Анотація до роботи:

Кузнєцова О.О. Використання непрямих випарних повітроохолоджувачів у теплотехнологіях. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06. - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика.- Інститут технічної теплофізики НАН України, Київ, 2004р.

Робота містить результати теоретичних та експериментальних досліджень тепловологісної обробки повітря за допомогою непрямих випарних повітроохолоджувачів. На основі отриманих результатів досліджено роботу НВП у складі теплотехнологій. Запропоновано нові схеми використання НВП при зниженому тиску повітря для технологічного кондиціювання гіпобаричних сховищ продукції, отримання прісної води, для охолодження сільськогосподарської продукції та для цілей комфортного кондиціювання.

1. Використання непрямих випарних повітроохолоджувачів у теплотехнологіях забезпечує екологічну чистоту та заощадження енергії. Використання НВП у системах кондиціювання повітря забезпечує отримання комфортних або необхідних технологічних параметрів повітря.

2. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження роботи двоступеневого випарного та двоступеневого непрямого випарного з утилізатором холоду відпрацьованого допоміжного потоку повітроохолоджувачів. На засаді теоретичних досліджень процесів обміну тепла та маси отримано залежності для визначення коефіцієнтів теплотехнічної ефективності цих повітроохолоджувачів. Використовуючи ці залежності, можна визначити параметри повітря на виході з повітроохолоджувачів у залежності від початкових параметрів повітря, площі теплообмінної поверхні та масової витрати потоків. Для визначення ступеня охолодження повітря в запропонованих двоступеневих повітроохолоджувачах та підтвердження отриманих теоретичних залежностей було проведено експериментальні дослідження. Отримані експериментальні значення та розрахункові добре збігаються. Степень охолодження повітря в запропонованих двоступеневих НВП виявився значно більшим, ніж в одноступеневому НВП і їх доцільно використовувати для цілей комфортного кондиціювання.

3. Ефективність охолодження повітря в НВП зростає зі зниженням тиску, тому що пропорційно зниженню тиску зменшується відносна вологість повітря, а психрометрична різниця температур, навпаки, зростає. На засадах теоретичного аналізу визначено оптимальні режими роботи НВП при зниженому тиску. Визначено, що максимальної холодопродуктивності НВП при зниженому тиску повітря досягають при співвідношенні основного та повного потоків повітря G_o/G_п =0,45...0,55. На засадах аналізу балансових рівнянь визначено максимальну температуру охолодження повітря в роздільному регенеративному НВП при зниженому тиску допоміжного потоку повітря.

4. Результати дослідження впливу попереднього осушення повітря перед регенеративними НВП за допомогою нових сорбентів, розроблених в ІТТФ НАНУ, свідчать, що при попередньому осушенні повітря холодопродуктивність повітроохолоджувачів значно зростає. При спільній роботі НВП з осушувачами повітря є можливість їх використання в усіх кліматичних умовах.

5. Запропоновано нові способи опріснення води за допомогою НВП. Термодинамічний аналіз процесів опріснення води за допомогою НВП показав, що ефективність процесів опріснення зростає при попередньому осушенні чи нагріванні повітря.

6. Розроблено нові схемні рішення одно- та двоступеневих НВП з утилізаторами холоду відпрацьованого допоміжного потоку повітря. Такі повітроохолоджувачі є екологічними, ресурсозберігаючими пристроями і забезпечують параметри припливного повітря, які є достатніми для підтримки комфортних параметрів мікроклімату. Для цілей комфортного кондиціювання також розроблено схему двоступеневого НВП, у градирню другої ступені якого потрапляє витяжне повітря з приміщення. Техніко-економічний аналіз цієї схеми та традиційних схемних рішень показав переваги першої. Використання розроблених каскадних схем НВП повинно бути зорієнтовано на вирішення конкретної задачі в кожному окремому випадку.

7. НВП перспективно використовувати в пристроях для термообробки сільськогосподарської продукції. Розроблені схемні рішення сушарок на базі НВП характеризуються екологічною чистотою та низьким споживанням енергії.

