CC BY
10
Haцioнaльний лicoтeхнiчний yнiвeрcитeт Укрaïни
Лiтература
1. Franklin T.S., Honda T. Micellization, Solubilization and Microemulsions// Editor Plenum Press. New York. - 1987, Vol. 2. - P. 205.
2. Когут А.М., Гевусь О.1., Воронов С.А., Шевчук О.М. Синтез нового анюнного по-верхнево-активного мономера i його емульсiйна кополiмеризацiя 3Í стиреном// Вiсн. нац. унту '^bBÍBCbKa полiтехнiкам. - 2004, № 516. - С. 159-163.
3. Оудиан Дж. Основы химии полимеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1974. - 616 с.
4. Шенфельд Н. Поверхностноактивные вещества на основе оксида этилена: Пер. с нем/ Под ред. Н.Н. Лебедева. - М.: Химия, 1982. - 752 с.
УДК 66.047 Проф. Я.М. Ханик, д-р техн. наук;
асист. Н.Я. Цюра - НУ "Львiвська полiтехнiка"
Г1ДРОДИНАМ1КА РУХУ ТЕПЛОНОС1Я КР1ЗЬ ШАР СУХОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕР1АЛУ (ОРГАН1ЧНИХ В1ДХОД1В
ВИРОБНИЦТВА Т1О2)
Наведено результати дослщжень пдродинамши сухого шару оргашчних вщхо-дiв виробництва Ti02 пiд час фшьтрацп теплоносiя Kpi3b нього; проведено узагаль-нення результатiв i визначено коефщенти.
Ключов1 слова: сушiння, гiдродинамiка, вщходи.
Prof. Ya.M. Khanyk; assist. N.Ya. Tsyura-NU "L'vivs'kaPolytechnica"
Hydrodynamics of motion of heat transmitter through layer of dry dispersion material (organic wastes of production TiO2)
In the article the results of researches of hydrodynamics of dry layer of organic wastes of production TiO2 during filtration of heat transmitter through him are brought over; generalization of results is conducted and coefficients are certain.
Keywords: drying, hydrodynamics, wastes.
Постановка питання. Процес сушшня належить до таких, що широко використовуються у р1зних галузях промисловость Проте вш е довготри-валим i потребуе значних енерговитрат. Тому актуальними на сьогодш е дос-лщження пдродинамжи та кшетики сушшня р1зномаштних матер1ал1в з метою штенсифжаци цього процесу.
Анал1з останн1х л1тературних джерел. Беручи до уваги напружену енергетичну ситуацда в держав^ багато дослщниюв звертаються до пробле-ми розробки енергозбер1гаючих технологш. Оскшьки процес сушшня зазви-чай е л1мггувальною стад1ею виробництва, в л1тератур1 пропонуються р1зш шляхи його штенсифжаци. Ефективним методом зневоднення бшьшост ма-тер1ал1в е фшьтрацшне сушшня, яке мае багато переваг перед традицшними методами зневоднення [2-5].
Були проведет дослщження процесу сушшня оргашчних вщход1в, як утворюються на пром1жнш стади виробництва диоксиду титану. За умови ви-сушування з'являеться можливють використання таких вщход1в у виробниц-тв1 буд1вельних матер1ал1в, лшолеум1в як паливо тощо.
Результати дослщжень. Щоб спрогнозувати енергетичш затрати на здшснення процесу сушшня, вивчались законом1рност1 змши пдравл1чного опору шару сухого матер1алу вщ фжтивно! швидкост руху теплоноЫя.
160
Збiрник нayкoвo-тeхнiчних iipain»
Науковий вкник НЛТУ Укра'1'ни. - 2008, вип. 18.3
Залежшсть гiдравлiчного опору вщ фжтивно! швидкостi для вЫх ви-сот шару матерiалу носить параболiчний характер (рис. 1). 1з збiльшенням товщини шару гiдравлiчний ошр зростае. З рис. 1 видно, що для висот шару 20; 30 та 4010- м за швидкост руху теплоносiя 1,3 м/с, величина АР, вщпо-вщно, становить 365, 480, 600 Па. Тобто, зростання товщини шару вдвiчi призводить до зростання гiдравлiчного опору в 1,6 раза.
600
400
200
ДРсух, Па 3\ / /у
А
о>о,м/с
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
Рис. 1. Залежшсть гiдравлiчного опору шару сухих вiдходiв вiд фжтивноХ швидкостiруху теплоноая для рЬних висот (Т=393 К): 1 - Н=20'10'3м;
2 - Н=3010-3м; 3 - Н=4010-3м
Оскшьки кривi обернет випуктстю до ос ординат, то для визначення гiдравлiчного опору шару дисперсного матерiалу найчастше застосовують формулу ДарЫ-Вейсбаха [1]. На базi цього рiвняння отримано таку формулу (модифжоване двочленне рiвняння Ергана):
АР = А•¡а--• Нс0 + В • ^-Р-Нс2, (1)
32е 8е
де: А, В - коефщенти, якi визначають експериментально; Н - висота шару, м; ¡л- динамiчний коефщент в,язкостi, Па • с; а - питома поверхня шару,
23.. 3
м /м ; de - е^валентний дiаметр, м; р- густина середовища, кг/м ; Яе - кри-терiй Рейнольдса, со0 - фжтивна швидкiсть, м/с; е - частка пустот в одинищ об'ему шару матерiалу, м3/м3.
Щоб знайти невiдомi А i В, роздiлимо лiву i праву частини на Н •со i отримаемо рiвняння прямо! лши:
= А-^ + В-^-с, (2)
Н Со 32-е3 8-е3
а 2 а
На рис. 2 визначено коефщенти А* i В*. А* = А •л—3, а В* = В--р.
32•е 8•е
Вiдрiзок, який вщтинае пряма лшя на ос ординат, дорiвнюе першiй
складовш А* рiвняння (9), а тангенс кута нахилу прямо! до ос абсцис дорiв-
нюе В*.
3. Технологiя та устаткування лковиробничого комплексу
161
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
гiдродинамiки сухих вiдходiв виробниц- вiд висоти шару матерiалу:
тва ТЮ2зарЬних висот шару: 1 -Н = 1 - А*=/(И); 2 - В*=(И)
2010'3м; 2 - Н=3010'3м; 3 - Н=4010'3м
На рис. 3 представлено залежност А*= ф(Н) i В*=у(Н).
А* = 174285-Н + 11900, (3)
В* = 210000-Н + 7800. (4)
Поставивши вирази (3) i (4) у рiвняння (2), отримаемо розрахункову залежшсть (5), що дае змогу прогнозувати пдродинамжу залежно вiд змiни о i Н для дослiджуваного матерiалу i добре узгоджуеться з експерименталь-ними даними.
2 2 АР = (174285И2 + 11900И) + (210000И2 + 7800И) ^^. (5)
32е 8г
Висновок. Отримаш результати дослiджень та !х узагальнення дали змогу записати рiвняння, зпдно з яким можна визначити гiдравлiчний опiр шару сухого матерiалу певно! висоти залежно вiд змiни швидкост руху теп-лоносiя, що мае важливе значення для прогнозування енергетичних затрат на здшснення процесу фшьтрацшного сушiння.
Л1тература
1. Касаткин Л.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 783 с.
2. Ханык Я.М. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов: Дисс. д-ра техн. наук. - Львов, 1992. - 401 с.
3. Атаманюк В.М. Пдродинамша та масообмш в процес фшьтрацшного сушшня хь м1чного волокна: Дис. ... канд. техн. наук. - Льв1в, 1995. - 143 с.
4. Гузьова 1.О. 1нтенсиф1кащя тепломасообм1ну фшьтрацшного сушшня дисперсних матер1ашв: Дис. ... канд. техн. наук. - Льв1в, 2001. - 147 с.
5. Кшдзера Д.П. Сушшня паливних матер1ашв р1знодисперсного складу у щшьному шар1: Дис. ... канд. техн. наук. - Льв1в, 2003. - 187 с.
6. Хазин Л.Г. Двуокись титана. Изд. 2-е, пер. доп. - М.: Химия, 1970. - 176 с.
7. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968. - 472 с.
162
Збiрник науково-техшчних праць
