Халықаралық Ғылыми-тәжірибелік конференцияның ЕҢбектері



жүктеу 0.53 Mb.

бет10/38
Дата22.04.2017
өлшемі0.53 Mb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   38
Часть 2. Караганда: Изд-во КарГТУ, 2006. 379 с.  
 
 
УДК 338.183 
 
ПРИОРИТЕТЫ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ЭТАПЕ  ИНДУСТРИАЛЬНО-
ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКИ 
 
Ахметова А.А. 
МКТУ им. Х.А.Ясави, Туркестан, Казахстан  
 
Түйін 
 
Мақалада  экономиканың  индустриалды-инновациялық  даму  жағдайындағы    ӛнеркәсіптің  даму 
алғышарттары қарастырылған  
 
Summary 
 
In  the  article  are  examined    priorities  of    development  of  industry    on  the  stage  of  industrial    innovative 
development of  economy 
 
Для  того  чтобы  устранить  сырьевой  наклон  казахстанской  промышленности  и  снизить  ее 
зависимость от влияния мировой углеводородной конъюнктуры, мы строим новые заводы, осваиваем 
передовые технологичные производства. С этой целью, выступая на XII съезде правящей партии «Нур 
Отан»,  Н.А.  Назарбаев  объявил,  что    Республика  Казахстан  с  2010  года  начинает  новый  курс  – 
«пятилетку  форсированного  индустриально-инновационного  развития»,  исходя  из  этого  первым 
приоритетом является индустриально-инновационное развитие промышленности. 
На  сегодняшний  день,  главными  проблемами  промышленных  предприятий  выступают: 
использование  устаревших  технологий,  низкая  загруженность  изношенного  оборудования,  дефицит 
квалифицированных кадров и т.д. В связи с этим государственные усилия сосредоточены на внедрении 
наукоемких  технологий  во  всех  отраслях  казахстанской  промышленности.  В  предыдущем  году,  в 

