Анотація до роботи:

Живиця В.І. Науково-технічні основи створення контактних дисперсних високошвидкісних охолоджувачів для аміачних холодильних установок. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.14 – холодильна та кріогенна техніка, системи кондиціонування. - Одеська державна академія холоду, - Одеса, 2004.

Дисертація присвячена розробці науково-технічних основ підвищення ефективності холодильного устаткування шляхом застосування двофазних струминних апаратів з ефектом теплової компресії як охолоджувачів потоків перегрітої аміачної пари та її сумішей з рідким мастилом. У роботі наведено результати дослідження апаратів контактного дисперсного високошвидкісного охолодження для зняття перегріву аміачної пари при міжступеневому стискуванні, охолодження потоку суміші пари та рідкого мастила у ґвинтовому компресорі. Доведено, що використання здобутих результатів визначає нові конструктивно-схемні рішення, які підвищують безпеку експлуатації, енергетичну ефективність промислового багатоступеневого аміачного холодильного обладнання. Результати роботи використовуються в вітчизняній холодильній промисловості, країнах СНД, за кордоном, в навчальному процесі, шляхом наведення відповідної інформації у двох виданнях підручника для студентів вищих навчальних закладів - “Холодильні установки” і при використанні у лекційних курсах, курсовому та дипломному проектуванні, вони також використані у довіднику з теплообмінної апаратури холодильних установок.

1. У дисертації вирішено важливу для холодильної техніки науково-прикладну проблему - створено науково-технічну базу проектування високоефективних і безпечних контактних дисперсних високошвидкісних охолоджувачів парових і паромастильних потоків. Розроблено і реалізовано концепцію створення малоємних (з дозованим заправленням) промислових аміачних холодильних установок нового покоління, що використовують такі охолоджувачі.

2. На основі аналізу результатів власних досліджень, тривалої практики експлуатації охолоджувачів у холодильній промисловості України і за рубежем установлено, що усталена робота контактних дисперсних високошвидкісних охолоджувачів спостерігається у всьому діапазоні тиску і температур, характерних для промислових аміачних двоступінчастих холодильних установок помірного холоду, у тому числі оснащених гвинтовими мастилозаповненими компресорами як ступені низького тиску.

3. Проведені експериментальні дослідження і розрахунки за допомогою розроблених математичних моделей показали, що застосування контактних дисперсних високошвидкісних охолоджувачів для зняття перегріву пари в двоступеневих холодильних установках, які працюють у діапазонах температур кипіння 223...243 К и конденсації 293...333 К, забезпечує підвищення холодильного коефіцієнта на 3...5 % як результат виключення втрат тиску при барботажі і підвищення тиску потоку за рахунок ефекту теплової компресії.

4. Встановлено, що настання стійкого дисперсного краплинно-зваженого режиму відбувається при швидкостях, що відповідають числам М > 0,2, у діапазоні витрат упорскуваного рідкого аміаку, які обумовлені режимами роботи двоступеневих холодильних установок і складають 26...32 % від масових витрат охолоджуваного парового потоку, причому зміна витрат у зазначених межах і при зазначених швидкостях істотного впливу на режим течії не має. Виявлені закономірності впливу швидкісного і витратного факторів на режими течії охолоджуваного потоку треба використовувати при проектуванні проточної частини охолоджувачів.

5. Розроблено типові схемно-конструктивні рішення контактних дисперсних високошвидкісних охолоджувачів для двоступеневих холодильних установок з індивідуальним охолоджувачем, із загальним охолоджувачем і загальним віддільником рідини, з індивідуальними охолоджувачами і загальним віддільником рідини; установок, що працюють за компаундною схемою з індивідуальними охолоджувачами і загальним циркуляційним ресивером, із загальним охолоджувачем і роздільною системою упорскування і загальним циркуляційним ресивером; сезонного трансформування агрегатів одноступеневого стискування на виробництво низькотемпературного холоду за схемою двоступеневого стискування; охолодження паромастильної суміші після гвинтового мастилозаповненого компресора в якості ступеня низького тиску перед її надходженням у мастиловідділювач; охолодження потоку аміаку, що нагнітається, перед його надходженням у конденсатор. Розроблений типорозмірний ряд охолоджувачів для найчастіше використовуваних схем застосування в промислових аміачних холодильних установках.

