CC BY
20
Висновки
1. При пиляннi на горизонтальних стрiчкопилкових верстатах величина кута швидкост рiзання з повертанням супорта на 45° в обидва боки вщ по-ложення ц=90° змшюеться на 30 %.
2. Кшематичш кутовi параметри зубiв стрiчковоl пилки змшюються залежно вiд кута подачi на незначну величину (0,14 %...1,4 %), що дозволить не враховувати вплив кута швидкостi рiзання в практичних розрахунках.
3. Отримаш результати шдтверджують можливiсть розпилювання на горизонтальних стрiчкопилкових верстатах при повертаннi супорта в межах
45° < ¡л< 135° без додаткового коригування кутових параметрiв зубiв стрiчко-во! пилки.
Лггература
1. К1рик М.Д. Р1зання деревини та деревних матер1ал1в. Навчальний поабник для студенпв вищих навчальних заклад1в. Льв1в, 2000. - 218 с.
2. Ребезнюк 1.Т. Визначення кута швидкосп р1зання на горизонтальних стр1чкопил-кових верстатах.// Науковий вюник. Вип.12.7. - Льв1в УкрДЛТУ, 2002, - с 90-97.
3. Ребезнюк 1.Т., Пуш О.М., Наконечний 1.П. Споаб розпилювання деревини стр1чковою пилкою. Декларацшний патент на винахщ №44417, В27В13/00, Бюл.№2, 2002 р.
УДК 66.047 Асист. 1.О. Гузьова, канд. техн. наук;
проф. Я.М. Ханик, д-р техн. наук; доц. В.М. Атаманюк, канд. техн. наук - НУ "Львiвська полiтехнiка"
ВИЗНАЧЕННЯ К1НЕТИЧНИХ КОЕФЩ1СНТ1В ФЫЬТРАЦШНОГО СУШ1ННЯ ДИСПЕРСНИХ МАТЕР1АЛ1В В УМОВАХ ЗМ1ННО1 ВИСОТИ ШАРУ
Розглянуто проблему сушiння дисперсних матерiалiв у щiльному шарi в умо-вах змшно'1' висоти шару. Доведено, що видалення сухого матерiалу i3 зони сушiння iнтенсифiкуe процес. Розрахований кшетичний коефiцieнт а для кавового шламу в
умовах змшно'1' висоти шару.
Doc. I. Guzyova; prof. Ya. Khanyk; doc. V. Atamanyuk-NU "Lvivs'kaPolitekhnika"
Calculation of kinetic factors of filtration drying of disperse materials in
conditions of reducing a height lay
On the basis of results of investigations, the new method of drying of disperse materials the goal of which is the extraction of dry material from the weight exchange zone, was offered. Presented calculation of factor а<еер for coffee waste in conditions of reducing
a height lay.
У х1м1чнш, фармацевтичнш, харчовш та шших галузях промисловост необхщно сушити р1зного роду дисперсш матер1али (гранульоваш, дисперсш, порошкопод1бш). Процес сушшня цих матер1ал1в значною м1рою визна-чае яюсть i соб1варт1сть готовоi продукцii. Тому штенсифшащя процеЫв су-
шiння дисперсних матерiалiв, на основi енергозберiгаючих технологш i висо-коiнтенсивного обладнання, е надзвичайно актуальною задачею не тiльки у планi зменшення енергетичних i капiтальних затрат, але й для забезпечення яюсних показникiв готово! продукцй.
Постановка проблеми. Iнтенсивнiсть фiльтрацiйного сушiння дисперсних матерiалiв визначаеться швидюстю пiдведення теплово! енерги у зону сушшня, температурою теплоносiя, гiдродинамiчною картиною при iнших постiйних параметрах процесу. Однак для правильно! оргашзаци процесу важливо експериментально визначити юнетичш коефiцiенти сушiння та !х за-лежнiсть вiд фiзико-хiмiчно! будови матерiалу, його природи, а також структурно! будови окремих частинок i шару в цшому.
