CC BY
11
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.8:662.765.1 Проф. 1.М. Озармв, д-р техн. наук -
НЛТУ Украти, м. Rbeie
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ДЕРЕВНО1 МАСИ З МЕТОЮ ПЕРЕРОБЛЕННЯ У ГАЗОПОД1БНЕ ПАЛИВО
Одним i3 найпотужшших альтернативних джерел енерги е 6ioMaca, зокрема деревне паливо. 1стотною перевагою деревного палива е його еколопчна чистота: деревина не мютить сiрки, хлору та шших шкiдливих для атмосфери елеменпв. Пiд час згорання деревина видшяе таку саму кiлькiсть СО2, яку спожила в процес зростання, а отже, вона е СО2 - нейтральним паливом. На сьогодш вщомо чимало спосо6iв пе-рероблення деревини та вiдходiв з не'1 в енерпю, але одним i3 найперспектившших е rазифiкацiя.
На сьогодш продукована енерпя з деревини та ii в1дход1в у краiнах GC становить 6-7 % вщ загального споживання, а в Украш1 - менше 0,5 %. Окр1м виробництва тепловоi енерrii, з деревини усшшно виробляють присадки до моторно!" оливи чи бензину (бюолива), складовi бензину (бюетанол, або метанол). Перероблення деревини та ii вiдходiв у паливш та хiмiчнi продукти здiйснюють рiзними методами: пролiзом, riдролiзом, rазифiкацiею, пдроге-низацiею, тощо.
Деревина та ii компоненти шддаються рiзним хiмiчним перетворен-ням вже за вiдносно невеликих температур. Вуглеводневi сполуки деревини (целюлоза i гемицелюлоза) мають 6iльшу реакцшну здатнiсть, нiж лirнiн. Гiдроксильнi групи целюлози легко вступають в реакци штрування, ацетиль рування, ксантогенерування, етерофжаци. Тобто 6iомаса, включаючи деревину, за допомогою термохiмiчних i мжробюлопчних процесiв успiшно перет-ворюеться у спирти, рщю i rазоподi6нi палива.
У багатьох крашах свiту активiзувались роботи зi створення i вдоско-налення обладнання термохiмiчноi конверсii бюмаси для вироблення горю-чого газу (синтез-газу; СО, Н2, СН4). Склад газу, отриманий у процесi газифь кацii, залежить вiд багатьох факторiв, головними з яких е вид i характеристика палива, температура i тиск у зонi реакци, склад дуття. На практицi температуру процесу газифжаци пiдтримують у межах 1100-1300 °С. Як вщомо, досвщ використання rазоrенераторiв сягае приблизно 150 роюв, та незважа-ючи на це, тут е багато як техшчних, так i технолопчних проблем (стабшь-нiсть та ефектившсть роботи rазоrенераторiв, очищення генераторного газу, специфiчнi осо6ливостi рiзних видiв палива тощо).
Останшм часом, для збшьшення виходу СО, Н2, СН4 використовують рiзнi каталiзатори (карбонати натрiю, калда, маrнiю, а також метали кобальт i нiкель). Це дае змогу як збшьшити вихiд синтез-газу, так i знизити iнтервал температур газифжацп до 600-700 °С. Крiм цього, важливим питанням е спо-d6 rазифiкацii, а саме - суцшьний чи зрiджений шар. Най6iльш технолопчно та конструктивно простим та штенсивним способом rазифiкацii деревини е
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
газифiкацiя в реакторi зi суцiльним шаром. Переваги газифiкаторiв зi суцшь-ним шаром: високий стушнь перетворення вуглеводню; малий винiс золи; тривале перебування твердого палива в реакторi; досить проста конструкщя.
Сьогоднi у свiтi юнуе тенденцiя до децентралiзащl енергетики, тобто використання когенерацшних установок - вироблення тепла та електрики. Перспективними когенерацшними установками е двигуни внутрiшнього зго-рання, якi працюють на синтез-газь Тому газифiкацiя деревини з метою вироблення синтез-газу е перспективною. З 1 м3 деревини можна отримати 1500 кВт/год електроенерги i близько 0,8 Гкал тепла, ^м того, утворюеться деревна зола - щнне мiнеральне добриво. Цiна сировини становить близько 6 % вщ вартост вироблено! продукцп.
Враховуючи наведене вище, найбiльш перспективним способом пере-роблення деревини е його газифжащя, яка дасть змогу використовувати юну-ючi теплогенератори, що працюють на природному газь З метою отримання закономiрностей термiчноl перероблення деревини ми провели дослщження з визначення !х теплотехнiчних характеристик. Для дослiдження використано деревину та И вiдходи, що е у Львов^ зокрема i вживану (старi рами вiкон, дверей, балки, непридатш меблi тощо), яку вивозять на смггтезвалища або спалюють на вiдкритих майданчиках, забруднюючи довкшля. Проведенi дос-лiдження з цього питання показали, що деревина та И вщходи, також вживана, зокрема вщ ремонту будiвель, на сьогодш не використовуеться, а мае добрi енергетичнi характеристики. Теплотехнiчнi характеристики вживано! деревини е такими: теплотворна здатшсть змiнюеться в межах вщ 15 до 19 МДж/кг, зольшсть е незначною - до 1,5 %, волопсть - 6-12 %. Дещо iншi показники в кори деревини: теплотворна здатшсть змшюеться вщ 14 до 21 МДж/кг, зольшсть е бшьшою - 1,5-3,0 %. Вмют вуглецю i водню коливаеться в межах вщ-повщно: Сс = 49-54 % i Нс = 5,5-7,5 %. К^м цього, ми здiйснили дослiдження деревини, яка росте на територи мюта, !х значення такi: тополя - вуглець -51,6...52 %, водень - 6,4.6.9 %, кисень - 38,5...39,6 %, азот - 0,4...0,6 %, зольнiсть - 1,54 %, теплота згорання дорiвнюе 18.20,2 МДж/кг; верба: вуглець - 49,82 %, водень - 5,98 %, кисень - 42,12 %, азот - 0,54 %, зольнiсть -1,54 %, теплота згорання дорiвнюе 18,456 МДж/кг.