6. Техніко-економічне порівняння розроблених типів апаратів із традиційними рішеннями показує, що при їхньому використанні досягається зниження металоємності і габаритів приблизно на два порядки, істотно зростають надійність і безпека експлуатації всієї холодильної установки.

7. Запропонована узагальнена класифікація двофазних струминних апаратів зі зміною агрегатного стану одного з взаємодіючих потоків дозволяє систематизувати відомі принципи дії і створювати шляхом їхньої комбінації апарати КДВО різного функціонального призначення для промислових аміачних холодильних установок.

8. Вірогідність результатів дисертаційного дослідження підтверджена задовільним узгодженням розрахункових даних з даними, отриманими при експериментальних і промислових випробуваннях, збереженням установлених закономірностей у широкому діапазоні зміни режимних і конструктивних параметрів об'єктів дослідження, позитивними результатами багаторічної експлуатації розроблених апаратів у складі холодильних установок у нашій країні, а також у країнах ближнього і далекого зарубіжжя. Крім того, вірогідність підтверджується повторюваністю результатів, одержуваних незалежними вітчизняними і закордонними дослідниками для різних установок, експлуатованих у різних умовах

9. Наукове значення роботи полягає у встановленні умов виникнення і стійкого протікання КДВО з ефектом теплової компресії, закономірностей впливу на нього швидкісних і температурних факторів, створенні на їхній основі теоретичної бази проектування високоефективних і безпечних охолоджувачів перегрітих потоків для малоємних (з дозованим заправленням) промислових аміачних холодильних установок нового покоління. Виходячи з установлених закономірностей розроблені методологічний підхід і методи вирішення проблеми підвищення ефективності аміачних холодильних установок як задачі керування процесом контактного дисперсного високошвидкісного охолодження потоків аміачної пари та її сумішей із мастилом, що і були покладені в основу концепції створення малоємних (з дозованим заправленням) промислових аміачних холодильних установок нового покоління.

10. Результати роботи є основою для подальшого розвитку наукових досліджень у напрямку створення холодильної техніки нового покоління, відкриваються реальні можливості для створення малоємних систем (з дозованим заправленням), зокрема, суднових холодильних установок, що надійно працюють в умовах хитавиці судна, мобільних систем, установок, які працюють в умовах дефіциту або повної відсутності охолоджувальної води, систем періодичного обслуговування.

11. Результати роботи за період з 1982 року по теперішній час вже успішно використані для 57 різних холодильних систем із загальною чисельністю апаратів КДВО приблизно 250...300 штук у нашій країні і за кордоном. Накопичений досвід дозволяє рекомендувати використання здобутих у роботі результатів для щойно споруджених і реконструйованих холодильних систем із метою підвищення їх енергетичної ефективності, екологічної й експлуатаційної безпеки, покращення масоґабаритних показників вузлів проміжного охолодження, спрощення пуску, зупинки й автоматизації всієї холодильної системи.

Публікації автора:

1. Долинский А.А., Басок Б.И., Чумак И.Г., Живица В.И. Технологии в холодильной технике на основе принципа дискретно-импульсного ввода и трансформации энергии // Промышленная теплотехника. – 2002. – том 24, № 4. – С.57-63. .

2. Живица В.И. Анализ процессов в промежуточном охладителе на основе термопрессора // Холодильная техника и технология.- 2001.- № 1 (70).- С 13-15.

3. Живица В.И. Интенсификация процессов в контактных охладителях аммиачных холодильных установок // Холодильная техника и технология.- 2002.- № 2 (76).- С. 24-28.

4. Живица В.И. Использование тепла сжатия в многоступенчатых холодильных установках // Сборник трудов Кременчугского политехнического университета «Проблемы создания новых машин и технологий». - Кременчуг, 2001.- №2.- С. 11-14.

5. Живица В.И. Моделирование процессов в контактных охладителях аммиачных холодильных установок // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету (Наукові праці Кременчуцького політехнічного університету).- 2002.- Випуск 1 (12).- С. 370-373.

6. Живица В.И. Повышение эффективности работы промежуточных охладителей // ЦНИИТЭИмясомолпром.: Москва. 1981. – 20 с.