73 
 
рамках  Государственной  программы  форсированного  индустриально-инновационного  развития  на 
2010  –  2014  годы  была  начата  работа  по  масштабной  модернизации  промышленности  и    ее 
технологическому развитию.  
По  заключению  экспертов  в  отраслях  промышленности  Казахстана  действует  около  5  120 
предприятий,  из  которых  3  127  относятся  к  приоритетным,  износ  основных  фондов  в  среднем 
превышает  40%,  а  на  ряде  предприятий  достигает  даже  60%,  в  среднем  по  республике  на 
модернизацию основных фондов требуется порядка 50 млрд. долларов США.  
Государственная  программа  форсированного  индустриально-инновационного  развития  страны 
предусматривает  следующий  ряд  мер  для  стимулирования  предприятий,  это:  налоговые  льготы  и 
преференции  на  осуществление  НИОКР;  субсидирование  ставки  вознаграждения  по  кредитам, 
выдаваемым на реализацию инновационных проектов; система инновационных грантов на покупку и 
внедрение  перспективных  технологий;  внедрение  управленческих  технологий,  обеспечивающих 
оптимизацию производственных процессов и др. 
В вышеупомянутой ГП ФИИР запущен специальный инструмент – программа «Дорожная карта 
бизнеса-2020», предусматривающая три направления: поддержка новых бизнес-проектов, финансовое 
оздоровление предприятий, поддержка экспортоориентированных производств. В ЮКО активнее всего 
оказывается    помощь  тем    предприятиям,  которые  развивают  инновации,  и  ориентируется  на 
несырьевой экспорт.  По дорожной карте государство субсидирует процентные ставки по банковским 
кредитам  (при  ставке  кредита  в  14%  государство  компенсирует  по  первому  направлению  7%,  а  по 
третьему направлению – 8%, при этом размер выдаваемой гарантии достигает 50% от суммы кредита), 
осуществляет частичное гарантирование возврата кредитов, предоставляет сервисные услуги бизнесу, 
что окажет не малую помощь в развитии региональной промышленности [1]. 
Еще одним инструментом механизма реализации ГП ФИИР является «Карта индустриализации 
Казахстана». Она позволит государству совместно с бизнесом выработать правильные инвестиционные 
решения и обеспечить взаимосвязь реализации проектов частного сектора с развитием инфраструктуры 
и ресурсным потенциалом страны. 
В  настоящее  время  министерством  завершена  работа  по  наполнению  инвестиционными 
проектами  «Карты  индустриализации  Казахстана».  В  республиканскую  «Карту»  включен  101  проект 
на  сумму  6,7  трлн.  тенге,  реализация,  которых  зависит  от  центральных  исполнительных  органов  и 
национальных холдингов [2].  
На  наш  взгляд  стратегию  ГП  ФИИР  целесообразно  разбить  на  ряд  этапов  -  в  виде 
государственных  программ  структурных  преобразований  промышленности,  опирающихся  на 
соответствующе законодательные акты. Среди них, например, двухлетняя программа инвентаризации 
промышленности  на  предмет  выявления  структурно-депрессивных  производств  и  предприятий,  а 
также  начала  их  свертывания.  Далее  может  следовать  период  развития  отдельных  сегментов 
машиностроения  для  насыщения  внутреннего  рынка  современной  техникой,  оборудованием, 
технологиями. Целесообразно выделить этап производства и внедрения нововведений и завершающий 
этап развития новых наукоемких подотраслей и высокотехнологичных производств, программы могут 
реализовываться и параллельно. 
Исходя 
из 
анализа 
мирового 
опыта 
технологического 
развития 
и 
развития 
конкурентоспособности  промышленности  Казахстана,  дальнейшее  ускоренное  развитие  предполагает 
целенаправленное  внедрение  новейших  технологий  производства  в  целях  обеспечения  выхода  на 
глобальный  уровень  конкурентоспособности. Основой  экономического  развития  в  современном  мире 
становится  технологическое  развитие.  Развитые  страны  используют  все  возможные  ресурсы  для 
сохранения  технологического  лидерства,  так  как  это  является  фундаментом  экономического 
процветания. В то же время, освоение технологий подразумевает создание и обновление современной 
материально-технической базы, формирование эффективной инфраструктуры внедрения технологий в 
производство,  использование  мировых  достижений  в  области  эффективного  управления 
производственным процессом [3]. 
Для  реализации  последовательной  и  скоординированной  политики  повышения  наукоемкой 
структуры промышленного производства в Казахстане необходимо:  
- возложить на существующее министерство или специально созданное агентство ответственность за 
разработку, реализацию и координацию действий по стимулированию роста наукоемкости производства  в 
различных секторах экономики;  
- совершенствовать процедуры сбора и анализа данных о наукоемкости во всех секторах экономики. 
Эта  необходимость  обусловлена  тем,  что  существующие  процедуры  регулирования,  преувеличенные 
прогнозы  роста  спроса  на  наукоемкую  продукцию  и  неопределенность  в  отношении  перспектив 