8. Виконані теоретичні та експериментальні дослідження процесів непрямого випарного охолодження, а також нові схемні рішення та конструктивне оформлення НВП у сукупності створюють основу для розробки та розрахунку нових ефективних теплотехнологій, до складу обладнання яких входять НВП.

Публікації автора:

Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в наступних працях:

1. Кузнєцова О.О. Використання утилізаторів холоду в установках кондиціювання повітря з непрямими випарними повітроохолоджувачами// Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2004. - № 3. – С.38 – 42.

2. Снежкин Ю.Ф., Наумов С.Ю., Чалаев Д.М., Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Исследование процессов осушки воздуха для регенеративных косвенно-испарительных воздухоохладителей// Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання .- 2002. - Вип. 4. - С.12-17.

(Особистий внесок – аналіз впливу попереднього осушування повітря на ефективність роботи і холодопродуктивність непрямих випарних повітроохолоджувачів).

3. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Характеристики регенеративного косвенно-испарительного воздухоохладителя при пониженном давлении среды// Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 1994. - №№ 1-2.-С.83-86.

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз роботи НВП при зниженому тиску повітря).

4. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Оптимальные режимы работы косвенно-испарительного оздухоохладителя при пониженном давлении среды// Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ. Энергетика .- 1997.- №№ 9,10. - С.58-60.

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз роботи НВП та визначення оптимальних режимних характеристик НВП).

5. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Использование регенеративных косвенно-испарительных воздухоохладителей при кондиционировании воздуха с осушкой// Известия ВУЗов и энергетический объединений СНГ. Энергетика. - 2000. - № 4.- С.73-77.

(Особистий внесок – порівняльний аналіз тепловологісної обробки повітря традиційними способами та за допомогою НВП).

6. Gorski J, Pisarev V., Kuznecova E. Ochladzenie powietrza z regeneracyjnym odparowaniem posrednim przy cisnieniu nyzszym od atmosferycznego// Chlodnictwo і klimatyzacja.- 2002.- № 8.- S.6-10 (Польща).

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз роботи НВП при зниженому тиску, розробка нових схемних рішень для НВП, що працюють при зниженому тиску середовища).

7. Gorski J, Pisarev V., Kuznecova E. Technologia osuszania powietrza oraz regeneracyjnego ochladzania metoda posredniego odparowania// Chlodnictwo і klimatyzacja.- 2003.- № 6.- S.53-56 (Польща).

(Особистий внесок – порівняльний аналіз тепловологісної обробки повітря різними способами).

8. Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О. Опріснення води за допомогою непрямих випарних повітроохолоджувачів// Винахідник і раціоналізатор.- 1999.- №№ 1,2.- С.21.

(Особистий внесок – досліджено вплив факторів, що підвищують ефективність роботи опріснювачів води, до складу яких входять НВП).

9. Чалаєв Д.М., Толстих І.П., Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О. Підвищення продуктивності опріснювача води регенеративного непрямого принципу дії// Винахідник і раціоналізатор.- 1999.- №№ 1,2.- С.8.

(Особистий внесок – аналіз факторів, які впливають на продуктивність опріснювача води регенеративного непрямого принципу дії, розробка схемного рішення опріснювача).

10. Установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха: А.с. 1670298 СССР, МКИ F24/F3/14/ В.Е.Писарев, В.Г.Педанов, Е.А.Кузнецова (СССР).- №4631439/29; Заявлено 04.01.89; Опубл. 15.00.91, Бюл.№ 30.- 4 с.ил.

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз процесів тепловологісної обробки повітря в запропонованій установці).

11. Установка для охлаждения воздуха: А.с. 1682724 СССР, МКИ F24F3/14/ В.Е.Писарев, С.Е.Наумов, Е.А.Кузнецова (СССР).- №4763101/29; Заявлено 29.11.89; Опубл.07.10.91, Бюл. № 37.- 3 с.ил.

(Особистий внесок – побудова на Нd-діаграмі процесів тепловологісної обробки повітря в установці, конструктивний розрахунок).

