CC BY
23
ношении лигносульфоната кальция и поливинилового спирта 1/1, а также при следующих условиях прессования: температуре - 200 оС; продолжительности - 1,2 мин/мм.
Bekhta P.A., Lyutyj P.V. Modification of wood-plastic compositionS by compound of lignosulfonat calcium and polyvinyl alcohol
The influence of compound of lignosulfonat calcium and polyvinyl alcohol by the different temperatures and times pressing on the properties of wood-plastic composites was analysed. The higher bending strength and water resistance observed for WPC when the ration of lignosulfonat calcium and polyvinyl alcohol was 1/1 and also under pressing temperature - 200 оС and pressing time - 1,2 min/mm._
УДК 621 Acnip. С.С. Лис; доц. Я.М. Гнатишин, канд. техн. наук -
НЛТУ Украти, м. Львiв
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ГАЗИФ1КАЦ11 ДЕРЕВИНИ В НОВ1Й КОНСТРУКЦП ГАЗОГЕНЕРАТОРА
З1 СУЦ1ЛЬНИМ ШАРОМ
Розроблено математичну модель газифшацп деревних вiдходiв у новш конструкцп газифшатора. Методика дае змогу отримати детальну шформащю про якють синтез-газу залежно вщ вхщних факторiв, як! впливають на процес газиф!ка-цл. Отримана математична модель може бути основою для оптим!зацп дослщжува-ного процесу або рацюнального керування ним. Маючи рiвняння залежностi вхщних факторiв вiд вихiдного параметра, можна прогнозувати вс можливi значення параметра оцшки дослiджуваного процесу за будь-яких значень факторiв, що перебува-ють мiж верхнiм i нижшм рiвнями.
Реал!защя программ розроблення методiв математичного моделюван-ня процесiв термохiмiчного перероблення деревини сприяе пiдвищенню еко-логiчних показникiв процесiв, скороченню термшв розроблення агрегатiв, модернiзацii iнженерних методiв розрахунку та проектування обладнання, пошуку оптимальних умов функцiонування апаратiв та рацюнальних шляхiв використання палив [2].
Для експериментальних дослiджень газифшаци деревини з метою ви-роблення синтез-газу було розроблено нову конструкщю протитокового газогенератора, на яку отримано патент Украши "Газогенератор" [А.С. Украши № 38952, МКП C10J 3/00, надруковано 26.01.2009 р.].
Для розроблення технолопчного процесу вироблення синтез-газу проведено комплекс дослщжень з використанням сучасноi методологи та досяг-нень сучасно'' науки i техшки. У процесi експериментальних дослiджень ви-користовували деревину вологiстю 43 %, рiзних розмiрiв. Змiннi вхiднi х[ фактори експериментальних дослiджень процесу газифшаци деревини:
• розм1ри фракцш деревини, 10, 20, 30, 40, 50 мм;
• об'ем повггря, що подаеться в газогенератор, 40, 65, 90 нм3/год.;
• об'ем деревини в газогенератор! ввд загального об'ему, 50, 75, 100 %.
Вихщний параметр у: нижча теплота згорання синтез-газу, МДж/м .
Постановка завдання
Завдання полягае у визначенш залежност! нижчо'' теплоти згорання синтез-газу в!д розм!р!в подр!бнено'' деревини, яка подаеться в газогенератор,
Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.7
кшькосл повггря та кiлькостi палива вiд загального об'ему реактора. Данi кожного дослщу попередньо статистично обробляли з метою вщшукання грубих помилок.
Як план експерименту для дослщження впливу розмiрiв деревини, об'ему повiтря, яке подаеться, та об'ему палива в реакторi газогенератора на нижчу теплоту згорання синтез-газу було застосовано В-план (В3). Рiвнi та iнтервали змiнювання факторiв наведено в табл. 1. У вибраному плат експерименту кожний фактор змшюеться на трьох рiвнях: верхньому (+), нижньо-му (-) i основному (0).