74 
 
дальнейшего  развития  экономики    могут  помешать  развитию  конкурентного  рынка  наукоемкой 
продукции  и,  следовательно,  повышению  значимости  наукоемкой  структуры  национальной 
промышленности.  
Следующим шагом на пути развития промышленности является выявление основных препятствий на 
пути повышения наукоемкости во всех секторах экономики, и систематизировать их по приоритетности: 
-  несовершенная  методология  ценообразования  и  установления  тарифов  на  ряде  ресурсов. 
Методология установления тарифов, например, на электроэнергию в Казахстане препятствует долгосрочным 
инвестициям наукоемких предприятий в инновационные проекты; 
- приоритет строительства новых мощностей. Инвестиции в повышение наукоемкости производства в 
три  раза  дешевле,  чем  строительство  новых  производственных  структур.  Тем  не  менее,  промышленные 
предприятия  постоянно  недооценивают  возможности  внедрения  инновационных  технологий    как 
альтернативы новому строительству. Это обусловлено тем, что прибыль компаний (как на конкурентных, так 
и на регулируемых рынках) часто пропорциональна уровню продаж и (или) увеличению основных активов.  
Доходы  же  от  инвестиций  в  наукоемкие  проекты,  наоборот,  часто  получают  индивидуальные 
потребители, а не компания-производитель, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. 
Государство,  требуя  проведения  обязательных  комплексных  обследований  для  крупных 
предприятий, должно стимулировать их к разработке плана повышения наукоемкости их производства, а 
выделив  субсидии  на  реализацию  таких  мероприятий,  будет  генерировать  рост  объемов  производства  и 
занятости.  Это  приведет  к  дополнительным  налоговым  поступлениям,  которые  и  окупят  затраты  на 
субсидии.  Так,  каждая  единица  экономии  за  счет  повышения  наукоемкости  производства  в 
промышленности  даст  еще  единицу  дополнительной  экономии  по  всей  межотраслевой  цепочке,  что 
расширяет потенциал экспорта промышленной продукции и дает дополнительные доходы бюджета. 
Региональные  администрации  могут  заключать  подобные  соглашения  с  предприятиями, 
расположенными  на  их  территории,  подобно  тому,  как  в  Китае  действует  программа  для  1000  самых 
энергоемких  предприятий,  на  долю  которых  приходится  48%  всего  потребления  энергии 
промышленностью. 
Предприятиям  и  холдингам,  принявшим  такие  обязательства,  могут  предоставляться  льготы  и 
субсидии на закупку технологий широкого применения или пониженные ставки налогов. Кроме того, они 
будут  тем  самым  демонстрировать  свою  социальную  ответственность,  а  их  кредитный  рейтинг  будет 
повышаться за счет их инновационной активности. 
Следующим  направлением  в  сфере  модернизации  и  реконструкции  производства  является 
использование ресурсосберегающих технологий. 
Сегодня  в  расчете  на  единицу  национального  дохода  мы  расходуем  топлива,  электроэнергии, 
металла существенно больше, чем развитые страны. Это приводит к дефициту ресурсов при больших 
объемах  производства,  что  вынуждает  выделять  все  новые  средства  для  наращивания  сырьевой  и 
топливно-энергетической  базы.  Поэтому  так  необходима  коренная  модернизация  отечественного 
машиностроения – решающее условие ускорения научно-технического прогресса, реконструкции всего 
народного  хозяйства.  Повышение  эффективности  промышленного  производства  в  общем  контексте 
модернизации  в  значительной  степени  зависит  от  лучшего  использования  основных  фондов. 
Необходимо  интенсивнее  использовать  созданный  производственный  потенциал,  добиваться 
ритмичности  производства,  максимальной  загрузки  оборудования,  существенно  повышать  сменность 
его работы и на этой основе увеличивать съем продукции с каждой единицы оборудования, с каждого 
квадратного метра производственной площади. 
На  сегодняшний  день  Казахстан  отстает  от  многих  стран  по  индексу  внедрения  технологий  в 
экономику. Это в первую очередь объясняется тем, что многие казахстанские компании и разработчики 
сталкиваются с проблемой отсутствия специальных услуг на стадиях опытно-конструкторских работ и 
освоения  производства,  что  затягивает  процесс  внедрения  технологий.  Такие  услуги  в  основном 
заключаются в разработке и модернизации технологий, проектировании, а также включают услуги от 
маркетинга  проекта  и  подготовки  рабочей  документации  до  сдачи  объекта  «под  ключ»  и 
эксплуатационного  сопровождения.  Исходя  из  международного  опыта,  эффективными  элементами 
системы  внедрения  технологий  являются  инжиниринговые  организации,  конструкторские  бюро  и 
системы быстрого прототипирования [4]. 
В  соответствии  с  необходимостью  скорейшего  доведения  привлекаемых  и  разрабатываемых 
технологий  до  необходимого  уровня  в  целях  последующей  коммерциализации  требуется  создание 
дополнительных опытно-конструкторских бюро и инжиниринговых организаций. 
В  настоящий  момент  Правительство  разрабатывает  Концепцию  развития  казахстанского 
содержания  на  среднесрочный  период  и  проект  Закона  о  развитии  казахстанского  содержания,  что 

75 
 
позволит  обеспечить  ускоренное  развитие  отечественной  промышленности.  Это  предполагается 
достичь с помощью двух стратегических целей: 
-
 
обеспечения высоких устойчивых темпов развития промышленного производства на основе 
внедрения наукоемких производственных разработок и технологий
-
 