12. Установка для гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции: А.с.1683555 СССР, МКИ А01F25/00, F25D17/06/ В.Я.Журавленко, В.Е.Писарев, Е.А.Кузнецова (СССР).- №4703595/13; Заявлено 14.06.89; Опубл. 15.10.91, Бюл. № 38.- 3 с.ил.

(Особистий внесок – аналіз тепловологісних процесів, що відбуваються в установці, розрахунок параметрів охолодженого повітря).

13. Установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха: А.с. 1721398 СССР, МКИ F24F3/14/ В.Е. Писарев, Е.А. Кузнецова (СССР).- №4843002/29; Заявлено 26.06.90; Опубл. 23.03.92, Бюл. № 11.-3 с.ил.

(Особистий внесок – розробка конструкційних особливостей установки).

14. Патент 49520 Україна, МКИ В65D90/28, F28D5/00. Система для зберігання нафтопродуктів/ Луцик Р.В., Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О., Ісаєнко Р.К.-№2001128787, Заявлено 18.11.01, Опубл. 16.09.02, Бюл.№ 9.

(Особистий внесок – аналіз процесів тепловологісної обробки повітря ).

15. Патент 9508 Україна, МКИ C02F1/04.Опріснювач води/ Соколов О.О., Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О.- №94031772, Заявлено 02.03.94, Опубл. 30.09.96, Бюл.№ 3.- 7 с.іл.

(Особистий внесок –розробка методики розрахунку опріснювача води, аналіз роботи опріснювача води).

16. Патент 10634 Україна, МКИ C02F1/04.Спосіб опріснення води/ Кузнєцова О.О., Пісарев В.Є.- №94031773, Заявлено 02.03.94, Опубл. 25.12.96, Бюл.№4.- 3 с.іл.

(Особистий внесок- запропоновано новий спосіб опріснення води).

17. Патент 12494 Україна, МКИ F24F3/14. Установка для охолодження повітря/ Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О.- №93101301, Заявлено 28.05.93, Опубл.228.02.97, Бюл. №1.- 4 с.іл.

(Особистий внесок – аналіз процесів обробки повітря в установці при зниженому тиску).

18. Патент 36057 Україна, МКИ А01G9/24. Теплиця/ Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О.- №991105897, Заявлено 28.10.99, Опубл. 16.04.01, Бюл.№3.- 3 с.іл.

(Особистий внесок – аналіз роботи НВП у складі теплотехнологічного обладнання).

19. Патент 36058 Україна, МКИ F25D3/00, F25D31/00. Пристрій для термообробки продукції/ Снєжкін Ю.Ф., Чалаєв Д.М., Шаврін В.С., Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О.- №99105898, Заявлено 28.10.99, Опубл.16.04.01, Бюл.№3.-3 с.іл.

(Особистий внесок – аналіз роботи НВП у складі теплотехнологічного обладнання).

20. Патент 36059 Україна, МКИ F25D3/00, F25D31/00. Пристрій для термообробки продукції/ Снєжкін Ю.Ф., Чалаєв Д.М., Шаврін В.С., Пісарев В.Є., Кузнєцова О.О.- №99105899, Заявлено 28.10.99, Опубл.16.04.01, Бюл.№3.- 2 с.іл.

(Особистий внесок – аналіз роботи НВП у складі теплотехнологічного обладнання).

21. Патент 36062 Україна, МКИ F26B3/06,F24J2/28.Сушарка/Писарєв В.Є., Шурчков А.В., Снєжкін Ю.Ф.,Кузнєцова О.О.- №99105905, Заявлено 28.110.99, Опубл.16.04.01, Бюл.№3.-2 с.іл.

(Особистий внесок – запропоновано для зниження споживання енергії сушаркою включити до її складу НВП).

22. Патент 36066 Україна, МКИ F26D3/06,F24J2/28. Обладнання для сушіння термолабільної сировини/ Писарєв В.Є., Снєжкін Ю.Ф., Кузнєцова О.О.- №99105912, Заявлено 28.10.99, Опубл.16.04.01, Бюл.№ 3.- 4 с.іл.

