Г.К. Лавренченко
РЕЗУЛЬТАТИВНАЯ ВСТРЕЧА ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПРОДУКТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА
Двенадцатый международный семинар по актуальной проблеме повышения эффективности и безопасности производств продуктов разделения воздуха (Одесса, 3-7 октября 2011 г.) собрал 110 специалистов с 85-ти предприятий и компаний 11-ти государств. В работе семинара приняли участие изготовители оборудования и те, кто использует его для извлечения из воздуха кислорода, азота и аргона, необходимых для обеспечения ими современных производств и технологий. На семинаре были представлены также компании, занимающиеся газовым бизнесом. Организатор семинара — Украинская ассоциация производителей технических газов «УА-СИГМА». На семинаре было заслушано и обсуждено 30 докладов, в которых дана характеристика состояния и перспектив развития производств продуктов разделения воздуха, изложены результаты научно-исследовательских и конструкторско-технологических работ по проблемным вопросам семинара. Активное и заинтересованное восприятие информации, контакты со специалистами позволили участникам семинара повысить квалификацию, получить рекомендации, необходимые для дальнейшего совершенствования используемого оборудования и установок. Рассматривается содержание докладов. Делается вывод о важности проведения семинара в связи с ожидаемым ростом спроса на продукты разделения воздуха после преодоления кризисных явлений в экономике, а также предъявлением более высоких требований к обеспечиваемому уровню эффективности и безопасности воздухоразделительных установок.
Ключевые слова: Разделение воздуха. Криогенная техника. Кислород. Азот. Аргон. Редкие газы. Компрессоры. Теплоизоляция. Ёмкости для жидких криопродуктов. Эффективность. Криогенные насосы. Безопасность.
G.K. Lavrenchenko
PRODUCTIVITY MEETING OF THE PRODUCERS AND CONSUMERS AIR SEPARATION PRODUCTS
The twelfth International workshop on the actual problem of improving the efficiency and safety of air separation products (Odessa, October 3-7, 2011) brought together 110 experts from 85-th enterprises and companies from the 11-th states. In the work of the workshop have taken part the manufacturers of equipment and those who use it to extract oxygen, nitrogen and argon from air that necessary for ensuring of modern industries and technologies by them. At the workshop were also presented the companies work in gas business. The workshop organizer is the Ukrainian association of manufacturers of industrial gases «UA-SIGMA». The workshop presented and discussed 30 reports in which there was characteristic of the state and prospects for development of manufactures of air separation products were learnt and discussed at the workshop, the results of research and design-engineering work on the problem questions of the workshop are stated. The active and interested perception of information, contacts with experts have allowed to participants of the seminar to increase qualification, to receive the necessary recommendations for the further perfection of the equipment and arrangements. The content of reports is considered. The conclusion about the importance of carrying out of the workshop in connection with the anticipated growth in demand for air separation products after overcoming the crisis in the economy, and also presenting the higher requirements to be achieved by the level of effectiveness and safety of air separation plants.
Keywords: Air separation. Cryogenics. Oxygen. Nitrogen. Argon. Rare gases. Compressors. Insulation. Tanks for liquid cryogenic. Efficiency. Cryogenic pumps. Safety.
Г.К. Лавренченко, А.В. Плесной
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КРИОГЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА
Наблюдается рост интереса к энтропийному методу термодинамического анализа. На его основе проведено исследование особенностей криогенного разделения воздуха. В качестве объекта выбрана воздухоразделительная установка (ВРУ) с колонной однократной ректификации. Определены значения эксергетических потерь в основных элементах ВРУ. Изложена процедура вывода нескольких выражений для минимальной работы разделения воздуха. Предложена термодинамическая модель для объяснения процессов, реализуемых при обратимом разделении воздуха с целью производства чистых кислорода и азота или этих газов с примесями друг друга. Проведен анализ потерь в ректификационной колонне однократной ректификации. Показано, что основной вклад в потери вносит необратимый теплообмен в испарителе колонны.
Ключевые слова: Воздух. Кислород. Азот. Колонна. Ректификация. Необратимость. Эксергетическая потеря. Минимальная работа разделения. Энтропия. Эксергетический КПД.
G.K. Lavrenchenko, A.V. Plesnoy
THERMODYNAMIC ANALYSIS OF CRYOGENIC AIR SEPARATION
There is a growth of interest in entropy method of thermodynamic analysis. On its basis investigated characteristics of cryogenic air separation. As an object is selected air separation unit (ASU) with a single column rectification. The values of the exergy losses in key elements of ASU are determined. The process the output of several expressions for the minimum work of air separation sets out. The thermodynamic model is proposed to explain the processes implemented with the reversible air separation to produce pure oxygen and nitrogen gases or with impurities of each other. The analysis is made of losses in a single rectifiation column. It is shown that the main contribution to the loss making irreversible heat transfer in the evaporator of the column.