Результати розрахунку В3-плану
Умовнi позначення, якi використовують у таблицях:
• ус - середне значения нижчо! теплоти згорання синтез-газу, визначене експе-риментальним шляхом;
• У - значення нижчо! теплоти згорання синтез-газу, визначене за р1внянням регреси;
• - дисперсш.
Табл. 1. Рiвнi та штервали змшювання факторiв
Матриця планування експерименту Результати реал1заци експерименту
№ Х1 Х2 Х3 Розм1ри дереви-ни, мм Об'ем повггря, нм /год. Обсяг палива в реактор! газогенератора, % Ус 82 УР (Ус-Ур)2
1 -1 -1 10 40 50 6,375 0,0268 6,324 0,002576
2 1 -1 50 40 50 8,124 0,0262 8,113 0,000101
3 -1 1 10 90 50 6,597 0,0299 6,612 0,000224
4 1 1 50 90 50 8,315 0,0208 8,311 1,06207Е-0
5 -1 -1 1 10 40 100 6,490 0,0238 6,502 0,000154
6 1 -1 1 50 40 100 8,271 0,0360 8,265 3,36278Е-0
7 -1 1 1 10 90 100 6,865 0,0327 6,884 0,000371
8 1 1 1 50 90 100 8,497 0,0196 8,556 0,003592
9 -1 0 0 10 65 75 7,343 0,0326 7,367 0,000612
10 1 0 0 50 65 75 9,119 0,0229 9,098 0,000403
11 0 -1 0 30 40 75 8,995 0,0244 9,069 0,005610
12 0 1 0 30 90 75 9,430 0,0294 9,359 0,004935
13 0 0 -1 30 65 50 9,289 0,0217 9,358 0,004875
14 0 0 1 30 65 100 9,636 0,0327 9,570 0,004247
Розрахунок коефщенпв регреси Ьу, критерiю Кохрена Ор та критерiю Фiшера Гр [1, 2] наведено в табл. 2.
_Табл. 2. Коефпц'инти рiвняння регреси_
Ь0 Ь1 Ь2 Ьэ Ьп Ь22 Ь33 Ь12 Ьх3 Ь23 от С Бт Рр
9,73 0,87 0,14 0,11 -1,50 -0,52 -0,27 -0,02 -0,01 0,02 0,48 0,095 2,5027 0,2554
Внаслщок реалiзацil Дтплану отримано математичний опис об'екта у виглядi полiному другого порядку [1-3], який мае вигляд:
у=9.73+0.87 ■ х + 0.14 ■ х + 0.11 ■ х3-1.50 ■ X - 0.52 ■ х2 - 0,27 ■ X - 0.02 ■ х1 ■ х -0.01-х1 ■ х3 + 0.02 ■ х ■ х3
3. Технологiя та устаткування деревообробних шдприемств
73
Оскiльки Ор < От (табл. 2), то дослщи можна вважати вiдтворюваними, а ¥р< Гт (табл. 2), то модель вважають адекватною i може бути використано для опису об'екта [1, 2].
Виконавши оптимiзацiю результатiв в^-плану [2], отримаемо значення вхщних параметрiв, за яких нижча теплота згорання досягае максимуму табл.3.
Табл. 3. Значення exidHux napaMempie
Оптимiзацiя
Кодоват значення факторiв Натуральт значення факторiв
x1 опт. 0,287071 35,74 мм
x2 опт. 0,138068 68,45 нм3/год.
x3 опт. 0,199477 79,985 %
Ур У опт. 9,877981 М Дж/м3
§
о, - 4
2--
°0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
хь мм
Рис. Залежшсть (У) нижчо'1 теплота згорання синтез-газу, визначено'1 заpiвняннямрегреси, eidpозмipiв деревини (xj) за оптимальних значень об'ему повтря (х2опт) та об'ему деревини вpeaкmоpi (х3опт)
Висновок
1. Отримана математична модель може бути основою для onraMi3a^i' дослщжуваного процесу або рацюнального керування ним.