7. Живица В.И. Применение термопрессорных устройств в охлаждающих системах производственных холодильников // ЦНИИТЭИмясомолпром.- Москва.- 1989.- 33с.

8. Живица В.И. Промежуточные охладители с термопрессором для двухступенчатых аммиачных холодильных установок // Холодильная техника. – 2002.- № 5.- С.18-20.

9. Живица В.И. Сравнение технико-экономических показателей аппаратов контактного дисперсного динамического охлаждения // Холодильная техника и технология.- 2003.- № 6 (87).- С 12-15.

10. Живица В.И. Узлы промежуточного охлаждения для аммиачных холодильных установок, работающих по компаундной схеме // Холодильная техника и технология.- 2003.- № 5 (85 ).- С. 13-16.

11. Живица В.И. Устройства для ввода жидкого аммиака в охладители с термопрессором // Холодильная техника.- 2003.- № 1.- С.10-12.

12. Живица В.И. Экспериментальное исследование впрыскивающего охладителя аммиачной паромасляной смеси // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету (Наукові праці Кременчуцького політехнічного університету). – 2003.- Випуск 1(18).- С. 170 –173.

13. Живица В.И. Экспериментальное исследование явления тепловой компрессии в двухступенчатой аммиачной холодильной установке // Холодильная техника и технология. -2003.- № 1(81).- С. 34-38.

14. Живица В.И. Эффект тепловой компрессии для аммиачной холодильной установки // Сборник трудов Одесского политехнического университета.- 2001.- № 2 (14).- С. 77-81.

15. Живица В.И., Богач А.Н., Штельмах О.Н. Проблемы охлаждения масла в винтовых компрессорах // Холодильная техника № 1, 1990.- С. 29-31.

16. Живица В.И., Кириллов В.Х., Чумак И.Г. Математическое моделирование испарения капли аммиака в высокоскоростном потоке собственного перегретого пара // Холодильная техника и технология. – 2004. - № 2 (88).- С.26-32.

17. Живица В.И., Когут В.Е. Коробань И.А. Промежуточный охладитель-термопрессор для агрегата АД-260 // Холодильная техника № 6, 1985, - С. 36-37.

18. Живица В.И., Когут В.Е. Совершенствование промежуточного охлаждения в холодильных установках // Холодильная техника и технология, № 43, 1986.- С. 8-10.

19. Живица В.И., Паламарчук В.В., Зачко И.Е., Коган Я.И. Опыт эксплуатации промежуточного охладителя-термопрессора // Холодильная техника №3, 1982.- С. 48-49.

20. Живица В.И., Чумак И.Г. Динамические характеристики зоны регулирования уровня в ресиверах холодильных установок // Холодильная техника и технология.- 2001.- № 2 (71). - С. 8-12.

21. Живица В.И., Чумак И.Г. Струйные аппараты с изменением агрегатного состояния потоков // Холодильная техника и технология.- 2001.- № 4 (73).- С.10-15.

22. Холодильная установка: А. с. 1533433 СССР, МКИ F 25 B 1/10 / И.Г. Чумак, В.И. Живица, В.Е. Когут, В.И. Шахневич, А.В. Гордиенко, А.Н. Богач (СССР).- № 4210184/23-06; Заявлено 16.03.87; Зарегистр. 1.09.89;

23. Холодильная установка: А. с. 1815535 СССР, МКИ F 25 B 1/00, 43/00 / В.И. Живица, А.Н. Богач, О.Н. Штельмах (СССР).- № 4730637/06; Заявлено 16.08 89; Опубл.15.05.93, Бюл. № 18. – 2 с.

24. Холодильная установка: А.с. 1545042 СССР, МКИ F 25 B 1/10 /А.Н. Богач, В.И. Живица, В.Е. Когут, А.В. Гордиенко, А.Я. Шехтер (СССР).- № 4290416/23-06; Заявлено 27.07.87; Опубл. 23.02.90, Бюл. № 7 – 2 с.

25. Zhyvytsya V.I. Thermopressor as an intercooler // Scandinavian Refrigeration No 3, 1985.- P.P. 117-120.

Особистий внесок в основні роботи, що написані в співавторстві:

[1] – приклади використання принципові ДІВТЕ;

[15,16] – постановка задачі;

[17,18,19] – розробка методик, аналіз результатів;

[20] – постановка експерименту;

[21] – запропонував узагальнену класифікацію;

[22,23,24] – запропонував використання апарата як проміжного охолоджувача.

