Студенты и аспиранты Университета Решетнева разработали и испытали новые вихревые контактные устройства для ректификационных колонн, применяемых в нефтеперерабатывающей и химической промышленности.
Благодаря оптимизации геометрии каналов удалось расширить диапазон устойчивой работы оборудования, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
Ректификационные колонны используются для разделения жидких смесей на фракции — например, нефти на бензин, керосин и дизельное топливо. Эффективность процесса напрямую зависит от конструкции контактных устройств (ступеней), внутри которых происходит взаимодействие пара и жидкости. Традиционные решения часто страдают от застойных зон, пульсаций и брызгоуноса, что снижает качество разделения.
Инженеры выбрали для углублённого изучения три типа моделей — с прямыми, тангенциальными и кольцевыми каналами, ранее спроектированных на кафедре машин и аппаратов промышленных технологий. Все опытные образцы напечатали на 3D-принтере, что позволило быстро и с минимальными затратами изготовить ступени для гидродинамических испытаний.
Как рассказал руководитель проекта Денис Земцов, лучшие результаты показала модель с двусторонними каналами и кольцевыми завихрителями. В определённых режимах она демонстрирует максимальную эффективность: уменьшает застойные зоны, снижает металлоёмкость и увеличивает межфазную поверхность. В перспективе это позволит сократить количество ступеней в колонне и увеличить межремонтный период оборудования.
На основе полученных данных исследователи спроектировали контактную ступень для промышленной ректификационной колонны, способную работать при нагрузках, характерных для нефтеперерабатывающих заводов. В дальнейшем команда планирует продолжить испытания и подготовить документацию для внедрения разработки в производство.
