CC BY
11
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
# - зразки через добу вимочування розвалилися. - даш, отримаш пiсля вимочування зразюв протягом одше'1" доби; двох дiб; трьох дiб; п'яти дiб.
Щодо меж1 мщност на зр1з, то вплив складу вогнезахисноi сум1ш1 ви-явився досить р1зним. Зразки фанери, склееш з використанням шпону, просо-ченого сумшшю ББ, розклешися в процес кип'ятшня, а сумш1 БС i ДМ мали незадовшьну мiцнiсть. Це пов'язано з негативним впливом борноi кислоти та карбам^ на затвердiння фенолоформальдегiдноi смоли. Вимоги стандарту щодо межi мщност задовольняе фанера, склеена iз шпону з добавками ДС та ХМХА.
Однак, хлористий амонш е токсичною i канцерогенною речовиною, тому його використання у промисловост та подальша експлуатацiя виробiв iз його вмютом е небажаною.
Висновок. Дослщжено вплив промислових антипiренiв на вогнетрив-кi та фiзико-механiчнi властивостi фанери. З ушх, запропонованих ГОСТ-28815-96, вогнезахисних сумшей, як розчинiв захисних для деревини, для виробництва фанери шдходить антишрен ДС.
Бехта П.А., Брынь О.И. Влияние промышленного антипирена на свойстве фанеры
Исследована возможность использования для изготовления огнеупорной фанеры антипирена, предназначенного для повышения огнеупорности древесины. Установлено их влияние на огнеупорные и физико-механические свойства фанеры.
Из всех, предложенных ГОСТом-28815-96, огнезащитных смесей, как защитных растворов для древесины, для производства фанеры подходит антипирен ДС.
Ключевые слова: шпон, антипирен, огнеупорная фанера, пропитка.
Bekhta P.A., Bryn O.I. Influence of industrial fire-retardants on plywood properties
For the production of the fireproof plywood there has been investigated the possibility to apply fire-retardants, intended to increase fire-resistance of the wood. There has been determined influence of the fire-retardants on heat-resistant, physical and mechanical properties of plywood.
From all offered GOST-28815-96, fireproof matherials, as solutions protective for wood, the antiaf-terglow of DS befits for the production of plywood.
Keywords: veneer, fire-retardant, fireproof plywood, impregnation.
УДК 543.3:621.314 Доц. О. С. Мачуга, канд. фiз.-мат наук -
НЛТУ Украти, м. nbsis
ЗАСАДИ 1НТЕГРОВАНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГП В1ДНОВНИХ ДЖЕРЕЛ У Л1СОЗАГОТ1ВЛ1
Енергозабезпечення технолопчних процеав люозаготсвл^ транспортування та первинного перероблення деревини базуеться на використанш рщких палив та елек-троенергп, що впливае на вартють продукцп та обсяг теплових викидiв у навко-лишне середовище. Використання енергп вщновних джерел уможливить часткову або повну вщмову в люовш галузi вщ класичних джерел енергп та вщповщне змен-шення собiвартостi деревини.
Ключов1 слова: енергозабезпечення, люозаго^вля, енерпя вщновних джерел.
58
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.7
Сучасний стан проблеми. Вичерпання запашв основних видiв горючих корисних копалин, високий рiвень негативного впливу на довкшля пiд час Ихнього перероблення у енергоносй та матерiальнi вигоди та значне здо-роження iмпортованих енергоресурЫв спонукають до пошуку ефективних способiв використання енергй вiдновних джерел у виробнищш та побутi. У 2010 р. 12 % енергетики кра1н Свропейсько1 Спiлки забезпечуватиметься вщ-новними джерелами енергй. У США альтернативну енергетику визначають як найважливiший прюритет виходу iз глобально! кризи. Використання енергй вщновних джерел в Укршт е значно скромнiшим, а у лiсозаготiвлi та пiд час транспортування i первинного перероблення деревини сьогодш таку енергiю практично не використовують.
