водоповітряні потоки з середніми швидкостями 1,0ч2,4 м/с і низхідні периферійні кільцеві циркуляційні потоки з середніми швидкостями 0,3ч0,8 м/с. Перехід барботажного режиму роботи ерліфта в експлуатаційний з бульбашково-снарядною структурою водоповітряної суміші супроводжується перетворенням низхідного циркуляційного потоку в низхідну пристінну рідинну плівку.

3. Розроблені математичні моделі робочих процесів ерліфтів із снарядною структурою вертикального двокомпонентного водоповітряного потоку, емульсійною структурою гомогенного (однокомпонентного) водоповітряного потоку і кільцевою структурою роздільного водоповітряного потоку, що дозволяють визначати об'ємний витратний і дійсний газовміст, щільність водоповітряної суміші, приведені і дійсні швидкості компонентів потоку, тиски і потужності, які компенсують сили тяжіння, тертя і інерції, а також втрати на ковзання фаз при заданих витратах повітря та по висоті піднімальної труби газорідинного підйомника.

4. Доведена адекватність розроблених математичних моделей робочих процесів ерліфтів зі снарядною, емульсійною і кільцевою структурами вертикальних водоповітряних потоків результатами експериментальних досліджень роботи газорідинних підйомників в умовах промислової експлуатації і на дослідних установках, що дозволяють максимально достовірно імітувати реальні умови (розбіжність - від 20% до 30% залежно від виду структури водоповітряного потоку).

5. Розроблені програмні комплекси дозволили визначити, що енергетична ефективність газорідинного підйомника визначається видом структури водоповітряного потоку в піднімальній трубі, а також значеннями висот підйому, подач і відносних занурень змішувачів. Доведено, що найбільш високу енергетичну ефективність мають ерліфти зі снарядною структурою потоку (для піднімальних труб діаметрами 25ч250 мм і довжинами 11,45ч90,5 м значення ККД в оптимальному режимі роботи складає 20ч61%, в режимі максимальної подачі - 10ч58%). Декілька нижча енергетична ефективність газорідинних підйомників з емульсійною структурою (для піднімальних труб діаметрами 50ч624 мм і довжинами 2,1ч192 м значення ККД: 5ч51% - в оптимальному режимі роботи, 4ч34% - в режимі максимальної подачі). Найбільш низький ККД мають ерліфти з кільцевою структурою водоповітряної суміші (для піднімальних труб діаметрами 100ч250 мм і довжинами 11,7ч31,2 м значення ККД: 7ч15% - в оптимальному режимі роботи, 2ч10% - в режимі максимальної подачі). Доведено, що енергетична ефективність ерліфта підвищується із зменшенням подачі і висоти підйому при збереженні значення відносного занурення змішувача.

6. В межах витратних характеристик ерліфтів з трубами подачі значення ККД необхідно визначати з урахуванням дійсного тиску в змішувачі, оскільки кількісно вони можуть істотно відрізнятися (до 1,5 раз) від значень ККД, обчислених по загальноприйнятих методиках. У багатьох практичних випадках цей чинник може стати вирішальним в енергетичному обгрунтуванні вживаного гідравлічного устаткування для транспортування рідин або гідросумішей, або при призначенні енергетично оптимальних експлуатаційних режимів ерліфтів.

7. Обмеження подачі ерліфта із заданими діаметрами піднімальної труби і труби подачі обумовлене випереджаючим зменшенням пропускної спроможності піднімальної труби із-за зростання її опору, переважно визначуваного видом структури двофазного потоку. Зниження максимальної подачі ерліфта із-за зростання опору труби подачі при збереженні діаметра піднімальної труби також обумовлене зміною структури водоповітряної суміші.

8. Виконані дослідження дозволили розробити нові способи роботи, захисту і автоматизації ерліфтів, а також пристрої газорідинних підйомників і систем гідротранспорту з ерліфтами, які захищені авторськими свідоцтвами СРСР.

