автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и испарительное охлаждение в насадках для градирен

На правах рукописи

Рябушенко Александр Сергеевич

ГИДРОДИНАМИКА И ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ В НАСАДКАХ ДЛЯ ГРАДИРЕН

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Москва, 2009 г.

003484336

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский государственный университет инженерной экологии (МГУИЭ).

Научный руководитель: кандидат химических наук, профессор

Беренгартен Михаил Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Таран Александр Леонидович

кандидат технических наук Полевой Александр Сергеевич

Ведущая организация: Ивановский государственный химико-

технологический университет

Защита диссертации состоится 17 декабря 2009 г. в 1600 часов на заседании диссертац онного совета Д.212.145.01 в Московском университете инженерной экологии по адресу: 105066, г. Москва, улица Старая Басманная, дом 21/4, аудитория имен Л.А. Костандова (Л-207)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ

Автореферат разослан « ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

Трифонов С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Испарительное охлаждение циркуляционной воды в градирнях является наиболее экономичным и распространенным способом отвода нга-копотенциального тепла от промышленного оборудования в водооборотных циклах химических производств. Эффективность охлаждения испарительного аппарата во многом зависит от равномерности распределения контактирующих фаз (вода, воздух) в объеме насадки. Защита окружающей среды от потенциально вредных выбросов из градирен обеспечивается каплеотбойными устройствами.

В настоящее время на предприятиях химической промышленности РФ насчитывается более 1400 градирен, обслуживающих системы оборотного водоснабжения. Большинство из них построены в 1970-1980 г.г. и в настоящее время морально и физически устарели. Сконструированные в середине века насадочные устройства не обеспечивают энергоэффективной глубины охлаждения циркуляционной воды, а каплеотбой-ные устройства имеют повышенный процент выброса капельной влаги.

Разработка новых насадок позволяет увеличить глубину охлаждения циркуляционной воды, что в свою очередь способствует сокращению общего объема циркуляционной воды и соответственно снижению эксплуатационных затрат на электроэнергию и химическую подготовку оборотной воды. Конструирование и внедрение новых высокоэффективных каплеотбойных устройств позволяет сократить выбросы влаги в окружающую среду и повысит экологическую безопасность в районах действующих предприятий. Сокращение выбросов капельной влаги из градирен приводит к экономии водных ресурсов, которые идут на восстановление объема циркуляционной. Исследование гидродинамической обстановки в существующих конструкциях градирен обнаруживает неравномерности в распределении жидкой и газовой фаз в поперечном сечении оросительного пространства, что препятствует интенсификации процесса тепло- и мас-сообмена и снижает глубину охлаждения в водооборотной системе.

В связи с выше изложенным, является актульным разработка и исследование новых энергоэффективных конструкций насадок и каплеотбойных устройств, а так же изучение физических закономерностей гидродинамики в градирнях.

Цель диссертации - разработка и исследование новых эффективных моделей регулярной насадки и каплеотбойных устройств; исследование гидродинамической и аэродинамической обстановки в градирне; нахождение путей программирования профиля скорости воздушного потока в поперечном сечении оросительного пространства для интенсификации процессов испарительного охлаждения.

Для реализации поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка новых моделей насадок и каплеотбойных устройств из полимерных материалов;

- экспериментальное исследование гидродинамических и тепло-массобменных свойств новых моделей насадок;

- экспериментальное исследование гидравлических и каплеулавливающих свойств новых моделей каплеотбойников;

- исследование процесса распределения жидкости в разработанных моделях насадок;

- разработка физической модели гидродинамических процессов газовой фазы в действующей градирне;

- получение расчетных зависимостей для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в характерных зонах насадки градирни;

- разработка алгоритма и методики расчета градирни с учетом выравнивания профиля скорости газового потока в поперечном сечении оросительного пространства.

Научная новизна. Разработан новый вид геликоидно-структурных насадок. Модели насадок из геликоидных элементов образуют открытые многоканальные ячеистые структуры постоянно сообщающихся между собой по высоте каналов переменного сечения.

Разработана новая модель каплсотбойного устройства из геликоидных элементов. Каплсотбойник из геликоидных элементов предотвращает повторный унос капельной жидкости за счет п-кратного поворота воздушно-капельного потока в пределах своего объема.

Получены расчетные зависимости для определения гидродинамических и тепло- и массообменных свойств новых типов насадок. Получены расчетные зависимости гидродинамических свойств новых типов каплеотбойников.

Обнаружено свойство новых геликоидно-структурных насадок типа ПН-2Д(ЗД) обеспечивать эффективное поперечное перемешивание контактирующих потоков и равномерное распределение жидкой фазы по всему поперечному сечению оросительного пространства независимо от равномерности первоначального орошения.

Разработана физическая модель гидродинамики в действующей градирне. Показана возможность интенсификации процесса испарительного охлаждения путем выравнивания поля скоростей в оросительном пространстве градирни за счет использования блоков насадок с различным гидравлическим сопротивлением. Показана возможность повышения каплеотбойного действия за счет использования каплеотбойников с различным живым сечением.

Практическая значимость. В ходе работы над диссертацией получены следующие патенты: регулярная структурная насадка для тепло- и массообменных аппаратов (патент № 2338586); вентиляторная градирня (патент № 2353880); регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов (патент № 2359749).С использованием разработок, полученных в диссертации, проведены реконструкции градирен на трех объектах: водооборотные циклы в павильоне №20 ВВЦ г. Москва; на Ликероводочном заводе «Стумбрас» г. Каунас, Литва; в ГУП СКТБЭ г. Москва. Методика расчета градирни с учетом выравнивания поля скоростей принята к использованию при реконструкции градирен СК-400 на Литовском химическом предприятии «АХЕМА». Получен акт о внедрении методики.

На Всероссийском конкурсе молодых ученых и специалистов «Чистая вода» проходившем с октября 2008г. по январь 2009г., при поддержке Государственной думы РФ и ВПП «Единая Россия», по результатам диссертационной работы автору присужден диплом лауреата в номинации «Экологическая безопасность систем водоснабжения и водоотведения ».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на: Научно-техническом семинаре «Компрессорная техника. Насосное оборудование. Энергосбережение и экология. Киотский протокол» в МОО «Московское химическое общество им. Д.И. Менделеева», Москва 2005; Конференция «Энергетика и технологии», Каунас, Литва, 2007; 12-я Международная конференция «Технический и технологический прогресс в сельском хозяйстве» Раудондварис, Литва - 2007; Конференция «Энергетика и технологии» г. Каунас, Литва, 2008; I Международная конференция РХО им. Д.И. Менделеева «Ресурсо-и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности», Москва 2009.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 21 работа, в том числе 14 статей в научно-технических журналах, 4 тезиса доклада, 3 описания патента. На защиту выносится:

- конструкции новых геликоидно-структурных насадок различной геометрии из полимерных материалов;

- конструкция геликоидпого каплеотбойного устройства;

- результаты экспериментальных исследований и эмпирические зависимости для определения гидродинамических и аэротермических свойств новых типов насадок;

- результаты экспериментальных исследований и эмпирические зависимости для определения гидродинамических свойств новых типов каплеотбойных устройств;

- результаты экспериментальных исследований и эмпирические зависимости распределения жидкости в объеме геликоидно-структурных насадок;

- физическая модель гидродинамики газовой фазы в одиночной вентиляторной градирне, которая обосновывает наличие двух характерных гидродинамических зон с различными скоростными режимами;

- расчетные зависимости для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в характерных зонах поперечного сечения градирни;

- методика расчета градирни с учетом выравнивания профиля скорости газового потока в насадке.

Достоверность полученных результатов исследований подтверждена данными, полученными на опытных стендах в аттестованной испытательной лаборатории ВНИИГ им. Е.Б. Веденеева и на стендах МГУИЭ. Оригинальные измерительные приборы для экспериментальных исследований были сертифицированы и аттестованы согласно требованиям ГОСТ и технических условий. Оценка достоверности результатов исследований проводилась с определением толерантного интервала погрешности.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения и 5 глав, содержащих обзор литературы и постановку задачи исследования, описания экспериментальных установок и методик проведения экспериментов по аэродинамике, гидравлике и аэротермикс, обработку результатов исследований и рекомендации по расчету; области использования и рекомендации по промышленному внедрению; общих выводов и списка литературы. Работа изложена на 134 страницах, включает в себя 69 рисунков, 8 таблиц, библиография 129 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, охарактеризована научная новизна и практическая ценность полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Отмечено, что основополагающий вклад в развитие теории физических процессов при испарительном охлаждении в градирнях в 20 - 50-е годы прошлого века внесли Ф. Меркель, Б.В. Проскуряков, Л.Д. Берман. Большой вклад в изучение различных видов градирен и их технологических элементов внесли Ю.И. Арефьев, Д.Н. Бибиков, P.E. Гельфанд, В. А. Гладков, В.И. Горбенко, В.В. Гончаров, М.Б. Джуринский, Ю.А. Иванов, М.Ь. Кривошеина, Г.П. Мандрыкин, В.А. Морозов, Ю.С. Недвига, B.C. Пономаренко, Е.А. Сухов, Н.Я. Ткач, В.А. Трубников, Б.С. Фарфоровский, Е.И. Прохоров. Фундаментальные работы по разработке насадочных устройств для осуществления процессов тепло и массообмена проводили Н.М. Жаворонков, В.М. Рамм, В.М. Олевский, О.С. Чехов, H.H. Кулов, А.Г. Лаптев, Г.П. Соломаха и другие.