Як вiдомо [1], люозаго^вля, транспортування та первинне перероблення деревини в Украшських Карпатах у першш половинi ХХ ст. повшстю базували на мiсцевих енергетичних засобах iз вiдновних джерел: енергй рiч-кових потокiв - лiсосплав та люопереробш пiдприемства з приводом вщ во-дяних турбiн або колю; тепловш енергй вiд спалювання вiдходiв люозаго^в-лi - у парових машинах приводiв пилорам та паровозiв гiрських лiсовозних залiзниць; м,язовiй енергй кшного транспорту та людей. Потреби в осв^лен-нi забезпечувалися значною кiлькiстю малих гiдроенергетичних установок [2]. Система люосплавних та шших гiдроспоруд сприяла регулюванню стоку прських рiк та послабленню негативного впливу повеней i паводкiв на довкшля. Перехщ лiсозаготiвлi у другш половинi ХХ ст. на концентроваш види енергй - електроенергiю та енергда рiдких палив привели, з одного боку, до тдвищення продуктивност працi, з iншого - до узалежнення вiд використання таких палив, вщповщного збiльшення питомо! вартост деревини та руйнування до повного знищення систем гiдроспоруд.
Одна iз найактуальнiших проблем сучасностi - замша частини еконо-мiчних засад виробництва на еколопчш засади [3-5]. Технологй виробництва матерiальних вигод повиннi модершзуватися з метою зменшення тепловидь лення на одиницю продукцй навiть за попршення економiчних показникiв виробництва. Продовження неконтрольованого вившьнення нагромаджено! мiльйонами роюв енергй шляхом спалення горючих копалин може призвести до непередбачуваних наслщюв.
Гшотеза. Енергоресурсiв вiдновних джерел е достатньо для забезпе-чення виробничих потреб процешв лiсозаготiвлi, транспортування та первинного перероблення деревини. Наявна можливють переобладнання техшчних засобiв люово! галузi для використання !х iз приводом вiд енергй вiдновних джерел. Ц припущення грунтуються на використанш оцiнок, поданих у [6-8]. Для шдтвердження гiпотези потрiбно виконати таю дослщження:
• титзування ввдновних джерел енергй", доступних для використання у лшоза-гот1вельнш галуз1 з огляду на !хню економ1чну доцшьтсть;
• визначення технолопчних процешв л1созагот1вл1, первинного перероблення та транспортування деревини, для яких можливе використання енергй вщ-новних джерел;
• пор1вняння енергоефективност1 р1зних ввдновних джерел енергй';
• розрахунок втрат енергй залежно ввд виду передач! й до споживача з вико-ристанням мехатчних, пдро-, пневмо-, електропередач та теплопереносу;
3. Технолопя та устаткування деревообробних пiдприeмств
59
№ Види (типи) джерел енергп Локал1зац1я та по-тужшсть джерел енергп Способи вщбо- ру ДЛЯ ЛЮОВО! галуз1 Акумулго-вання енергп Передавайня енергп Перетворення у мехашчну енерпю Висновок про засто-совнють енергп
1 2 3 4 5 6 7
1. Сонячна енерпя. Використання не призводить до ви-вьтьнення тепла, ос-юлькн ця енерпя у будь-якому випадку розыюеться у атмосфер!; поширюеться рхв-ном1рно уздовж сонячного про-мшня; потужшсть без урахування розЫювання -1382 Вт/м2: сонячшколек-тори для нагрь вання води; фотоелектрич-ш станцп пос-тшного струму; мтткоеп з гарячою водою; акумулятор-ш батареТ; подача трубопроводами гарячоТ води; мережа пос-тшного елек-троструму; теплов1 маши-ни Опрлшга; електродвигу- НИ ПОСТШНОГО струму; нер1вно;шршсть выбору залежно вщ метеоумов, гпр року та часу доби зумовлюе використання як до-пошжного джерела;
