CC BY
12
Ha^OH&^bHHH ^icoTexHÏHHHH yHÏBepcHTeT yKpaÏHH
ses considered. Cite the equations distribution of temperature fields and velocity fields of air circulation during termoradiation-convective drying of various moist materials.
YflK 674.047 npo$. n.B. Emeu, d-p mexH. HayK;
acnip. E.I. npucmaecbKuu - HHTY YKpawu, m. Hbeie
AHA^O BHKOPHCTAHHfl A^EPE^ TEMOBOÏ EHEPriï B ПPOЦEСAХ cymiHH^ AEPEBHHH
npoBegeHo aHam3 3a.ne:®:HocTi g.na BH3HaneHHa MacH Ta eHTa.n£>mï TonKoBHx ra3iB, OTpuMaHux Big cna.nroBaHHa gepeBHoro na.nHBa, Ta nHToMHx BmpaT Ten.noBoï eHepriï Ha BHnapoByBaHHa Bo^oru 3 gepeBHHH.
bhpoôhh^tbo i BHKopHCTaHHa Ten^OBOï eHepriï b npo^cax cymiHHa nH-^OMaTepianÎB i 3aroToBoK, ^yrn,eHoro i CTpyraHoro mnoHy Ta nogpiÔHeHoï gepeBHHH e Hag3BHHaÔHo aKTyantHoro npoô^eMoro ctorogeHHa. Ha npo^CH cymiHHa i HarpiBaHHa gepeBHHH Ha gepeBooSpoÔHHx nignpHeMCTBax BmpanaeTtca go 70 % BHpoô^eHoï TenroBoï eHepriï. OT^e, aKTyantHe nHTaHHa rn,ogo pa^oHant-Horo BHKopncTaHHa Ten^oBoï eHepriï, HÏTKoro BH3HaneHHa ïï kophchhx BHTpaT Ta mo^ïïhbhx BTpaT.
HacaMnepeg Ten^oBa eHepria BHTpanaeTtca Ha bhpoôhh^tbo TenroHocia y BHraagi TonKoBHx ra3iB, BogaHoï napu aôo HarpiToï BogH. ^K TenroHocm Ton-kobï ra3H e HafigemeBmHM BHgoM Ten^onocTanaHHa [1, 2]. HaËômtmy BHrny Ten-^oTBopHy 3gaTHicTb Mae npHpogmfi ra3, ane ^ HagTo goporHH TenroHocm, rn,oô ôoro BHKopncToByBaTH b gepeBooôpoômfi npoMuc^oBocTi. HafigemeBmHM e Ten-^oHociô, oTpHMaHHH Big cnanroBaHHa gepeBHoro na^HBa. ^k gepeBHe na^HBo Mo^Ha BHKopncTaTH mcocinm Bigxogu, KrntKicTB aKHx b YKpaïHi CTaHoBHTB
3 .... .
ôïïh3bko 1,7 mot m aôo 12 % Big oôcary mco3aroTiBm. Ha gepeBooSpoÔHHx mg-npueMCTBax BHacmgoK nepepoô^eHHa KpyraHx mcoMaTepianiB yTBoproeTtca 3HanHa KrntKicTB BigxogiB: y mconH^tHoMy BHpoÔHH^rai - go 35 %, y BHpoô-HH^rai gBepHHx Ta BiKoHHHx ô^oKiB - go 31 %, y BHpoÔHH^rai napKeTy - go 30 %, y BHpoÔHH^rBi MeômB - go 54 %, y peMoHTHo-ôygiBe^bHHx poôoTax - go 33 %. TaKHM hhhom, oTpHMaHi y bhpoôhhhhx ^xax BigxogH HeoôxigHo yTHm3y-BaTH m^axoM cnanroBaHHa Ha CMiiTe3BanHffl,ax aôo BHKopHCTaTH g^a BHpoÔHH^ TBa gepeBHo-CTpy^KoBux n^HT i aK gepeBHe nanuBo - g^a oTpuMaHHa gemeBoï Ten^oBoï eHepriï.
