Совершенствование тепло-диффузионных аппаратов на базе математического моделирования температурных полей : на примерах аппаратов производства монометиланилина и изолирующих дыхательных аппаратов

• Автор: Филатова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 219 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЗАДАЧИ ВЫБОРА ТЕПЛО-ДИФФУЗИОННЫХ АППАРАТОВ

1.1. Математическое моделирование температурных полей в теплообменных аппаратах

1.2. Теплообменное оборудование технологической схемы синтеза моно-метиланилина (ММА)

1.3. Контактные аппараты синтеза ММА

1.4. Регенеративный теплообменник изолирующего индивидуального дыхательного аппарата (РТ ИИДА)

1.5. Постановка задач исследования

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ТЕПЛО-ДИФФУЗИОННЫХ АППАРАТОВ
2.1. Структуры локальных областей теплообменных аппаратов
2.2. Линейная задача нестационарной теплопроводности для двухслойного неограниченного полого цилиндра
2.3. Линейная задача нестационарной теплопроводности для однослойного неограниченного полого цилиндра
2.4. Линейная задача стационарной теплопроводности для однослойного ограниченного полого цилиндра
2.5. Дифференциальное уравнение переноса тепла потоком жидкости, движущейся в режиме идеального вытеснения по каналу
2.6. Линейная задача стационарной теплопроводности для сплошного ограниченного цилиндра
2.7. Линейная задача нестационарной теплопроводности для тонкой пластины

Глава 3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
3.1. Постановка и решение задачи энергосбережения в узле контактирования производства ММА
3.1.1. Описание процесса парциальной конденсации многокомпонентной парогазовой смеси
3.1.2. Алгоритм расчета фазового состава потоков многокомпонентных

смесей и температурного поля конденсатора (испарителя)
3.1.3. Тепловой расчет теплообменников узла контактирования
3.1.4. Расчет экономического эффекта модернизации узла контактирования технологической схемы производства ММА
3.2. Постановка и решение задачи энергосбережения на стадиях ректификации водно-метанольной смеси (ВМС) и ММА
3.2.1. Тепловой расчет подогревателя исходной смеси на стадии ректификации ВМС
3.2.2. Тепловой расчет подогревателя исходной смеси на стадии ректификации ММА
3.2.3. Расчет экономического эффекта модернизации узла ректификации технологической схемы производства ММА
3.2.4. Варианты эффективного использования тепловой энергии легколетучих компонентов в дефлегматорах ректификационных колонн
3.3. Поверочный тепловой расчет теплообменного оборудования технологической схемы производства ММА повышенной производительности
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ КОНТАКТНОГО АППАРАТА
СИНТЕЗА ММА
4.1. Особенности процесса контактирования и регенерации
катализатора

4.2. Постановка задачи оптимизации конструктивных параметров контактного аппарата
4.3. Математическая модель температурного поля контактного аппарата
4.4. Алгоритм решения задачи оптимизации конструкции контактного аппарата
4.5. Анализ результатов решения задачи оптимизации конструкции контактного аппарата
Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГЕНЕРАТИВНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ИЗОЛИРУЮЩЕГО ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
5.1. Математическая модель температурных полей РТ ИИДА
5.2. Описание экспериментальной установки
5.3. Методика проведения экспериментальных исследований
5.4. Обработка результатов эксперимента и определение коэффициентов теплоотдачи
5.5. Особенности алгоритма расчета нестационарных температурных полей РТ ИИДА
5.6. Анализ результатов расчета РТ ИИДА
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет коэффициентов теплоотдачи
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Определение характеристик многокомпонентной смеси
продуктов контактирования и исходной смеси
ПРИЛОЖЕНИЕ В Листинг программы расчета теплообменного аппарата для многокомпонентных смесей

— выбор рациональных параметров регенеративного теплообменника индивидуального дыхательного аппарата.
Таким образом, данная диссертационная работа посвящена изучению намеченного круга проблем, разработке методов их решения, анализу полученных результатов математического моделирования теплообменных аппаратов и протекающих в них процессов, а также внедрению предложенных решений с целью совершенствования аппаратурного оформления.