Keywords: Air. Oxygen. Nitrogen. Column. Rectification. Irreversibility. Exergy loss. Minimum work of separation. Entropy. Exergy efficiency.
В.Л. Бондаренко, П.И. Далаков, Н.П. Лосяков
CОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ БЕЗМАШИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ХОЛОДА, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ БРОСОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА
Термоакустические генераторы холода (ТАГХ) — перспективные безмашинные охладители. Улучшение их характеристик — актуальная проблема. Описывается лабораторная модель ТАГХ. Излагаются общие теоретические положения, которые должны учитываться при проектировании аппаратов ТАГХ. Проведены испытания ТАГХ при работе на разных газах с различными массами заправки. При работе термоакустического генератора на гелии с давлением заправки 0,25 МПа был достигнут уровень звукового давления 7262 Па (171,2 dB), которое позволяет обеспечить снижение температуры на 15 °С относительно окружающей среды. Приводятся рабочие характеристики исследованного ТАГХ, которые помогают более глубоко понять принцип его работы и оценить энергетические показатели.
Ключевые слова: Термоакустический генератор. Теплота. Резонансное энергоразделение. Гелий. Колебания. Звуковое давление. Заправка. Охлаждение.
V.L. Bondarenko, P.I. Dalakov, N.P. Losyakov
IMPROVEMENT MACHINELESS COLD GENERATORS USING JUNK SOURCES OF HEAT
Thermoacoustic cold generators (TACG) are prospective machineless coolers. Improve their performance is an urgent problem. Laboratory model TACG are considered. General theoretical propositions which should be considered in designing machines TACG present. At work on different gases with different masses filling were tested TACG. When working thermo-acoustic generator with helium filling pressure 0,25 MPa was reached sound pressure level 7262 Pa (171,2 dB), which allows to provide lowering the temperature to 15 °C relative to the environment. Performance characteristics research TAСG that help better understand how it works and to assess the energy performance are given.
Keywords: Thermoacoustic generator. Нeat. Resonance energy separation. Helium. Fluctuations. Sound pressure. Filling. Cooled.
В.В. Кузнецов, В.Н. Кухаренко
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭМПИРИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ НА ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОХЛАДИТЕЛЕЙ С ПУЛЬСАЦИОННОЙ ТРУБКОЙ
Рассмотрены два подхода для оценки теплового потока от стенки пульсационной трубки к рабочему телу. Выполнен анализ существующих эмпирических зависимостей, описывающих коэффициент гидравлического сопротивления регенератора. Модифицированы алгоритмы расчёта потоков массы через клапаны и теплового потока в каналах на базе модели, основанной на структурно-модульном подходе. Получены уравнения для расчёта коэффициентов теплоотдачи в трубке и рекомендации для определения гидравлического сопротивления в регенераторах низкотемпературных охладителей с пульсационной трубкой. Расхождения в значениях расчётных и экспериментальных интегральных характеристик не превышают 25 %.
Ключевые слова: Пульсационная трубка. Коэффициент теплоотдачи. Регенератор. Гидравлическое сопротивление. Клапан. Холодопроизводительность. Мощность.
V.V. Kuznetsov, V.N. Kukharenko
INFLUENCE ANALYSIS OF EMPIRICAL EQUATION ON THE INTEGRAL CHARACTERISTICKS OF LOW-TEMPERATURE COOLERS WITH PULSATION TUBE
Two approaches for estimating heat flow from a wall pulsation tube to the working fluid were considered. The analysis of existing empirical dependences describing the coefficient of hydraulic resistance of the regenerator conducted. The algorithms for calculating the mass flows were modified by through the valves and heat flow in the channels on the basis of a model on structural and modular approach. The equations for calculating heat transfer coefficients in the tube and recommendations for determining the hydraulic resistance in the low-temperature regenerators' coolers with the pulsating tube are obtained. The differences in values of calculated and experimental integral characteristics not exceed 25 %.
Keywords: Pulsation tube. Heat transfer coefficient. Regenerator. Hydraulic resistance. Valve. Cooling capacity. Power.