повышения  инновационной  и  инвестиционной  активности  в  сфере  промышленного 
производства  с  опережающим  развитием  машиностроительного  и  химического  комплексов,  развития 
энергетического потенциала страны и перевод экономики на энергоэффективный путь. 
Для  достижения  поставленной  целей,  как  нам  представляется,  необходимо  провести  анализ 
финансового  и  технического  состояния  основных  фондов  промышленности  Казахстана,  обновление 
которых остается на низком уровне. 
Техническое  перевооружение  требует  огромных  финансовых  затрат.  В  условиях  недостатка 
собственных  средств,  которым  страдает  подавляющее  большинство  отечественных  промышленных 
предприятий,  существует  два  пути  технического  перевооружения:  с  помощью  привлечения 
стратегического  инвестора  и  передачи  доли  в  предприятии  или  привлечении  заемных  средств  с 
предоставлением залога. 
 Основным  инструментом  государственной  поддержки  в  сфере  обновления  основных  фондов 
промышленных  предприятий  станет  система  лизинга  по  льготной  процентной  ставке.  В  этих  целях 
необходима разработка соответствующих бюджетных программ, предусматривающих предоставление 
лизинговых услуг по обновлению основных фондов и техническому перевооружению через институты 
развития по приоритетным направлениям на основе проведенного анализа, в том числе в кооперации с 
частным сектором . 
В  контексте  решения  приоритетных  задач  по  модернизации  и  диверсификации  экономики 
Казахстана  и  решению  социальных  вопросов  стратегическое  значение  приобретает  формирование  и 
развитие современной индустриально-инновационной инфраструктуры. 
В условиях совершенствования отраслевой структуры промышленности увеличение открытости 
экономики  Казахстана  является  объективной  необходимостью.  И  значительную  роль  в  этом  могут 
сыграть  свободные  экономические  зоны.  В  настоящее  время  на  территории  Казахстана 
функционируют  6  специальных  экономических  зон,  созданных  в  период  с  2001  по  2008  годы:  СЭЗ 
«Астана  –  Новый  город»  (2001  г.),  СЭЗ  «Морпорт  Актау»  (2002  г.),  СЭЗ  «Парк  информационных 
технологий»  (2003  г.),  СЭЗ  «Онтустик»  (2005  г.),  СЭЗ  «Национальный  индустриальный 
нефтехимический  технопарк»  (2007  г.)  и  СЭЗ  «Бурабай»  (2008  г.).  Общий  объем  бюджетных 
инвестиций вложенных на создание и развитие СЭЗ составил порядка 410 млрд. тенге. Важным на наш 
взгляд  представляется  вопрос,  касающийся  финансовых  аспектов  функционирования  свободных  зон, 
так  как  для  достижения  ожидаемых  результатов  от  деятельности  СЭЗ  необходимо  правильно 
организовать  финансовые  потоки  в  них,  создать  развитую  банковскую  систему,  способную  быстро  и 
качественно обслуживать резидентов зоны и предоставить им все необходимые услуги . 
Основываясь  на  вышепроведенных  исследованиях,  можно  сделать  вывод,  что  главными 
мероприятиями по совершенствованию отраслевой структуры промышленности должны стать: 
1.  Создание  необходимых  условий  на  макроуровне  для  эффективного  функционирования 
промышленности; 
2. Определение приоритетов (отраслей, производств, технологий, продуктов); 
3.  Целенаправленная  инновационная  политика  (государственное  поощрение  инноваций, 
внедрение  новых  технологий,  опытного  и  серийного  выпуска  новой  продукции,  в  том  числе  путем 
предоставления предприятиям прав на дополнительную отмену налогов); 
4. 
Реструктуризация 
промышленности 
(создание 
национальных 
компаний, 
высокотехнологических  производств,  высоких  технологий,  конкурентоспособных  продуктов, 
определение критериев для включения предприятий в состав транснациональных корпораций); 
5. 
Законодательное 
обеспечение 
реструктуризации 
промышленности, 
эффективного 
функционирования  хозяйственных  объединений,  промышленных и  промышленно-финансовых  групп, 
поддержка экспорта, импорта высоких технологий, эффективного оборудования
6.  Прямая  финансовая  помощь,  включая  предоставление  льготных  кредитов,  ссуд,  целевых 
грантов; 
7. Формирование целенаправленной региональной экономической политики: 
- создание технополисов, зон высоких технологий (инновационных центров); 
-  создание  свободных  экономических  зон,  в  том  числе  и  специальных  (экспортно-
промышленных, производственно-территориальных, торговых, технопарков, оффшорных зон и др.); 
8. Программы свертывания нерентабельных производств, перераспре-деления ресурсов; 

76 
 
9. Стимулирование инвестиций в промышленность; 
10.  Информационное  обеспечение  малого  и  среднего  бизнеса,  включая  предоставление 
комплексной  информации,  пропаганду  достижений  науки  в  сфере  создания  новых  технологий  и 
материалов, методик их использования и конкретных адресатов получения. 
Проведение  данных  мероприятий  должно  обеспечить  дальнейшее  совершенствование 
отраслевой  структуры  промышленности  РК,  повышение  конкурентоспособности  экономики  и 
экономической безопасности государства в целом.  
 