Перелік опублікованих автором додаткових праць за темою дисертації:

1. Живица В.И. Анализ аварий и повышение безопасности эксплуатации двухступенчатых холодильных установок // Тезисы докладов научно-технического семинара «Наука – агропромышленному комплексу».- Кишинев.- 1981.- С. 28.

2. Живица В.И. Некоторые следствия закона обращения воздействий для потоков в аммиачных холодильных установках // Тезисы докладов научно-технической конференции “Новое в агропромышленном комплексе”, Тернополь, 12 –14 декабря 1992 г. – С. 27.

3. Живица В.И. Термопрессор как промежуточный охладитель, схемные решения для промышленных холодильных установок // Экспресс-информация харьковского ОЦНТИ, Харьков.- 1993.- 12 с.

4. Живица В.И. Технико-экономические проблемы энергетических установок // Вестник Одесского государственного экономического университета, № 64.- 2000.- С. 11-12.

5. Живица В.И. Узлы промежуточного охлаждения для многоступенчатых холодильных установок // Сборник трудов 3-й Международной конференции «Современные проблемы холодильной техники и технологии», Одесса, Украина, 2003.- С. 56.

6. Живица В.И. Энергетика и экология // Экологическая и техногенная безопасность. Сборник трудов.- Одесса. - № 2.- 2001.- С. 14 –22.

7. Живица В.И., Добровольский И.И. Анализ потребления электроэнергии холодильными цехами в промышленности // Сборник трудов 2-й Международной конференции «Современные проблемы холодильной техники и технологии», Одесса, Украина, 2002.- С. 48.

8. Живица В.И., Коханский А.И. Обоснование и выбор технических средств регулирования и защиты промежуточного охладителя на основе термпрессора // Труды научно-технического семинара «Повышение надежности холодильного и технологического оборудования».- 1980.- Калининград.- С. 7-9.

9. Живица В.И., Коханский А.И., Ерихимович И.Я. Обоснование точности поддержания заданных параметров на основе статической характеристики охлаждающей системы // Холодильная техника и технология № 42, Киев, «Технiка», 1985.- С. 11-13.

10. Живица В.И., Коханский АИ., Овсяник А.В., Ерихимович И.Я. Повышение эффективности эксплуатации двухступенчатой холодильной установки с интенсификацией фризера ОФИ // Научно-технический отчет, Одесса, ОТИХП, госрегистрация № 79024810.- Одесса.-1980.- 198 с.

11. Живица В.И., Онищенко О.А., Шевченко В.В. Современный электропривод холодильных установок // Холодильная техника и технология.- 2000.- № 64.- С. 36-41.

12. Живица В.И., Чумак И.Г., Гордиенко А.В., Когут В.Е. Совершенствование схемных решений холодильных установок производственных холодильников // Тезисы докладов V международной научно-технической конференции по холодильной технике «Развитие холодильников и холодильных машин», НРБ, Пловдив.- 1986.- С. 56.

13. Живица В.И., Штельмах О.Н. Математическое моделирование впрыскивающих контактных охладителей для аммиачных холодильных установок // Труды Всесоюзной конференции “Холодильная техника – промышленности” Ленинград, 1991.-С. 133.

14. Живиця В.І. Моделювання та вибір енергозберігаючого процесу охолодження пари аміаку в холодильних установках // Збірник доповідей 3-ьої Міжнародної науково-практичної конференції “ПРОБЛЕМИ ЕКОНОМІЇ ЕНЕРГІЇ”, Львів, Україна, 10-14 жовтня 2001.- С. 88.

15. Патент 67888 А Україна, МКІ F25В13/00, Холодильна установка / Живиця В.І., Рибак В.П.(Україна).- № 2003010110; заявл.03.01.2003; опубл. 15.07.2004 Бюл. № 7 2004 р.

16. Патент 50516 А, Україна, МКІ F25B49/00, Спосіб визначення питомої витрати електроенергії на вироблення холоду /Бровіков О.С., Добровольський І.І., Живиця В.І., Живиця Ю.В., Онищенко О.А.(Україна).- № 2002020873; заявл. 04.02.2002; опубл. 15.10.2002; Бюл. № 10, 2002 р.