В первой главе на основе литературно-патентного анализа рассмотрены основные типы аппаратов испарительного охлаждения циркуляционной воды, принцип их работы и характеристики основных технологических элементов. Произведен анализ механизма и описание процессов переноса при испарительном охлаждении. Выявлены основные направления интенсификации процессаиспарительного охлаждения. Дана классификация насадочных устройств для аппаратов химической технологии, рассмотрены материалы для их изготовления, отмечены их достоинства и недостатки.

Показана актуальность защиты окружающей среды в районах действия промышленных градирен. Дана классификация каплеотбойных устройств, рассмотрены материалы для их изготовления отмечены их достоинства и недостатки.

На основе полученной информации определены основные задачи исследования.

Во второй главе разработан ряд моделей регулярных насадок и каплеотбойных устройств из геликоидных элементов, дано описание характеристик разработанных конструкций, экспериментальных установок и методик проведения экспериментов. Общий вид новых геликоидно-структурных насадок ПН-1Д, ПН-2Д, ПН-ЗД и каплеотбойных устройств ПКУ представлены на рис. 1. Геометрические характеристики новых конструкций представлены в табл. 1.

Испытания насадок ПН-1Д, ПН-2Д, ПН-ЗД проводились на опытной лабораторной установке. Были проведены гидродинамические испытания на системе воздух-вода и исследование охлаждающей способности насадок.

Рис. 1. Новые геликоидно-структурные насадки и каплеот- При проведении гид-бойные устройства.

гидродинамических и термических исследований насадок скорость газа )У0 изменялась от 1,0 до 2,0 м/с, а плотность орошения насадки, отнесенная к ее поперечному сечению, Н£ - от 7,0 до 11,6 м3/(м2-ч).

Таблица 1

Тип конструкции ПН-1Д ПН-2Двд ПН-2Дш ПН-2Дкк ПН-ЗД ПКУ

Удельная поверхность насадки (в), м2/м3 68,00 38,08 35,36 34,00 57,12 68,00

Высота блока насадки (А), м 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Свободный объем (порозность) (с), м3/м5 0,893 0,940 0,944 0,946 0,910 0,893

Условный диаметр геликоида (4), м 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075

Шаг винтовой линии одного ребра(0,м 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28

Толщина ребер геликоидных элементов (&), м 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003

Эквивалентный диаметр (с1э), м 0,052 0,098 0,106 0,111 0,063 0,052

Испытания каплеотбойных устройств типа ПКУ проводились на опытной установке в лабораторных условиях. При проведении гидродинамических исследований скорость газа Л-д изменялась от 1,0 до 3,0 м/с, а величина капельного потока изменялась от 20 до 90 г/м3 при изменении напора воды перед ней от 0,1 до 0,4 МПа. Проведена оценка погрешности каждого из методов экспериментов.

В третьей главе представлены результаты гидродинамических экспериментальных исследований насадок ПН-1Д, ПН-2Д, ПН-ЗД и каплеотбойных устройств ПКУ. Получены уравнения для расчета гидравлического сопротивления сухих АР^ и орошаемых АРт, насадок, получены зависимости числа Меркеля Ме, характеризующие тепло- и массообменные свойства насадок. Исследовано влияние изменения расстояния между соседними элементами насадки на гидравлическое сопротивление и охлаждающую способность. Исследовано влияние перфорации поверхности элементов насадки на гидравлическое сопротивление и охлаждающую способность. Установлены зависимости распределения жидкости в гсликоидно-структурных насадках. Получены уравнения для расчета гидравлического сопротивления АР каплеотбойных устройств, определена эффективность г| новых каплеотбойных устройств.

Экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению сухих насадок обработаны по известному уравнению В.М. Рамма вида'11:

Ра

■IV}

(1)

1ЧРамм В.М. Абсорбция газов. М.-. Химия, 1966 г.

Проведенное экспериментальное измерение h.Pdry имело целыо определение величины коэффициента Сфу, который учитывает потери давления от трения газа о поверхность геликоидных элементов насадки и от изменения скорости и направления газового потока при протекании его по каналам насадки.

Поскольку известно, что Cdry зависит от числа Рейнольдса для газовой фазы Rec = pG ■ WG ■ d3 diy / fia: в котором ß(} - динамический коэффициент вязкости

газа (Па-с), и может быть выражен числом Эйлера Ей = АР/{ра ■ ) с У461,00 уравнения 1, предложены следующие критериальные уравнения для определения Слу сухих ПН-1Д, ПН-2Дкк, ПН-2Дш, ПН-2Дкд, ПН-ЗД при Rea = О * 5000:

^ h 2-d,^ h 2-d3M

где А, n - коэффициенты и показатели степени при Reg, определяемые для каждого типа насадки.

Таким образом, обработка полученных нами экспериментальных данных по уравнению (2) позволила получить следующие зависимости коэффициенты которых приведены в таблице 2:

Таблица 2

Тип насадки Число Рейнольдса A n

насадка ПН-1Д Rea = 0- -5000 64,54 0,27

насадки ПН-2Дкк Rec, = 0 - -5000 35,75 0,11

насадки ПН-2Дкд Rea = 0 - -5000 20,19 0,14

насадки ПН-2Дш ReG = 0- -5000 52,03 0,10

насадки ПН-ЗД ReG = 0- -5000 390,3 0,34

Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок АР„е1 может быть найдено по уравнению (3), учитывающему действительную скорость газа в свободном сечении насадки по отношению к скорости стекающей пленки жидкости Wqi, трение между газом и жидкостной пленкой и уменьшение гидравлического диаметра каналов орошаемой насадки d3 we, за счет отекания по стенкам каналов жидкости:

АР h Pc.-WG + WLf (3)

wet 7 wet j ry

2

Для определения коэффициента сопротивления орошаемых насадок Ске, была принята та же структура уравнения, что и для сухой насадки.

Однако было установлено, что зависит не только от числа Рейнольдса для газовой фазы ReGi = р(. ■ (IVG +IVL)-d^wel /ци, рассчитанного по относительной скорости газа, но и от физических свойств и скорости течения орошаемой жидкости. Поэтому при определении Cwei был использован безразмерный параметр К = WL-fiL I aL, учитывающий скорость течения и физические свойства жидкости.

Предложено уравнение для определения числа Ей:

Eu = gwa.-J—=A-Kl'l+C.JL-, (4)

где А, С, п - коэффициенты и показатель степени при безразмерных параметрах, определяемые для каждого типа геликоидно-структурной насадки.Обработка экспериментальных данных показала, что для турбулентного режима течения газа коэффициенты сопротивления насадок с достаточной для инженерных расчетов точностью в диапазоне ReCL = 2000 5000 и Re¿ = 40 150 для системы воздух - вода можно определить по зависимостям:

Таблица 3

Тип насадки Числа Рейнольдса A С n

насадка ПН- 1Д Re0 = 2000- - 4500, Reí = 40 -150 718 20,31 0,78

насадки ПН-2Дкк Rea = 2000- - 4500, Reí = 40 - -150 1248 16,68 0,79

насадки ПН-2Дкд Rea = 2000 - - 4500, Reí = 40 - -150 220 32,17 0,27

насадки ПН-2Дш Rea = 2000 - - 4500, Reí = 40 - -150 227 33,19 0,27

насадки ПН-ЗД ReG = 2000- - 4500, Reí = 40 - -150 175 35,25 0,22

Эксперименты по охлаждающей способности новых геликоидно-структурных насадок проводились с использованием методики испарительного охлаждения. Термические испытания проводили при трех режимах орошения ищ = 7; 9; 11 м3/(м2-ч), изменяя в каждом режиме скорость воздуха в колонне IVсо от 1,0 до 2,0 м/с. В процессе испытаний измерялась температура воды на входе в колонну и на выходе из стенда.

На сегодня не существует теоретических методов для определения объемного коэффициента массоотдачи Поэтому отнесенный к разности влагосодержаний воздуха, определялся экспериментально для каждого типа насадки по известной формуле:

(5)

Р" К ГМ

Ч ср

Результаты экспериментов для геликоидно-структурных насадок были обработаны также в виде зависимости числа Меркеля, характеризующего теплообменную эффективность насадки, от относительного расхода воздуха, поскольку такая зависимость наглядно представляет тепломассообменную эффективность насадок при всех режимах нагрузки по жидкости в виде одной кривой.

Критерий Меркеля показывает зависимость коэффициента массоотдачи от соотношения масс взаимодействующих в насадке газа и жидкости, а также от конструктивных особенностей насадки (рис.2):

= = = • (б) 111. кчыср

А, т- коэффициент и показатель степени, определяемые для каждого типа насадки. При обработке экспериментальных данных для исследуемых насадок по уравнению (6) были получены следующие коэффициенты представленные в таблице 4.

Рис.2. Сравнение зависимости числа Меркеля от относительного расхода воздуха к при испарении воды в воздушный поток для геликоидно-струкгурных насадок.

