Научная статья на тему 'ДОСЛіДЖЕННЯ КАПіЛЯРНИХ ПОДіЛЬНИКіВ ТИСКУ ДЛЯ СКЛАДНИХ ДРОСЕЛЬНИХ СИСТЕМ'

ДОСЛіДЖЕННЯ КАПіЛЯРНИХ ПОДіЛЬНИКіВ ТИСКУ ДЛЯ СКЛАДНИХ ДРОСЕЛЬНИХ СИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
55
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАПіЛЯР / ПОДіЛЬНИК ТИСКУ / КОЕФіЦієНТ ПОДіЛУ ТИСКУ / ЛіНіЙНіСТЬ ЗМіНИ ТИСКУ / ГАЗОДИНАМіЧНИЙ СИНТЕЗАТОР / КАПИЛЛЯР / ДЕЛИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ / КОЭФФИЦИЕНТ ДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ / ЛИНЕЙНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ / ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР / CAPILLARY PRESSURE DIVIDER / PRESSURE DIVISION RATIO / PRESSURE CHANGE LINEARITY / GAS-DYNAMIC SYNTHESIZER

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Ділай І. В., Теплюх З. М., Брилинський Р. Б.

Приведены основные варианты делителей давления, их функциональные зависимости и показана возможность их использования на примере систем динамического приготовления газовых смесей. Исследованы свойства делителей давления, в частности определен диапазон коэффициентов деления давления при дросселировании различных газов. Показаны преимущества линейных делителей давления для построения газодинамических систем синтеза смесей с микроконцентрациями компонентов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research of carillary pressure divider for complex throttle circuits

One of the necessary conditions of functioning of complex gas-dynamic systems is maintaining of set pressure or their ratio to throttle elements. Pressure regulators are traditionally used for this purpose. However this problem solution is often costly and inefficient, particularly for systems that require the use of large number of pressure stabilizer. In addition, various exemplars of pressure stabilizers in the circuit operate differently, that lead to disproportionate, often with different sign, changes of gas flow consumption through them, causing significant divergence of stabilized pressure from the given value. The main variants of pressure dividers and their functional dependence are investigated in the article. They are a series of throttles (e. g., capillary glass tubes). Absolute pressure stabilizer is set in the output of this series. These capillary dividers are characterized by unidirectionality of interthrottle pressure increments. They can provide proportional increases in pressure difference at appropriate design of capillaries. Range boundary of pressure correlation that can provide linear and nonlinear capillary pressure dividers are determined by divider modelling. Proportionality of interthrottle pressure increments of linear dividers allows effective use it in gas-dynamic synthesizers, gas consumption set unit that particularly used for setting of carrier gas consumption and gas chromatograph calibration.

Текст научной работы на тему «ДОСЛіДЖЕННЯ КАПіЛЯРНИХ ПОДіЛЬНИКіВ ТИСКУ ДЛЯ СКЛАДНИХ ДРОСЕЛЬНИХ СИСТЕМ»

УДК 681.2.53.082.3 Б01: 10.15587/2312-8372.2014.28099

Д0СЛ1ДЖЕННЯ КАШДЯРННХ П0Д1ЛЬННК1В тнску ДЛЯ СКЛАДННХ ДРОСЕЛЬННХ СИСТЕМ

Наведет основы варганти побудови подшьник1в тиску та гх функцгональнг залежностг г показана можливгсть використання гх на прикладг систем динамгчного приготування газових сумшей. Дослгджет властивостг подшьнитв, зокрема визначений дгапазон коефщгентгв подшу тискгв при дроселюваннг ргзних газгв. Показам переваги лгншних подшьнитв для побудови газодинамгчних систем синтезу сумшей з мгкроконцентрацгями компонентгв.

Илпчов1 слова: капшяр, подшьник тиску, коефщгент подшу тиску, лгншнгсть змгни тиску, газодинамгчний синтезатор.

Дмай I. В., Теплюх 3. М., Брилинський Р. Б.