Литература 
1.
 
Государственная  программа  по  форсированному  индустриально-инновационному  развитию 
Республики  Казахстан  на  2010-2014  годы,  (Утверждена  Указом  Президента    Республики 
Казахстан от 19 марта 2010 года № 958). 
2.
 
Кенжегузин  М.Б.  Экономика  Казахстана  в  условиях  глобализации:  механизм  модернизации  и 
функционирования. – Алматы: ИЭ МОН РК. – 2007. – 39 с.  
3.
 
Садыков  А.С.  Модернизация  экономики  Казахстана:  теория,  тенденция  и  механизмы.  – 
Шымкент. – 2007 г. – 172 с. 
4.
 
Карта  индустриализации  Казахстана  на  2010  –  2014  годы.  Постановление  Правительства 
Республики Казахстан от «10 мая» 2010 года    №1123 
 
 
УДК 669.162.252.468.4 
 
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ДЕСУБЛИМАЦИИ 
 
Байгутов Н., Голубев В.Г., Пазилова Г.Д., Досмаканбетова А.А. 
ЮКГУ им.М.Ауэзова, Шымкент, Казахстан 
 
Түйін 
Беттік  конденсаторда  күкіртті  десублимация  арқылы  алу  процесінің  температурасы  мен 
жылдамдығы  анытақталды.  Алынған  нәтижелер  тәжірибелік  мәліметтермен    қанағаттанарлықтай 
сәйкестігі бар. 
 
Summary 
Using this system by us were a расчитаны temperature and speed of process of desublimation of sulphur in 
a superficial condenser. The got results satisfactorily comport with experimental data. 
 
Процесс  десублимации  связан  с  конденсацией  в  твердом  состоянии  на  охлаждаемой  поверхности 
сублимированного  пара  при  давлении  ниже  тройной  точки.  При  этом  на  поверхности  раздела  фаз  од-
новременно  происходят  два  процесса  переноса:  перенос  тепла  и  перенос  массы.  В  то  время  как  тепло 
переносится  от  пара  к  более  холодной  поверхности,  вещество,  образующее  пар,  переходит  в  новую  фазу, 
возникающую  на  этой  поверхности.  Для  большинства  таких  случаев  теплового  переноса  нет  строгих 
аналитических  решений.  Имеющиеся  экспериментальные  данные  пока  еще  далеко  не  достаточны  для 
получения обобщенных зависимостей. 
Основной характеристикой режима конденсации в этих условиях является критерий Кнудсена [1]: 
d
Kn
,                                                                                                 (1) 
где   — средняя длина свободного пробега молекул газа; - характерный размер аппарата. 
Различают следующие режимы течения газа: молекулярный, когда средняя длина свободного пробега 
молекул значительно больше характерного размера аппарата, Кn > 1; вязкостной, когда средняя длина про-
бега  значительно  меньше  характерного  размера  аппарата.  Кn  <  1.  Промежуточное  состояние  газа 
характеризуется так называемым молекулярно - вязкостным режимом течения. 
На практике процесс десублимации обычно ведут при давлении пара р
п
 = 13,3 - 66,7 Па и выше при 
реализации  вязкостного  (или  близкого  к  нему)  режима  состояния  газа,  когда  его  поведение  описывается 
законами газовой динамики. 
Процесс перехода из парообразного в твердое состояние ниже тройной точки равновесия включает 
три явления [1]: 
 
перенос пара к поверхности фазового перехода из потока; 

77 
 
 
процесс молекулярного переноса в слое Кнудсена; 
 