Таблица 4

Тип насадки АН т

насадка ПН-1Д 0,8 1,003

насадки ПН-2Дкк 0,47 0,893

насадки ПН-2Дкд 0,64 0,888

насадки 1Ш-2Дш 0,69 1,298

насадки ПН-ЗД 1,86 1,440

На опытном стенде так же изучалось влияние изменения расстояния соседними элементами геликоидно-структурной насадки в ряду и влияние перфорации на гидродинамические процессы. Обработка результатов испытаний блоков насадки ПН-2Дкд одинаковой высоты показала, что перфорация геликоидных элементов в изученном диапазоне нагрузок по газу и жидкости незначительно влияет на величину коэффициентов гидравлического сопротивления. А именно, при увеличении площади перфорации Р с 10% до 20% при нагрузках и£=СИ-11,00 м3/(м2 час), 8-2,0 м/с имеет место снижение коэффициента на 8^20%. Это можно объяснить особенностями обтекания пленкой жидкости

N. гммя/

тверстий. При этом перфорация геликоидов позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена.

В ходе выполнения работы были исследованы закономерности распределения жидкости в объеме новых геликоидно-структурных насадок.

При испытаниях блоки насадок ПН-1Д и ПН-2Д размещали над зеркалом воды в опытном бассейне. Во время испытаний на верхнюю часть блока насадки размером 1x1м2 в плане в его центр подавали единичную струю жидкости. Расход воды составлял 1м/мин. Высота блока изменялась от 1 до 10 4 где (1 - диаметр геликоида (с! = 75мм).

Растекание жидкости по насадке и число точек дождевания (орошения) во время опытов фиксировалось визуально и дополнительно контролировалось фотометрическим методом.

Как видно, зависимость N = /(й / (!) (рис.3) в изученных пределах носит линейный характер и описывается уравнением:

Л^ф/^+б (7) Значения коэффициентов в уравнении

(7):

- для насадки ПН-2Д - к = 16,5; Ь = -10; для насадки ПН-ЗД - к = 22,6; Ь = 28.

Установлено, что полное растекание единичной струи жидкости по всему поперечному сечению блока насадки площадью Б = 1м2 осуществляется в пределах 6-8 диаметров геликоидных элементов по высоте слоя насадки.

Установленное опытным путем свойство самораспределения потока жидкости в регулярной насадке объясняется совокупностью геометрической формы геликоидных элементов и структурой их укладки в блоке. Применительно к градирням установленная способность позволяет обеспечить их эффективную эксплуатацию даже в экстремальных условиях неудовлетворительного функционирования (забивки) части форсунок.

Были получены результаты испытаний фрагментов каплеотбойных устройств (КУ) различных типов. Результаты гидравлических испытаний по определению коэффициента гидравлического сопротивления представлены на рис. 4.

« 19 К 12

Рис. 3. Зависимость степени растекания одиночной струи жидкости в блоках насадки ПН-2Д (1) и ПН-ЗД (2) от величины относительной высоты блока 1М.

♦ яариэнП А вариант3 1 »»риаитв

■ вариакт2 аарианМ • еариантб

Рис. 4. Зависимость С=ГОУ0) для различных конструкций каплеотбойных устройств (КУ).

1 - КУ из геликоидных элементов ГПСУ 1;

2 - КУ из геликоидных элементов ПКУ 2;

3 - КУ решетчатого типа из призм ПР-50 (5-ть слоев) «ТЕХЭКОПРОМ»;

4 - КУ из наклонных полимерных труб (2 слоя) [РЛЯТЕЛУ;

5 - из наклонных гофрированных дренажных труб (2 яруса);

6 - КУ из наклонных гофрированных дренажных труб (2 яруса с дополнительным верхним вертикальным участком)

Эффективность каплеотбойного действия (рис.5) испытуемых устройств рассчитывалась по зависимости:

7=^-100. (8)

Ч

Т] - эффективность каплеулавливания, %; я' - величина капельного выноса без КУ, г; Я - величина капельного выноса с КУ, г.

Рис. 5. Зависимость эффективности от скор газа т] = для каплеотбойных устройст 1- КУ жалюзийного типа; 2 - результаты с венных опытов КУ из геликоидных элемен-. ПКУ; 3 - КУ из профилированных полиэга вых пластин.

75 1 ..... Т................ ;, -............I........

0.5 1 1.5 2 2,5 3 3,5

\ ♦ МРИ1НТ1 I Ш мриант2 ъ вариантЗ

В четверной главе приводятся результаты исследования поля скоростей газового потока в действующей отдельностоящей градирне. Результаты исследований позволяют построить физическую модель гидродинамики градирни. Получены соотношения для расчета удельного расхода воздушного потока в характерных зонах градирни.

С целью получения полной картины аэродинамической обстановки в поперечном сечении насадки и каплеотбойного устройства был проведен анализ имеющихся в литературе данных121 по натурному обследованию полей скоростей промышленной градирне СК-400, который показал возможность их обобщения эмпирическим уравнением, описывающим среднестатистический профиль скорости в вентиляторных градирнях данного типа.

Графически обобщенный статистически представительный профиль скорости в насадке представлен на рис.6.

Как это видно из представленной на рис.6 графической зависимости (7, = f(y / в) в рассматриваемой градирне можно выделить две характерные аэродинамические области - периферийную вблизи входных окон градирни с пов

ышенным удельным расходом воздуха и центральную, где удельный расход воздуха меньше отклоняется от его средней величины.

На основе предлагаемой двухзонной структурной модели аэродинамики градирни в диссертации выводятся теоретические соотношения для расчета удельного расхода воздушного потока в двух характерных областях градирни.

При этом в качестве исходного принималось известное уравнение Эргуна131 для расчета гидравлического сопротивления слоя насадки:

АР (1-г)2 ц-W 1-е p-W2 (9)

h ' е3 ' d,2 ' £3 d, где А и В - постоянные коэффициенты. А = 150, В = 1,75. После соответствующих алгебраических преобразований в диссертации получено следующее уравнение для расчета скорости потока в периферийной зоне градирни: W2 _-L + ilL2+4-F-(\ + Q-fV0) W0 (10)

wl~ 2 -F-W,

Уравнение для расчета скорости потока в центральной зоне градирни имеет вид: Щ _-E+A/E2+4-X-(l+e-lFj-i; (11)

К 2-Х-К

[2J Гладков В.А., Арефьев Ю.И., Пономаренко B.C. Вентиляторные градирни. М.: Стройиздат, 1976.150 с.

и Ergun S. Flow through Packed Columns // Chemical Engineering Progress. 1952. V. 48. № 2. p.89-94.

U-

м < 1/

0.« —о-О-о-б-"

СА Ц»1ПУПЫ1М ИМ П»риф»рийнм мм

V f | 1 ! 1 1

7 • « 45 » ' у/в

Рис.6 Обобщенный среднестатистический профиль скорости в градирне СК-400.

Уравнения (9) (И) позволяют рассчитать удельный расход газового потока в периферийной и центральной зонах градирни в рамках предложенной двухзонной структурной модели аэродинамики градирни.

Исследование поля скоростей в зоне установки каплеотбойных устройств так же показывает значительную неравномерность распределения газовых потоков. Результаты обработки опытных данных дают возможность обосновать наличие поликанальной гидродинамической картины в каплеулавливающем пространстве. Осредненный профиль скорости газового потока и поликанальная модель гидродинамики в каплеотбойном устройстве градирни СК-400 показана рисунке 7.

Сопоставление приведенных на рисунках 6 и 7 полей скоростей в отдельно-стоящей вентиляторной градирне и характеристики основных типов насадок и каплеот-бойников исследованных в настоящей работе показывает, что оптимальные рабочие характеристики не могут быть достигнуты в случае применения какой-либо одной однородной укладки однотипных насадочных и каплеотбойных устройств по всей площади поперечного сечения градирни, как это имеет место в действительности в настоящее время.

Проблема увеличения глубины охлаждения и снижения величины капельного выброса решается с помощью двухзонной и поликанальной моделей посредством разделения поперечного сечения градирни на соответствующие характерные зоны и установке в каждой зоне градирни специально подобранной конструкцией насадки и капле-отбойного устройства с соответствующими характеристиками.

В пятой главе обсуждаются полученные результаты, их практическое применение и рекомендации по использованию.

На основании проведенных экспериметально-теоретических исследований, предложен алгоритм расчета градирен учитывающий неоднородности распределения газового потока по поперечному сечению градирне.

Разработана методика расчета удельных расходов воздуха в характерных участках поперечного сечения градирни. Разобран пример решения проблемы выравнивания профиля скорости в градирне. Даны прогнозируемые технико-экономические параметры работы градирни реконструируемой с применением результатов диссертационной работы.

Описаны результаты проведенных реконструкций градирен на трех объектах: в водооборотных циклах павильон №20ВВЦ г. Москва; на Ликероводочном заводе «Стумбрас» г. Каунас, Литва; в ГУЛ СКТБЭ г. Москва.

Щмш

Рис.7. Поликанальная модель аэродинамики одиночной вентиляторной градирни типа СК-400 в месте расположения каплеотбойных устройств.

выводы

1. Разработана конструкция новой геликоидно-структурной насадки типа ПН-1Д, ПН-2Дкк, ПН-2Дкд, ПН-2Дш, ПН-ЗД из полимерных геликоидных элементов. Конструкции насадок защищены патентами.

2. Разработана конструкция новых каплеотбойных устройств геликоидного типа ПКУ-1 и ПКУ-2.