1. Вступ

У рiзних галузях для побудови газогiдродинамiчних систем i пристро1в, зокрема мереж постачання природного газу, нафти i води, засобiв газоаналиично1 техш-ки, застосовують складш дросельш схеми, яю мiстять рiзнi з'еднання дросельних елеменпв [1-4]. Одним iз поширених е послiдовне з'еднання дроселiв, яке застосовують, наприклад в газодинамiчних системах приготування газових сумшей, для задання витрат газових потоюв i тискiв (перепадiв тискiв) [5]. У таких схемах використовують дроселi рiзних титв, зокрема з турбулентним (годинниковi камеш, сопло-заслiнка, конус-конус тощо) i ламшарним (склянi та металевi капiлярнi трубки) характером течп середовища. Проте для побудови газодинамiчних засобiв найперспективш-шими е склянi капiлярнi трубки з цилшдричним про-хiдним каналом [6, 7]. Таю капшяри мають стабшьш витратнi характеристики, а при певному ствввдношенш довжини i дiаметра прохщного каналу забезпечують 1х лiнiйнiсть. О^м того, завдяки можливостi плавного скорочення (пiдшлiфовування) довжини прохiдного каналу капшяра можна забезпечувати точне тдбирання його газодинамiчного опору. Тому дослщження такого з'еднання капiлярiв е актуальним, особливо в зв'язку з побудовою газодинамiчних систем синтезу сумiшей з мжроконцетращями компонентiв [3-5], в яких не-обхiдне задання суттево рiзних перепадiв тискiв на дозуючих капшярах.

2. Анал1з дослщжень I публшацм

Досконале функцiонування газодинамiчних систем передбачае стабiлiзацiю тискiв в каналах газових потоюв. Для цього застосовують вщповщш засоби тдтримання тискiв, якiсть роботи яких визначае характеристики вае1 системи, наприклад постштсть заданих значень концен-трацiй компонентiв сумiшей на виходi газодинамiчного синтезатора [8]. Як правило, у складних дросельних газодинамiчних системах встановлено деюлька стабь лiзаторiв, яю пiдтримують рiзнi за значенням тиски. Проте вихщний тиск кожного стабтзатора не е строго постшним внаслiдок залежностi тиску вiд витрати,

рiзного впливу завад, навiть незначних конструктивних вщмшностей в окремих екземплярах [9]. Прикладом е газодинамiчнi засоби, призначеш для приготування сумiшей, коли змшу концентрацii компонентiв сумiшi здшснюють змiною iх витрати, що зумовлюе змiну тд-тримуваного стабiлiзатором тиску, а отже i вiдхилення значень концентрацп вiд заданих. Для забезпечення постiйноi витрати чи спiввiдношення витрат дощльно задавати i пiдтримувати тиск засобами, схема яких побудована на основi послщовного з'еднання капшя-рiв — подiльника тискiв [10]. Такий подшьник тиску служить лише для вщтворення заданих тисюв в шших функцiональних газодинамiчних схемах i не е газоди-намiчно зв'язаним з цими функщональними схемами. Застосування подшьниюв тиску вiдкривае перспективу високоточного стабтзування визначальних параметрiв, зокрема в газодинамiчних системах синтезу складних сумiшей з мжроконцентращями компонентiв.

3. Мета та задач1 дослщження

Вдосконалення роботи складних дросельних систем потребуе полшшення характеристик уах iх складових систем i зокрема подiльникiв тиску. Для досягнення цiеi мети необхiдно дослiдити рiзнi варiанти побудови капiлярних ПТ i зокрема:

— виявити характер змши мiждросельних тискiв i коефiцiентiв подшу;

— визначити дiапазони змiни коефщенпв подь лу (спiввiдношення перепадiв тиску) дво- i багато-капiлярних подшьниюв;

— показати доцшьшсть '¿х використання, зокрема на прикладi систем динамiчного приготування газових сумiшей.

4. Катлярш подмьники тиску

Капiлярний ПТ — це послщовне з'еднання п дросельних елеменпв Д; (рис. 1, а), кожен з яких може бути пакетом П; капiлярiв (рис. 1, б), окремим кат-ляром Ку (рис. 1, в) або '¿х комбшащею. При цьому пакет Ш капiлярiв може бути виконаний i як пакет змiнного опору (рис. 1, г).

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/2(19], 2014, © Дшай I. В., Теплюх З. М., Брилинський Р. Б.

9

Д.; Л,- д- л-

Р* 1 1'2

ГаЗ

Оид

С1 = АP20 /ЛP1 = 1 + ЛР2 /ЛP1 ,

(2)

де Ар = Р - Ро, Ар2 = Р2 - Р 1 Ар20 = Р2 - Ро перепади тиску вщповщно на першому, другому капшярах 1 всьому подшьнику.

На рис. 2, а, б наведен графжи зм1-ни перепаду тиску АР1 на кашляр1 К1, а також с в1д АР20 е[1;100] кПа для трьох р1зних ПТ.

