CC BY
20
Barylyak W. W. Dynamic efforts in the drives of the suspendet cable timbertransporting plants
The mathematical model of electromechanic drive of timbertransporting plant thatta-kes into account the variable drive drum inertia moment, and also variable external moments from motive forces and forces of resistance is worked out. The dynamic efforts that arise up in the drives of cable plants taking into account inflexibility of lines of transmissions of drives and lifting capacity of timbertransporting plants is inverstigated.
Keywords: drive of the cable timbertransporting plants, the mathematical model, dynamic efforts, inflexibility of lines of transmissions.
УДК 674:621.928.93 Астр. Л.М. ДорундяК -НЛТУ Украши, м. Львiв
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ПРОЦЕСУ ПИЛОВЛОВЛЕННЯ У ЦИКЛОН ДЛЯ СИСТЕМИ ПЕРЕКАЧУВАННЯ ДЕРЕВНИХ В1ДХОД1В
Представлено результати дослщження ефективност процесу очищення жтат-ряного потоку вщ деревного пилу. Описано конструкщю експериментального стенда та обладнання, яке використовували для проведення дослвдв. Вивчено вплив конструктивних параметрiв циклона на процес очищення запиленого потоку пов^ря.
Сучасна деревообробна промисловють, виробництво мебл1в, фанери, деревостружкових (ДСП) 1 деревоволокнистих (ДВП) плит мають р1зномашт-ш види в1дход1в, що забруднюють навколишне середовище. Окрем1 техноло-пчш процеси зазначених виробництв супроводжуються видшенням 1 вики-дом в атмосферу забруднюючих речовин, яю утворюються як в основних тех-нолопчних процесах, так 1 в допом1жних тдроздшах (котельш, зварювальш пости, кузш й ш.).
Важливим на сьогодш завданням е розроблення нових шдход1в до пи-тань пиловловлення та використання в1дход1в на деревообробних тд-приемствах. Необхщним е комплексний шдхщ до питань енергозбереження. У попередшх дослщженнях [1, 2] ми проанал1зували доцшьнють використання р1зномаштного повпроочищувального обладнання на деревообробному шдприемствь Встановлено, що для очищення астрованого пов1тря вщ дере-вообробного цеху найбшьш доцшьно використовувати фшьтрувальш станцп, оскшьки, пор1вняно з традицшними донедавна циклонами, вони мають мен-ший пдравл1чний отр, вищий стутнь очищення пов1тряного потоку та юнуе можливють в холодний перюд року повертати тепле очищене повггря у цех. Циклони теж не можуть бути повнютю усунеш з сучасного деревообробного виробництва. 1х "шша" - очищення повпря вщ станцш перекачування вщхо-д1в, де концентращя пилу може становити до 60 %. Тому обгрунтування конструкцп таких апарапв е актуальним. Теоретично процес очищення запиленого потоку в циклонах ми описали у роботах [3-5]. Також були проведет експериментальш дослщження впливу геометричних розм1р1в циклона на його пдравл1чний отр. У дослщженш [6] запропоновано напрям розроблення ново! конструкцп циклона для систем перекачування деревних вщход1в.
1 Наук. к^вник: проф. G.M. Лютий, д-р техн. наук - НЛТУ Украши, м. Львiв
У цш робот описано результати дослiдження ефективносп процесу очищення повiтряного потоку вщ деревного пилу в циклонi ново! конструкцп та стенд, на якому проводили дослiдження. Експериментальний стенд (рис. 1) для дослщження ефективностi процесу очищення запиленого потоку повпря в циклонах розробляли вiдповiдно до методики [7]. За основу прийнято стенд для випробування сухих циклошв, що встановлет на нагш-тальнiй сторон мережi. Пiд час проведення дослщжень використовували ре-комендацп, як були описан в роботах [8-10]. Випробування проводилося на штучно запиленому повир^ яке забиралося з примiщення. Температура по-вiтря знаходилася в межах 15-25°С, вiдносна вологiсть - 50-75 % [7].
