Розвиток наукових основ надійності машин та агрегатів для переробки твердих вуглецевих матеріалів у камерних печах
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Розвиток наукових основ надійності машин та агрегатів для переробки твердих вуглецевих матеріалів у камерних печах
|
|
| Creator |
Парфенюк, Олександр Сергійович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.13 - Машини та апараті хімічних виробництв. - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”. Київ, 2010. Дисертація присвячена розвитку наукових основ забезпечення надійності роботи машин, агрегатів та обладнання комплексу переробки твердих спікливих вуглецевих матеріалів у камерних печах. Розроблено основні наукові положення моделювання надійності функціонування обладнання виробничого комплексу по переробці твердих вуглецевих матеріалів у камерних печах на основі системного підходу, що виражається в структурно-логічному представленні процесу функціонування комплексу як макросистеми, що включає підсистеми та елементи. Розроблено узагальнені математичні моделі надійності перспективних виробничих комплексів переробки твердих вуглецевих спікливих матеріалів у камерних печах. Установлено закономірності зміни параметрів надійності. Отримано експериментальні залежності комплексу фізико-механічних характеристик робочої маси. Розроблено математичні моделі утворення тріщин у кладці коксових печей, напружено-деформованого стану робочої маси. Сформульовано конструктивні принципи та розроблено алгоритм розрахунку агрегатів безперервної дії для термічної переробки попередньо спресованих вуглецевих матеріалів, включаючи суміші твердих промпобутвідходів. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности 05.05.13 - Машины и аппараты химических производств. -Национальный технический университет Украины “Київський політехнічний інститут”. Киев, 2010. Диссертация посвящена развитию научных основ обеспечения надежности работы машин, агрегатов и оборудования комплекса переработки твердых спекающихся углеродистых материалов в камерных печах. Показана актуальность поиска путей и возможностей в решении проблемы обеспечения требуемого уровня надежности комплекса традиционного коксового производства на основе системного подхода и необходимость развития физико-технических основ надежности переработки спекающихся углеродистых материалов в печных агрегатах камерного типа с учетом конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Установлено, что основополагающим условием обеспечения надежности всего комплекса является управление поведением рабочих масс, основанное на знании закономерностей изменения физико-механических характеристик этих масс в технологическом процессе. Разработаны основные научные положения моделирования надежности функционирования оборудования производственного комплекса по переработке твердых углеродистых материалов в камерных печах на основе системного подхода, который выражается в структурно-логическом представлении процесса функционирования комплекса как макросистемы, включающей подсистемы и элементы. Разработана обобщенная математическая модель эксплуатационной надежности комплекса машин, агрегатов и оборудования традиционного коксового производства, как единой макросистемы, основанная на её системном структурно-логическом представлении, позволяющая прогнозировать параметры надежности макросистемы производственного комплекса с учетом характеристик потока отказов подсистем и элементов, влияния прочностно-деформационного состояния рабочей массы в коксовых агрегатах и человеческого фактора в процессе выполнения операций по управлению коксовыми машинами. Разработаны обобщенные математические модели експлуатационной надежности перспективных производственных комплексов переработки твердых углеродистых спекающихся материалов в камерных печах, а именно, в печах непрерывного действия, при предварительном прессовании загрузки и частичном брикетировании угольной шихты, что позволяет исследовать и сопоставлять возможности обеспечения требуемого уровня надежности данных производств. Разработаны методика расчета надежности коксовых агрегатов и машин; система сбора, накопления, кодирования, компьютерной обработки и анализа данных, позволяющая выявлять наиболее отказоопасные элементы комплекса и определять оптимальные пути и способы их устранения. На основе разработанной математической модели трещинообразования в кладке коксовых печей, учитывающей температурное состояние, физико-механические характеристики материала и геометрические параметры коксовых печей, дан прогноз ресурса и экспериментально подтверждена более высокая эксплуатационная надежность крупноблочной бетонной кладки коксовых печей по сравнению с кладкой из мелкоштучного огнеупора, обоснованы основные принципы конструирования более надежной и долговечной крупноблочной кладки и критерии ее технического состояния, установлены закономерности процесса разрушения-восстановления кладки, определены пути и методы повышения ее долговечности. Статистически установлены зависимости интенсивности трещинообразования, прочности материала от продолжительности эксплуатации и расположения элементов кладки в пределах рабочего объема печной камеры. Для коксовых агрегатов с предварительным прессованием рабочей массы разработана математическая модель её напряженно-деформированного состояния, учитывающая изменения комплекса характеристик рабочей массы и силового взаимодействия ее с рабочими поверхностями агрегата на разных стадиях процесса; модель позволяет оценивать температурное и механическое состояние системы «агрегат-рабочая масса» и вероятность отказа агрегата. Сформулированы конструктивные принципы и разработан алгоритм расчета агрегатов непрерывного действия для термической переработки предварительно спрессованных углеродистых материалов, включая смеси твердых промбытотходов с оценкой их работоспособности при разных режимах процесса и свойствах исходного сырья. Все основные научные результаты работы прошли проверку на практике в процессе промышленной эксплуатации оборудования традиционного коксового производства, крупноблочных коксовых батарей, ряда новых конструкций механизмов и устройств коксовых машин и при эксплуатации экспериментальных установок. На основе комплекса проведенных исследований разработан ряд новых конструкций, технических и технологических решений и рекомендаций, что позволило в результате их внедрения на промышленных предприятиях обеспечить получение значительного экономического, экологического и социального эффекта. Показаны перспективы использования результатов работы при создании агрегатов для переработки различных углеродистых масс, включая смеси твердых отходов бытового и промышленного происхождения. Thesis for Doctor of sciences (engineering) degree on speciality 05.05.13 -Machines and apparatuses of chemical production. - National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute ”. Kiev, 2010. The dissertation is devoted by development of scientific bases of support of the reliability of traditional and new machines and aggregates requiring reliability level. The trend of coke aggregates and serving machines development was worked out. Influence of processing mass mechanical behavior and human factor on their reliability was taken in consideration. Reliability and efficiency of the coke ovens large-size block masonry from refractory concrete was substantiated. Principles of its design were developed. Mathematical models were worked out and new laws of reliability change of whole coke production complex, that depends process modes, single aggregates power, their resource and technical service and repairs level were defined. The device complex for investigation of processing mass physical and mechanical properties, new ways of technological process conduction, coke aggregates and serving machines designs securiting reliability increase were worked out. Results of industrial use of developments with actual economical effect at the coke plants were presented. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-01-15T10:41:38Z
2011-01-15T10:41:38Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/678
|
|
| Language |
uk
|
|