У вс1х нижче розглянутих прикладах аб-солютний тиск Р0 на виход1 ПТ — 100 кПа, а Р2 на вход1 — 200 кПа при температур! Т робочого газу (повггря) 300 К, якщо не за-значене шше АР20.

Моделюванням встановлено, що в загаль-ному залежност АР1 = /(АР20 ) 1 = ф(АР20 ) е нелшшними (рис. 2) 1 с змшюеться в широких межах С1 е (1; 300 ■ 103), причому максимального значення с1тах досягае для конструкци кашляр1в ПТ — dl = dmax, 11 = 1тт 1 d2 = dmin, 12 = 1тах, а мшмального — для dl = dmin, 11 = 1тах 1 d2 = dmax,

12 = 1тт.

Розм1ри катляр1в ПТ обмежеш конструктивними вимогами 1 ввдповвдно складають в мм: dmin = 0,05,

dmax = 0,5 1 1тт = 5, 1тах = 15°.

Застосування ПТ з великим значенням коефщен-та с для вщтворення (задання) суттево р1зних пере-пад1в тисюв в газодинам1чних синтезаторах сумшей з мжроконцентращями компоненпв суттево зменшуе кшьюсть дозуючих катляр1в змшувача. Так, напри-клад, при використанш под1льника з с ~ 0,3 ■ 106 та дозуючих капшяр1в з ввдношенням проввдностей 1 : 4 можна на однш стадп досягнути нижньо! меж1 д1апа-зону мжроконцентрацш — 1 ррт. Приготування таких сумшей одностадшними синтезаторами з однаковими АР на дозуючих капшярах вимагае застосування тисяч катляр1в, що е нереальним. В1дом1 синтезатори, в яких застосовують юлькастадшне розчинення, також потре-бують застосування надто велико! юлькосп капшяр1в, а кр1м того, скидання значно! кшькосп пром1жних су-мшей [11].

я-1

Рис. 1. Капшярний подшьник тиску: а — узагальнена схема; б — пакет в — окремий капiляр; г — пакет змшного опору

Найперспектившш1 схеми ПТ розглянут та досль джеш нижче.

При проходженш газу на кожному дросельному еле-мент ПТ встановлюеться певний перепад тиску Ар, i = 1, ..., п, а м1ждросельт тиски утворюють спадну посл1довн1сть Рп > ... Р{ > Рг_1 > ... > Р0.

Основними характеристиками ПТ е коефщ1енти ^ под1лу тисюв 1 характер залежност Р{ вщ тиску Рп живлення [10]. Проте зручшше користуватися коеф1-щентом %г = Його визначають як:

капшярш;

Хг =(Pn - P0 )/(P - P0 ) = Л pn „/ Л p, ,

(1)

де Лрп 0 = Pn - Po, Лрг = Pi - Po — вiдповiдно перепад тиску на всьому подiльнику i на капiлярах вiд г-го до 1-го.

У загальному функщональш залежност Рг (Рп), де г = 1, ..., n-1 е нелшшними, проте при певному спiввiдношеннi конструктивних розмiрiв капiлярiв ПТ можна забезпечити ix лiнiйнiсть, а отже i постiйнiсть %г •

4.1. Двокатлярний nодiльник тискiв. Такий ПТ е по-слiдовним з'еднанням двох окремих капiлярiв К1 i К2. У цьому разi Х1 визначають як:

а

в

Рис. 2. Граф™ основних функцшнальних залежностей для трьох варiантiв подiльника: 1 — = 0,12; ¡1 = 50; ^ = 0,05; ¡2 = 100; 2 — ^ = 0,11; ¡1 = 50; = 0,065; ¡2 = 125; 3 — ^ = 0,15; ¡1 = 50; ^ = 0,05; ¡2 = 50; а — залежшсть перепада на капiлярi 1 вщ перепаду А Р на подiльнику; б — залежшсть коефiцiEнтiв с вiд АР

I 10

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/2(19], 2014

J

Попри сво' переваги застосування нелiнiйних ПТ в синтезаторах мае недолш — залежшсть коефiцiента с вiд можливих змш тиску Р2 на входi ПТ, що призво-дить до непропорцшного приросту витрат дозованих компоненпв сумiшей, а вiдтак i до змши концентрацiй компонентiв.