Ю.А. Рутковский, Г.К. Лавренченко
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ВО ВСАСЫВАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ. 3. РЕЗОНАНСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПРЕССОРОВ
Приводятся результаты изучения влияния резонансной интенсификации на производительность поршневого компрессора в зависимости от степени повышения давления во всасывающем трубопроводе. Итогом исследований являются резонансные размерные и безразмерные характеристики компрессоров ЗИФ ШВКС-5 и ВП-50/8М с цилиндрами двойного действия, которые отражают влияние резонансных явлений во всасывающей системе на основные технико-экономические показатели: зависимости производительности и мощности от длины трубопровода. Они позволяют выбирать оптимальные режимы работы компрессора на стадии его проектирования и при эксплуатации.
Ключевые слова:Компрессор. Всасывающая система. Колебания давления. Резонанс. Тепловой коэффициент. Цилиндр. Коэффициент наполнения. Производительность. Резонансные характеристики.
Yu.A. Rutkowskiy, G.K. Lavrenchenko
GASDYNAMIC RESONANCE PHENOMENONS SUCTION SYSTEM AND THEIR USE
FOR IMPROVEMENT EFFICIENCY OF AIR RECIPROCATING COMPRESSORS.
3. RESONANCE CHRACTERISTICS OF COMPRESSORS
Results of studying of influence of a resonant intensification on productivity of the piston compressor depending on degree of increase of pressure in the soaking up pipeline are resulted. A result of researches are resonant dimensional and dimensionless characteristics of compressors ZIF SHVKS-5 and VP-50/8М with cylinders of double action which reflect influence of the resonant phenomena in soaking up system on the basic technical and economic indicators: dependences of productivity, capacity on length of the pipeline. They allow to choose optimum operating modes of the compressor at a stage of its designing and at operation.
Keywords: Compressor. Soaking up system. Pressure fluctuations. Resonance. Thermal factor. Сylinder. Filling factor. Productivity. Resonant characteristics.
Р.М. Завадских, Г.Г. Костромитина, С.А. Наумов, А.А. Холодняк, Е.В. Беляева, Е.В. Ситников, Н.С. Давыдова, Г.В. Собетова
КСЕНОНОВАЯ ТЕРАПИЯ: ТЕХНИЧЕСКИЕ, ПРАВОВЫЕ, МЕДИЦИНСКИЕ
И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ
В течение последних 10 лет в России активно развивается новое направление — лечение ксеноном. Для его широкого использования уделяется внимание вопросам технического обеспечения метода терапии ксеноном за счёт создания медицинского оборудования для ксеноновых ингаляций, устройств для рециклинга ксенона. Обсуждаются аспекты нормативно-правового, организационного обеспечения внедрения метода лечения ксеноном. Сообщается о подготовке врачей-специалистов для работы с новой медицинской технологией и аппаратом для ксеноновых ингаляций. Приводится информация о механизмах действия ксенона на организм человека. Рассматриваются перспективы его применения в медицине.
Ключевые слова: Азот. Ксенон. Кислород. Аппарат для ингаляций. Газораспределительный блок. Рециклинг. Газоанализатор.
R. M. Zavadskykh, G. G. Kostromitina, S. A. Naumov, A. A. Kholodnyak, E.V. Belyaeva, E.V. Sitnikov, N.S. Davydova, G.V. Sobetova
METHOD OF XENON THERAPY: TECHNICAL, LEGAL, MEDICAL AND ORGANIZATIONAL ASPECTS
During the past 10 years a new line of xenon treatment is actively developing in Russia. For its wide use are paid attention to the issues of technical support method therapy by xenon through the creation of medical equipment for xenon inhalations, devices for the recycling of xenon. The legal and organization support aspects related to implementation of the xenon treatment method are discussed. Issues on medical specialist training for work with the new medical process and the xenon inhalator are covered. There are reported about the preparation of medical specialists for working with the new medical technology and device for xenon inhalations. The information about the mechanisms of xenon action on the human body are provided.
Keywords: Xenon. Oxygen. Device for inhalation. Gas distribution block. Recycling of waste. Gas analyzer.
А.В. Троценко*, М.В. Поддубная**
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВУХПОТОЧНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА В ЦИКЛЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДОВ РАБОЧИХ ТЕЛ
Предложен метод восстановления термодинамической работоспособности двухпоточных теплообменников путем варьирования в них отношения расходов рабочих тел. Исследованы изменения характеристик детандерного теплообменника и цикла высокого давления в процессе этого восстановления. Показано, что в данном случае эффективным вариантом восстановления является выбор в качестве исходного данного температуры на выходе обратного потока анализируемого теплообменника.
Ключевые слова: Термодинамическая работоспособность. Теплообменный аппарат. Криогенная техника. Цикл высокого давления.