3. Проведены гидродинамические и термические испытания ПН-1Д, ПН-2Дкк, ГТН-2Дкд, ПН-2Дш, ПН-ЗД на опытных стендах. Изучено: влияние геометрии укладки геликоидных элементов в блоке насадки (дистанция между соседними элементами; перфорация геликоидных элементов) а так же влияние нагрузки по жидкости и по газу. Установлен диапазон устойчивой работы различных насадок в аппаратах испарительного охлаждения. Получены расчетные зависимости для оценки гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадки, а так же числа Меркеля Me в диапазоне нагрузок по газу: от О до 2,0 м/с и по жидкости: от 0 до 11 м3/(м2час).

4. Исследован процесс распределения жидкости в объеме новой насадки. Установлено свойство насадки типа ПН-2Д и ПН-ЗД оказывать эффективное перераспределяющее действие жидкости по всему объему блока насадки даже при единичном точечном первоначальном орошении блока. По своему перераспределяющему действию насадка типа ПН-2Д в 2,57 раза превосходит известную структурную насадку Intalox фирмы Norton.

5. Проведены гидродинамические испытания и определение эффективности работы новых каплеотбойников типа ПКУ-1 и ПКУ-2. Получены расчетные зависимости для оценки гидравлического сопротивления и эффективности работы.

6. Разработана физическая модель распределения газа в действующей градирне СК-400.

7. Получено уравнение обобщенного статически представленного профиля скорости в оросительном пространстве градирни.

8. Получены расчетные зависимости для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в двух характерных зонах поперечного сечения оросительного пространства градирни с различной геометрией укладки.

9. Разработана методика увеличения эффективности процесса испарительного охлаждения в градирне за счет выравнивания профиля скорости в поперечном сечении оросительного пространства путем использования блоков насадки с различной геометрией и различным гидравлическим сопротивлением.

10. Разработана методика снижения капельного выноса из градирни за счет выравнивания профиля скорости в поперечном сечении каплеулавливающего пространства путем установки каплеотбойных устройств с различным живым сечением в соответствии с поликанальной моделью аэродинамики.

11. Разработана новая конструкция градирни, на основе двухзонной гидродинамической структуры и защищена патентом на изобретение.

12. Проведены реконструкции градирен на различных промышленных площадках с применением новой методики расчета и разработанных типов насадок.

Условные обозначения

Сфу - коэффициент сопротивления сухих насадок

Cwei - коэффициент сопротивления орошаемых насадок

Ра - плотность газа, кг/м3

d - диаметр геликоида, м

d3,Ay ~ эквивалентный диаметр сухих газовых каналов, м

d3„e, - эквивалентный диаметр орошаемых газовых каналов, м

W0 - действительная скорость газа в свободном сечении насадки, м/с

WL - действительная скорость течения жидкости в свободном сечении насадки, м/с

oi - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м

/?„ - объемный коэффициент массоотдачи в газовой фазе, кг/(м3-с)

h - высота насадки, м

к - относительный расход воздуха X = qc/qr

<Il ~ удельный массовый расход жидкости, кг/(м2-с)

qG - удельный массовый расход газа, кг/(м2-с)

At - перепад температуры,0 С

сж _ удельная теплоемкость воды, кДж/(кг К)

Aicp - средняя разность удельных энтальпий воздуха, Дж/кг

Kq - поправочный коэффициент уравнения теплового баланса;

L - константа,определяется из выражения в диссертации

Q - константа, определяется из выражения в диссертации

F - константа, определяется из выражения в диссертации

Е - константа, определяется из выражения в диссертации

X - константа, определяется из выражения в диссертации

At - разность температур нагретой и охлажденной воды, °С

Ме - число Меркеля

Ей - число Эйлера

Reo - число Рейнольдса в газовой фазе

ReL - число Рейнольдса в жидкой фазе

Re0L - относительное число Рейнольдса в газовой фазе

uLs - плотность орошения, м3/м2ч

ДР - потеря полного давления, Па

V - объем насадки, м3

с - доля свободного объема в насадке, м3/м3

К - безразмерный критерий

Но - коэффициент вязкости газа, Па-с

|iL - коэффициент вязкости жидкости, Па-с

г) - эффективность каплеулавливания, %

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 .Рябушенко A.C. Градирни в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Рябушенко A.C. // Химическая техника - 2004 - №10 - с 31-33.

2.Пушнов A.C. Локальные водооборотные системы охлаждения компрессорных станций/ Пушнов A.C., Берснгартен., Рябушенко A.C. // Компрессорная техника и пневматика - 2005 - №8 - с 24-27.

3.Каган А.М. Материалы для интенсификации теплообменных процессов. Материалы для изготовления посадочных контактных устройств/ Каган А.М., Рябушенко A.C., Пушнов A.C.// Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2006 - №2. - с 29-38.

4.Пушнов A.C. Результаты аэродинамических и гидравлических испытаний полимерной блочной насадки для осуществления тепло- и массообменных процессов/ A.C. Пушнов, A.M. Каган, A.C. Рябушенко, М.Г. Беренгартен, Т.А. Елкеев, А.И. Шустиков. // Химическая техника - 2006 - №4 - с 31-33.

5.Рябушенко A.C. Регулярная металлическая насадка для осуществления процессов тепло- и массообмена при непосредственном контакте фаз/ Рябушенко A.C., Пушнов A.C., Беренгартен М.Г.// Химическое и нефтегазовое машиностроение- 2006 -№6- с 14-15.

6.Пушнов A.C. Характеристики эффективных геликоидно-структурных насадок для испарительного охлаждения/ Пушнов A.C. Каган A.M. Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C. Шишов В.И. // Химическая промышленность сегодня - 2007 - №3 - с 3340.

7.Каган A.M. Сравнение эффективности промышленных насадок для испарительного охлаждения оборотной воды в градирнях/ Каган A.M., Пушнов A.C., Рябушенко A.C. // Химическая промышленность сегодня - 2007 - № 4- с 44-48.

8.Пушнов A.C. Эффективные каплеотбойные устройства из полимерных и металлических материалов для тепло- и массообменных аппаратов/ Пушнов A.C., Каган A.M., Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C., Шишов В.И. // Химическая техника - 2007 -№5. -с 34-39.

9.Каган A.M. Насадочные контактные устройства/А.М. Каган, A.C. Пушнов, A.C. Рябушенко// Химическая технология - 2007 - Том.8- Na 5. - с 232-240.

Ю.Пушнов A.C. Геликоидно-структурная полимерная насадка для осуществления процессов тепломассообмена при непосредственном контакте фаз/ Пушнов A.C., Беренгартен М.Г., Каган A.M., Рябушенко A.C., Стремяков.// Химическое и нефтегазовое машиностроение - 2007 - № 10- с 7- 9.

11.Пушнов A.C. Рекомендация по оптимальной раскладке секций каплеотбой-ных устройств/ Пушнов A.C. Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C.// Химическая техника -2007-№12.-с 13-14.

12.Пушнов A.C. Оценка возможности увеличения эффективности работы градирен на основе совершенствования их аэродинамики/ Пушнов A.C., Беренгартен

М.Г., Рябушенко Л.С. // LIETUVOS ТЛТКОМфу MOKSLIJ AKADEMIJOS mokslo darbai, Klaipeda, - 2007- № 5, s 47-70.

13.Пушнов A.C. Возможности совершенствования аэродинамики градирен/ А.С. Пушнов, М.Г. Беренгартен, А.С. Рябушенко //Химическая промышленность -2007, СПб, № 8, с.З82-402.

14.Каган A.M. Характеристики эффективных промышленных насадок для испарительного охлаждения оборотной воды в градирнях/ Пушнов А.С., Беренгартен М.Г., Рябушенко А.С., Шишов В.И.// Химическое и нефтегазовое машиностроение -2009 - № 7- с 11.

15.Ryabushenko A. Ecological impact of cooling towers of production on the environment/ Ryabushenko A., Pushnov A., Berengarten M.// Technical and technological progress in agriculture: Proceedings of the international conference. № 12, 20-21 September 2007, Raudondvaris, p. 259-266.

1 б.Рябушенко A.C. Распределение жидкости в тепло- и массообменных аппаратах с регулярной насадкой/ А.С. Рябушенко, А.С. Пушнов, М.Г. Беренгартен // Международная конференция «Энергетика и технологии»: Тез.док. Каунас, Литва, 2008 -с7.

17.Ryabushenko A. INFLUENCE OF AERODYNAMIC CONDITIONS IN COOLING TOWER ON LOSSES OF WATER IN SYSTEM OF DEFENSIVE WATER SUPPLY/ Ryabushenko A., Pushnov A., Berengarten M.( // The 7-th International Conference ENVIRONMENTAL ENGINEERING, VGTU Press "Technika", Vilnius, Lithuania 2008 - p. 290-296.

18.Рябушенко А.С. Модернизация градирен в системах оборотного водоснабжения/ Пушнов А.С., Беренгартен М.Г. //I Международная конференция Российского химического общества им. Д.И. Менделеева «Ресурсо-и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности»: Тез.док. Москва, 2009 -С162-163.

19.Вентиляторная градирня: пат. RU 2 353 880 С1, МПК F28C 1/00 Рябушенко А.С., Пушнов А.С., Беренгартен М.Г., заявитель и патентообладатель Рябушенко Александр Сергеевич - № 2007123766/06; заявлено 26.06.2007; опубликовано 27.04.2009, Бюл. № 12.