9. Ерліфтні установки, розроблені за результатами виконаних досліджень, упроваджені в системах гідрозолошлаковидалення Новосибірської ТЕЦ-5 (Росія), Екібастузських ДРЕС-1, 2 (Казахстан). Результати досліджень використані при розробці і впровадженні ерліфтів Приморської ДРЕС, Нерюнгрінської ДРЕС, Калінінської ТЕЦ-4 (Росія), при проектуванні систем гідрозолошлаковидалення Березовських ДРЕС, водогрійної котельної Кузнецької ТЕЦ, Ново-Зімінської ТЕЦ, Ульяновської ТЕЦ-3 (Росія), Павлодарської ТЕЦ-3 (Казахстан) та ін.

Результати досліджень знайшли застосування при розробці і впровадженні шахтних водовідливних установок Донбасу, ерліфтно-землесосних снарядів АТЗТ НВО “Хаймек” (м.Донецьк), в навчальному процесі ДВНЗ “Донецький національний технічний університет” та Сумського державного університету.

Застосування удосконалених здобувачем ерліфтних установок екологічно та технічно перспективне для водовідливу шахт Донбасу, які підлягають ліквідації, в технологічних системах теплових електростанцій, видобутку корисних копалин (пісок, гравій), органічних добрив і лікувальних матеріалів з дна річок та озер.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Энциклопедия эрлифтов / Ф.А. Папаяни, Л.Н. Козыряцкий, В.С. Пащенко, А.П. Кононенко - М.: Информсвязьиздат, 1995. - 592 с.

Здобувачем обґрунтовані фізичні процеси транспортування рідин стиснутим повітрям, принципи математичного моделювання водоповітряних потоків, методики експериментальних досліджень ерліфтів.

2. Бойко М.Г., Козиряцький Л.М., Кононенко А.П. Землесосні і ерліфтно-землесосні снаряди: Навчальний посібник. - Донецьк: ДонНТУ, 2007. - 296 с.

Здобувачем обґрунтовано принцип дії ерліфта, структури водоповітряних потоків в піднімальній трубі, основи розрахунку газорідинних підйомників.

3. Кононенко А.П., Мизерный В.И., Глухман Л.Л., Лебедев В.М., Климов С.В., Марасов А.В., Шкляев Ю.И. Устройство аварийного сброса воды при прорыве сетевых трубопроводов горячего водоснабжения // Энергетик. - Москва. - 1991. - №12. - С. 7-8.

Здобувачем обґрунтовано технічне рішення по використанню ерліфта в системі аварійного водовідливу підвального приміщення машинного залу теплоелектроцентралі.

4. Козыряцкий Л.Н., Кононенко А.П., Мизерный В.И. Классификация эрлифтов // Труды Донецкого государственного технического университета. Серия горно-электромеханическая.- Донецк: ДонГТУ. - 1999. - Вып. 7 - С. 130-137.

Здобувачем розроблені теоретичні основи принципів класифікації ерліфтів.

5. Козыряцкий Л.Н., Свитлый Ю.Г., Кононенко А.П. Добыча твердого топлива из шламонакопителей Донбасса // Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серія гірничо-електромеханічна.- Донецьк: ДонДТУ. - 2000. - Вип. 16 - С. 155-160.

Здобувачем обґрунтовані технічні рішення по використанню ерліфтів при добуванні твердого палива із шламонакоплювачів вугільних підприємств Донбасу.

6. Козыряцкий Л.Н., Кононенко А.П., Мизерный В.И. Основы моделирования эрлифтов // Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серія гірничо-електромеханічна.- Донецьк: ДонДТУ. - 2001. - Вип. 27 - С. 206 -210.

Здобувачем теоретично визначені значущі параметри, що впливають на робочий процес ерліфта.

7. Кононенко А.П. Математическая модель барботажного режима эрлифта // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: "Гірничо-електромеханічна". - Донецьк: ДонНТУ. - 2004. - Вип. 83. - С. 156-169.

8. Кононенко А.П. Структуры двухфазных потоков в подъемных трубах эрлифтов // Вісник Сумського державного університету. Серія - Технічні науки. - Суми: СДУ. - 2005. - №12(84). - С. 38-48.

9. Кононенко А.П. Модель рабочего процесса эрлифта с эмульсионной структурой водовоздушного потока // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: "Гірничо-електромеханічна". - Донецьк: ДонНТУ. - 2005. - Вип. 101. - С. 58-67.