отвод теплоты фазового перехода. 
По  своему  физическому  смыслу  основной  процесс  десублимации,  связанный  с  отводом  теплоты 
фазового  перехода,  является  нестационарным,  так  как  десублимация  сопровождается  непрерывным  ростом 
слоя  твердого  конденсата  (десублимата)  на  охлаждаемой  поверхности.  Возникает  переменное  во  времени 
промежуточное  термическое  сопротивление.  В  общем  случае,  помимо  термического  сопротивления 
десублимата можно выделить дополнительное сопротивление фазового перехода. 
Будем  полагать  в  дальнейших  рассуждениях,  что  охлаждаемая  поверхность  и  поверхность 
десублимата плоские (или близки к ней). Толщина  слоя десублиматанаходящегося на стенке, намного больше 
радиуса действия межмолекулярных сил. 
Термическое сопротивление передаче теплоты от пара / к охлаждаемой стенке можно представить в 
виде суммы двух слагаемых [1,с.45-46]: 
ф
Д
С
П
R
R
q
Т
T
1

                                                                          
 
(2) 
где Т
п
, Т
с
— температуры соответственно пара и поверхности стенки; q — плотность теплового потока; 
 
— коэффициент теплоотдачи от пара к стенке. 
В  уравнении  (2)  первое  слагаемое  R
д
  представляет  собой  термическое  сопротивление  слоя 
десублимата (твердой фазы). Второе слагаемое R
ф
, получившее название термического сопротивления 
на  границе  раздела  фаз  (межфазное  термическое  сопротивление)  не  является  термическим 
сопротивлением  в  его  обычном  понимании.  Появление  этого  сопротивления  обусловлено  скачком 
температуры на границе раздела паровой и твердой (конденсированной) фаз. 
Рассмотрим  физическую  природу  скачка  температур.  Видимая  конденсация  является 
результирующим  эффектом  процессов  конденсации  совокупности  молекул,  ударяющихся  о  твердую 
поверхность  сублимата  и  захватываемых  ею  (конденсирующихся)  и  испарения  молекул,  отрыва-
ющихся  за  то  же  время  с  той  же  поверхности.  Превышение  количества  захватываемых  молекул  над 
количеством испускаемых приводит к видимому процессу конденсации. Не все молекулы, достигшие 
поверхности сублимата, могут быть захвачены ею. Часть молекул может отразиться от поверхности и 
возвратиться в паровое состояние. Энергия отраженных молекул в общем случае может быть меньше 
энергии падающих. 
В результате в поверхностном слое пара толщиной порядка средней длины свободного пробега 
движутся  два  неравных  потока  молекул,  имеющих  различную  температуру  (энергию).  Такой  слой 
называется кнудсеновским (или слоем Кнудсена). Температура пара в этом слое в среднем отличается 
от  температуры  поверхности  десублимата.  Перепад  температур  в  таком  тонком  слое  в  теории 
сплошных  сред  воспринимается  как  скачок.  За  пределами  кнудсеновского  слоя  из-за  взаимного 
соударения молекул температура выравнивается. 
Чем  больше  молекул,  падающих  на  десублиматор,  отражается,  не  конденсируясь,  тем  больше 
скачок температуры. Это учитывается коэффициентом конденсации или десублимации. 
Коэффициент  десублимации  представляет  собой  отношение  захваченных  молекул  к  общему 
количеству  молекул  пара,  ударяющихся  о  поверхность  десублимата.  В  общем  случае  коэффициент 
десублимации к изменяется от нуля до единицы, т.е. О < k < 1. 
Плотность  потока  пара,  проходящего  через  кнудсеновский  слой  к  поверхности  десублимата, 
будет  равен  ρ
п
y
c
п
,  от  десублимата  в  пар  -    ρ
пов
 
y
c
пов
  (здесь 
y
c
-  нормальная  к  поверхности 
десублимата составляющая средней скорости молекул). Результирующий поток, отнесенный к единице 
поверхности [2]: 
j = (ρ
п
 
y
c
п
 -  ρ
пов
 
y
c
пов
).                                                                              
 
 
(3) 
При  малом  коэффициенте  десублимации  скачок  температуры  может  быть  значительным, 
особенно  при  низких  давлениях.  В  этом  случае  сопротивление  R
ф
  может  быть  сопоставимым  с 
термическим  сопротивлением  слоя  десублимата  R
Д
  и  даже  значительно  большим  последнего.  Скачок 
температуры увеличивается и с увеличением плотности теплового потока q. 
Для  микроструктуры  поверхности  десублимата,  например  льда,  характерно  наличие  развитой 
шероховатости, выемок, трещин. По отношению к молекулярному пучку такая поверхность близка по 
своим  свойствам  к  абсолютно  черному  телу.  В  силу  этих  соображений  в  уравнении  Герца-Кнудсена 
значение коэффициента десублимации обычно принимают равным единице. 
Для областей давлений, характерных для сублимационной сушки, Кд ≈ 0,1 К
-1
. Отсюда следует, 
что  фазовое  сопротивление  эквивалентно  термическому  сопротивлению  слоя водного  льда  толщиной 

