ДОСЛІДЖЕННЯ ОБЛАДНАННЯ БЛОКУ ОЧИСТКИ ПРОМИВАЛЬНОЇ РІДИНИ З АНАЛІЗОМ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПІНОГЕНЕРАТОРІВ В УМОВАХ ЗМІННОГО ТИСКУ І ВИТРАТИ РІДИНИ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.2.01Ключові слова:
блок очистки, конструкція, піногенератор, струмень, енергоефективність, тиск, пінаАнотація
У статті розглянуто питання підвищення енергоефективності обладнання блоку очистки промивальної рідини з акцентом на аналіз роботи піногенераторів в умовах змінного тиску та витрати рідини. З огляду на зростаючі вимоги до енергозбереження, зменшення викидів та ефективного використання ресурсів у промисловості, актуальним є визначення оптимальних параметрів функціонування піногенераторів, які дозволяють забезпечити стабільне утворення піни з мінімальними енергетичними затратами. У дослідженні використано метод чисельного моделювання процесів у програмному середовищі FlowSimulation (SolidWorks), що дало змогу побудувати математичну модель роботи піногенератора та розрахувати коефіцієнти енергоефективності при різних експлуатаційних режимах. Проведено аналіз впливу змін витрати рідини (від 0,001 до 0,025 м³/с) та тиску (від 6 до 12 МПа) на ефективність функціонування пристрою. Встановлено, що найбільш оптимальним є режим з витратою рідини 0,015 м³/с і тиском 8 МПа, при якому досягається найвище співвідношення продуктивності до енергоспоживання. За межами цього діапазону ефективність знижується: при зменшенні витрати до 0,001 м³/с коефіцієнт енергоефективності становить 1–1,09, а при збільшенні до 0,025 м³/с – 1,14–1,45. Отримані результати мають прикладне значення для оптимізації технологічних процесів очищення рідин та модернізації промислових установок, сприяючи зниженню енергозатрат, підвищенню ефективності виробництва та поліпшенню екологічних показників. Стаття може слугувати науково-практичною основою для подальших досліджень у сфері енергозбереження, автоматизації систем очищення та екологічної безпеки технологічного обладнання. Запропонований підхід також може бути адаптований до інших видів обладнання, де ефективність залежить від динаміки гідравлічних параметрів, що відкриває перспективи для розвитку комплексних енергоощадних технологій у різних галузях промисловості.
Посилання
Liakh M. M., Savyk V. M., Molchanov P. O. (2017). Experimental and industrial research on foamgenerating devices. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5(161), 17–23. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za- vipuskami/1493-2017-ukr/zmist-5-2017/rozrobka-rodovishch-korisnikh-kopalin/4151- eksperimentalni-ta-promislovi-doslidzhennya-pinogeneruyuchikh-pristrojiv
Chudyk I. I. (2007). Enerhetychni vytraty v protsesi burinnia sverdlovyny. Naftohazova enerhetyka, 2(3), 5–8.
Chudyk I. I., Babiy R. B. (2007). Optymalna podacha promyvalnoi ridyny na vybii pry burinni sverdlovyny. Naftohazova enerhetyka, 3(4), 71–75.
Semenyaka O. G., Kushnaryov S. I., Roslyakov V. O., Shlikhutka A. M., Mykhailikova N. B. (2017). Osvoiennia sverdlovyn pinoiu iz zastosuvanniam prystroiu, rozroblenoho UkrNDIhazom. Pytannia rozvytku hazovoi promyslovosti Ukrainy : zb. nauk. prats (Issue XLV, pp. 112–116.). Kharkiv: UkrNDIgaz.
Lyakh M. M., Tymoshenko V. M., Savyk V. M., Yatsyshyn T. M. (2009). Pidvyshchennia efektyvnosti pinoheneruiuchykh prystroiv dlia pervynnoho rozkryttia produktyvnykh horyzontiv z anomalno-nyzkymy plastovymy tyskamy. Naftohazova enerhetyka: problemy ta perspektyvy : materialy Mizhnar. nauk.-tekhn. konf., Ivano- Frankivsk, 20–23 zhovtnia 2009 (p. 73).
Kondrat R. M., Kondrat O. R., Marchuk Yu. V., Khomin I. I. (2007). Pidvyshchennia produktyvnosti nyzkodebitnykh obvodnenykh hazovykh i hazokondensatnykh sverdlovyn. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 3(24), 14–17.
Pashchenko, O. A. (2016). Shliakhy pidvyshchennia nadiinosti ta efektyvnosti burovoho obladnannia. Forum hirnykiv – 2016: materialy mizhnar. konf., Dnipropetrovsk (pp. 5–6).
Liakh M. M., Savyk V. M., Molchanov P. O. (2016). Improving the efficiency of foamgenerating devices of pump-circulative systems of drilling sets. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, 16–23. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1247-2016/zmist-3- 2016/rozrobka-rodovishch-korisnikh-kopalin/3517-pidvyshchennya-efektyvnosti- pinogeneruyuchikh-prystroiv-nasosno-tsyrkuliatsiinykh-system-burovykh-ustanovok
Oliinyk S. M., Chernenko D. P. (2019). Chyselne modeliuvannia protsesiv pinoheneratsii. Komp’iuterne modeliuvannia v inzhenerii, 3(4), 65–71.
Chudyk I. I (2010). Doslidzhennia velychyny podachi nasosa dlia promyvannia skerovanykh sverdlovyn. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 4 (37), 39– 46.
Liakh M. M., Savyk V. M., Molchanov P. O. (2016). Improving the efficiency of foamgenerating devices of pump-circulative systems of drilling sets. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, 16–23. URL: http://nvngu.in.ua/index.php/ru/ (https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1247-2016/zmist-3- 2016/rozrobka-rodovishch-korisnikh-kopalin/3517-pidvishchennya-efektivnosti- pinogeneruyuchikh-pristrojiv-nasosno-tsirkulyatsijnikh-sistem-burovikh-ustanovok).
Hudz S., Ichanska N., Rendyuk S., Molchanov P. (2021). Optimization of the double-span purlins design sketch in a framework with portal frames through the rafter stays application. Academic journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering, 1(56), 30–36. http://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/11337.
Surzhko, T. O., Savyk, V. M., Molchanov, P. O., Kalyuzhnyi, A. P. (2020). The ef- ficiency increase of equipment work for the cleaning block of washing fluid. Zbirnyk nau- kovykh prats [Natsionalnoho universytetu Poltavska politekhnika imeni Yuriia Kondratiuka]: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo. (Iss. 2(55), pp. 121–127). Poltava: NUPP, 2020. Retrieved from https://znp.nupp.edu.ua/uk/2_55_2020.
Kaliuzhnyi A., Molchanov P., Savyk V., Knysh M., Yaremiychuk R. (2022). Determining foaming regularities enabled by a five-nozzle foam generator for drilling technologies under conditions of abnormally low pressures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4, 1 (118), 72–79. URL: https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2022.262506.