10. Кононенко А.П. Ограничения в подаче эрлифта // Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. Збірник наукових праць: "Технологія, організація, механізація та геодезичне забезпечення будівництва". - Макіївка: ДНАБА. - 2005. - Вип. 2005-7(55). - С. 71-81.

11. Кононенко А.П. Уравнения сохранения массы и импульса вертикального восходящего водовоздушного потока в подъемной трубе эрлифта // Промислова гідравліка і пневматика. - Вінниця. - 2006. - №3 (13). - С. 44-48.

12. Кононенко А.П. Количественный анализ гидродинамических параметров барботажного режима эрлифта // Збірник наукових праць "Вісник Донбаської державної машинобудівної академії".- Краматорськ: ДДМА. - 2006. - №1(3). - С. 217-223.

13. Кононенко А.П. Модель рабочего процесса эрлифта со снарядной структурой водовоздушного потока // Промислова гідравліка і пневматика. - Вінниця. - 2006. - №1 (11). - С. 34-37.

14. Бойко Н.Г., Кононенко А.П. Расчетные характеристики эрлифта со снарядной структурой водовоздушной смеси // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: "Гірничо-електромеханічна". - Донецьк: ДонНТУ. - 2006. - Вип. 104. - С. 17-29.

Здобувачем розроблені теоретичні основи побудови розрахункових характеристик ерліфта зі снарядною структурою водоповітряної суміші.

15. Кононенко А.П. Тиски та потужності снарядного водоповітряного потоку в піднімальній трубі ерліфта // Науковий журнал "Вісник Донецького державного університету економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського". Серія "Технічні науки". - Донецьк: ДонДУЕТ. - 2006. - №1(29). - С. 20-30.

16. Кононенко А.П. Изменение гидродинамических параметров снарядного водовоздушного потока по высоте подъемной трубы эрлифта // Вісник Сумського державного університету. Серія - Технічні науки. - Суми: СДУ. - 2006. - №12(96). - С. 12-22.

17. Кононенко А.П. Расчетные характеристики эрлифта с эмульсионной структурой водовоздушной смеси // Науковий журнал "Вісник Донецького університету". Серія А, "Природничі науки". - Донецьк: ДонНУ. - 2006. - №2. - С. 143-150.

18. Бойко Н.Г., Кононенко А.П. Энергетические параметры эмульсионного водовоздушного потока в подъемной трубе эрлифта // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія гірничо-електромеханічна. - Донецьк: ДонНТУ. - 2006. - Вип. 12 (113) - С. 17-32.

Здобувачем виконане теоретичне обґрунтування та експериментальне підтвердження розподілу тисків та потужностей в емульсійному водоповітряному потоці.

19. Кононенко А.П. Модель рабочего процесса эрлифта с кольцевой структурой водовоздушного потока // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". - Харків: НТУ "ХПІ". - 2006. - №27. - С. 113-121.

20. Кононенко А.П. Расчетные характеристики эрлифта с кольцевой структурой водовоздушной смеси // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харків. - 2006. - №5/1 (23). - С. 58-61.

21. Кононенко А.П. Энергетическая эффективность эрлифта // Науковий журнал "Вісник Донецького університету". Серія А, "Природничі науки". - Донецьк: ДонНУ. - 2006. - №1, Частина 1. - С. 205-212.

22. Кононенко А.П. Мизерный В.И., Глухман Л.Л. Опыт применения эрлифтных установок в технологических системах ТЭС // Енергетика та електрифікація. - Київ. - 2006. - №11. - С. 8-12.

23. Кононенко А.П. Давления и мощности кольцевого водовоздушного потока в подъемной трубе эрлифта // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. - Луганськ: СУНУ. - 2007. - №3(109), Частина 1. - С.141-147.

24. Способ работы эрлифтной установки: А.с. 1153121 СССР, МКИ⁴ F 04 F 1/20 / С.А. Рабчинский, Г.В. Полторацков, А.П. Кононенко, Л.В. Полторацкова (СССР). - №3675065/25-06; Заявлено 16.12.83; Опубл. 30.04.85, Бюл. №16. - 125 с.