Основним обладнанням стенда е: пиловловлювач, що дослщжуеться, циклон, який був розроблений для роботи в системах перекачування вiдходiв [5, 6] з фшьтрувальним рукавом, який встановлено на бункерi для вщведення частини повпря в атмосферу; вентилятор ВРП-118-43.1-3.15.1; подавач пилу шнекового типу; вакуум-насос ВН-461 продуктивнютю 8,3х10"4 м3/с для вщ-качування частини пилогазового потоку - вщбору пилових проб; ротаметри типу РМ для вимiрювання витрат повиря, що вщсмоктуеться через фiльтри; аспiратор; прилад ТЕ8Т0УЕКТ4000/07.88-1 використовували для замiрiв швидкосп потоку повiтря; пилозабiрнi трубки; ртутний термометр iз цiною подiлок - 0,2°С; аспiрацiйний психрометр з вентилятором.
Геометричт розмiри циклона представлено у табл. 1. Конструкщя циклона передбачала можливiсть змiни висоти цилвдрично! частини та глибини занурення вихлопно! труби для вивчення !х впливу на ефективнють апарата.
Табл. 1. Геометричш розм^и циклона
Параметр
Позна-чення
Од. вимь рювання
Значения
Д1аметр циклона
Б
400
Висота цилшдрично! частини
Нц
650 (250-850)
Висота кошчно! частини
Нк
800
Д1аметр вихлопно! труби
240
Глибина занурення вихлопно! труби
316 (56-716)
Д1аметр пиловипускного отвору
150
Швидюсть потоку повпря у вхщному патрубку
У
м/с
20
мм
мм
мм
а
мм
Для регулювання витрат повиря через циклон на всмоктувальнiй виц вентилятора встановлено шибер 15 (рис. 1).
Вiдповiдно до [7], для подавання пилу в сепаратор необхщно викорис-товувати механiчний живильник через повпряний ежектор або через дiагло-мерацшний пристрiй конструкцп Фiзико-хiмiчного iнституту iм. Л.Я. Карпова. Ця методика орiентована переважно на схеми роботи циклона тд розрь дженням i прийнятий вибiр мотивований тим, що безпосередне введення струменя пилового концентрату через вщкритий отвiр трубопроводу стенда приводить до повшьного перемiшування пилу з газом i компактний струмшь запиленого стисненого повiтря зберiгаеться на великш вiдстанi [7]. У випад-ку використання схеми з розмщенням циклона на нагнiтальнiй вiтцi мережi
пил вводиться перед вентилятором, тд час проходження через який вщбу-ваеться розподш пилу по всьому перерiзу трубопроводу. Тому на вхщ вентилятора шнековим живильником 5 (рис. 1) з бункера 6 подавали пил, дат про дисперсний склад якого наведено в табл. 2. Вщповщно до [5], вiдбiр проб по-вггря на вмют пилу до i пiсля циклону, з метою визначення його ефективнос-тi, проводили одночасно за допомогою двох пиловiдбiрних трубок. Вiдбiр проб здiйснювали методом зовшшньо! фшьтрацп.
Рис. 1. Схема стенда для випробування циклотв: 1) циклон; 2) фшьтрувальний рукав; 3) короб; 4) вентилятор ВРП №3,15; 5) шнековий живильник; 6) бункер для пилу; 7) вакуум - насос ВН-461; 8) ротаметр; 9) вентилг; 10) фыьтрувальш патрони з ковпачками; 11,13) мгсце вгдбору пилових проб; 12) шибер; 14) прилад
ТЕ8ТОУЕМТ; 15) шибер
Повпропроводи стенда задовольняли вимогам герметичность Пере-вiрку на герметичшсть проводили в перюд налагодження роботи стенду.
Вивчення впливу частки повиря, яке виходить в атмосферу з бункера через фшьтрувальний рукав, проводили наступним чином. Навколо фшьтру-вального рукава 2 (рис. 1) було змонтовано металiчний короб 3 круглого пе-рерiзу. Кшьюсть повиря, яке виходило в атмосферу через фшьтрувальний рукав, визначали, виходячи зi швидкосп потоку повиря, у коробi 3, яку замь ряли за допомогою пристрою ТЕ8ТОУЕКТ 4000. Для регулювання частки повiтря, яка виходить з бункера, змшювали площу фшьтрацп рукава 2.
Порода дерева Операщя Фракцп, мкм
200-100 100-75 75-53 53-40 <40
Ясен Фрезерування 40,77 52,40 4,10 2,13 0,6
Проводили дослщження впливу глибини занурення вихлопно! труби та висоти цилшдрично! частини циклона на ефектившсть процесу очищення повггря. На рис. 2 представлено залежшсть ефективностi циклона вiд висоти його цилшдрично! частини.