2. Енерпя в1тру. Використання не призводить до ви-вшьнення тепла, ос-юльки утворюеться внаслщок розс1яння сонячноУ енергп в атмосфер!; переноситься в!т-ровими потоками; потужшсть визна-чаеться напором та швидюстю таких потоюв; В1тряки; в1тров1 енерге-тичш установки; - мехашчш пере дачй пневмо- та пдропередачц електромережа змшного елек-троструму; електродви-гуни змшного струму; значна змшшсть на-пор)в в!трових пото-юв зумовлюе використання енерп*! як дoпoмiжнoгo джерела;
3. Енерпя прських рж. Використання не призводить до ви-вьтьнення тепла, ця енерпя утворюеться внаслщок розс1яння сонячноУ енергпу атмосфер!; вщповщно до ба-сейновоУ схеми територп. Потужшсть визна-чаеться напором та витратого води р1чкового потоку; водяне колесо; пдротурбша; проточна пд-ротурбша; змша р1вня води у во-досховищд; резервш водой ми див. п. 3 а мехашчш передач!, пневмо- та пдропередач1 див. п. 3 а, а також електромережа див. п. 3 а; електродвигу-ни зм¡иного струму; можливе використання як базово'1 для ви-робництв розташова-них у безпосередшй близькосп до рш
4. Енерпя б ¡опал ива (технолопчш вщхо-ди). Використання на люосшах та шдприемствах -пропорцшно до виробництво тепла 1нд час спалювання складування в1дход1в перевезення в1дход1в теплов1 маши-ни Спрлшга можливе використання як базового для ль сопереробних гид-
н
п и я о й о
5"
н №
п н № н
к а
ы п •а гв ю о о о» •а о о»
и =
п н ю
1 2 3 4 5 6 7 8
не призводить до вив1льнення тепла, осктъки вщходи пе-регнивають або спа-люються; обсягу рубань та перероблення; по-тужшсть визна-чаеться теплотворною здатшстю деревини; приемств
5. Геотермальна енерпя. Використання не призводить до вив1льнення тепла, оскшьки ця енерпя внаслщок теплооб-\iiHy потрапляе в атмосферу; глибинж шарн Грунту; потуж-нють - 20-30 кВт з 1 метра довжини теплообмшника; теплов1 насоси; енерпя вже е акумульова-ною; трубопроводи подач 1 води свердловин; - отримапня енергп у вигляд1 низькотем-пературного тепла уможливлюе вико-риста ння тшьки для об1гр1ву;
6. Енерпя горючих копалин. Використання призводить до вившьнення тепла; шсцев1 родовища вуплля, сланцю, торфу тощо; виробництво тепла шд час спалювання; енерпя вже е акумульова-ною; перевезення копалин; теплов1 маши-ни Слчрлшга; може бути резервним джерелом у випадках недостатньо'1 кшькос-т1 бюпалива;
7. Енерпя рщких палив. Використання призводить до до-даткового вивьпь-нення тепла; необх1дно отри-мувати з шших територш; двигуни внут-р1шнього зго-рання; мкткосп 3 паливом; перевезення пали ва; двигуни внут-ршнього зго-рання; джерело енергп у пе-рех!дний перюд;
8. Електрична енерпя. Використання призводить ДО ВИВП1Ь-нення тепла; необхщно отри-мувати з шших територш. електродвигу-ни. енергетичш системи. лшп електропе-редач;трансфо-маторш та роз-подшьч1 прис-тро*1. електродвигу-ни. джерело енерпТ у ие-рехщний перюд.