Здобувачем обгрунтована залежність ефективності роботи ерліфта від структури газорідинного потоку в піднімальній трубі.

25. Способ автоматического управления группой эрлифтных установок: А.с. 1225929 СССР, МКИ⁴ F 04 F 1/18 / С.А. Рабчинский, Вал.Г. Миргородский, Е.В. Усков, Вл.Г. Миргородский, А.П. Кононенко (СССР). - №3585315/25-06; Заявлено 27.04.83; Опубл. 23.04.86, Бюл. №15. - С. 88.

Здобувачем обгрунтовано визначальний вплив на ефективність роботи ерліфта тиску робочого тіла в камері змішування.

26. Эрлифт: А.с. 1257300 СССР, МКИ⁴ F 04 F 1/18 / С.А. Рабчинский, Е.В. Усков, А.П. Кононенко (СССР). - №3791875/31-06; Заявлено 21.09.84; Опубл. 15.09.86, Бюл. №34.- 123 с.

Здобувачем обгрунтована залежність економічності роботи ерліфта від відносної швидкості газової та рідинної складових аерогідросуміші.

27. Эрлифтная установка: А.с. 1687913 СССР, МКИ⁵ F 04 F 1/18 / А.П. Кононенко, Л.Л. Глухман, В.Н. Еньшин, В.И. Мизерный (СССР). - №4771397/29; Заявлено 31.10.89; Опубл. 30.10.91, Бюл. №40. - 135 с.

Здобувачем обгрунтована залежність терміну служби та умов експлуатації ерліфта від початкових напрямків руху компонентів аерогідросуміші в змішувачі.

28. Эрлифт: А.с. 1724952 СССР, МКИ⁵ F 04 F 1/18 / В.Н. Еньшин, В.И. Мизерный, А.П. Кононенко, Л.Л. Глухман (СССР). - №4738823/29; Заявлено 19.09.89; Опубл. 07.04.92, Бюл. №13. - 148 с.

Здобувачем обгрунтована доцільність підвищення ККД ерліфта за рахунок підтримання незмінної структури газорідинного потоку по висоті піднімальної труби.

29. Кононенко А.П. Опыт эксплуатации и перспективы использования эрлифтов на тепловых электростанциях // Сборник тезисов докладов научно-технической конференции по завершенным научно-исследовательским работам. - Донецк: ДПИ. - 1991. - С. 57.

30. Кононенко А.П. Математическое моделирование рабочих процессов общепромышленных эрлифтов // Сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции "Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании". - Том 3. Технические науки. - Одесса: Черноморье. - 2005. - С. 3-6.

31. Кононенко А.П. Границы структур вертикальных водовоздушных потоков в эрлифтах // Матеріали II Міжнародної науково-практичної конференції „СУЧАСНІ НАУКОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ - 2006”. Том 16. Технічні науки. - Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2006. - С. 67-71.

32. Кононенко А.П. Барботажный режим в эрлифте // Матеріали II Міжнародної науково-практичної конференції "ДНІ НАУКИ - 2006". Том 8. Технічні науки. - Дніпропетровськк: Наука і освіта. - 2006. - С. 36-39.

33. Кононенко А.П. Изменение давлений снарядного водовоздушного потока в газожидкостном подъемнике // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции "Современные направления теоретических и прикладных исследований". Том 3. Технические науки. - Одесса: Черноморье - 2006. - С. 57-60.

34. Кононенко А.П., Бойко Н.Г. Условия реализации газожидкостных структур и потери трения эмульсионного водовоздушного потока в подъемной трубе эрлифта // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции "Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2006". Том 2. Технические науки. - Одесса: Черноморье. - 2006. - С. 55-60.

Здобувачем виконане теоретичне обґрунтування умов існування структур водоповітряних потоків та залежності для визначення гідравлічних втрат емульсійної суміші.

35. Кононенко А.П. Модели двухфазных водовоздушных потоков в подъемных трубах эрлифтов // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Т.8: Сборник трудов Третьей международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности". 14-17.03.2007, Санкт-Петербург, Россия. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. - 2007. - 225-226.

Размещено на Allbest.ru