Y npo^ci cnanroBaHHa nanuBa 3 gepeBHHH yTBoproroTtca TonKoBi ra3H 3 Burn,oro Ten^oTBopHoro 3garmCTTO, aKa BH3HanaeTBca 3a BigoMoro ^opMy^oro [1, 3]
Qe=4.19(81C+300H-26<9), K^/Kr, (1)
ge C, H, O - BignoBigHo BMicT y na^HBi 3 gepeBHHH вyraeцro, BogHro i khchw.
BHrn,a Ten^oTBopHa 3gaTHicTb na^HBa 3 gepeBHHH 3ane^HTB Big ïï boïïo-rocTi. ^^a po3paxyHKiB npHHMaeTtca 3HaneHHa BigHocHoï Bo^orocTi gepeBHHH
We=30%.
Maca cyxoï nacTHHH ra3iB, rn,o yTBoproeTtca y npo^ci 3ropaHHa 1 Kr BH3-HanHTbca 3a ^opMy^oro
1 + r Wb + 9H + A . (2)
q = 1 + aLo--Kr-ra3y/Kr-nanHBa, (2)
100
86
36ipHHK HayKOBO-TexHÏHHHx iipani»
Науковий iticiiiik- НЛТУ УкраТни. - 2011. - Вип. 21.7
де: а - коефщент надлишку повiтря шд час згорання палива; Н, А - вщпо-вiдно bmíct водню та золи, %; L - теоретична кшьюсть повiтря (кг), необхщ-на для згорання (1 кг) палива:
Lo=0.115C+0.345H - 0.0430. (3)
Тепловмют топкових газiв визначаеться за формулою
J =1 (QeYr + aLl 0), кДж/кг газу, (4)
q
де: ут - коефiцiент корисно! ди топки; /0 - тепловмiст свiжого (припливного) пов^я, приймаеться /0=38.. .46 кДж/кг.
На сьогодш для потреб нагрiвання i сушшня деревини, як теплоносiй, найбшьш використовуеться нагрiта до 90-95 0С вода, яка подаеться в тепло-обмiнники (калорифери). Щоб нагрiти масу води (m, кг) вiд початково! тем-ператури (t0) до температури теплоноЫя (tT), потрiбно витратити певну юль-кiсть теплово! енерги (Q0), яка визначаеться за формулою
Qo=Cm(tT - Í0), кДж, (5)
де С - питома теплоемнiсть води, приймають С=4,19 кДж/(кг-0С).
За формулою (5) визначають кшьюсть теплоти, яку потрiбно витратити на початкове на^вання води, що е в систем^ котел - система теплопоста-чання - сушильна установка. На входi сушильну установку теплоносiй подаеться з температурою tex=tT=tk, а на входi в котел температура теплоноЫя буде нижчою - teux. Рiзниця температури (At = tex - teux) характеризуе кориснi витрати теплоти на процес сушшня або на^вання деревини та втрати теплоти в системi теплопостачання (трубопроводах, теплообмшниках, запорнш ар-матурi). Таким чином, для шдтримання температурного режиму в сушильнш установцi необхiдно витрачати таку кшьюсть теплово! енерги:
Qt = CM (tex - teux), кВт, (6)
де М - маса води, яка циркулюе в систем^ кг/с.
Загальна кшьюсть теплово! енерги на процес сушшня або на^вання деревини визначаеться за формулою
Qz = Q0 + Qtt , кДж, (7)
де т - тривалiсть процесу нагрiвання або сушшня, с.
У зазначенш вище системi теплопостачання сушильних установок значна кшьюсть теплоти виходить разом з топковими газами в атмосферу. Тобто в цьому випадку використовуеться тшьки нижча теплотворна здатшсть палива, яка менша вщ вищо! на величину витрат тепла для перетворення води, що е в 1 кг деревного палива, на пару.