И
Я О
а
к И Й н
а
I
к» о
о
I
05
К»
о
Haцioнaльний лкотехшчний унiвeрcитeт yKpa'1'ни
• пoбyдoвa пpинципoвиx сxем iнтегpoвaнoгo викopистaння енеpгiï вiднoвниx джеpел для пoтpеб лiсoзaгoтiвлi, тpaнспopтyвaння тa пеpеpoблення деpевини;
• фopмyвaння pекoмендaцiй щoдo poзтaшyвaння лiсoзaгoтiвельниx тд-^жмотв, з oглядy íx^oro енеpгoзaбезпечення 1з вiднoвниx джеpел. Ocнoвний виклaд. У виpoбничиx цiляx викopистoвyeться меxaнiчнa
енеpгiя пpивoдiв теxнoлoгiчнoгo oблaднaння, лaнцюгoвиx пил, тpaнспopтниx зaсoбiв тощ^ Для викopистaння енеpгiï piзнopiдниx вщшвнж джеpел тpебa викoнaти aнaлiз лoкaлiзaцiï тa пoтyжнoстi тaкиx джеpел, мoжливoстi пеpедaчi енеpгiï нa вiдстaнь iз мiнiмaльними втpaтaми, здaтнiсть ïï дo aкyмyляцiï тa дo пеpетвopення y iншi види енеpгiï, зoкpемa y меxaнiчнy енеpгiю. Для зaдaч ль сoвoгo кoмплексy в тaбл. 1 зaпpoпoнoвaнo пopiвняльнy клaсифiкaцiю вщ^в-нж джеpел енеpгiï пopяд iз кгасичними енеpгoнoсiями.
Клaсифiкaцiю теxнoлoгiчниx пpoцесiв лiсoзaгoтiвлi з oглядy нa вига-pистaння мaшин тa меxaнiзмiв, якi викopистoвyють енеpгiю piдкиx пaлив тa електpoенеpгiю, пoдaли y тaбл. 2. Iнтегpoвaне викopистaння piзнopiдниx вщ-нoвниx джеpел енеpгiï y теxнoлoгiчниx пpoцесax мoжливе шляxoм зaмiни пpивoдiв мaшин тa меxaнiзмiв нa пpивoди, якi зaбезпечyються меxaнiчнoю енеpгieю, oтpимaнoю влaсне iз тaкиx джеpел. У тaбл. 3 шведеш пpoпoзицiю клaсифiкaцiï теxнoлoгiчниx пpoцесiв iз викopистaнням меxaнiзмiв з aльтеpнa-тивними пpивoдaми. У мaйбyтньoмy щ тa aнaлoгiчнi мaшини i меxaнiзми пoтpiбнo poзpoбити тa зaпpoвaдити для шиpoкoгo викopистaння енеpгiï вщ-нoвниx джеpел.
Табл. 2. Texнoлoгlчнl npo^cu лlcoзагomlвлl, як базуюmьcя на вuкopucmаннl
piдкux палш пга eлeкmpoeнepгiï
Лiсoзaгoтiвля: зpiзaння деpев, oбpiзaння сучшв Tpaнспopтyвaння : нaвaнтaження тa пеpемiщен-ня дo пункив пеpвиннoгo пе-pеpoблення деpевини Пеpеpoблення деpевини: poзпилювaння деpевини, склaдyвaння тa вiдвaнтa-ження Epo^Run
Mеxaнiзми тa мaшини: лaнцюгoвi бензинoмo-тopнi пили, xapвестеpи Tpелювaльнa теxнiкa: тpaктopнi aгpегaти, шдвшт линвoвi дopoги, фopвapдеpи Bеpстaти тa mmï з пpивoдoм ввд двигутв внyтpiшньoгo згopaння тa електpoпpивoдoм
Табл. 3. Texнoлoгlчнl npo^cu лlcoзагomlвлl, що базуваmuмуmьcя _на вuкopucmаннi eнepгiï вiднoвнux джepeл_
Лiсoзaгoтiвля Tpaнспopтyвaння Пеpеpoблення деpевини
Mеxaнiзми тa мaшини: лaнцюгoвi пили, сyчкopiзи тa ini меxaнiзми з гiдpo- чи пневмoпpивo-дoм Шдвют линвoвi дopoги: з гiдpo- чи пневмoпpи-вoдoм Bеpстaти i mmï: ввд мaгiстpaльнoгo гiдpo- чи пневмoпpивoдy з гiдpoпнев-мoaкyмyлятopoм, меxaнiчнa пеpедaчa