2. Маючи рiвняння залежност вхщних факторiв вщ вихщного параметра, можна прогнозувати Bei можливi значення параметра оцшки досль джуваного процесу за будь-яких значень факторiв, що перебувають мiж вер-хнiм i нижшм рiвнями.
Л1тература
1. Грицак С.А. Наук^ дослiдження в деревообробцi / С. А. Грицак, О.А. Кшко, А.С. Куштт // Методичнi вказiвки. - Львiв, 2002. - 23 с.
2. Пилипчук М.1. Основи наукових дослiджень : пiдручник / Пилипчук М.1., Гри-гор'ев А.С., Шостак В.В. - Львiв : Вид-во "Знания". - 2007. - 288 с.
Лыс С. С., Гнатышин Я.М. Математическое моделирование процесса газификации древесины в новой конструкции газогенератора со
сплошным слоем
Разработана математическая модель газификации древесных отходов в новой конструкции газификатора. Методика дает возможность получить детальную информацию о качестве газа синтеза в зависимости от входных факторов, которые влияют на процесс газификации. Полученная математическая модель может быть основой
Науковий вкник- НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.7
для оптимизации исследуемого процесса или рационального управления им. Имея уравнение зависимости входных факторов от исходного параметра, можно прогнозировать все возможные значения параметра оценки исследуемого процесса при любых значениях факторов, которые находятся между верхним и нижним уровнями.
Lys S.S., Hnatyshyn Ya.M. Mathematical model of process of gasification of wood in the new construction of gazogene with a continuous layer.
We have constructed a mathematical model of the gasification of wood wastes in the new construction of gazogene. Model allows to get the detailed information about quality of synthesis-gas depending on entrance factors which influence on the process of gasification. Got a mathematical model can be basis for optimization of the probed process or rational management by him. Having equalization of dependence of entrance factors from an initial parameter, it is possible to forecast all the values of parameter of estimation of the probed process are possible at any values of factors which are between top and lower levels.
УДК 622.00.25 Викл. Н.А. Федотова, канд. техн. наук - Сумский ГУ;
магистр Н.З. Бойко - Донецкий ГТУ, г. Алчевск; магистр А.В. Сащенко -
ООО "Холпи ", г. Донецк
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧАСТИЧНОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ
Приведены результаты экспериментальных исследований качества водопроводной воды после ее частичного замораживания с последующим размораживанием при различных температурах.
Ключевые слова: питьевая вода, очистка, химико-биологические показатели, талая вода.
Введение. Настоящая работа является продолжением работы [2], в которой изучалась эффективность применения метода программированного замораживания для улучшения химико-биологических показателей питьевой воды.
Всемирная организации здравоохранения (ВОЗ) связывает значительную часть вспышки вирусных заболеваний с недостаточной дезинфекцией питьевой воды [10]. Специалисты Киевского института экогигиены и токсикологии им. Л. Медведя показали, что в воде, которую мы пьем, присутствует сотня видов органической соли и тяжелых металлов вредных для организма [11]. Предлагаемые на сегодня методы очистки водопроводной воды от химических веществ и бактерии только относительно обеспечивают пригодность воды для употребления.
Доказано, например, что:
• при содержании железа (больше 0,3 мг/л) возрастает риск приобретения патологии печени; повышается риск инфарктов, такая вода негативно влияет на репродуктивную функцию организма;
• если в воде больше 0,1 мг/л марганца, то возникает реальный риск заболеваний костной системы;
• при концентрации фтора больше 0,7-1.5 мг/л человек заболевает флюорозом, который приводит к потере зубов и поражению пищеварительного тракта; теряется подвижность суставов;
• при ПДК (предельно допустимая концентрация) свободного хлора, используемого для обеззараживания воды, в количестве 0,3-0,5 мг на литре питьевой воды, а связанного - 0,8-1,2 мг/л; избыток хлора вступает в соединение с дру-
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
75