Qk = rme , кДж/кг, (8)
де: r0 - питома теплота пароутворення, г0=2490 кДж/кг; me - маса води (кг), що е в (1 кг) деревини i перетворюеться на пару, яка визначаеться за виразом
me = 0,01mnWe, кг/кг, (9)
де: We - вщносна волопсть палива, %; mn - маса палива, кг.
Таким чином, нижчу теплотворну здатшсть палива можна визначити за рiвнянням
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
87
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
Qh = Qe — 0,01Жвтптъ, кДж/кг. (10)
Kiлькiсть теплоти, якa виходить з котга paзом з топковими гaзaми в пpоцесi згоpaння (1 кг) nanma, визнaчaeться зa фоpмyлою
QT=qCtTr, КдЖ, (11)
де: q - Maca топкових гaзiв (кг) y пpоцесi згоpaння (1 кг) nanraa; C - теплоeмнiсть топкових гaзiв, кДж/(кг 0С); tTr - темпеpaтypa вихiдних топкових гaзiв, 0С.
Бiльш paцiонaльним поcтaчaнням теплово!" eHepriï вiд cпaлювaння де-pевних вiдходiв e викоpиcтaння очищених вiд caжi тa icкоp топкових гaзiв як теплоноЫя, що безпоcеpедньо подaeтьcя в сушильну ycтaновкy [1]. У тaкомy випaдкy викоpиcтовyeтьcя вищa теплотвоpнa здaтнicть пaливa тa зменшуеться втpaти теплоти з вдащними топковими гaзaми в aтмоcфеpy, якi мaють Ha6a-гато нижчу темпеpaтypy, нiж пicля котельно1' ycтaновки■ У цьому пpоцеci ви-коpиcтовyють aвтономний aгpегaт теплово1' енеpгiï, який облaднaний пpиcтpо-ями для гpyбоï тa тонко1' очистки топкових гaзiв вiд caжi тa icкpогacник■
Питомi витpaти теплоти нa сушшня деpевини визнaчaють для се-pедньоpiчних умов, якi вiднеcено до 1 кг випapовyвaноï вологи, зa фоpмyлою
qнaгp (сснагр +Свип+Сог) С1, кДж/кг, (12)
де: С1 - коефщент, який вpaховye додaтковi витpaти теплоти та почaткове нaгpiвaння ycтaновки, тpaнcпоpтних зacобiв тa iншого облaднaння, що е в yc-тaновцi; снагр - cеpедньоpiчнi витpaти теплa m почaткове нaгpiвaння деpеви-ни, вщнесене до мacи випapовyвaноï вологи:
Снагр = PCtk t0) , кДж/кг, (13)
m1
3 3
де: m1 - мaca вологи, що видaляeтьcя з 1 м деpевини, кг/м ; p - густит (об,eмнa мaca) деpевини, кг/м3; C - теплоемтсть деpевини для зaдaноï се-pедньоï темпеpaтypи i вологосл, кДж/(кг 0С); tk, t0 - кiнцевa i почaтковa тем-пеpaтypa деpевини, 0С; qmn. - питомi витpaти теплоти нa випapовyвaння вологи в ^оцес cyшiння деpевини■
q = 12 — 10 — C (14)
нвип. вм■> V /
d2 — do
де: I2, Io - тепловмicт вщповщно вiдпpaцьовaного тa cвiжого повiтpя, кДж/кг; d2, d0 - вiдповiдно вологовмют вiдпpaцьовaного тa cвiжого повiтpя, г/кг; Св -питомa теплоeмнicть, кДж/кг0С; tM - темпеpaтypa мaтеpiaлy, 0С; сог. - cеpедньо-piчнi втpaти теплa чеpез огоpодження, вiднеcенi до мacи випapовaноï вологи.