20.Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов: пат. RU 2359749 С2, МПК В 01 J 19/32/ Беренгартен М.Г., Пушнов А.С., Рябушенко А.С.; заявитель и патентообладатель Московский государственный университет инженерной экологии - №2007121574/15; заявлено 09.06.2007; опубликовано 27.06.2009, Бюл. № 18

21.Регулярная структурированная насадка для тепло- и массообменных аппаратов: пат. RU 238586 С1, МПК В 01 J 19/32/ F28F 25/08 Пушнов А.С., Беренгартен М.Г., Рябушенко А.С.; заявитель и патентообладатель Московский государственный университет инженерной экологии - №2007121573/15; заявлено 09.06.2007; опубликовано 20.11.2008, Бюл. № 32

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ПРОМЫШЛЕННЫЕ АППАРАТЫ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ, НАСАДКИ И КАПЛЕОТБОЙНЬIЕ УСТРОЙСТВА, ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1.1 .Промышленные аппараты испарительного охлаждения циркуляционной воды

1.2. Механизм гг описание процессов переноса при испарительном охлаждении II

1.3. Основные направления интенсификации процесса испарительного охлаждения

1.4. Классификации насадок для промышленных аппаратов в химической технологии

1.5. Материалы для изготовления насадочных устройств, их свойства

1.6. Защита окружающей среды. Классификация каплеотбойных устройств и материалы для их изготовления 3 I

1.7. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ ТИПОВ НАСАДОК И КАПЛЕОТБОЙНИКОВ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Геликоидные элементы для конструирования насадок и каплсотбойпиков

2.2. Описание конструкции разработанных насадок

2.3. Описание конструкций разрабо ганных каплеотбойных устройств

2.4. Экспериментальная установка для исследования насадок

2.5. Методика проведения испытаний насадок

2.6. Экспериментальная установка для исследования каплеотбойников

2.7. Методика проведения испытаний каплеотбойных устройств

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ТЕРМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НОВЫХ ТИПОВ ГЕЛИКОИДНО-СТРУКТУРНЫХ НАСАДОК И КАПЛЕОТБОЙНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Гидравлическое сопротивление сухих насадок

3.2. Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок

3.3. Охлаждающая способность геликоидно-сгруктурных насадок

3.4. Влияние дистанции между соседними элементами насадки

3.5. Влияние перфорации поверхности элементов насадки

3.6. Распределение жидкости в гсликоидно-структурных насадках

3.7.Результаты испытаний фрагментов каплеотбойных устройств. Гидравлическое сопротивление и эффективность

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ ГАЗОВОГО ПОТОКА В ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ГРАДИРНЕ СК-400. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОДИНАМИКИ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ В ГРАДИРНЕ

4.1. Анализ аэродинамической обстановки в промышленных градирнях

4.2. Влияние скорости воздушного потока на процесс испарительного охлаждения

4.3. Влияние скорости воздушного потока на унос капельной влаги из градирни

4.4. Обобщенный статистически представленный профиль скорости воздушного потока в вентиляторной градирне

4.5. Двухзонная структурная модель аэродинамики градирни. Геометрические характеристики насадки

4.6. Прогнозирование удельных расходов потоков воздуха в характерных зонах градирни с различными геометрическими характеристиками блоков насадки

4.7. Вывод соотношений для расчета удельного расхода воздушного потока в двух зонах градирни с различной порозностью на основе уравнения Гельперпна- Кагана

4.8. Вывод соотношений для расчета удельного расхода воздушного потока в двух зонах градирни с различной порозностью на основе уравнения Эргуна

4.9. Сравнение результатов расчетов удельных расходов воздушного потока в двух зонах градирни по полученным уравнениям 103 4.10 Модель гидродинамики градирен в зоне установки гсаплеотбоп ни ков

4.11. Модель башенной градирни с естественной тягой

4.12. Модель одиночной вентиляторной градирни

4.13. Снижение потерь капельной жидкости в градирне

4.14. Новая концепция расположения каплеотбойных устройств в градирне

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Области применения геликоид! ю-с тру ктурных насадок типа ПН и каплеотбойных устройств типа ГЖУ

5.2. Методика расчета градирни с учетом выравнивания профиля скорости воздушного по гока в характерных зона градирни

5.3. Методические рекомендации по увеличению глубины охлаждения и уменьшению капельного выноса оборотной воды в вентиляторных градирнях

5.4. Сравнение эффект I тности различных г 1асадок для фадирсч I

Актуальность проблемы

Испарительное охлаждение циркуляционной поды в градирнях является наиболее экономичным и распространенным способом отвода низкопотенциального тепла от промышленного оборудования в водооборотных циклах химических производств. Эффективность охлаждения испарительного аппарата во многом зависит от равномерности распределения контактирующих фаз (вода, воздух) в объеме насадки. Защита окружающей среды от потенциально вредных выбросов из градирен обеспечивается каплеотбойными устройствами.

В настоящее время на предприятиях химической промышленности РФ насчитывается более 1400 вентиляторных градирен, обслуживающих системы оборотного водоснабжения. Большинство из них построены в 19701980 г.г. и в настоящее время морально и физически устарели. Сконструированные в конце XX века насадочные устройства не обеспечивают энергоэффективной глубины охлаждения циркуляционной воды, а каплеотбойные устройства имеют повышенный процент выброса капельной влаги.

Исследование гидродинамической обстановки в существующих конструкциях градирен обнаруживает неравномерности в распределении жидкой и газовой фаз в поперечном сечении оросительного пространства, что препятствует интенсификации процесса тепло- и массообмена и снижает глубину охлаждения в водооборотнон системе.

Изменение режимов работы предприятий и увеличение стоимости свежей воды требует принятия мер по повышению рентабельности производства, которое может быть достигнуто за счет повышения эффективности работы аппаратов испарительного охлаждения и снижения непроизводственных расходов свежей воды и электроэнергии. Разработка новых тепло и массообменпых насадок позволяет увеличить глубину охлаждения циркуляционной воды, что в своео очередь способствует сокращению общего объема циркуляционной воды и соответственно снижению эксплуатационных затрат на электроэнергию и химическую подготовку оборотной воды. Конструирование и внедрение новых высокоэффективных каплеогбойных устройств позволяет сократить выбросы влаги в окружающую среду и повысит экологическую безопасность в районах действующих предприятии. Сокращение выбросов капельной влаги из градирен приводит к экономии водных ресурсов, которые идут на восстановление объема циркуляционной.

В связи с выше изложенным, разработка и исследование новых энергоэффокпшных конструкций насадок и каплеотбойпых устройств, а так же изучение физических закономерностей гидродинамики в градирнях, является актуальной задачей.

Основополагающий вклад в развитие теории физических процессов при испарительном охлаждении в градирнях в 20 - 50-е годы прошлого века внесли Ф. Меркель, Б.В. Проскуряков, Л.Д. Берман. Большой вклад в изучение различных видов градирен и их технологических элементов внесли Ю.И. Арефьев, Д.РГ. Бибиков, P.E. Гельфанд, В.А. Гладков, В.И. Горбенко, В.В. Гончаров, М.Б. Джуринский, Ю.А. Иванов, МБ. Кривошеина, Г.П. Мандрыкин, В.А. Морозов, Ю.С. Недвига, B.C. Попомаренко, Е.А. Сухов, Н.Я. Ткач, В.А. Трубников, Б.С. Фарфоровский, Е.И. Прохоров. Фундаментальные работы по разработке пасадочиых устройств для осуществления процессов тепло и массобмена проводили Н.М. Жаворонков, В.М. Рамм, В.М. Олевскпй, О.С. Чехов, H.H. Кулов, А.Г. Лаптев, Г.П. Соломаха, A.C. ГКшпов. A.M. Каган и другие.

При выполнении работы автор сотрудничал с A.C. Пушновым, A.M. Каганом, P.E. Гельфанд, В.И. Шишовым, и др. - всем им выражается искренняя признательность и благодарность.

Предмет исследования — аппарат испарительного охлаждения циркуляционной воды (градирня). Насадка — основной технологический элемент градирни, обеспечивающий интенсификацию процесса тепло- и массообмена двух фаз (вода, воздух). Каплеотбойное устройство — технологический элемент градирни — предотвращающий выброс капельной влаги из аппарата.

Целыо диссертации являлось разработка и исследование новых эффективных моделей регулярной насадки и каплеочбойпых устройств, исследование гидродинамической и аэродинамической обстановки в градирне, нахождение nyicii программирования профиля скорости воздушного потока в поперечном сечении оросительного ггросфапства для интенсификации процесса тепло- и массообмена.

Для реализации поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка новых моделей насадок и каплеотбойных устройств из полимерных материалов; экспериментальное исследование гидродинамических и тепло-массобменных свойств новых моделей насадок;

- экспериментальное исследование гидравлических и каплеулавливающих свойств новых моделей каплеотбойников;

- исследование процесса распределения жидкости в разработанных моделях насадок;

- разработка физической модели гидродинамических процессов газовой фазы в действующей градирне;

- получение расчетных зависимостей для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в характерных зонах градирни;

- разработка методики расчета градирни с учетом выравнивания профиля скорости газового потока в поперечном сечении оросительного пространства. Автором были выполнены

- сбор, анализ и обобщение научно-технической литературы;

- компьютерное моделирование и конструирование в лабораторных условиях новых моделей насадок и каплеотбойных устройств;

- экспериментальные исследования в лабораторных условиях процессов гидродинамики и тепло и массобмена новых типов насадок;

- экспериментальные исследования в лабораторных условиях процессов гидродинамики новых типов каплеотбойных устройств;

- аналитические исследования аэродинамической обстановки в градирне на основе на основе анализа литературных опытных данных и статистической обработки опытных данных по натурному обследованию полей скоростей воздушного потока в промышленной вентиляторной градирне;

- апробацию предложенных новых типов конструкций насадок и каплеотбойников для аппаратов испарительного охлаждения;

- апробацию алгоритма и методики расчета градирен.