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй. Вiдомо [1], що фшьтра-цiйне сушiння носить зональний характер - зона тепломасообмшу перемь щаеться у напрямку руху теплоноЫя, в результатi чого, товщина сухого мате-рiалу зростае, а вологого - зменшуеться. Шар сухого матерiалу при цьому за-бирае частину теплово! енергi! i створюе гiдравлiчний опiр, що призводить до збшьшення тривалостi сушiння нижнiх шарiв i перевитрат енергi!. Вiдомий метод сушшня [2], суть якого полягае у пошаровому видаленш сухого мате-рiалу iз зони сушiння, що дозволяе суттево штенсифжувати тепломасообмiн при сушшш сипкого матерiалу. Аналiз графiчних залежностей, наведених у роботi [3], видалення сухого матерiалу iз зони сушшня призводить до штен-сифшаци процесу i скорочення часу сушшня приблизно у 1,6 раза. Однак у робот вщсутт експериментальнi даш, якi б дали змогу визначити швидюсть перемiщення зони тепломасоообмiну i кiнетичний коефiцiент сушiння при видаленш шар за шаром сухого матерiалу iз зони сушiння.
Мета дослвджень. Мета дано! роботи - на основi експериментальних дослiджень кiнетики фшьтрацшного сушiння кавового шламу в умовах по-шарового видалення сухого матерiалу визначити кiнетичнi коефiцiенти сушшня та швидкiсть перемiщення зони тепломасообмшу.
Результати дослщження кiнетики сушiння з видаленням сухого шару кавового шламу дозволяе визначити швидюсть перемщення зони масообмiну. Знаючи кiнцевий час сушшня кожного шару кавового шламу певно! висоти (шар подшений на п'ять рiвних частин) можна побудувати графiчну залеж-нiсть у координатах Н = / (тк), яка представлена на рис. 1. Тангенс кута нахи-лу отриманих залежностей е швидюстю перемщення зони масообмiну. Шд час сушiння шару без видалення сухого матерiалу iз зони масообмiну швид-кiсть перемщення дорiвнюе 1.1 • 10-4 м/с, коли сухий матерiал видаляеться -швидкiсть перемiщення дорiвнюе 1.7 • 10-4 м/с. Отже, бачимо, що процес видалення сухого дисперсного матерiалу iз зони масообмiну iнтенсифiкуе сушiння.
Основним напрямком подальших дослiджень було встановити залеж-нiсть змiни вологостi кавового шламу в чаЫ. Тобто створити розрахунковi за-лежностi кiнетики сушiння та визначити юнетичш коефiцiенти для кавового шламу.
118
Збiрник науково-технiчних праць
0.04
0.00
400
800
1200
1600
2000
т к, С
Рис. 2. Графiчне визначення швидкостi зони перемЩення масообмшу:
1 - суцыьний шар; 2 - пошарове видалення сухого материалу.
Узагальнення результат експериментальних дослщжень дозволило створити математичну модель, що базуеться на фiзичнiй сутi фiльтрацiйного процесу i дозволяе прогнозувати сушшня в широкому дiапазонi змiни пара-метрiв теплоносiя. 1з ще! моделi [4], шляхом розв'язку диференцшних рiв-нянь кiнетики сушшня i матерiального балансу в шар^ отримаемо кiнетичне рiвняння першого умовного перюду:
= 1 - а -т • е
- а-Н
де:
Ж»
а= Б-в-Рб '(1 -Щ);
Ж '
(1)
(2)
Ж - поточна волопсть матерiалу, %; Ж0 - початкова волопсть, %; а - коефь щент сушiння, 1/с; т - час сушшня, с; а - коефщент сушшня, 1/м.
Коефiцiент " а" не залежить вiд гiдродинамiчних умов i е постiйним для даного матерiалу. Як видно з рiвняння (2), коефiцiент "а" залежить вщ коефiцiента масовiддачi " в" i, вiдповiдно, - вщ параметрiв сушiння.
Залежнiсть кiнетичного коефщента " а" вiд параметрiв процесу опи-суеться рiвнянням:
а = А-1п •Артс , (3)
де: ? - температура теплоношя, °С; Арс - перепад тисюв по сухому матерiалу, Па.
Однак, узагальнення результата з кшетики сушiння кавового шламу в умовах змшно! висоти шару потребуе уточнення. Попередньо отриманий кь нетичний коефщент "а", виходячи з рiвняння (3), залежить як вщ темпера-
тури теплоноЫя, так i вiд перепаду тисюв на сухому матерiалi. Вiдповiдно, Лр зменшуеться у мiру видалення сухого матерiалу iз зони сушiння, а фш-тивна швидкiсть руху теплоноЫя, при цьому, буде зростати. Тому для того, щоби отримати залежшсть для розрахунку середнього значення коефщенту "а" в умовах змшно! висоти шару, рiвняння (3) представимо у виглядг
а = А ■ ^ ■а>0
(4)
де со0с - фiктивна швидкiсть руху теплоноЫя крiзь шар сухого матерiалу, м/с.