Сог. = £^огK:t — t0) , кДж/кг, (15)
Mc
де: Ког - добуток площi окpемого огоpодження та його коефiцieнт теп-
лопеpедaчi, кДж/с-°С; Me - cекyнднa втpaтa вологи в ^оцес cyшiння, кг/с.
Ha оcновi отpимaних вище зaлежноcтей визнaчaють необхiднy кшь-кicть пaливa (кг), вщ cпaлювaння якого отpимaють теплову енеpгiю нa видa-лення (випapовyвaння) 1 кг вологи з деpевини, зa фоpмyлою
D = , кг пaливa/кг випapовyвaння вологи, (16)
qI
SS Збiрник нaуково-технiчних праць
Науковий вкник НЛТУ УкраТии. - 2011. - Вип. 21.7
де ql - добуток маси на тепловмют топкових ra3iB, кДж/кг палива.
Висновки. На основi отриманих залежностей для визначення маси та ентальпп топкових ra3iB, отриманих у процесi спалювання деревного палива вщповщно! вщносно! вологост (Wв %) та питомих витрат теплово! енергп на сушiння деревини, отримано формулу для визначення кшькосл палива (кг), яку потрiбно спалити, щоб випарувати 1 кг вологи з деревини.
Лггература
1. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1987. - 360 с.
2. Билей П.В. Сушка древесины твердых лиственных пород / П.В. Билей. - М. : Изд-во "Эколгия", 2002. - 224 с.
3. Бшей П.В. Сушшня та захист деревини : пщручник / П.В. Бшей, В.М. Павлюст. -Льв1в : Вид-во "Кольорове небо", 2008. - 312 с.
Билей П.В., Приставский Б.И. Анализ использования источников тепловой энергии в процессах сушки древесины
Проведен анализ зависимости для определения массы и ентальпии топочных газов, полученных от сжигания древесного топлива, и удельных расходов тепловой энергии на испарение влаги из древесины.
BilejP.V., PrystavskyyB.I. An analysis of using thermal energy in processes of drying wood
The analysis of dependence is conducted for determination of mass and fire-box gases that were got from incineration of wood fuel and specific costs of thermal energy on evaporation of moisture from wood._
УДК 674.053:621.935 Доц. Л.Ф. Дзюба1, канд. техн. наук; доц.
О.В. Меньшикова1, канд. фiз.-мат. наук; доц. 1.Т. Ребезнюк2, д-р техн. наук
СИЛА НАТЯГУ У В1ТКАХ СТР1ЧКОВО1 ПИЛКИ П1Д ЧАС Р1ЗАННЯ ДЕРЕВИНИ
Установлено розподш сили натягу поздовж полотна с^чково! пилки тд час рiзання деревини. Показано, що сила натягу у в^ках полотна пилки на шювах розпо-дшяеться вщповщно до купв вщносного спокою та вщносного ковзання. Визначено кут вщносного ковзання полотна пилки на тяговому та тяжному шювах з урахуван-ням вщцентрових сил.
Ключов1 слова: с^чкова пилка, сила натягу, рiзання деревини, кут вщносного ковзання.
Особливють стр1чково! пилки полягае в тому, що вона водночас е де-ревор1зальним шструментом \ гнучким тяговим органом. Стр1чкову пилку встановлюють на пилков1 шюви з певною силою попереднього натягу, яка за-безпечуе стшюсть стр1чково! пилки тд час р1зання деревини. Тому в нерухо-мш стр1чковш пилщ шсля встановлення 11 на шюви у вЫх поперечних перерь зах полотна стр1чково! пилки виникають однаков1 поздовжш сили розтягу. Однак у рухомш стр1чковш пилщ тд час р1зання деревини, коли на тяговому
1 Льв1вський ДУ БЖД;
2 НЛТУ Укра!ни, м. Льв1в
3. Технолопя та устаткування деревообробних пiдприeмcтв
89