78 
 
примерно  0,1-  0,2  мм.  Это  значение  в  сопоставлении  с  толщиной слоя  десублимата  непосредственно 
определяет по порядку величины вклад фазового сопротивления. 
Конденсация  пара  при  его  движении  в  направлении,  нормальном  к  охлаждаемой  поверхности, 
является наиболее характерным для десублимационных устройств, реализуемых в промышленности. 
Первоначально на охлаждаемой стенке происходит конденсация пара в виде тонкого слоя льда. 
С  течением  времени  граница  раздела  твердой  (кристаллической)  и  паровой  фаз  постепенно 
перемешается  вдоль  оси,  ортогональной  к  поверхности  пластины  со  скоростью,  обусловленной 
интенсивностью  отвода  теплоты  от  границы  раздела  фаз.  Таким  образом,  процесс  десублимации 
полностью  определяется  интенсивностью  нестационарного  теплоотвода  от  границы  раздела  к 
охлаждающей среде. 
Пусть  имеется  пластина  толщиной  δ
П
,  с  одной  стороны  которой  находится  хладоагент  с 
температурой  Т
х.
.  На  другой  стороне  пластины  происходит  твердофазная  конденсация  растворителя. 
Пусть за время t на твердой стенке образуется кристаллический слой толщиной δ, увеличивающийся со 
временем.  Кристаллическая  фаза  имеет  плотность  ρ
1
  ,  коэффициент  теплопроводности  λ
1
  ,  и 
коэффициент  температуропроводности  а
1
  =  λ
1
/(ρ
1
c
1
)  (здесь  с
1
  -  удельная  теплоемкость  твердой  фазы, 
газовая фаза — соответственно ρ
2
, λ
2
а
2
с
2
. Принимаем следующие допущения [3]: 
•    теплофизические свойства веществ постоянны и не зависят от температуры; 
•    условия в десублиматоре соответствуют   равновесным значениям р
п
 = const и Т
п
 = const на 
протяжении всего процесса десублимации
•    граница фазового перехода расширяется параллельно охлаждаемой поверхности, на которой 
поддерживается постоянная температура Т
х 
(граничное условие первого рода); 
•    конденсирующийся пар не содержит примесей других паров или газов, т.е. является чистым. 
В  этом  случае  распределение  температур  в  твердой  Т

(х,  t)  и  газообразной  Т

(х,  t)  по 
нормальной к стенке координате х описывается следующими уравнениями теплопередачи [3, с.72-74]: 
2
1
2
1
1
)
,
(
)
,
(
x
t
x
T
a
t
t
x
T
,     t > 0,0 < x <δ;                                                                             (4) 
 
2
2
2
2
2
2
2
1
1
)
,
(
)
,
(
1
)
,
(
x
t
x
T
a
x
t
x
T
dt
d
t
t
x
T
,       t > 0, δ  < x < ∞.                              (5) 
Уравнение (4) соответствует  переносу  тепла  теплопроводностью в  твердой  фазе;  уравнение  (5) 
соответствует переносу тепла в паровой фазе конвекцией и теплопроводностью. 
На  перемещающейся  границе  раздела  фаз  (при  t  >  0,  х  =  δ)  должно  выполняться  условие 
теплового баланса с учетом источника теплоты фазового превращения (условие Стефана): 
dt
d
r
x
t
T
x
t
T
1
2
2
1
1
)
,
(
)
,
(
.                                                                                   
(6) 
Решение системы уравнений (4-6) дает возможность определить температуру как в твердой, так 
и  в  паровой  фазах.  После  этого  с  помощью  уравнения  (6)  возможно  определение  скорости  процесса 
конденсации пара  δ = δ ( t ) при достаточно общей постановке рассматриваемой задачи. 
Используя  данную  систему  нами  были  расчитаны  температура  и  скорость  процесса 
десублимации  серы  в  поверхностном  конденсаторе.  Полученные  результаты  удовлетворительно 
согласуются с экспериментальными данными. 

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   38


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал