НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов»

Научные направления исследований:

НИЛ «ИННОВАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ» («ИОТП»)»

Ключевая информация о лаборатории
НИЛ ИОТП проводит планирование организационных, фундаментальных и прикладных научных исследований, проектно-конструкторских, контроль технологических работ, оказания услуг по измерениям и реализации научно-технической продукции, в тесной связи с учебным процессом.

Деятельность лаборатории

Реконструкция действующих промышленных установок
Модернизация действующего газоочистного и тепломассообменного оборудования
Создание высокоэффективного и интенсивного технологического оборудования
Расчет, проектирование и изготовление:
установок, блочных модулей, оборудования внутренних устройств газоочистного и тепломассообменного оборудования вспомогательного оборудования
Технологическая и аппаратурная проработка процессов
Лабораторные исследования гидродинамики, процессов тепломассообмена и пылеулавливания, оптимизация процессов и аппаратов

Цель исследования

Разработка технических предложений по оптимизации материальных и энергетических затрат и их технико-экономическое обоснование
Экспертная оценка вновь создаваемого оборудования, установок и производств на стадии проектирования
Оказание услуг по измерению гидродинамических характеристик, параметров тепломассообмена и пылеулавливания на полупромышленных установках в экпериментально-исследовательской лаборатории на системе вода-воздух и с использованием реальных сред
Численное моделирование гидродинамики, процессов тепломассообмена и пылеулавливания в газожидкостных аппаратах
Гидродинамическое моделирование процессов и аппаратов

Ожидаемые результаты

теоретические основы создания тепломассообменного и пылеулавливающего оборудования;
экспериментальные исследования гидродинамических характеристик, параметров тепломассообмена и пылеулавливания;
разработка рекомендаций по проектированию и эксплуатации промышленных образцов оборудования;
проведение промышленной апробации образцов тепломассообменного и пылеулавливающего оборудования.
Результаты проведенных исследований будут востребованы на предприятиях химической промышленности (АО «Актюбинский завод хромовых соединений», ТОО Казфосфат (НДФЗ)) и нефтеперерабатывающей (ТОО «ПетроКазахстан Ойл Продакс»).

Достижения лаборатории:

С 2020 по 2022 г.г. проведены работы по выполнению темы «Разработка конструкции комбинированного пылеуловителя с автономными контурами орошения и технической документации». В результате выполнения получена методика расчета основных гидродинамических характеристик, параметров тепло- и массообмена и пылеулавливания, рекомендации по проектированию и эксплуатации промышленных аппаратов, а также разработана техническая документация.

С 2023 по 2025 г.г. проведены работы по выполнению темы «Разработка конструкции комбинированного пылеуловителя циклонно-вихревого действия и технической документации». В результате выполнения получена методика расчета основных гидродинамических характеристик, параметров тепло- и массообмена и пылеулавливания, рекомендации по проектированию и эксплуатации промышленных аппаратов, а также разработана техническая документация.

Информация о научных проектах выполненных сотрудниками НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов» за 2020-2025г.

Проект AP09260240 на тему «Разработка способа вихревого взаимодействия потоков с возможностью регулирования температуры в зоне контакта и создание на его основе систем газоочистки» Общая сумма проекта 41 199 922 тенге на 2020–2023 гг.. Научный руководитель: д.т.н., профессор Волненко А.А.
Проект AP26199841 «Разработка цифрового двойника массопереноса в пленочных течениях и создание массообменного оборудования с учетом влияния конструктивных особенностей». Общая сумма проекта: 103 783 845 тенге на 2025–2027 гг.. Научный руководитель: д.т.н., профессор Волненко А.А.

Публикации

Список статей опубликованных сотрудниками НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов» в БД Scopus и WoS

Yeskendirov M.Z., Volnenko A.A., Khussanov Zh.Ye., Yeskendirova M.M., Tileuov G.E. Size distribution of drops in a regular-packed scrubber // Chemical engineering transactions. – vol. 80, – P.115 – 120.
Serikuly Z., Volnenko A.A., Kumisbekov S.A. Optimum values regular structure converters for converting the vibration into electric energy // International Review of Mechanical Engineering 14(6), 2020. - S. 388-394.
Volnenko A.A., Levdanskiy A.E., Apimakh Y., Korganbaev B.N., Zhumadullaev D.K. Polymer wastes flotation separation research results // News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical sciences, Volume 6, Number 444(2020). – P.46-54.
Serikuly, Bernd Markert, A.A. Volnenko, S.A. Kumisbekov. Wind energy, a new direction of the Balabekov School on the Karman vortex street // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 714 (2021) 042065.
N. Issayeva, B.N. Korganbayev, A.A. Volnenko, D.K. Zhumadullayev, G.N. Jumadillayeva. Calculation of Hydrodynamic Characteristics of Apparatus with Regular Tubular Packing //Rocznik Ochrona Środowiska, Volume 23, 2021. - pp. 868-882.
Leudanski, Y. Apimakh, A. Volnenko, D. Zhumadullayev, N.Seitkhanov. Calculation of flotator’s aerator for separation of ground plastics // News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. Volume 2, Number 452 (2022). – P. 131-148.
A. Volnenko, A. A. Abzhapbarov, D. K. Zhumadullayev, B. N. Korganbayev, N. T. Seitkhanov. Calculation of Hydrodynamic Parameters of the Apparatus of Shock-and-Vortex Action with a Regular Tubular Packing //International Review of Mechanical Engineering (I.RE.M.E.), Vol. 16, N. 4, 2022. – P. 163-171.
A. Volnenko, A. A. Abzhapbarov, D. K. Zhumadullayev, B. N. Korganbayev, D. K. Kamalbek. Calculation of Heat and Mass Transfer Characteristics and Dust Collection Parameters of a Shock-Vortex Apparatus with a Regular Tubular Packing //International Review of Mechanical Engineering (I.RE.M.E.), Vol. 16, N. 6, 2022. – P. 309-318.
A. Volnenko, D. K. Zhumadullayev , B. N. Korganbayev , A. A. Abzhapbarov , A. N. Issayeva. Development and Calculation of an Apparatus with a Ring Tubular Filling for Modernization of a Cooling-Hydration Tower in Thermal Phosphoric Acid Production //International Review of Mechanical Engineering (I.RE.M.E.), Vol. 17, N. 1, 2023. – P. 14-21.
A. Volnenko, A.E. Leudanski, A.S. Serikov, A.N. Issayeva, D.K. Zhumadullayev. Calculation and implementation of a cyclone-vortex device in chromic sulphate production // NEWS of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. – Volume1, №463, 2024. - P.80-94.
A. Volnenko, A. Serikov, A. A. Abzhapbarov, D. K. Zhumadullayev , B. N. Korganbayev. Calculation of Motion Parameters and Hydrodynamic Characteristics of a Device Involving a Regular Rotating Packing //International Review of Mechanical Engineering (I.RE.M.E.), Vol. 18, N. 6, 2024. – P. 274-282.
A.A. Volnenko, D.K. Kamalbek, Y.A. Zhidebayev, A.A. Abzhapbarov, D.K. Zhumadullayev. Calculation of Hydraulic Resistance of Various Types of Regular Hollow-Ring Beams in Heat-and-Mass Exchangers. International Review of Mechanical Engineering (IREME), 2025

Список статей опубликованных сотрудниками НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов» КОККСОН