4.2. Двокатлярний лшшний подтьник тиску. З метою забезпечення постшного значення с одержат залеж-ностi для побудови лшшного ПТ [10]:

Y1 Po2 = 1; Y = Kt X; K1 = % d4 / l2; 84 = 12/(1 - 21); 1 = l2/lt; S = d2 / dt;

J1 + Yt ((

max {16 lt ^d^1

Po2 I-1

<2320;

dmin < di < dmax; lmin < l < lmax; ^ е i1,2}'

P1 = 1(1 -1)-1 (P2 - Po )+Po.

P1(1) ^ min;P1 e(P0; P2).

У табл. 1 для трьох рiзних газiв наведенi розмiри капiлярiв двоелементних лшшних ПТ, якi забезпечують мiнiмум Р1 (максимум сО.

Таблиця 1

Параметри лiнiйних п□дiльникiв та 1'х аснавш характеристики

№ Газ di, мм Ii, мм dz, мм 1г, мм P1min, кПа %1max

1 Певиря 0,334 150,0 0,062 5,0 103,448 29

2 He 0,50 115,94 0,106 5,0 104,507 22,2

3 СОг 0,271 150,0 0,050 5,0 103,448 29

(3)

де, KpiM вiдомиX' £, — коефiцieнт кiнцевих ефектiв; X — параметричний комплекс газу, X = (512Дг T Ц2)-1; Rr — газова стала, Rr = R/M; R — M — молекулярна маса; ц -газу при температурi T.

Мiждросельний тиск Р1 згiдно i3 залежнiстю:

ушверсальна газова стала; - в'язкiсть дросельованого

лшшного ПТ визначають

(4)

На основi залежностей (3) i (4) можна визначи-ти конструктивнi розмiри прохiдних каналiв капшя-рiв лшшного ПТ, яю забезпечують мiнiмальне значення Р1 (максимум c1), тобто:

Як показали дослвдження, значення с1тах для ос-новних газiв не перевищуе 30 i коефiцiент с е постiйним при змiнi тиску Р2 живлення подiльника. Використання таких подшьниюв в системах задання тисюв живлення на дозуючих капiлярах синтезатора забезпечуе змен-шення похибок концентрацп компонентiв приготовлено' сумiшi, а також можлившть змiни витрати сумiшi без змши концентрацп компоненпв.

4.3. Двопакетний подшьник тисмв. Якщо заметь окремих дроселiв у двокапiлярному ПТ встановити пакети П i П2 капiлярiв (рис. 1, г), кiлькiсть яких складае N1 i N2 ввдповщно, то ними можна задавати рiзнi тиски Р1 вибiрками п\, п2 вiдповiдних капiлярiв за допомогою встановлених на '¿х виходах електромаг-штних клапанiв Кл1, ;, Кл2,у.

У разi застосування в пакет капiлярiв з однаковими розмiрами прохiдних каналiв значення мiждросельного тиску можна визначити за залежшстю [5]:

(5)

P = [(8 4 P,2 + Po2) / Vn + 2 (1 п - 1)(UnVn ) x x(Wn -W + Un 8П (P22 - Po2))

1/2

(6)

Як випливае з рiвняння системи (3), яке зв'язуе ств-вiдношення дiаметрiв 8 i спiввiдношення довжин 1 кат-лярiв лiнiйного ПТ, яке належить дiапазону 1 е (o; o,5), а з врахуванням обмежень на довжину капiлярiв —

1 е (1min; 1max), маемо 1min = lmin/lmax = 5/15o = 1/3o, lmax = o,5.

Залежшсть Р1(1) е монотонно зростаючою функщею та досягае екстремальних значень на юнцях дiапазону Оскiльки побудову ПТ починають з визначення розмiрiв капшяра К1, то для забезпечення мшмально-го Р1 спочатку вибирають l1 = lmax = 15o мм, а з умо-ви лiнiйностi капiляра [Ю] визначають його дiаметр

d1 = (( XPo2) 1/4 lj/2. Якщо d1 > dmax, то задають d1 = dmax

i визначають довжину l1 = ( XPo2 ^ d2, де l1 е [lmin; lmax]. Отже розрахунок передбачае иерацшну змiну значення одного iз розмiрiв капiляра для забезпечення входження шшого розмiру в допустимий дiапазон значень.