У процесi газифжаци деревини вiдбуваються складнi процеси тепло- i масообмiну, якi вкрай важко дослщити експериментальним шляхом. Тут ува-гу привертають проблеми високоiнтенсивного нестащонарного переносу, взаемопов'язаних процесiв переносу, моделювання, щентифжаци i оптимiза-ци тепло-масообмшу в системах складно! конф^ураци.
Отже, для тдвищення ефективностi технологiчних процешв перероблення деревно! маси в газоподiбне паливо необхiдно провести комплекс дослщжень з використанням сучасно! методологи та досягнень сучасно! науки i технiки.
Висновок. Газифiкацiя е один iз найбiльш доцiльних та ефективних способiв перероблення деревно! маси. Синтез-газ, який виробляеться у про-цес газифжаци, успiшно використовують в рiзних теплоенергетичних установках з метою вироблення теплово! i електрично! енерги.
Л1тература
1. Бойлс Д. Биоэнергия: технология, термодинамика / Д. Бойлс // Издержки. - М. : Изд-во "Агропроиздат". - 1987. - 234 с.
66
Збiрник науково-техшчних праць
2. Беликов С.Е. Нулевые выбросы в атмосферу / С.Е. Беликов, В.Р. Котлер // Теплоэнергетика. - 2004. - № 1. - С. 69-72.
3. Теплотехнический справочник. - М. : Изд-во "Энергия", 1976. - Т. 2. - 896 с.
4. Химическая технология древесины / А.К. Славянский, В.И. Шарков, А. А. Ливеров-ский. - М. : Изд-во ГОСЛЕСБУМИЗДАТ. - 1962. - 577 с.
Озаркив И.М. Перспективы использования древесной массы с целью переработки в газообразное топливо
Одним из мощнейших альтернативных источников энергии является биомасса, в частности древесное топливо. Существенным преимуществом древесного топлива является его экологическая чистота: древесина не содержит серы, хлора и других вредных для атмосферы элементов. При сгорании древесина выделяет такое же количество СО2, которое потребила в процессе роста, а значит он является СО2 - нейтральным топливом. На сегодня известно немало способов переработки древесины и отходов из нее в энергию, но одним из самых перспективных является газификация.
Ozarkiv I.M. Perspectives of use wood mass for recycling in gaseous fuels
One of the most powerful alternative energy sources is biomass, including wood fuel. An essential advantage of wood fuel is its environmental cleanliness: wood does not contain sulfur, chlorine and other harmful elements for atmosphere. When burning wood allocates the same amount of CO2 that consumed in the process of growth and therefore wood is CO2 - neutral fuel. Today we know many ways to the wood recycling and its waste into energy, but one of the most perspective is gasification.
УДК[674:658.011.54/56]:674.214 Доц. Т.В. 1ванишин, канд. техн. наук -
НЛТУ Украти, м. Львiв
МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ КОЕФЩ1СНТА ВИКОРИСТАННЯ РОБОЧОГО ЧАСУ ДВОВЕРСТАТНИХ АВТОМАТИЗОВАНИХ Л1Н1Й З ЖОРСТКИМ АГРЕГАТУВАННЯМ ОБЛАДНАННЯ
Обгрунтовано необхщшсть розроблення методики оцшки ефективност заван-таження автоматизованих лшш у виробничому процесс Побудовано математичш за-лежносп для розрахунку коефщента використання та коефщента втрат робочого часу двоверстатно! системи, жорстко агрегатовано! машинами з однаковими та р1з-ними продуктивностями.
Ключов1 слова: автоматизована лшя, математичш залежносп, методика оцшки, ефектившсть завантаження, коефщент використання робочого часу, коефщент втрат робочого часу, двоверстатна система, жорстке агрегатування.
Актуальшсть теми. Кожна автоматизована лшя в межах планового фонду робочого часу може знаходитися в кшькох станах: 1) лшя працюе, ви-конуючи заданий технолопчний процес оброблення, контролювання чи зби-рання (час робочих ходiв); 2) лшя працюе, виконуючи допомiжнi операци технолопчного процесу (час неробочих ходiв); 3) лшя працюе, але продукщя не вщповщае техшчним умовам, тобто фактично вона перебувае в сташ прос-тоювання, оскшьки випускаеться брак; 4) лшя простоюе через вщмову меха-нiзмiв та шструменив (час простоювання за власними причинами); 5) лтя простоюе через зовшшт оргашзацшно-техшчш причини.
Зпдно з основними положеннями теори продуктивносл машинних систем [1], продуктивним е той час, який витрачаеться на безпосереднш технолопчний вплив, тобто час робочих ходiв. Решту часу з позици технолопчного процесу вважають втраченим, незалежно чи це неробочi ходи робочого