Достоверность и эффективность результатов исследований подтверждены данными, полученными на опытных стендах в аттестованной испытательной лаборатории В НИИ Г им. Е.Б. Веденеева и на стендах МГУИЭ. Оригинальные измерительные приборы для экспериментальных исследований были сертифицированы и аттестованы согласно требованиям ГОСТ и технических условий. Оценка достоверности результатов исследований проводилась с определением толерантного интервала погрешности.

Научная новизна диссертации. Разработан новый вид геликоидно-структурных тепло и массообменных насадок. Модели насадок из геликоидных элементов образуют открытые многоканальные ячеистые структуры постоянно сообщающихся между собой по высоте каналов переменного сечения.

Разработана новая модель каплеотбойного устройства из геликоидных элементов. Каплеотбойник из геликоидных элементов предотвращает повторный унос капельной жидкости за счет п-кратно го поворота воздушно-капельного потока в пределах своего объема.

Получены расчетные зависимос ти для определения гидродинамических и тепло- и массообмепных свойств новых типов насадок. Получены расчетные зависимости гидродинамических свойств новых типов каплеотбой н и ков.

Обнаружено свойство новых гелпкоидно — структурных насадок типа ПН-2Д(ЗД) обеспечивать эффективное поперечное перемешивание контактирующих потоков и равномерное распределение жидкой фазы по всему поперечному сеченшо оросительного пространства независимо от равномерности первоначального орошения.

Разработана физическая модель гидродинамики в насадке в действующей одиночной вентиляторной градирне. Обнаружено наличие двух характерных гидродинамических зон, с различными скоростными режимами газового потока. Показана возможность интенсификации процесса испарителыюго охлаждения путем выравнивания поля скоростей в оросительном пространстве градирни за счет использования блоков насадок различным гидравлическим сопротивлением. На защиту выносится

- конструкция новых геликопдно-структурных насадок (Г1Ы-1Д, ПН-2Д, ПН-ЗД) различной геометрии из полимерных материалов;

- конструкция геликоидного каплеотбойного устройства (ПКУ-1, ПКУ-2);

- результаты экспериментальных исследований и эмпирические зависимости для определения гидродинамических и охлаждающих свойств новых типов насадок;

- результаты экспериментальных исследований и эмпирические зависимости для определения гидродинамических свойств новых типов каплеотбойных устройств;

- результаты экспериментальных исследований п эмпирические зависимости распределения жидкости в объеме геликоидио-структурных насадок; физическая модель гидродинамики газовой фазы в одиночной вентиляторной градирне, которая обосновывает наличие двух характерных гидродинамических зон с различными скоростными режимами;

- расчетные зависимости для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в характерных зонах поперечного сечения насадки градирни;

- алгоритм и методика расчета градирни с учетом выравнивания профиля скорости газового потока в насадке.

Практическая значимость

В ходе работы над диссертацией получены следующие патенты:

- регулярная структурная насадка для тепло- и массообменных аппаратов патен г № 2338586);

- вентиляторная градирня (патент № 2353880);

- регулярная насадка для тепло-массобменных аппаратов (патент № 2359749).

- ороситель противоточной градирни (заявка № 2007121572/06(023485)от 09.06.2007)

С использованием разработок, полученных в диссертации, проведены реконструкции градирен па трех объектах: водооборотньгй цикл ВВЦ павильон №20 г. Москва; Лпкероводочпый завод «Стумбрас» г. Каунас, Литва; ГУП СКТБЭ г. Москва.

Методика расчета градирни с учетом выравнивания поля скоростей принята к использованию при реконструкции градирен СК-400 на Литовском химическом предприятии «АХЕМА». Получен акт о внедрении методики.

На Всероссийском конкурсе молодых ученых и специалистов «Чистая вода» проходившем с октября 2008г. по январь 2009г., при поддержке Государственной думы РФ и ВПП «Единая Россия», по результатам диссертационной работы автору присужден диплом лауреата в номинации «Экологическая безопасность систем водоснабжения и водоогведения».

выводы

1. Разработана конструкция повои геликоидио-структуриой насадки типа ПН-1Д, ПН~2Дкк, ПН-2Дкд, П11-2Дш, ПН-ЗД из полимерных гелигсоидных элементов. Конструкции насадок защищены патентами.

2. Разработана конструкция новых каплеотбойных устройств геликоидного типа ПКУ-1 и ПКУ-2.

3. Проведены гидродинамические и термические испытания ПН-1Д, Г1Н-2Дкк, ПН-2Дкд, ПН-2Дш, ПН-ЗД на опытных стендах. Изучено: влияние геометрии укладки геликоидных элементов в блоке насадки (дистанция между соседними элементами; перфорация геликоидных элеменюв) а гак же влияние нагрузки по жидкости и по газу. Установлен диапазон устойчивой работы различных насадок в аппаратах испарительного охлаждения. Получены расчетные зависимости для оценки гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадки, а так же числа Меркеля Me в диапазоне нагрузок по газу: от 0 до 2,0 м/с и по жидкости: от 0 до 11 м /(м'час).

4. Исследован процесс распределения жидкости в объеме новой насадки. Установлено свойство насадки типа ПН-2Д и ПН-ЗД оказывать эффективное перераспределяющее действие жидкости по всему объему блока насадки даже при единичном точечном первоначальном орошении блока. По своему перераспределяющему действию насадка типа Г1Н-2Д в 2,57 раза превосходит известную структурную насадку intalox фирмы Norton.

5. Проведены гидродинамические испытания и определение эффективности работы новых гсаплеотбойников типа ПКУ-1 и Г1КУ-2. Получены расчетные зависимости для оценки гидравлического сопротивления и эффективности работы.

6. Разработана физическая модель распределения газа в действующей градирне СК-400.

7. Получено уравнение обобщенного статически представленного профиля скорости в оросительном пространстве градирни.

8. Получены расчетные зависимости для прогнозирования соотношения удельных расходов воздушного потока в двух характерных зонах поперечного сечения оросительного пространства градирни с различной геометрией укладки.

9. Разработана методика увеличения эффективности процесса испарительного охлаждения в градирне за счет выравнивания профиля скорости в попёречном сечении оросительного пространства путем использования блоков насадки с различной геометрией и различным гидравлическим сопротивлением.

10. Разработана методика снижения капельного выноса из градирни за счет выравнивания профиля скорости в поперечном сечении каплеулавливающего пространства путем установки каплеотбойных устройств с различным живым сечением в соответствии с поликанальной моделью аэродинамики.

11. Разработана новая конструкция градирни, па основе двухзонной гидродинамической структуры и защищена патентом на изобре1ение.

12. Проведены реконструкции градирен на различных промышленных площадках с применением новой методики расчета и разработанных типов насадок.

1. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84).

2. Пономаренко B.C. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие / B.C. Пономаренко, Ю. И. Арефьев. Под общей ред. B.C. Пономаренко//М.: Энергоатомиздат: 1998г., 376 стр.

3. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. М.: Госэнергоиздат, 1957.

4. American standard ATP-127/ /Cooling technologies institute, USA. Электронный ресурс: http:// vvvvvv.cti.com

5. Лаптев А.Г. Устройство и расчет промышленных градирен/ А.Г. Лаптев, И.А. Ведьгаева. // Казань, КГЭУ, 2004.

6. Бузпик В.М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л: Судостроение, 1969 г.

7. Киприков В.А. О классификации современных методов интенсификации конвективного теплообмена при вынужденном движении (без фазовых переходов) // Теор. Основы хим. Технологии 1991. Т.25.№1.С. 139-143.

8. Hempel Z. Anal Chem., 1881, 20. р.502

9. Maerker-Delbruck. Spiritus Fabrication, 1908, p.813

10. Пат № 6228. Великобритания/Теиломассообменная насадка.

11. Perry Tohn. П. Chemical Engineering Handbook, Fist Edition, London, 1934 r.

12. Амелин Л.Н. Характеристика промышленных насадок для ректификации термически нестойких веществ/ Л.Н. Амелин, A.M. Кашников, О.П. Титкова. НИИТЭХИМ, М., 1972 г.

13. Олевский В.М. Насадочные и роторные колонные аппараты/ В.М. Олевский, А.Б. Тютюнников // Доклады 3-ей Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, г. Северодонецк, 9-1 1. X, 1973, М., ОНТИ ГИАП, 115.

14. Шервуд Т. Массопередача / Т. Шерву, Р. Ппгфорд , Ч. Уилкп, М., Химия, 1982 г.

