CC BY
7
^-0.77
V-03, (6 а)
ф(ё )= 2.88
/ 2 х-1.96
(а2ур2 ^
V-0.3. (7 а)
Порiвняння (6) i (7) показуе, що за однакових умов в циклош з ввд-смоктуванням ф буде меншим, нiж у випадку без ввдсмоктування. Рiвняння (7) мае змiст в межах 0<q<0.07.
Для циклона з коакиальною конiчною вставкою в рiвняння (7) додат-ково введений геометричний симплекс ^/Б, що враховуе зменшення впливу радiального стоку на вишс тонкодисперсного пилу з очищеним повiтрям. В цьому випадку узагальнене критерiальне рiвняння приймае вигляд:
ф(ё )= f V, (8)
Пiсля узагальнення дослiдних даних отримано рiвняння:
ф(ё) = 2.8881к-1.%-03 (52()/ ))(^^0'08 (9)
За величиною ф(ё) i фракцiйним складом пилу, що дадходить в циклон з ПВП i виноситься з нього, можна визначити ефективнiсть очищення да-ного пиловловлювача за формулою:
(Ш)
кё2
де Яаг - вiдповiдно процентний вмiст частинок з розмiрами ё в пилу на входi в пиловловлювач i у винесеному пилу.
Л^ература
1. Дубинiн А.1., Майструк В.В. Циклонний апарат з промiжним вщведенням твердо!' фази// Вiсник ДУ "Львiвська полiтехнiка": Хiмiя, технологiя речовин та 1х застосування. -1997, № 333. - С. 196-197.
2. Ушаков С.Г., Зверев Н.И. Инерционная сепарация пыли. - М.: Энергия, 1974. - 168
с
УДК 66.045 Аспщ Д.П. Юндзера; проф. Я.М. Ханик д-р техн. наук;
доц. В.М. Атаманюк, канд. техн. наук - НУ "Львiвська полтехнЫа "
ВПЛИВ ДИСПЕРСНОГО СКЛАДУ ВУГ1ЛЛЯ НА К1НЕТИКУ СУШ1ННЯ У Щ1ЛЬНОМУ ШАР1
Вивчений вплив дисперсного складу вугшля на юнетику сушшня у щшьному шарi тд час руху теплоноая в напрямку "шар матерiалу ^ перфорована перегородка".
Doctorate D.P. Kindzera; Prof. Ya.M. Hanyk;
Doc. V.M. Atamanuk - NU "Lvivs 'ka Politekhnika "
The influence of the disperse structure of the coal on the kinetic of drying in the dense layer
The influence of the disperse structure of the coal on the kinetic of drying in the dense layer was investigated.
Енергетична проблема в Укрш'т е одшею з найбшьших i вщ розв'язан-ня яко'1, значною мiрою, залежить розвиток iнших галузей народного госпо-дарства. У багатьох випадках шсля видобування вугiлля, його необхщно ввд-дiлити вiд негорючо'' шертно! маси. Тому, енергетична проблема, частково, може бути виршена шляхом глибокого вилучення вугiлля iз вугшьно! маси на збагачувальних фабриках. Однак, шсля флотацшних процесiв, для отри-мання готового продукту, який е полщисперсною сумiшшю частинок iз роз-мiрами вiд 0,3110-3 м до 2010-3 м, вугiлля необхвдно сушити. 1снуе ряд мето-дiв обезводнення дрiбнодисперсних матерiалiв, до яких належить вугiлля тс-ля флотаци [1]. Найпоширенiшим, згiдно аналiзу джерел лггератури, е сушш-ня у киплячому шар^ але цей метод мае ряд недолтв, якi пов'язат iз значни-ми енергетичними затратами на оргатзащю процесу та фазове перетворення вологи, оскшьки вона видшяеться лише за рахунок випаровування. Крiм цього, мають мiсце нерiвномiрностi процесу сушшня в шарi i наявшсть час-тин рiзноl вологостi у висушеному продуктi, стирання матерiалу, яке призво-дить до забруднення навколишнього середовища, зменшення продуктивностi i необхвдносл встановлення системи пилоочисних установок.