За розмiрами (d1, l1) капiляра К1 i 1 визначають d2, l2 капiляра К2 зпдно iз l2 = 1minl1 i d2 = 8d1. Якщо одержат значення задовольняють умови lmin < l2 < lmax i dmin < d2 < dmax, то визначають Р1, яке i е мшмальним. 1накше, якщо l2 < lmin вибирають l2 = lmin, розрахову-ють 1 i вщповщно дiаметр d2 = 8d1. Якщо d2 < dmin, то приймають d2 = dmin i розраховують 8. Далi визначають 1 з рiвняння 1 = 82([84 + 1]1/2 - 82) i вiдповiд-но l2 = 1l1.

де

п21 = п2/п; 1 п = п2112/8П = п21 ¿4 /d14;

=1 п +8П; Уп = 8П + = YyУn; Yl = КхХ.

На рис. 3 показана змша тиску Р1 для ввдповвд-но' вибiрки у двох пакетах, кожен з яких складаеться з семи капiлярiв. Розмiри каналiв капiлярiв в мм: пакета П1 — ¿1 = 0,14, 11 = 35;П2 — ¿2 = 0,1; 12 = 32.

Отже, застосування подшьника з пакетами за рис. 1, г забезпечуе ввдтворення багатьох (залежно вщ значень п1 i п2) рiзних мiждросельних тискiв, при тiм кат-ляри такого подшьника (уа) можуть бути як довшь-ними, так i лiнiйними (умова (3)), тобто ПТ можуть володгги властивостями, описаними у тдроздшах або 4.2, або 4.3. Пакет за рис. 1, б доцшьно застосовувати у лшшному подшьнику для тдвищення коефiцiента с, тобто зменшення мiждросельного тиску.

4.4. Багатокатлярний подшьник. Якщо в га.!одимам1ч-них системах виникае потреба задання кiлькох рiзних значень тисюв, то '¿х може бути доцшьно ввдтворювати вiд одного багатокапшярного ПТ (рис. 1, а). Проектуван-ня такого ПТ для заданого вектора тисюв {Д }п=0 полягае у послiдовному визначеннi iз рiвностi масових витрат Gi+1 = Gi одного iз розмiрiв (наприклад, ¿¿+1 або прохiдного каналу капшяра К,+1, який у парi з шшим

ÄPi, кПа

30 20 10

II

ÄPi,

кПа 12

8

4

О 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 4

а

1 П2

О 1

7 m

Рис. 3. Залежшсть тиску Р1 у двопакетному подшьнику вщ кшькосп кaпiлярiв у пакетах: а — пакет П] мстить П1 = 1 капiляр; пакет П2 змiнн□г□ □пору, п2 = 1, Ы2; б — пакет П] змшного опору, п1 = 1, Ы1; пакет П2 мштить П2 = 1 капiляр

сумiжним капiляром К; з вiдомими розмiрами (di i l) утворюе двокапшярний подiльник [10]. Послiдовнiсть пар Kan^piB, якi залучають до визначення po3MipiB, позначеш на рис. 1, а як I, II,..., n - 1.

Для визначення мiждросельних тискiв {Рг по-дiльника, складеного з n капiлярiв вiдомих розмiрiв {di, li}} , можна використовувати залежшсть [5]:

P ^Fi-1 {[[ / Л; + 1]2 - l}+ Pi2^l/2, (7)

G1n = 0,5aj1 [-b1n + Vb1n - 4a1n c1n J;

n

a1n = dj4; a = £,(4лц) X-1;

j=1

де

bin = b£(/jdj4); b = (2лцХ) ;

j=1

c1n = P02 — Pni •

Як приклад на рис. 4 наведет графжи залежнос-Ti AP1 i ci вiд перепаду тиску APn0 е [1; 100] кПа на кожному з трьох катлярних ПТ, яю мiстять вiдповiдно n е {2; 3; 4} катляри. Розмiри катляра К1 кожного подiльника — d1 = dmax, I1 = lmin, а iнших — dmin, lmax.

З графiкiв на рис. 4, а видно, що значення пере-падiв тиску AP1 на капiлярi К1 усiх трьох варiантiв подшьниюв змiнюються в межах 1 Па i залежнiсть AP1 = f (APn0 ) e нелiнiйною.

Нелшшними e також залежностi c1 = f(APn0 ), пред-ставленi на рис. 4, б, а ix значення для вказаних варiантiв подшьниюв змiнюeться в широких межах — до 900 ■ 103.