15. Гладильщикова C.B. Насадки массообмеиных аппаратов для нефтепереработки и нефтехимии / C.B. Гладильщикова, В.А. Щелкунов, С.А. Круглов, Ю. К. Молоканов // М: Хгшпром., 1982, № 11, 23

16. Колев Н. Насадочные устройства / Н. Колев, К. Винклер // М: Химпром., 1986, № 8, 41

17. Гельперин Н.И. Дистилляция и ректификация/ Госхимиздат, М., 1947 г.

18. Перри Дж. Справочник инженера-химика, Л., Химия, 1969 г.

19. Айнштейн В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов // Книга 2, М.: Химия, 2000 г., 1760 стр., стр. 917.

20. Сухов Е.А. Определение эффективности работы водоуловительных устройств градирен / Е.А. Сухов, М.И. Румянцева // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1986, Том 192, стр.43-46.

21. Жестковский Ю.Н. Лабораторные и натурные исследования водоуловительных устройств градирен / Ю. ГТ. Жестковский, Ю.С. Иедвига, М.И. Румянцева// Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1980, Том 143, стр.24-30.

22. A.c. 901810 СССР. Водоуловитель поперечноточной градирни/ Недвига Ю.С. F28- F25/00: F28C1/00, Б.И. № 4, 1982г.

23. Кузнецова H.A. Реконструкция градирни с подвижной насадкой / H.A. Кузнецова H.A., A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен // Химическая техника. №12, 2005г., стр.26-27.

24. Пономаренко B.C. Технологическое оборудование градирен / Электрические станции. 1996г., № 11, стр. 19-28

25. Сухов Е.А. Гидроаэротермические исследования современных пластмассовых конструкций оросительных устройств градирен / Е. А. Сухов,

26. В.И. Шишов // Известия В НИИ Г им. Б.Е.Веденеева. Гидравлика гидротехнических сооружений. СПб. ЮОО.том 236, стр.214-218.

27. Рябушеико A.C. Регулярная металлическая насадка для осуществления процессов тепло- и массообмена при непосредственном контакте фаз/ A.C. Рябушег-гко, A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен// Химическое и нефтегазовое машиностроение- 2006 №6 - с 14-15.

28. Каган A.M. Регулярная металлическая насадка для градирен и колонных аппаратов/ А. М. Каган, A.C. Пушнов, Г1.М. Осипов, Г.Б. Мызенков, В.М. Буравлев//Химическая техника. 2005, № 2.

29. Дмитриева Г.Б. Эффективные конструкции структурированных насадок для процессов тепломассообмена/ Г. Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И. Клюшенкова, A.C. Пушнов// Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2005, №8.

30. Каган A.M. Эффективная регулярная насадка из полимерного материала для осуществления процессов тепломассообмена при непосредственном контакте фаз/ A.M. Каган, A.C. Пушггов, Г.Б. Мызенков, П.М. Осипов, В.М. Буравлев // Химическая техника, 2004, №7.

31. Коморович Т. Высокоэффективные кольцево-сгруктуные насадки/ Т. Коморович, Я. Магера, Д.А. Баранов, М.Г. Беренгартен // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2001, №8.

32. Рамм В.М.Абсорбция газов / М.: Химия, 1966, с.471.

33. Кузнецова, H.A. Реконструкция градирни с подвижной насадкой / H.A. Кузнецова, A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен // Химическая техника. -2006.-№1.-С. 24-25.

34. Гордин И.В. Резервы экономии электроэнергии в системах оборотного водоснабжения / Промышленная энергетика. 1983. № 4.

35. Пат. 2099133 Российская Федерация, МТТК 6: В 01Д 19/32, 35/04, 8/00, от 07.03.95

36. A.c. 1295187 СССР, AI МПК: F 28 С 1/02, F 28 F 25/08 от 07.03.87г.)

37. A.c. 1212522 СССР, ВО 1D 53/20

38. Пат. 4643853 США, НКИ: 261-112 от 17.02.87

39. Пат. 2188706 Российская Федерация, МП К 7 В 01 J 19/32, В 01 F 3/04 от 10.09.02

40. A.c. 1760304 СССР, AI, F 28 F 25/08 от 10.05.1990

41. Пушнов A.C. Характеристики эффективных геликоидно-структурных насадок для испарительного охлаждения/ Пушнов A.C. Каган A.M. Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C. Шишов В.PI. // Химическая промышленность сегодня 2007 - №3 - с 33-40.

42. Пушнов A.C. Эффективные каплеотбойные устройства из полимерных и металлических материалов для тепло- и массообмениых аппаратов/ Пушнов A.C., Каган A.M., Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C., Шишиов В.И. // Химическая техника 2007 - №5. -с 34-39.

43. Багатуров С. А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации / Химия, М., 1974, 440 с.

44. Кафаров В.В. Основы массопередачи / 3-е изд. М.: Высшая школа, 1979г.

45. Дытнерский, Ю.И. Гидродинамические исследования в аппаратах пленочного типа / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов // Сб. науч. тр. «Процессы химической технологии. Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред. М.Е. Позина М.-Л.: Наука, 1965. - С. 25 - 3 I.

46. Жаворонков, Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах / М: Советская наука, 1944. — 224 с.

47. Олевскип, В.М. Пленочная тепло-и массообменная аппаратура (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии) / В.М. Олевский, В.Р. Ручинскпй, A.M. Кашннков, В.И. Чернышев под ред. В.М. Олевского // М.: Химия, 1988. 240 с.

48. Fair, J. R. Distillation Columns Containing Structured Packing / J. R. Fair, J. L. Bravo // Chem. Eng. Progress. 1990. - V. 86, No. 1. - P. 19-29.

49. Bravo, J. L. Pressure Drop in Structured Packings / J. L. Bravo, J. A. Rocha, J. R. Fair // Hydrocarbon Process. 1986. - V. 56, No 3. - P. 45-53.

50. Olujic, Z. Stretching the Capacity of Structured Packings / Z. Olujic, H. Jansen, B. Kaibel, T. Rietfort, E. Zich // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. - V. 40, No. 26.-P. 6172-6180.

51. Fair, J. R. Structured packing performance—Experimental evaluation of two predictive models / J. R. Fair, A. F. Seibert, M. Behrens, P. P. Saraber, Z. Olujic // lnd. Eng. Chem. Res. 2000. - V. 39, No. 6. - P. 1788-1796

52. Тительман JT.H. Исследование поперечной неравномерности потоков газа if жидкости в промышленных насадочных абсорберах / Л.И. Тнтельман, Дин Вэй, Ю.В. Аксельрод, В.В. Дильман //Химическое и нефтяное машиностроение, 1970, № 6, с. 15-18.

53. Арефьев Ю.И. Водораспределительные устройства градирен / Ю.И. Арефьев, B.C. Пономаренко //Водоснабжение и санитарная техника, 1996, № 2, с.14-17.

54. KGMTIG-1 2М0503Е / Copvright 2003 Koch Glitsch, LP

55. Тимонин A.C. Машины и аппараты химических производств: Учебное пособие для вузов/, А.С. Тимонин, Б.Г.Балдин, В.Я.Борщев, Ю.И.Гусев и др./ГГод общей редакцией А.С.Тимопнна.- Калуга: Издательство Н.Ф.Бочкаревой. 2008 872с.

56. Туманова Е.Ю. Совершенствование конструкции распределителя жидкости для колонных аппаратов. Автореф. дис. кандидата тех. наук. Уфимский государственный нефтяной технический университет. Уфа, 2005.

57. Дмитриева Г.Б. Эффективные конструкции структурированных насадок для процессов тепломассообмена / Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И., А.С. Пушнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2005, № 8, с. 15-17.

58. Products and Technologies. Chinese Chemistry engineering company. Электронный ресурс: http:// www.zehua-chem.com

59. Tognotti L. PERFORMANCE OF WATER DISTRIBUTION SYSTEMS IN A PILOT COOLING TOWER/THE COOLING TOWER AND SPRAYING POND SYMPOSIUM/ Tognotti L., Giacomelli A., Zanelli S.,

60. Bellagamba В., Lotti G., Mattachini F. Leningrad, USSR, May 29-June 2, 1990, p.c3-l-c3-9.

61. VRR-5104-30e-VIFF/90 DS, RASCH1G AG, Prinited in Germany

62. Архаров И.А. Моделирование процессов тепломассообмена на регулярных насадках колонн дистилляционньгх установок / H.A. Архаров, Е.С. Навасарян //Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2006, № 9, с.22-25.

63. Дмитриева Г.Б. Расчет гидродинамических параметров регулярных структурированных насадок / Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И. Клюшенкова, A.C. Пушнов //Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2005, № 12, с.5-9.

64. Булаткин М.М., Серов A.B., Витковская Р.Ф., Терещенко Л.Я., Каган A.M., Пушнов A.C. Регулярная насадка для тспломассообменных аппаратов. ВО 111 9/30, Б.И. № 10, 1991г.

65. Жестковский Ю.Н. Лабораторные и натурные исследования водоуловительных устройств градирен / Ю.Н. Жестковский, Ю.С. Недвига, М.И. Румянцева // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1980, Том 143, стр.24-30.

66. Призма решетчатая ПР-50 для оросителей и водоуловнтелей градирен ТУ 3113-001-02495477-97, М.: ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО, 1997г.

67. Atilla Plaganyi. Complex development of cooling towers. International Association for Hydraulic Research. 7,h COOLING TOWER AND SPRAYING POND SYMPOSIUM, Leningrad, USSR, May 29-June 2, 1990, cl0-I-cl0-l I.