За результатами дослщжень бачимо, що при висотi цилшдрично! частини, яка дорiвнюе и дiаметра (Нц=Б), ефективнiсть процесу вловлення пилу становить близько 90 %. У випадку зростання значення зазначеного вщно-шення ефективнiсть збшьшуеться. У дiапазонi значень вiд 1 до 3,25 спостерь гаемо стрiмке зростання ефективность За умови перевищення значення Нц/Б>3,5 ефективнiсть практично не шдвищуеться.
На ефективнiсть процесу очищення асшрацшного повiтря мае вплив такий параметр, як глибина занурення вихлопно! труби. Графж тако! залеж-ностi представлено на рис. 3. Крива 1 вщповщае висот цилшдрично! частини циклона, яка дорiвнюе 2Б, а крива 2-3,5Б.
12 3 4 5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 I 1,2
Вщношення висоти Виношення глибини занурення
циклона до його Д1аметру вихлопно! труби до д!аметру циклона
Рис. 2. Вплив висоти цилтдричноХ Рис. 3. Вплив глибини занурення
частини на ефектившсть циклона вихлопноХ труби на ефектившсть циклона при висотi цилтдричноХ частини
Вивчали питання залежност ефективност циклона вщ швидкост потоку повггря у вхщному патрубку при рiзних значеннях частки повiтря, що виходить в атмосферу через фшьтрувальний рукав, який встановлено на бун-керi (рис. 4). Замiри проводили при висот цилiндричноi' частини Нц=2Б, гли-бинi занурення вихлопно! труби - 1,2Б.
Отриманi результати дають змогу зробити висновок про те, що виве-дення частини повиря з бункера в атмосферу через фшьтрувальний рукав позитивно впливае на процес сепарацп. За вщсутносл явища витiкання повiтря з бункера (частка продуктивной виходу =0) ефектившсть процесу повиро-очищення становила 95 %. 3i зростанням частки продуктивности яка виходить з бункера, ефектившсть циклона починае зростати. Найбшьш доцшьно використовувати циклон при виходi з бункера вiд 10 до 17 % загально! продуктивность Часто у лiтературi можна прочитати рекомендацп щодо необхщ-носп забезпечення герметичностi бункера. Проте при цьому мають на увазi необхщнють усунення явища "пiдсмоктування" повiтря з атмосфери. У нашо-му випадку, завдяки встановленню циклона на нагштальнш сторонi вентилятора та надлишковому тиску в бункерi немае змюту, дотримуватися умов гер-метичностi.
При цьому тдвищуеться ефективнiсть процесу очищення повiтряного потоку i, як було встановлено рашше [5], знижуеться гiдравлiчний опiр апа-рата. Порiвняно з циклоном-прототипом у розробленш конструкцп сепаратора потрiбно збiльшити висоту цилшдрично! частини до 3,5D. Корисно також буде дослщити вплив дiаметра циклона на експлуатацшш характеристики апарата.
Л1тература
1. Ляшеник А.В. Застосування циклошв на тдприемствах деревообробно! галуз1 / А.В. Ляшеник, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. -Харюв : Вид-во УкрНД1ЛГА. - 2010. - Вип. 20.14. - С. 122-127.
2. Ляшеник А.В. Перспективи застосування циклошв на деревообробних тдприемствах та напрями вдосконалення конструкцш таких апарапв / А.В. Ляшеник, Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак // Люове господарство, люова, паперова i деревообробна промисло-вють : м!жвщомч. наук.-техн. зб. - Льв1в : Вид-во УкрДЛТУ. - 2011. - Вип. 37.1. - С. 40-44.
3. Тисовський Л.О. Побудова математично! модел1 для задач! про рух пов1тря в циклош / Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, А.В. Ляшеник, Ю.Р. Дадак // Всеукрашський науково-тех-шчний журнал ППП. - 2010. - Вип. 2(28). - С. 57-62.
4. Дорундяк Л.М. Обобщение результатов математического моделирования движения воздушных потоков циклоне / Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак, А.В. Ляшенык, Л.О. Тысовський // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки : сб. статей студ., аспир. и молодых ученых по итогам Всерос. научно-практ. конф., 17-18 мая 2011 г. - Красноярск. - 2011. - Т. 1. - С. 191-193.