Отже, як показали дослвдження, залежнiсть мiж-дросельних тискiв ПТ вiд змши ix тиску живлення в загальному за своiм характером e нелшшною, а c1 e непостiйним. Якщо всi капiляри багатокапiлярного подiльника зробити лшшними, то такi ПТ можуть мати властивост аналогiчнi двокапiлярним лшшним подшь-никам, тобто %i = const i APi = f (APn0 ) e лiнiйними.

ДР1,

Па

0,4

0,2

600

400

200

0

1

i

j

! 1 / 2 ^ ^^

* 1 ffS^t^ 1^3 i 1 1 L

0 20 40 60 Дрпо, кПа

а

у\ ■ 10-3

-1- r

; 3

2 :

i —

j .........1...I.............

i i i

20

40

б

60 ДрпО, кПа

Рис. 4. Графши основних залежностей для трьох варiантiв подшьнитв (1 — двокапшярний; 2 — трикапшярний; 3 — чотирикапшярний): а — залежнiсть перепаду Д р на капiлярi К1 вiд перепаду тиску Др на подшьнику; б — залежнiсть коефщснта с вiд змiни Д р

4.5. Багатокатлярний nодiльник тискiв з пакетом.

Одним iз багатьох варiантiв побудови багатоеле-ментних подiльникiв з окремими капшярами i пакетами е багатокапiлярний ПТ з пакетом на виход!

С

12

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/2(19], 2014

J

Необхщну вибiрку капiлярiв пакета здiйснюють ввiм-кненням клапанiв Кл, встановлених на '¿х виходах.

Особливiстю такого подшьника е те, що вибiрка капiлярiв пакета забезпечуе змiну найменшого в по-дiльнику тиску Р1 (змшу мiкроконцентрацii компонента у синтезаторах газових сумшей), а також однонапрям-лешсть змiн усiх мiждросельних тискiв подшьника.

Тиски Р{ багатокапiлярного подiльника з встановле-ним на виходi пакетом П1 змiнного опору визначають за системою рiвнянь:

G2n - a X {{ 1+S dtk / llkX (Pi2 - Po2) -1

ke{i.....Я1}1 L

= 0;

Рг = ({[/Л + i]2-i} + P.-i); г = 2,n-1,

(8)

Так наприклад, ПТ побудоваш з довiльними стввщ-ношеннями конструктивних розмiрiв прохiдних каналiв можуть мати великий коефщент подiлу тисюв, проте вони не забезпечують постшносп коефiцiента подiлу, внаслiдок чого концентращя компонентiв синтезовано' сумiшi залежатиме ввд змiни тискiв живлення подшь-ника. В зв'язку iз цим були розроблеш подiльники з лiнiйною змшою всiх мiждросельних тискiв при змш тиску живлення подiльника. Застосування ПТ з лшш-ними характеристиками е особливо доцшьним в газо-динамiчних синтезаторах багатокомпонентних газових сумiшей з мжроконцентращями компонентiв i задавачах витрати. Крiм того, пакет капiлярiв постшного опору в подiльниках забезпечуе збшьшення коефiцiента подiлу тискiв, а пакет змшного опору забезпечуе пропорцiйну змшу витрати.

де

^п = 0,[VЬ2п - 4а2п с2п - Ь2п ^;

пп

а! = ; а-2п = а^¿у4; Ь2п = Ь^((^у4);

У=2 У=2

с2п = Р12 — Рпг .

1з першого рiвняння системи (8) визначають зна-чення тиску Р1 для вiдповiдноi вибiрки k е {1, ..., N1} капiлярiв пакета П1, а з другого — решту значень мiж-дросельних тисюв ПТ.

5. Обговорення результапв дослщження капiлярних подiльникiв тискiв

Серед виконаних авторами теоретичних i експери-ментальних дослiджень складних дросельних схем важ-ливе мiсце зайняли системи динамiчного приготування газових сумiшей. Аналiз одержаних результатiв показав, що для тдвищення якiсних показникiв роботи (точшсть задання i пiдтримання концентрацп компоненпв сумь шей) цих систем необхвдно дослiдити i оптимiзувати окремi '¿х складовi, серед яких подiльники тисюв i витрат, суматори потокiв тощо [5]. Так зокрема, було виявлено, що для одержання мжроконцентрацп компоненпв при побудовi синтезаторiв потрiбна надто велика юльюсть капiлярiв, а також, що внаслщок недосконалостi стабь лiзаторiв тискiв виникали великi похибки концентрацш синтезованих сумiшей. З метою усунення цих недолЫв було запропоновано використовувати ПТ для задання i вiдтворення тисюв живлення на дозуючих капшярах синтезатора [10]. При цьому було виявлено, що в за-лежност вщ конкретно' задачi синтезу такий подшьник може складатися з рiзноi юлькосп капiлярiв, з'еднаних як послiдовно, так i паралельно в пакетах капiлярiв. Крiм того, застосування окремого газодинамiчного кола задання тискiв, незв'язаного з колами дозування компо-нентiв також сприяе зменшенню похибки тдтримання тисюв у складних газодинамiчних колах. Осюльки такi дослiдження виконуються вперше, то виникла необхщ-нiсть детально дослвдити властивостi подiльникiв тиску '¿х переваги i недолiки.