17. Промежуточный охладитель двухступенчатой компрессионной холодильной машины: А.с. 781512 СССР, МКИ F25 B 1/10, / И.С. Андреев, А.Н. Богач, Н.Ф. Гладушняк, В.И. Живица, Ю.С. Кендра, В.С. Комаров, А.И. Коханский (СССР),.- № 2701910/24-06; Заявлено 25.12. 78; Опубл. 23.11.80, Бюл. № 43 –2 с.

18. Холодильная машина: А.с. 1374005 СССР, МКИ F 25 B 43/02, / И.Г. Чумак, В.И. Живица, В.Е. Когут, А.В. Гордиенко, И.Е. Зачко, А.Н. Богач (СССР).- № 4069146/23-06; Заявлено 21.05.86; Опубл. 15.02.88, Бюл. № 6 –2 с.

19. Холодильная машина: А.с. 1776944 СССР, МКИ F 25 B 43/02, 1/06 /В.И. Живица, В.Е. Когут, В.О. Калюжный, А.Н. Богач, А.В. Гордиенко (СССР).- № 4888103/06; Заявлено 26.10.90; Опубл. 23.11.92, Бюл. № 43 – 2 с.

20. Zhivitsa V.I. Some phenomena in an intercooler at reduced pressure over the liquid ammonia // Bulletin of International Institute of Refrigeration, Paris, 2001. 2, P.46.

21. Zhyvytsya V.I. Swelling phenomena when pressure dropped above liquid ammonia // University of Sofia, Editor K. Fikiin, Bulgaria, Sofia, 1999.- P.P. 223-226.

22. Zhyvytsya V.I., Shtelmakh O.N. Seasonal supply of low temperature cold to fruit and vegetables freezing processes // Papers of International simposium ”New application of refrigeration to fruit processing“, Istanbul, Turkey, 1994.- P.27.

23. Zhyvytsya V.I., Chumak I.G., Fisenko V.V. Application of the conversion influences law for streams in ammonia refrigeration plants // Proceedings of XVIII International Congress of Refrigeration, Montreal, Canada, 1991.- PP.1103-1105.

24. Zhyvytsya V.I., Bogatch A.N., Shtelmakh O.N., Glaseva O.V. Analysis of electrical power consumption in industrial refrigeration plants // Proceedings of meeting of commission B2,C2,D1, D2/B3 of the International Institute of Refrigeration, Bulgaria, Sofia, 1999.- PP. 78 –80.

25. Zhyvytsya V.I., Bogatch A.N., Shtelmakh O.N. Oil cooling processes by using injection of liquid ammonia in screw compressor // Proceedings of meeting of commission B2,C2,D1, D2/B3 of the International Institute of Refrigeration, Dresden, Germany.- 1990.- PP..89 -91.

26. Zhyvytsya V.I., Bogatch A.N., Shtelmakh O.N. Application of direct contact vapour cooler in ammonia refrigeration plant // Proceedings of XVIII International Congress of Refrigeration, 1991, Montreal, Canada.- PP.1099-1102.

27. Zhyvytsya V.I., Bogatch A.N. Desuperheating of vapour in two-stage ammonia refrigeration plant by using the thermopressor // Proceedings of meeting of commission B2,C2,D1, D2/B3 of the International Institute of Refrigeration, Dresden, Germany.- 1990.- PP.39 - 41.

28. Zhyvytsya V.I. Improvement of efficiency of two-stage ammonia refrigeration plant // Food Refrigeration and Processes Engineering Research Center, Langford, University of Bristol, England, News Letters No 43, 1994.- PP.11-12.

29. Zhyvytsya V.I. Dynamics of wet compression // Proceedings of meeting of commission B2,C2,D1, D2/B3 of the International Institute of Refrigeration, Dresden, Germany.- 1990.- PP..56 - 59.

30. Zhyvytsya V.I. Khankaji C. Measuring of specific electrical power consumption per refrigeration output in refrigeration system // Proceedings of the International EEEC conference, Thessalonici, Greece. - 2002.- PP. 20-23.