E^pri! piзнopiдниx вiднoвниx джеpел, клaсифiкoвaнi в тaбл. 1, xapa^ теpизyються певнoю пoтyжнiстю тa лoкaлiзaцieю. Для ïxньoгo сyмiснoгo ви-кopистaння неoбxiдне пеpетвopення кoжнoгo iз видiв енеpгiï в oднy енеpгiю, пpидaтнy для пеpедaчi дo oб,eктiв живлення. Ви^тання цьoгo пеpетвopення пеpедбaчaeться здiйснювaти в aкyмyлюючoмy тa iнтегpyючoмy пpистpoяx. Пoдaльше живлення енеpгieю теxнoлoгiчнoгo oблaднaння здiйснювaтиметься
62
Збiрник нaукoвo-тeхнiчних iipaiii»
Науковий вкник НЛТУ УкраТии. - 2010. - Вип. 20.7
вiд такого штегратора. Схему пропонованого процесу перетворення, передачу iнтегрування i акумуляци енерги подано на рис. Зазначимо, що енергiя вiдновних джерел передаватиметься на штегруючий комплекс у виглядi потоку гарячох води утепленими трубопроводами, постшного чи змiнного елек-троструму, механiчних передач (пасових, линвових, карданних, тощо), пнев-мо- та пдропередач залежно вiд типу джерела, величини втрат енерги пiд час передачi та взаемного розташування джерел енерги та И споживачiв. Живлен-ня енергiею вiд iнтегратора-акумулятора споживачiв доцiльне механiчними передачами, а з огляду на здатшсть до акумуляци - гiдравлiчними та пневма-тичними передачами.
Вшновне джерел о енерги I
Вцщовне джерело енерп! II
Вщновне джерело еверги III
Вшновне джерело енерп! IV
Вшновне джерело енерп! V
Вшновне джерело енерп! VI
Джерело енерп! VII
Джерело енерп!
vni
1нтегратор-акумулятор
Теплова енерпя для опалювання внробннчих i невиробничих прнмццень
Рис. Схема процесу перетворення, передачi, нтегрування та акумуляци енерги
Напрямки майбутшх дослщжень. Необхщт виконання аналiзу за-безпечення енерпею вiдновних джерел згiдно з басейновою схемою терито-рiй, виб1р рацiонального з огляду на мiнiмiзацiю втрат способу передачi енеpгiй та побудова принципово! схеми iнтегpатоpа-акумулятоpа, обгрунту-вання системи машин та механiзмiв згiдно з табл. 3.
Лггература
1. Библюк Н.1. Лiсотpанспоpт в Украшських Карпатах: головнi етапи i тенденцп роз-витку // Науковий вюник УкрДЛТУ : Лiсова iнженеpiя: технiка, технологiя i довкiлля. - Львiв : УкрДЛТУ. - 2004. - Вип. 14.3. - С. 183 -194.
2. Рудько Г.1. Науковi основи еколопчно! оцiнки та оптимального використання гщро-pесуpсiв Карпатського репону Украши / Г.1. Рудько, Л.М. Консевич. - К. : Вид-во "Знання", 1998. - 137 с.
3. Стан свпу 2000: Доповщь 1н-ту Всесвiтнього Спостереження про прогрес до сталого суспiльства / Л.Р. Браун та шщ. - К. : Вид-во "1нтелсфера". - 2000. - 285 с.
4. Туниця Ю.Ю. Еколопчна конституцiя Землг 1де!, концепцп, проблеми / Ю.Ю. Туниця. - Ч.1. - Львiв : Вид-во НУ iм. 1вана Франка. - 2002.
5. Туниця Ю.Ю. Еколопчна Конститущя Землт сутнiсть i концептуальнi засади / Ю.Ю. Туниця // Вюник НАН Украни. - 2005. - № 11. - С. 32-42.