Виконанi дослiдження ПТ показали, що кожен ва-рiант побудови подiльника мае i переваги, i недолiки.

6. Висновки

Дослщжеш основш варiанти побудови подiльникiв тиску та 1х функцiональнi залежностi. Показано як в залежност вiд призначення ввдповвдним вибором BapiaHTa побудови подшьника i конструктивних пара-MeTpiB капiлярiв можна забезпечити однонапрямлену i лшшну змiну всiх мiждросельних тискiв (постшие спiввiдношення перепадiв тискiв на капшярах подшь-никiв) при змiнi тиску живлення, а також забезпечити суттево рiзнi перепади тиску на капшярах подшьника (широкий дiапазон змши коефiцiентiв подiлу).

Виконанi дослщження вщкривають перспективу ефек-тивного використання виявлених властивостей катляр-них подiльникiв у складних газодинамiчних системах, зокрема для побудови динамiчних систем приготування газових сумшей з мiкроконцентрацiями компонентiв.

Литература

1. Шстун, 6. П. Автоматизована система побудови математич-но! модел1 газог1дродинам1чних дросельних схем [Текст] / 6. П. Шстун, Р. Я. Грудецький // Зб1рник наукових праць «Вю-ник НТУ «ХШ». Нов1 ршення в сучасних технолопях. — 2012. — № 33. — С. 72-77.

2. Хацкевич, Е. А. Контроль качества природных газов хромато-графическим методом [Текст] / Е. А. Хацкевич. — СПб.: Б.и., 2000. — 218 с.

3. Рейман, Л. В. Техника микродозирования газов. (Методы и средства для получения газовых смесей) [Текст]: справ. пос. / Л. В. Рейман. — Л.: Химия, 1985. — 224 с.

4. Nelson, G. O. Gas mixtures: preparation and control [Text] / G. O. Nelson. — Lewis Publishers, 1992. — 294 p.

5. Дшай, I. В. Оптимальш дросельш схеми динам1чних систем приготування складних газових сумшей [Текст] / I. В. Дшай, З. М. Теплюх, Ю. З. Вашкурак // Схщно-бвропейський журнал передових технологш. — 2014. — № 4/8(70). — С. 39-45. doi:10.15587/1729-4061.2014.26257.

6. Стасюк, I. Д. Малошерцшш газодинам1чн1 мжровитратомь ри газових потогав [Текст] / I. Д. Стасюк // Зб1рник тез доповщей сьомо! всеукрашсько! науково-техшчно! конфе-ренци «Вим1рювання витрати та кшькост газу». — !вано-Франгавськ, 2011. — С. 24.

7. Стасюк, I. Д. Застосування скляних кашлярних трубок для вим1рювання малих витрат i мжровитрат газ1в [Текст] / I. Д. Стасюк // Методи та прилади контролю якость — 2001. — № 7. — С. 147-151.

8. Helwig, N. Gas mixing apparatus for automated gas sensor characterization [Text] / N. Helwig, M. Schiller, C. Bur, A. Schiitze, T. Sauerwald // Measurement Science and Technology — 2014. — Vol. 25, № 5. — P. 055903. doi:10.1088/ 0957-0233/25/5/055903.

9. Стабилизатор абсолютного давления САД-307 [Электронный ресурс]. Режим доступа: \wwwZURL: http://www.elsy.kz/files/ а^отайс/4/4-7^£ — 19.09.2014.

10. Дшай, I. В. Побудова подшьниюв тиску для живлення газо-динам1чних дросельних синтезатор1в [Текст] / I. В. Дшай, З. М. Теплюх // Вюник Нащонального ушверситету «Льв1в-ська пол1техшка». Сер. Теплоенергетика. 1нженер1я довкшля. Автоматизащя. — 2009. — № 659. — С. 120-128.

11. Теплюх, З. М. Принципи побудови високоточних дросельних синтезатор1в газових сумшей [Текст] / З. М. Теплюх // Вюник Национального ушверситету «Льв1вська полгтехшка». Сер. Автоматика, вим1рювання та керування. — 2006. — № 551. — С. 87-94.

ИССЛЕДОВАНИЕ КАПИЛЯРНЫХ ДЕЛИТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СЛОЖНЫХ ДРОССЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Приведены основные варианты делителей давления, их функциональные зависимости и показана возможность их использования на примере систем динамического приготовления газовых смесей. Исследованы свойства делителей давления, в частности определен диапазон коэффициентов деления давления при дросселировании различных газов. Показаны преимущества линейных делителей давления для построения газодинамических систем синтеза смесей с микроконцентрациями компонентов.

Ключевые слова: капилляр, делитель давления, коэффициент деления давления, линейность изменения давления, газодинамический синтезатор.

Дыай 1гор Володимирович, кандидат технчних наук, доцент, кафедра автоматизацИ теплових i хмчних процеЫв, Нащональний утверситет «Львiвська полтехнка», Украта, e-mail: divlv@ukr.net.

Теплюх Зеновт Миколайович, доктор техтчних наук, про-фесор, кафедра автоматизацИ теплових i хмчних процеыв, Нащональний утверситет «Львiвська полтехнжа», Украта, e-mail: atxp2010@gmail.com.

Брилинський Роман Богданович, кандидат технчних наук, доцент, кафедра автоматизацИ теплових i хiмiчних процеыв, Нащональний утверситет «Львiвська полтехнжа», Украта, e-mail: brblv@ukr.net.

Дилай Игорь Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра автоматизации тепловых и химических процессов, Национальный университет «Львовская политехника», Украина. Теплюх Зеновий Николаевич, доктор технических наук, профессор, кафедра автоматизации тепловых и химических процессов, Национальный университет «Львовская политехника», Украина. Брылинский Роман Богданович, кандидат технических наук, доцент, кафедра автоматизации тепловых и химических процессов, Национальный университет «Львовская политехника», Украина.

Dilay Ihor, Lviv Polytechnic National University, Ukraine, e-mail: divlv@ukr.net.

Teplukh Zenoviy, Lviv Polytechnic National University, Ukraine, e-mail: atxp2010@gmail.com.

Brylyns'kyy Roman, Lviv Polytechnic National University, Ukraine, e-mail: brblv@ukr.net

УДК 637.338.4:637.181:641.85 001: 10.15587/2312-8372.2014.28100

ВИВЧЕННЯ Ф13ИКО-Х1М1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МЯКОГО СИРУ, ВИГОТОВЛЕНОГО 13 ЗАСТОСУВАННЯМ НЕТРАДИЩЙНИХ 1НГРЕД1ЕНТ1В

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Вдосконалена технологгя м'якого сирного продукту основана на використант сухого зне-жиреного молока, з частковою його замтою на подргбнений концентрат арахгсового ядра та борошно кукурудзяне, з використанням рафтованог, дезодорованог соняшниковог олп. Проведено дослгдження фгзико-хгмгчних властивостей удосконаленого продукту. Удосконалений продукт дозволить розширити асортимент дешевог сирног продукцп.

Ключов1 слова: м'який сирний продукт, сухе знежирене молоко, подргбнений концентрат ядра арахгсу, кукурудзяне борошно.

Обозна М. В., Прасол Д. Ю.

1. Introduction

At present the world market of dairy products is the high-competition sector, which dynamically develops. The leading specialists testify that cheese production is the most profitable among dairy products production and it causes considerable interest among producers. Producers of dairy products face with the problem of dairy products assortment expansion which rises in the conditions of the increased competition at the market of rennet cheeses and customer's demand in the high quality products [1].

The risk of milk production reducing, mainly, through the factor of seasonality, results the certain difficulties

in the cheese-making industry especially during winterspring period.

That is why the dairy products production especially the production of cheeses on the basis of restored and recombined milk is actual task. The stable quality as one of the most important criteria of food stuff competition takes the lead now.

Production of soft cheese products is developing taking into account insignificant labor intensiveness of technology of soft cheeses. They have wide assortment and considerable advantages comparatively with natural rennet cheeses and their high characteristics allow to satisfy requires of wide circle of customers [1, 2].

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/2(19], 2014, © Обозна М. В., Прасол Д. Ю.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.