Коефiцiент А i показники степеш к, п е постшними для даного матерь алу i визначаються експериментально. Для кавового шламу рiвняння (4) мож-на представити у виглядг
а = 1.7 ■ 10-6 ■ t0 97 ■®01с13. (5)
Для розрахунку середнього значення кшетичного коефiцiенту а побу-дуемо графiк залежностi со0 = / (Н) (рис. 2). Швидюсть руху теплоносiя при цьому визначалася експериментально для кожно! висоти шару кавового шла-
3
му (якщо висота вологого кавового шламу 150-10- м, то висоти кожних п'яти частин шару рiвних мiж собою будуть по 30-10" м). ю0, м/с
2.85
2.80
2.75
2.70
2.65
2.60
0.00
0.04
0.08
0.12 0.16 Н, м
Рис. 2. Залежшсть швидкост1 руху теплоноая вiд висоти шару кавового шламу
Результати експериментальних дослщжень, представлен на рис. 2, описуються рiвнянням:
си0 = -1.8 ■ Н + 2.9. (6)
Для визначення середнього значення швидкост руху теплоноЫя (®о сер) проштегруемо рiвняння (6) в межах вiд Н1 (кiнцева висота шару кавового шламу - останнш шар шсля видалення сухого матерiалу iз зони масооб-мiну) до Н2 (початкова висота вологого кавового шламу).
к
с
120
Збiрник науково-техшчних праць
|(-1.8-И + 2.9) <<И
®0 сер.= И-И"-И-• (7)
Внаслiдок штегрування рiвняння (7) отримаемо:
^0 = 2МИ2 - И1)-09И2 - И) = 2.9 -0.9 -(И2 + И1). (8)
СеР' И2 - И1
Для розрахунку середнього значення кшетичного коефщенту асер в
умовах змшно! висоти шару, шдставимо у рiвняння (5) значення середньо! швидкостi руху теплоноЫя, розрахованою за формулою (8). Тодi
асер. = 1.7-10 -6- ^97 -[2.9 - 0.9- (И 2 + И, )]113. (9)
Рiвняння справедливе в межах швидкостей руху теплоносiя 2-3 м/с.
Висновок. Отримане на основi експериментальних дослiджень кше-тики фшьтрацшного сушiння кавового шламу в умовах змшно! висоти шару рiвняння (9) дозволяе розрахувати середне значення кшетичного коефщента асер i прогнозувати енергетичш затрати на процес сушiння.
Лггература
1. Ханык Я.Н. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов. - Диссертация доктора техн. наук. Львов, 1992. - 401 с.
2. Декларацшний патент Украши на винахщ № 37729 А Б26В3/06. Спос1б фшьтрацшного сушшня сипких матер1ашв// Ханик Я.М., Гузьова 1.О., Атаманюк В.М., Бшецька Л.З./ Опубл. 15.05.2001. Бюл. №4.
3. Гузьова 1.О., Атаманюк В.М., Ханик Я.М. 1нтенсиф1кащя фшьтрацшного сушш-ня сипких зернистих матер1ашв. ж. Х1м1чна промисловють Украши. №4, 2001, С. 17-19.
4. Гузьова 1.О., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Математична модель процесу сушш-ня дисперсного матер1алу у щшьному шар1// Зб1рник науково-техтчних праць. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2001, вип. 11.1. - С. 104-11._
УДК 621.924.93 Доц. В.С. Джус, канд. техн. наук; доц. А.Я. Кулiченко,
канд. техн. наук; доц. 1.П. Лаушник, канд. фiз.-мат. наук; магктр А.Р. Мтянич - Львiв. ф-тет Днтропетровського Нащонального ун-ту залiзничного транспорту
ПАРАМЕТРИ Г1ДРОАБРАЗИВНО1 ОБРОБКИ ВЕЛИКОГАБАРИТНИХ ЦИЛ1НДРИЧНИХ РЕЗЕРВУАР1В
Наведеш теоретичш рекомендацп ефективно! ндроабразивно! очистки зов-шшньо'1 поверхш котлiв залiзничних цистерн за KprnepieM продуктивностi процесу та якюно! пiдготовки поверхневого шару металу перед нанесенням нового антикоро-зшного покриття.