6. Byblyuk N. About the direct use of renovated sources of energy in logging // N. Byblyuk, N. Byblyuk, O. Machuga. In: Mobilne energeticre prostriedky - Hydraulika - Zivotne prostredie -
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
63
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
Ergonomia mobilnyh strojov. Zborn. z medz.ved.konferencje. - Zvolen, 20 september 2007. - TU vo Zvolene, 2007. - P. 23-29.
7. Библюк Н.1. Про використання гидроприводу у вщбор1 та передач1 енергп вщновних джерел у люозагот1вл1. Зменшення тепловидшення / Н.1. Библюк, Н.Н. Библюк, О.С. Мачуга // Промислова гщравлша та пневматика. - 2007. - № 4(18). - С. 12-15.
8. Библюк Н.1. Еколопчш аспекти застосування прямо'1 передач1 енергп вщновних джерел в процесах люозагот1вл1 / Н.1. Библюк, Н.Н. Библюк, О.С. Мачуга // Науков1 записки : на-ук.-техн. зб. Украiнська академ1я друкарства. - Льв1в : Украшська АД. - 2008. - Вип. 1 (13). -С. 224-230.
Мачуга О. С. Принципы интегрированного использования энергии восстановительных источников в лесозаготовке
Энергообеспечение технологических процессов лесозаготовки, транспортировки и первичной переработки древесины базируется на использовании жидких топлив и электроэнергии, которая влияет на стоимость продукции и объем тепловых выбросов в окружающую среду. Использование энергии восстановительных источников сделает возможным частичный или полный отказ в лесной отрасли от классических источников энергии и соответствующее уменьшение себестоимости древесины.
Ключевые слова: энергообеспечение, лесозаготовка, энергия восстановительных источников.
Machuga O.S. The principles of renovated sources' energy integrated usage in logging
The technological processes of logging, timber transporting and prime timber cutting power supply is based on liquid fuels and electric energy usage, that influence on production cost and volume of heat emission into environment. The renovated sources' energy usage will cause the possibility of partial or full discharge from the classical energy sources in timber branch and the corres timber's cost decreasing.
На сьогодш вщомо чимало способ1в перероблення деревини та ввдход1в з не'1 в енерпю, але одним 1з найперспектившших е газиф1кащя. Завдяки великому потенць алу, малим термшам окупносп проекпв, еколопчним перевагам деревина е найбшьш прюритетною серед шших поновлювальних джерел енергп в бшьшосп краш св1ту. Для цього було розроблено конструкщю газогенераторно'1' установки, на якш здшсне-но низку дослвдв з метою визначення законом1рносп впливу вхщних чинниюв на процес газифшацп та на яюсть синтез-газу. Статистичне оброблення експерименталь-них даних дае змогу визначити оптимальш параметри роботи газогенератора.
У багатьох крашах свггу бiомаса, як джерело вироблення енергп, сьогодш отримуе дедаш вагомiше значення у рiзних секторах господарськоi дiяльностi, зокрема: на теплових i електричних станцiях для виробництва теплоти i електрично!" енергii, в системах центрашзованого теплопостачання на хiмiчних та люопромислових комплексах. Це пов'язано насамперед з ви-черпуванням запасiв видобувного палива, що призводить до зростання цши на них. Крiм цього видобувне паливо мае великий вплив на стан довкшля, а це змусило свггову громадськiсть до створення та запровадження в дш прог-рами Кютського договору. Необхiдно зауважити, що потенщал бiомаси до десятка разiв перевищуе можливi потреби людства в енергп, е еколопчно чистим i мае здатнiсть до вiдновлення.
64 Збiрник науково-технiчних праць
УДК 621
Acnip. С.С. Лис - НЛТУ Украти, м. Львiв
АНАЛ1З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ ГАЗОГЕНЕРАТОРА З СУЦ1ЛЬНИМ ШАРОМ