A.V. Trotsenko, M.V. Poddubnaya
TERMODYNAMIC RESTORE OF DOUBLE-FLOW HEAT EXCHANGERS FOR HIGH-PREASSURE CYCLE BY CHANGE OF WORKING SUBSTANCES RATES
A method for restoring the thermodynamic efficiency double-flow heat exchanger by varying the working substances rates is proposed. Changes in characteristics of the heat exchanger for high pressure cycle are investigated. It is shown, that in this case the effective variant of restoring is choosing as input data the temperature on outputting of return flow analyzed heat exchanger.
Keywords: The thermodynamic performance. Heat exchanger. Cryogenic engineering. The cycle of high-pressure.
А.А. Крикунов, А.Б. Ленский ,И.Р. Бегишев, А.С. Андросов, И.И. Реформатская, Б.А. Шишканов
ОБ ОБЕСПЕЧЕНИИ ПОЖАРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ С СЕРНИСТОЙ НЕФТЬЮ
Хранение сернистой нефти в стальных резервуарах представляет повышенную пожарную и экологическую опасность. Рассмотрена система, позволяющая создать в резервуарах установки подготовки нефти пароазотную газовую среду, исключающую самовозгорание пирофорных отложений внутри резервуара. Перевод резервуаров на азотную «подушку» привел к существенному снижению как скорости коррозии, так и скорости образования пирофорных отложений, а также повлиял на состав этих отложений. Объединение товарных резервуаров с пароазотной средой газоуравнительным трубопроводом дало значительное сокращение выбросов в атмосферу.
Ключевые слова: Сернистая нефть. Пирофорные отложения. Азот. Мембранная азотная установка. Безопасность.
A.A. Krikunov, A.B. Lensky, I.R. Begishev, A.S. Androsov, I.I. Reformatskaya, B.A.Shishkanov
ABOUT MAINTENANCE FIRE AND ECOLOGICAL SAFETY OF TANK CAPACITY WITH THE SULFUR PETROLEUM
Storage of sour crude oil in steel tanks is increased fire and environmental hazard. The system allowing to create in oil treatment tanks of steam-nitrogen gas environment, excluding the self-ignition of pyrophoric deposits inside the tank is considered. The transformation of tanks at nitrogen «cushion» has led to a significant decrease as the corrosion rate and the rate of formation of pyrophoric deposits, but also affected on the structure of these deposits. The union trade tanks with a vapor-nitric environment by gas-equalization pipeline gave a significant reduction in emissions..
Keywords: Sour crude oil. Pyrophoric deposits. Nitrogen. Membrane nitrogen plants. Safety.
А.П. Графов, Н.А. Васютинская
АНАЛИЗ ДВУХ СПОСОБОВ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СЫРОЙ
Ne-He-СМЕСИ ОТ АЗОТА
Сырая неоногелиeвая смесь является ценным продуктом, который отбирают из блоков разделения воздуха крупных установок. Очистку смеси от азота проводят с помощью оборудования, располагаемого вблизи воздухоразделительной установки. Это позволяет содержание в cмеси неона и гелия довести до 94 %. Для очистки сырой Ne-He-смеси от избыточного азота используют обычно дефлегматоры низкого давления. Рассматривается технология очистки Ne-He-смеси от азота в дефлегматоре высокого давления. Расчётные и экспериментальные исследования дефлегматора высокого давления показали, что ему свойственны более низкие затраты электроэнергии, оборотной воды и жидкого азота; он имеет в 4 раза меньшую массу, чем дефлегматор низкого давления.
Ключевые слова: Неон. Гелий. Ne-He-смесь. Воздухоразделительная установка. Очистка. Азот. Дефлегматор.
A.P. Grafov, N.A. Vasyutinskiy
ANALYSIS OF TWO METHODS CONDENSATION PURIFICATION OF CRUDE
Ne-He-MIXTURES OF NITROGEN
Crude helium neon mixture is a valuable product, which is taken from the air separation unit larger installations. Purification of a mixture of nitrogen is carried outusing equipment located near the air separation plant. This allows the content in a mixture of neon and helium to bring up to 94 %. For purification of crude Ne-He-mixture of excess nitrogen usually use low-pressure reflux. The technology of purification Ne-He-mixtures of nitrogen in the high-pressure reflux. Calculated and experimental research of high pressure reflux showed that it characterized by lower costs of electricity, recycled water and liquid nitrogen, it has a in 4 times less mass than the low-pressure reflux.
Keywords: Neon. Helium. Ne-He-mixture. Air separation unit. Purification. Nitrogen. Reflux.