Для розв'язання проблеми сушшня вугшля, з метою штенсифжаци, зниження енергетичних затрат i збiльшення виходу сухого матерiалу, нами запропоновано процес обезводнення у щшьному шарi, коли теплоносiй ру-хаеться в напрямку "шар матерiалу ^ перфорована перегородка". Аналiзу-ючи фiзичний змiст даного процесу на прикладi сушiння листових капшярно-пористих матерiалiв [2], можна констатувати той факт, що при запропонова-ному методi, матиме мiсце механiчне витшнення i винесення вологи без ii фазового перетворення. Таке сушшня також забезпечить ввдсутшсть стирання матерiалу i, вiдповiдно, необхiднiсть створення пилоочисно'1 системи, рiвно-мiрнiсть процесу обезводнення, отримання матерiалу з однаковою кшцевою вологiстю та значнi швидкостi теплоноия вiдносно нерухомого шару матерь алу, що мае дуже велике значення для кшетики процесу та зменшення енер-гетичних затрат.
Нами проведет дослвдження кшетики сушшня як загально'' фракци вугшля, так i окремих його фракцш. Для вивчення впливу фракцiйного складу на кшетику сушiння у щшьному шар^ ми роздiлили подмбнене вугiлля на шiсть фракцiй:
Фракцiя, х10"3 м 0,31-0,63 0,63-1,25 1,25-2,5 2,5-5,0 5,0-6,0 >6,0
% BMiCT 9,79 10,97 8,12 23,9 7,56 39,66
112
Сучасш теоретичнi розробки в деревообробному i меблевому виробництвах
Результати дослвдження кшетики сушiння фракци вугшля >6,0'10" м поданi на рис. 1, iз якого видно, що кiнетична крива характеризуеться незнач-ним в час першим умовним перюдом i значним за часом та за кшьюстю ви-паровувано! вологи другим умовним перюдом.
У першому умовному перiодi вiдбуваеться випаровування поверхне-во! i адсорбцiйно зв'язано! вологи полiмолекулярного шару та мае мшце ме-ханiчне Г! винесення рухомим потоком теплоносiя з поверхнi частин внасль док тертя. Вологiсть вугшля змшюеться вiд 0,11 кг/кг до критично! вологосл 0,045 кг/кг. Ввдповвдно, вологiсть вугiлля у другому умовному перiодi змь нюеться вiд критично! вологосл до кiнцевоГ (0,01 кг/кг).
Другий умовний перiод i його тривалють обумовленi випаровуванням мо-ноадсорбцшно зв'язано! вологи з поверхнi частин, вологи м^отрщин, а також вологи застшних зон мiж частинками та екранованих поверхонь мiж ними.
W,__
кг сухого матерiалу 0.11
0.10 -
0.09
0.08 -
0.07
0.06
0.05 -
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00 -
1
1
1
1
1
1
1
1
1 2 3
1 1 4
......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .........
60 120 180 240 300 360 420 480 Т, С
Рис. 1. Ктетика фыьтрацтного сушшня вугтля
(Т=318 К; АР=5886 Па. Товщина шару: 1 - Н=4510м; 2 - Н=6010-3 м;
3 - Н=7510-3м; 4 - Н=90Ш3м
Загальний час сушшня фракци вугшля >6,010-3 м становить 180 сек для висоти шару 4510-3 м i 480 сек - для вугшля, висотою 9010-3 м.
Необхвдно зазначити, що для шару вугшля, який складаеться iз частин, розмiром >6,010-3 м, ввдсутнш перюд мехашчного виткнення, тому що кiлькiсть вологи у вшьному об'емi е незначною через наявнiсть великих кана-лiB' На рис. 2 i 3 наведеш результати дослiджень змiни вологосл вугiлля в ча-сi, ввдповвдно, для фракцiй (6,0-5,0)10-3 м та (0,63-1,25) 10-3 м.
Першою вiдмiннiстю кшетики сушшня вугшля дрiбнiших фракцiй ((6,0-5,0)10-3 м та (0,63-1,25)10-3 м) вщ кинетики процесу для фракци >6,010-3 м (рис. 1), е те, що початкова волопсть е значно вищою, нiж у шарi з максималь-ним розмiром частин i вона збiльшуеться iз зменшенням розмiру фракци.