(Особистий внесок – аналіз процесів тепловологісної обробки повітря в установці).

23. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Косвенно-испарительное охлаждение воздуха в гипобарическом хранилище сельскохозяйственной продукции. Холодопроизводительность раздельного косвенно-испарительного воздухоохладителя при пониженням давлении среды/ Известия ВУЗов СССР. Энергетика.- Минск, 1989.- 12с. Деп. в ВАСХНИЛагропром 14.11.90, №5722-В90.

(Особистий внесок – дослідження процесів, що відбуваються в НВП різних типів і розробка методики розрахунку холодопродуктивності НВП при зниженому тиску повітря).

24. Писарев В.Е., Педанов В.Г., Кузнецова Е.А. Исследование увлажнителя воздуха с насадкой из мипластовых пластин при пониженном давлении среды применительно к гипобарическому хранению сельскохозяйственной продукции/ Ред. ж. “Известия ВУЗов СССР. Энергетика.- Минск, 1990.- 16с. Деп. в ВАСХНИЛ, №501 ВС-90 Деп.

(Особистий внесок –проведення експериментів, аналіз результатів дослідження).

25. Писарев В.Е.. Кузнецова Е.А. Косвенно-испарительное охлаждение воздуха при пониженном давлении/ Ред. ж.”Известия ВУЗов СССР. Энергетика.- Минск,1989.- 13с. Деп. в ВАСХНИЛ 14.11.90, №5722-В90.

(Особистий внесок – аналіз схемних рішень для реалізації процесів непрямого випарного охолодження повітря при зниженому тиску).

26. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Косвенно-испарительное охлаждение воздуха в системах кондиционирования гипобарических хранилищ при пониженном давлении вспомогательного потока воздуха/ Ред. ж. ”Известия ВУЗов. Энергетика.- Минск, 1991.-12с. Деп. в ВИНИТИ 15.07.92, №2326-В92.

(Особистий внесок – розробка різних схемних рішень систем кондиціювання гіпобаричних сховищ продукції).

27. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Анализ метода регенеративного косвенно-испарительного охлаждения воздуха при пониженням давлении вспомогательного потока воздуха/ Інститут технической теплофизики НАН Украины.- Киев, 1993.-22с. Деп. в УкрИНТЭИ 09.03.93, №387-Ук93.

(Особистий внесок – визначення теоретично можливої межі охолодження повітря в НВП при зниженому тиску допоміжного потоку повітря).

28. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Регенеративное косвенно-испарительное охлаждение воздуха при пониженням давлении вспомогательного потока воздуха// Тези доповідей ІХ Міжнародної конференції “Удосконалення процесів та апаратів хімічних, харчових та нафтохімічних виробництв”.- Одеса. – 1996.

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз тепловологісної обробки повітря в регенеративному НВП при зниженому тиску допоміжного потоку повітря).

29. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Оптимальные режимы работы раздельного регенеративного косвенно-испарительного воздухоохладителя// Труды 2-го научно-практическго симпозиума “Вакуумные технологии и оборудование”.- Харьков. – 1998. – С. 48-49.

(Особистий внесок – на підставі аналізу балансових рівнянь отримано значення холодопродуктивності НВП в залежності від співвідношення витрат потоків, визначені оптимальні режимні характеристики).

30. Писарев В.Е., Кузнецова Е.А. Опреснение воды с помощью косвенно-испарительных воздухоохладителей// Тезисы докладов международной научно-практической конференции “Региональные проблемы энергосбережения в производстве и потреблении энергии”.- Киев. – 1999. – С. 157.

(Особистий внесок – термодинамічний аналіз процесу опріснення води за допомогою НВП).

31. Писарєв В.Є., Гурски Ян, Кузнєцова О.О. Технологія осушення повітря та регенеративного охолодження за допомогою метода непрямого випаровування// Збірник матеріалів VIII Міжнародної наукової конференції “Актуальні проблеми будівництва та інженерії довкілля”.- Львів: Львівська політехніка. – 2003. - С.289-295.(Особистий внесок – аналіз різних процесів охолодження повітря з точки зору заощадження енергії).