Leudanski, Y. Apimakh, A. Volnenko, D. Zhumadullayev. Stady of the effect of air consumption, liquid layer height fnd temperature on the process of flotation separation of ground plastics // News of the academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series chemistry and technology. – 2020. - №3(441).- S.36-43.
Исаева А.Н., Корганбаев Б.Н., Волненко А.А., Жумадуллаев Д.К. Разработка системно-поэлементной методологии исследования и экологической модернизации технологического оборудования //Вестник КазНИТУ. - №1, 2021. – С.166 – 173.
N. Issayeva, B.N. Korganbayev, A.A. Volnenko, D.K. Zhumadullayev. Engineering solutions for developing the structure Of a cooling-hydration tower in the production of thermal phosphoric acid //News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series chemistry and technology. Volume 1, Number 450 (2022). – P. 44-50.
М.К. Есенов, Л.И. Раматуллаева, А.А. Волненко, Г.К. Ивахнюк. Қоршаған ортаны қорғау үшін аэрозоль бөлшектерін ұстауды оңтайландыру //Горный журнал Казахстана. - №4, 2024. – С.50-58.
М.К. Есенов, Л.И. Раматуллаева, А.А. Волненко, Г.К. Ивахнюк. Дисперсті материалдарды өңдеуге арналған технологиялық жабдықтағы жылу және масса алмасу процестеріне салқындатқыш жылдамдығының әсерін зерттеу //Горный журнал Казахстана. - №6, 2024. – С.34-41.
А. Волненко, А. Сериков, А.А. Абжапбаров, А.Э. Левданский, Д.К. Жумадуллаев. Расчет порозности и эквивалентного диаметра насадки тепломассообменного аппарата с регулярной вращающейся насадкой //Механика и технологии /Химический технологии. Научный журнал. – 2024. – №2(84). – С.289-298.
М.К. Есенов, Л.И. Раматуллаева, А.А. Волненко, Г.К. Ивахнюк. Барабандық аппараттардың жұмыс параметрлерінің атмосфераға шаң мен ластаушы заттардың шығарылуына әсерін талдау //Горный журнал Казахстана. - №7, 2024. – С.46-50.
А. Волненко, А. Сериков, А.А. Абжапбаров, А.Э. Левданский, Д.К. Жумадуллаев. Анализ влияния конструктивных параметров на энергозатраты в тепломассообменном аппарате с регулярной вращающейся насадкой //Механика и технологии / Химические технологии. Научный журнал. – 2024. – №3(85). – С.276-286.
А. Волненко, А. Сериков, А.А. Абжапбаров, А.Э. Левданский, Д.К. Жумадуллаев. Расчет структурных составляющих жидкой фазы в тепломас-сообменном аппарате с регулярной вращающейся насадкой //Механика и технологии /Научный журнал. – 2024. – №4(86). – С.258-269.

Список патентов опубликованных сотрудниками НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов»

Патент РК № 34418 на изобретение по заявке №2017/0048.1 от 20.01.2017г. МПК B01J 2/04 (2006/1); B01J 19/32 (2006/1). Приоритет установлен 22.06.2018г. №22011 Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания / Волненко А.А., Балабеков О.С., Корганбаев Б.Н., Ескендиров М.З., Жумадуллаев Д.К., Ешжанов А.А., Байгутов Н.Т., Абжапбаров А.А. Бюл. №25 от 26.06.2020 г.
Патент РК №34699 на изобретение по заявке №2019/0660.1 от 09.09.2019г. МПК B07В 4/00 (2006.01). Приоритет установлен 09.09.2019г. Классификатор полидисперсных материалов / Голубев В.Г., Левданский А.Э., Волненко А.А., Левданский Э.И., Сарсенбекулы Д., Абжапбаров А.А., Жумадуллаев Д.К. Опубл. 20.11.2020 г., бюл. №46.
Патент РК №34702 на изобретение по заявке №2019/0660.1 от 09.09.2019г. МПК B03В 5/28 (2006.01), B03D 1/00 (2006.01). Приоритет установлен 09.09.2019г. Способ флотационного разделения смеси поликарбоната и полиамида / Левданский А.Э., Опимах Е.В., Остапук О.Н., Волненко А.А., Корганбаев Б.Н., Жумадуллаев Д.К. Опубл. 20.11.2020 г., бюл. №46.
Патент на полезную модель РК №5919 по заявке №2020/1083.2 от 03.12.2020г. МПК B01D 53/20 (2006/01); B01D 47/14 (2006/1). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания / Волненко А.А., Корганбаев Б.Н., Исаева А.Н., Джакипбекова Н.О., Жумадуллаев Д.К., Абжапбаров А.А., Камалбек Д.К. Опубл.12.03.2021, бюл. №10.
Патент РК №35809 по заявке №2021/0372.1 от 18.06.2021г. МПК B01D 53/18(2006.01), 53/00 (2006.01), 47/02(2006.01). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания / Волненко А.А., Абжапбаров А.А., Корганбаев Б.Н., Хусанов Ж.Е., Жумадуллаев Д.К., Камалбек Д.К.., Бажибаев Т.Р. Опубл. 08.22, бюл. №34.
Патент РК №36157 по заявке №2022/0046.1 от 27.01.2022г. МПК B01D 47/14(2006.01), 53/00 (2006.01). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания /Волненко А.А., Абжапбаров А.А., Камалбек Д.К., Корганбаев Б.Н., Жумадуллаев Д.К., Бажибаев Т.Р. Опубл. 03.23, бюл. №13.
Патент РК №36475 по заявке №2022/0603.1 от 06.10.2022г. МПК B01D 53/20 (2006.01), 47/14(2006.01). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания /Волненко А.А., Сериков А.С., Камалбек Д.К., Абжапбаров А.А., Серикулы Ж., Корганбаев Б.Н., Жумадуллаев Д.К. Опубл. 11.23, бюл. №47.
Патент РК на полезную модель №9640, МПК F03D 5/06(2006.01). Устройство для преобразования кинетической энергии воздушного потока в электрическую /Серикулы Ж., Волненко А.А., Кумисбеков С.А., Сериков А.С., Муталов Н.Б., Саипов А.А.; заявитель и патентообладатель ЮКУ им.М.Ауэзова. - по заявке №2024/0714.2 от 01.06.2024г. Опубл. 10.24, бюл. №40.
Патент РК №36995 по заявке №2023/0587.1 от 07.09.2023г. МПК B01D 53/20 (2006.01), 47/14(2006.01). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания /Волненко А.А., Шамбилова А.С., Исмаилов Б.Р., Абжапбаров А.А., Корганбаев Б.Н., Нурымбетов Р.А. Опубл. 10.24, бюл. №42.
Патент РК №37094 по заявке №2023/0783.1 от 19.11.2023г. МПК B01D 53/20 (2006.01), B01D 47/14(2006.01). Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания /Волненко А.А., Сериков А.С., Кумисбеков С.А., Абжапбаров А.А., Корганбаев Б.Н. Опубл. 12.24, бюл. №51.