68. Проспект ООО «ПОЛИМЕРХОЛОДТЕХНИКА», г.Казань, 2005г.

69. Оросители, водоуловители и разбоызгивающие сопла из полимеров в конструкциях градирен. М.: ВНИИНТПИ, 1991

70. A.c. 901810 СССР, Недвига Ю.С. Водоуловитель поперечноточной градирни / F28-F25/00: F28C1/00, Б.И. № 4, 1982г.

71. Рябушснко A.C. Регулярная металлическая насадка для осуществления процессов тепло и массообмена при непосредственном контакте фаз/ A.C. Рябушепко, A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен// Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. № 6, с. 14-15.

72. Пушнов A.C. Реконструкция малогабаритных вентиляторных градирен/ A.C. Пушнов, A.M. Каган, A.C. Рябушенко // Химическая техника. 2005. № 1 1, с. 17

73. Hoffmann J.E. Analysis of heat mass and momentum transfer in the rain zone of a natural draft counterflovv cooling tower/ J.E.Hoffmann, D.G.Kröger// 7th COOLING TOWER AND SPRAYING POND SYMPOSIUM, Leningrad, USSR, may 29-June 2, 1990. P.A10-1^-Al 0-8

74. Israel Ziiniga — Gonzalez. Modelling heat and mass transfer in cooling towers with natural convection. Summary of dissertation. Czech Technical University in Prague, faculty of mechanical engineering. Prague. 2005. 23 S.

75. Недвнга Ю.С. Натурные исследования работы разбрызгивающих форсунок с гпдровентнляторами на градирне № 5 ТЭЦ-22 АООТ «МОСЭНЕРГО»/ Ю.С. Недвига, К.В. Пилнпенко // Известия ВНИИГ пм.Б.Е.Веденеева. 2000, Т.26.,с.248-253

76. Гладков В.А., Вентиляторные градирни / В.А. Гладков, Ю.И. Арефьев, B.C. Пономаренко // . М.: Стройиздаг, 1976. 150 с.

77. Гончаров A.B. Натурные исследования башенной брызгальной градирни ТЭЦ Волжского автозавода / Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева, СПб, 2000, Т.236.,с.242-247

78. Grange J.L. A computer code for particular operating conditions of wet cooling towers. 7th COOLING TOWER AND SPRAYING POND SYMPOSIUM, Leningrad, USSR, may 29 June 2, 1990. P.C28-KC8-1 1

79. Буланнна Э.В. Башенные протпвоточные градирни высокой производительности / Э.В. Булаиина, В.А. Морозов, Е.А. Сухов // Известия ВНИИ гидротехники, JL, 1972, т. 100, с. 135-145

80. Вишнякова И.В. Моделирование процесса охлаждения оборотной воды и реконструкция промышленных градирен/ Автореферат диссертации па соиск.уч.степени кандидата техн.паук, КГТУ, Казань, 200, 16с.

81. Наумов Ю.Б. Двухзонная модель аппаратов с неподвижным зернистым слоем/ Ю.Б. Наумов, И.И. Гельперин, A.C. Пушнов, Н.И. Новикова, Э.А. Новиков, A.M. Каган // Химическая промышленность, 1986, №8, сЛ 5-17

82. Гельперин И.И. Оценка стабилизации профиля скорости газового потока в неподвижном зернистом слое/ И.И. Гельперин, A.M. Каган, A.C. Пушнов, В.Ю. Роллоф // Химическая промышленность, 1983, № 8, с.22-25

83. Пушнов A.C. Влияние структуры укладки зерен шаровой формы в цилиндрических аппаратах на газораспрделеиие в них/ A.C. Пушнов, Ю.Б. Наумов, A.M. Каган, И.И. Гельперин, Л.Я. Пищик // Теплоэнергетика 1986, № 8, с.70-72

84. Каган A.M. Профиль скорости газового потока в аппаратах с неподвижным зернистым слоем/ A.M. Каган, Ю.А. Сергеев, A.C. Пушпов,

85. И.И. Гельиерин // Теоретические основы химической технологии, 1987, т.21, с.130-133.

86. Пушнов A.C. Влияние неоднородности порозности зернистого слоя на газораспределение в многогрубпых аппаратах / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. № 8, с. 9-10

87. Бришанский В.М. Сопротивление при движении воздуха через слой шаров. в кн.: Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах / М.-Л.: Госэнергопздаг, 1958, с.70-74

88. Бесков B.C. Моделирование каталитических процессов и реакторов/ B.C. Бесков, В. Флокк // М.: Химия, 1991, 256 с.

89. Ergun S. Flow through Packed Columns // Chemical Engineering Progress. 1952. V. 48. № 2. p.89-94.

90. Еельперин И.IT. Развитие аэродинамических исследований неподвижного зернистого слоя/ И.И. Еельперин, A.M. Каган // Химическая промышленность, 1984, № 12, с.741-746

91. Аэров М.Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем/ М.Э. Аэров, О.М. Тодес// Л.: Химия, 1968, 510 с.

92. Риман И.С. Изменение с помощью сеток профиля, скоростей в каналах переменного сечения.- В кн.: Промышленная аэродинамика/ М.: Оборонгиз, 1960, вып.20, с.216-238

93. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов (подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов)/ М.: Машиностроение, 1983,351 с.

94. Пушнов A.C. Газораспределение в контактных и адсорбционных аппаратах с неподвижным зернистым слоем. Диссертация на соискание ученой степени кандидата тех. наук/ М.: ЕИАП, 1987, 150 с.

95. Krasovickij J. AERODYNAMISCHE VERFAHREN ZUR ERHÖHUNG DER LEiSTUNGSERZEUGUNG DER ENTSTAUBUNG/ Krasovickij J. , Baltrenas P., Kolbeschkin В., Dobrosotskij V., Koltsov G.// Litva , 351 s.

96. Кураев A.A. Избранные главы механики жидкости и газа: Учебное пособие./ A.A. Кураев, В.В. Ларичкин, С.Д. Саленко // Новосибирск: Издательство НГТУ, 2004, 140 с.

97. Берман Л.Д. Брызгальные устройства для охлаждения циркуляционной воды ТЭС и АЭС / Теплоэнергетика, 1979, № 3, с.71-75

98. Рябушенко A.C. Градирни в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий / Химическая техника. 2004. № 10, с. 31-33.

99. Беспалов A.B. Расчет гидравлического сопротивления ВПЯМ для газофазных процессов/ A.B. Беспалов, И.Н. Татаринова, C.B. Прокудин, В.Н. Грунскпй, А.И. Козлов // Химическая промышленность сегодня. 2007, № 2, с.44-49.

100. Сергеев С.П., Стохастические коэффициенты переноса и силы межфазного взаимодействия в неподвижном зернистом слое/ С.П. Сергеев, В.В. Дильман// Теоретические основы химической технологии, 1986, т.20, № 1, с. 19-27

101. Baltrenas. P. Mathematical simulation of solid particle dispersion in the air of Vilnius city/ Baltrenas, P.; Morkiiniene, J.; Vaitiekiinas, P.,// J.Env. Eng. and Land. Manag, 2008, 16(1): 15-22.

102. Baltrenas, P. Autoinobiliq. ismctamu duju sklaidos modeliavimas/ Baltrenas, P.; Vaitekünas, P.; Vasarevicius, S.; Jordaneh, S./l , J. Env. Eng. and Land. Manag. 2008, 16(2) : 65-75.

103. Пушнов A.C. Возможности совершенствования аэродинамики градирен/ A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен, A.C. Рябушенко //Химическая промышленность, СПб, № 8, с.382-402.

104. Zuniga-Gonzalez I. Modeling heat and mass transfer in cooling towers with natural convection. Summary of dissertation. Czech Technical University in Prague, faculty of mechanical engineering. 2005, Prague. 23s.

105. Пушнов A.C. Локальные водооборогные системы охлаждения компрессорных станций/ Пушнов A.C. , Беренгартен., Рябушенко A.C. // Компрессорная техника и пневматика 2005 - №8 - с 24-27.

106. Идельчпк И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов)/ М.: Машиностроение. 1983. 351 с.

107. Арефьев Ю.И. Экологические аспекты капельного уноса воды из градирни/ Ю.И. Арефьев, Л.П. Беззатеева //Водоснабжение и санитарная техника. М., № 2, с.27-28.

108. Пушнов A.C. Эффективные каплеотбопные устройства из полимерных и металлических материалов для тепло- и массообменных аппаратов/ Пушнов A.C., Каган A.M., Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C., Шишиов В.И. // Химическая техника 2007 - №5. -с 34-39.

109. Пушнов A.C. Рекомендация по оптимальной раскладке секций каплеотбойных устройств/ Беренгартен М.Г., Рябушенко A.C.// Химическая техника-2007 №12.-с 13-14.

110. Недвига Ю.С. Натурные исследования работы разбрызгивающих форсунок с гидровентиляторами на градирне № 5 ТЭЦ-22 АООТ «Мосэнерго»/ Недвига Ю.С., Пилипепко К.В.// Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. СПб, Том 236, с.248-253.

111. Витковская Р.Ф. Разработка и исследование полимерных волокнистых катализаторов и контактных элементов для ресурсосбережения и охраны окружающей среды. Диссертация па соискание уч. степени доктора гехн. наук. СПб: СПб ГУТиД, 2005г., 300с.