Термодинамічні властивості озононеруйнівних холодоагентів та їх розчинів з мастилами

Одеська державна академія холоду

 

Желєзний Віталій Петрович

 

УДК 536. 7. 004. 12: 62-714

621. 564: 641. 546. 44

 

 

Спеціальність 05. 14. 06 -Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

 

Одеса – 2002

 

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в Одеській державній академії холоду (ОДАХ) Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант роботи – заслужений діяч науки України, доктор технічних наук, професор Чумак І. Г., Одеська державна академія холоду, радник ректора ОДАХ.

Офіційні опоненти: д. т. н., професор Прядко Микола Олексійович, Український державний університет харчових технологій, завідувач кафедри; д. т. н., професор Лавренченко Г. К., Одеська державна академія холоду, професор кафедри; д. ф. -м. н., професор Маломуж Микола Петрович, Одеський национальний університет ім. І. І. Мечникова, професор кафедри.

Провідна організація – Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ.

Захист дисертації відбудеться «19» грудня 2002 р. о 1130 год. в ауд. 108 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д41. 087. 01 у Одеській державній академії холоду (ОДАХ) за адресою: вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65026.

 

 

Ресурсо- і енергозбереження, поряд із збереженням довкілля, є двома сторонами єдиного процесу досягнення еколого-економічної збалансованості національної економіки, в якій холодильні технології займають одне з провідних місць. Такі фактори, як руйнування озонового шару, зростаючий вплив на клімат Землі парникового ефекту, скорочення енергетичних ресурсів призвели до суттєвих змін у принципах оцінки перспективності застосування нових робочих тіл холодильних установок. Прийняття Монреальського Протоколу (1987 р.), який забороняє виробництво і застосування озоноруйнівних холодоаґентів, підписання Протоколу в Кіото (Японія, 1997 р.), що регламентує емісію парникових газів, впливають на технологічний прогрес у холодильному машинобудуванні.

Актуальність теми дисертації визначається необхідністю виконання оцінки можливостей скорочення енергетичних витрат і зниження антропогенного впливу холодильної техніки та навколишнє середовище за рахунок застосування нових озононеруйнівних робочих тіл та запровадження сучасних методів аналізу еколого-енергетичної ефективності обладнання.

Оптимальний вибір нових робочих тіл для холодильних машин різного призначення є актуальною науковою і технологічною проблемою. Необхідно враховувати низку взаємозалежних екологічних, токсикологічних, економічних, технологічних і термодинамічних факторів. Причому еколого-енергетична ефективність нового покоління холодильних машин повинна бути домінантною при оцінці перспективності холодоаґенту. Тому створення і упровадження в практику нових методів аналізу ефективності обладнання, які були б адаптовані до вирішення сучасних глобальних екологічних проблем, має принципово важливе значення як для успішної реалізації Закону України про енергозбереження, так і для державної енергетичної стратегії для розвитку екологічно стійкої енергетики.

Коректна оцінка ефективності використання нових речовин у промисловості можлива лише при наявності інформації про термодинамічні властивості реальних робочих тіл, найбільш важливим засобом отримання якої залишається експеримент. Однак у довідковій літературі до цих пір практично відсутні дані про поверхневий натяг і термодинамічні властивості багатокомпонентних холодоаґентів, відсутня інформація про властивості розчинів холодоаґент/мастило (РХМ). Застосування деяких холодоаґентів призвело до зниження термодинамічної ефективності холодильного циклу і збільшення Повного Еквівалента Глобального Потепління (Total Equivalent Warming Impact – TEWI), що суперечить основним принципам розвитку екологічно стійкої енергетики. У зв’язку з цим стає доцільним розширення групи альтернативних робочих тіл шляхом розробки нових холодоаґентів. Тому створення інформаційної бази з термодинамічних властивостей для перспективних сумішевих холодоаґентів й РХМ шляхом проведення досліджень фазових рівноваг, критичних параметрів і термодинамічних властивостей є актуальною.

В умовах безперервно поповнюваної номенклатури холодоаґентів і великої кількості марок невизначеного складу компресорних мастил надзвичайно важливе значення має подальший розвиток методів прогнозування термодинамічних властивостей реальних робочих тіл для холодильних установок.

Серед великої кількості вчених, які плідно працювали у рамках вищеуказаних наукових напрямків і на які автор спирався при вирішенні розглянутих у дисертації задач, слід назвати такі імена, як Анісімов М. О., Бродянський В. М., Калнінь І. М., Кулешов Г. Г., Кессельман П. М., Лавренченко Г. К., Мельцер Л. З., Оносовський В. В., Рабінович В. А., Цвєтков О. Б., Філіпов Л. П., Шиманський Ю. І., Billiard F., Bivens D., Braun J. E., Fisher S. K., Green J., Groll E. A., Kruse H., Loretzen G., McLinden N. J., Spauschus H. O., Szargut J., Watanabe K., Yokozeki A. та інші.

Розв’язання поставлених у дисертації задач проводилося за допомогою теоретичних і експериментальних досліджень:

– в рамках програми фундаментальних і пошукових досліджень Державного комітету з науки і техніки України від 7. 08. 92 р. № Держ. Реєстрації 0193U17916, Постанови Кабінету Міністрів України №1274 від 17. 10. 96 р., що затвердила “Програму припинення виробництва та використання озоноруйнуючих речовин до 2000 р. ”, Постанови Верховної Ради України №75/94-ВР від 1. 07. 94 р., що затвердила Закон України “Про енергозбереження”, Постанови Кабінету Міністрів України №148 від 5. 02. 97 р., що затвердила “Комплексну Державну Програму Енергозбереження”;

– в рамках виконання госпдоговірних і держбюджетних науково-дослідних робіт (№ Держ. Реєстрації: 0194U15352, 0196U000961, 0196U011164, 0196U001160, 01890076293, 76050230, 81085298, 80074093, 81038817, 81085298, 01840060093 і т.