Список монографий опубликованных сотрудниками НИЛ «Инновационное оборудование технологических процессов»

Левданский А.Э., Опимах Е.В., Волненко А.А., Корганбаев Б.Н., Жумадуллаев Д.К. Флотационное разделение смеси измельченных полимерных отходов / Монография. Шымкент: Типография «Әлем», 2020. – 152 с.
Волненко А.А. Конспект лекций по дисциплине «Аппараты с подвижной и регулярной насадкой для процессов тепломассообмена и пылеулавливания» Шымкент: ЮКУ им. М.Ауэзова, 2020. – 150 с.
Волненко А.А., Жумадуллаев Д.К., Корганбаев Б.Н., Сарсенбекулы Д., Ешжанов А.А., Абжапбаров А.А. Тепломассообменные и пылеулавливающие аппараты с регулярной структурой трубчатой насадки /Шымкент: Типография «Әлем» 2023. – 164 с.

Список и информация лабораторных оборудовании

Лабораторной базой для изучения процессов и аппаратов химической и нефтегазохимической промышленности является лаборатория им. академика Балабекова О.С. общей площадью 600 м². В данной лаборатории размещены:

Лабораторная модель колонного аппарата для исследования элементарных актов гидродинамики и массообмена: колонна диаметром - 200мм., высота - 4000мм., производительность по газу - 5000 м³/ч;
Опытно-промышленная установка с колонным аппаратом для исследования эффективности массобмена и пылеулавливания. Диаметр колонны - 500 мм., высота - 8000мм., производительность по газу - 20000 м³/ч;
Промышленная испытательная установка с колонным аппаратом для отработки оптимальных режимов работы элементов насадки. Диаметр - 1000мм высота - 8000 мм., производительность по газу - 50000 м³/ч;
Плоская модель колонного аппарата для проведения фото-, кино- и видеосъемок взаимодействия газа и жидкости в слое, а также газожидкостной смеси в объеме регулярной насадки. Размеры 150х150х500мм., производительность по газу - 2000 м³/ч;
Аэротенк для изучения процесса обеззараживания сточных вод в промышленном масштабе объемом 100м³ и лабораторные реакторы смешения;
Шаровые и вибрационные мельницы;
Опытно-промышленная установка для исследования процесса ректификации. Производительность - 3 л/ч;
Дисковый вакуум-фильтр промышленного образца для разделения суспензии;
Полупромышленная экспериментальная барабанная сушильная установка производительностью до 500кг/час. Дб=0,53м. L=1,6м;
Плоская модель сушильного барабана для исследования процесса распределения материала подвижными насадочными элементами в поперечном сечении барабана;
Высокоскоростные мельницы ударно-центробежного действия и сепараторы для разделения аэрозольных потоков;
Изготовление внутренних устройств колонных аппаратов, сушильного барабана, мельниц и дробилок может осуществляться в механических мастерских.