0
W,
кг сухого матер1алу 0.14
0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00
300 Т, с
Рис. 2. Ктетика фтьтрацшного сушшня вугтля (фракцш (5,0-6,0)10 м):
Т=318 К; АРс=5886 Па. Товщина шару: 1 - Н=4510-3м; 2 - Н=6010-3м; 3 - Н=7510'3м; 4 - Н=9010-3м.
Друга ввдмшшсть полягае в тому, що мае мкце чггко виражений перь од мехашчного випснення та винесення вологи, який ввдбуваеться без затрат теплово!енерги.
W,__
кг сухого матер1алу
0.7 -д--
0.6
0.5
0.40.3 -0.2 -0.1 0.0 -
3 4
120 240 360 480 600 720 840 Т, С
Рис. 3. Кнетика фтьтрацшного сушшня вугтля (фракцш (0,63-1,25)10 м):
Т=318 К; АРс=5886 Па. Товщина шару: 1 - Н=4510-3м; 2 - Н=6010-3м;
3 - Н=7510-3м; 4 - Н=9010-3м
Третьою ввдмшшстю е те, що перший умовний перюд е значним в чаи та за кшьюстю випаровувано! вологи, а тривалiсть процесу у другому умов-ному перiодi зменшуеться (рис. 1 та рис. 2, 3).
Загальна триватсть сушшня, при однаковш швидкосл фшьтрування теплоноия, скорочуеться iз зменшенням розмiру частин шару вугiлля.
кг Н20
1
2
0
114
Сучаснi теоретичнi розробки в деревообробному i меблевому виробництвах
Зростання штенсивноста сушшня, зменшення загально! його тривалос-тi, наявнiсть перiоду мехатчного витiснення пояснюеться тим, що при однш i тiй самiй юлькоста вологого вугiлля, яке припадае на одиницю площi перфо-ровано! перегородки, iз зменшенням розмiру частин шару збшьшуеться по-верхня контакту фаз (поверхня сушшня), зменшуються розмiри м^отрщин заповнених водою, i вiдповiдно !х дифузiйний опiр, що призводить до нез-начного в часi другого умовного перюду.
Зростання рiвномiрностi структури шару, при зменшенш розмiру частин, незважаючи на високу початкову волопсть, зумовлюе штенсивне ме-ханiчне витшнення, а потiм винесення вологи. 1з наведених результатiв дос-лiджень видно, що процес сушшня вугшля у щшьному шарi згiдно з кшетич-ними, технологiчними i економiчними показниками стае ефектившшим iз зменшенням фракцшного складу. Однак, для повно! оцшки обезводнення ву-гiлля, необхiдно врахувати i гiдродинамiку процесу, що, в кшцевому резуль-татi, дозволить обгрунтовано розробити технологiю сушiннЯ' Потрiбно мати на уваз^ що гiдродинамiка та кшетика сушiння полiдисперсного шару вугш-ля буде дещо вiдрiзнятись вщ гiдродинамiки та кiнетики обезводнення окре-мих фракцiй, що враховано, виходячи iз результатiв дослiджень як окремих фракцiй, так i загально! фракци.
Лiтература
1. Муштаев В.И. Сушка дисперсных материалов. - М.: Химия, 1988. - 352 с.
2. Ханык Я.Н. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов. - Диссертация доктора техн. наук - Львов. - 1992. - 401 с.
УДК 674.047 Acnip. А.1. Мацыав1 - УкрДЛТУ
ВИКОРИСТАННЯ СОНЯЧНО1 ЕНЕРГП ДЛЯ СУШ1ННЯ ДЕРЕВИНИ
Розглянуто можливють застосування енерги сонячного випромшювання для сушшня деревини, проведено аналiз лггературних джерел i конструкцiй гелюсушарок.
Doctorate A.I. Matskiv - USUFWT About use solar energy for drying timber
In article the possibilities of use energy of solar radiation for timber drying, parsed references and solar kiln design have been considered.
Сушшня деревини e найбшьш енерго]Шстким процесом деревооброб-ки. Тому особливо перспективними e дослвдження, спрямоваш на пошуки но-вих енергоощадних способiв сушшня, одним з яких e сушшня деревини з ви-користанням сонячно! енерги.
До перших спроб використання енерги сонячного випромшювання для сушшня деревини слвд ввднести дослiдження К. Швальбе i Ю. Бартельса
1 Наук. кер1вник: доц. 1.М. Озарюв, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