5. Ляшеник А.В. ОбГрунтування конструкцп циклона для очищення повггря на тдприемствах деревообробно! галуз1 / А.В. Ляшеник, Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харюв : Вид-во УкрНД1ЛГА. - 20 11. - Вип. 21-09. - С. 119-125.
6. Дорундяк Л.М. Перспективна конструкщя циклона для систем перекачування дерев-них вщход1в / Л.М. Дорундяк // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харюв : Вид-во УкрНД1ЛГА. - 2012. - Вип. 22.7. - С. 76-79.
7. Единая методика сравнительных испытаний пылеуловителей для очистки вентиляционного воздуха. - Л. : Изд-во ВНИИОТ ВЦСПС, 1967. - 103 с.
8. Шиляев А.М. Экспериментальная проверка энергетического принципа сравнения и компоновки пылеулавливающего оборудования на каскаде циклонов НИИОГАЗ / А.М. Шиляев // Нетрадиционные технологии в строительстве : матер. Междунар. научн.-техн. семинара. - Томск : Изд-во ТГАСУ, 2001. - С. 252-256.
9. Шиляев М.И. Критерии выбора и сравнения аппаратов газоочистки / М.И. Шиляев, А.Р. Дорохов // Строительство : Изв. вузов. - 1998. - № 6. - С. 81-84.
10. Ужов В.Н. Подготовка промышленных газов к очистке / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг. - М. : Изд-во "Химия", 1975. - 212 с.
Дорундяк Л.М. Результаты исследования эффективности процесса пылеулавливания в циклонах для системы перекачки древесных отходов
Представлены результаты исследования эффективности процесса очистки воздушного потока от древесной пыли. Описаны конструкции экспериментального стенда и оборудования, которое использовалось для проведения опытов. Изучено влияние конструктивных параметров циклона на процесс очистки запыленного потока воздуха.
Dorundyak L.M. Findings of investigation of process efficiency dedus-ting in cyclones for the station of pumping of waste wood
The paper presents the results of the efficiency of cleaning the air flow from the wood dust. We describe the design of an experimental stand and equipment that was used for the experiments. The influence of design parameters on cleaning process cyclone dust-laden air stream.
УДК 675 Асп1р. 1.З. Пилитв; проф. В.М. Максимы, д-р техн. наук -
НЛТУ УкраХни, м. Львгв
РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОДИКИ ГНУТТЯ ДЕРЕВНО-ВОЛОКНИСТИХ ПЛИТ
Запропоновано методику визначення м1шмального та граничного рад1ушв гнуття волокнисто! плити. В !! основу покладено метод вшьного вигину, який поля-гае в тому, що сила прикладаеться тшьки до одного з кшщв зразка, шший кшець зак-ршлений нерухомо. Для визначення результат вим1рювання використано цифрове планшетне сканування та макрозйомку.
Ключовг слова: гнуття, волокниста плита, криволшшний елемент, методика дослщження.
Наукова проблема. Серед меблiв i виробiв з деревини постшно зрос-тае частка продукцп з криволшшними елементами. У меблевих виробах iз застосуванням гнуто-клеених елеменив вдало поеднуються технолопчш та експлуатацшш властивосп, а саме: простота технологи виготовлення, зни-ження витрат деревини на одиницю продукцп, зниження трудомюткосп виготовлення, покращення яюсних та мщнюних показниюв, зниження собiвар-тосп виробiв. Незважаючи на широке застосування гнуто-клеено! продукцп iз шпону та наявносп необхiдно! розрахунково! бази е потреба в дослщженш та розробленнi науково обгрунтованих режимiв гнуття волокнисто! плити як альтернативи використанню шпону.
Об'ектом досл1дження е визначення пластичностi волокнисто! плити, а саме мшмальних та граничних радiусiв згину. Вiдома методика випробову-вань волокнисто! плити дае змогу визначити межу мiцностi при статичному згиш (ДЕРЖСТАНДАРТ 19592-80 Плити деревоволокнисп. Методи випро-бувань). Однак вона не дае змоги отримати мшмальш та граничш радiуси згину. У цьому випадку необхiдно з'ясувати не тшьки межу мщносп, але i пластичнiсть матерiалу, його властивють змiнювати лiнiйну форму, до моменту руйнування взiрцiв.
Тому пропонуемо методику, яка забезпечила б визначення мшмаль-ного та граничного радiусiв гнуття ВП. В основу дослщження покладено ме-
