ВОЗНЮК В. Т.

Сортировать по умолчанию названию
  • ПРОЦЕС ОХОЛОДЖЕННЯ ПОВІТРЯНО-ВОДЯНОЮ СУМІШШЮ ЕКСТРУДОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ ВИРОБІВ

    Ефективність застосування повітряно-водяної суміші (ПВС) для охолодження екструдованих полімерних виробів доведена під час охолодження труб [1]. Такий спосіб охолодження дає можливість значно скоротити витрати охолодної води, забезпечуючи при цьому достатню інтенсивність відведення теплоти з охолоджуваної поверхні. Охолодження ПВС набуло широкого застосування у системах конденціювання приміщень [2]. При цьому у багатьох працях до ПВС застосовують термін «туман», адже розмір крапель у таких сумішах рівний приблизно 15 мкм. Однак отримані у цих дослідженнях результати не можуть бути застосовані під час охолодження екструдованих полімерних виробів, адже вони не дають можливість визначити коефіцієнт тепловіддачі. За фізичними явищами процес охолодження ПВС подібний до струменевого охолодження, що досліджене і узагальнене у праці [3]. Однак ці дослідження не можуть бути застосовані для ПВС з достатньої точністю, адже вони були проведені для капель значно більшого розміру (більше 100 мкм) і при цьому режими руху рідини на границі теплообміну можуть значно відрізнятися. Основною особливістю охолодження за допомогою ПВС є те, що дрібнодисперсна рідина швидко нагрівається і випаровується, відводячи при цьому значну кількість теплоти за рахунок поглинання енергії під час фазового переходу. Особливо ефективно застосовувати такий спосіб охолодження під час виготовлення полімерних труб, адже за таких умов легко організувати у внутрішньому просторі труби потік повітря, яке б швидко відводило випарувану рідину з зони охолодження. До того ж у замкненому просторі охолодний потенціал ПВС буде використовуватися найефективнішим чином. Розглядаючи процес охолодження внутрішньої поверхні екструдованої полімерної труби за допомого ПВС можна виділи дві основні стадії: 1) рідина повністю випаровується з поверхні труби і відводиться потоком ПВС, що відбувається під час охолодження поверхні з температурою вище 100 °С; 2) на поверхні труби утворюється плівка рідини, що характерно за низьких температур охолоджуваної поверхні. У першому випадку слід розглядати як процес випаровування з поверхні труби так і процес випаровування крапель у потоці вже нагрітої ПВС. У другому ж випадку внутрішню поверхню труби слід умовно поділити на зони, де відбуватиметься різне гідродинамічне поводження плівки рідини (рис. 1). У верхній частині (зона І) можливе утворення плівки, відведення рідини з якої здійснюється краплями, що періодично зриваються. У зонах ІІ та ІІІ відбувається перерозподіл маси рідни з верхньої части труби до нижньої. У зоні ІV збираються потоки з зон ІІ та ІІІ і потік рідини рухається вздовж осі труби. Щоб якісно врахувати всі чинники відповідно до розглянутих фізичних особливостей процесу охолодження за допомогою ПВС слід створити математичні моделі для кожної з характерних зон і провести відповідні експериментальні дослідження.

    Переглянути
  • ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ФОРМУВАННЯ ГОФРОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ ТРУБ

    З кожним днем використання гофрованих полімерних труб (ГПТ) набуває все більшого поширення. Це пов’язано з низкою їх переваг у порівняні зі сталевими, чавунними та залізобетонними трубами: менша вага при тому ж гідравлічному опорі і тиску, підвищена гнучкість, що дозволяє обходитися без додаткових фітингів, підвищений опір тиску ґрунту, здатність протистояти неочікуваним осіданням та зсувам ґрунту або несучих конструкцій без тріщин і розривів, підвищена швидкість монтажу і технологічність та інше [1]. Зважаючи на всі переваги ГПТ, широке використання таких труб в системах безнапірних трубопроводів дає значний екологічний ефект. До того ж є можливість під час виготовлення ГПТ застосовувати вторинну сировину, не знижуючи при цьому якості продукції Всі стадії технологічного процесу виготовлення ГПТ неперервні та реалізуються на одній технологічній лінії. Формування і калібрування гофрів на зовнішньому шарі гофрованих труб здійснюють у гофраторах, основними робочими елементами яких є півформи [2]. Для формування гофрів кільцеві канавки на півформах з’єднані з вакуумканалами, які розташовані безпосередньо над цими впадинами (рис. 1, а). При цьому по цих каналах також рухається охолодна рідина. Проте зазначена конструкція півформи в разі утворення гофрів на трубах великого діаметра (зазвичай понад 400 мм) внаслідок розміщення кільцевих вакуумканалів безпосередньо над кільцевими канавками не забезпечує рівномірного температурного поля на робочій (внутрішній) поверхні корпуса півформи, що знижує експлуатаційні властивості не тільки зовнішнього гофрованого шару труби, а й всієї труби в цілому. Авторами праці [3] запропоновано розміщувати кільцеві вакуумканали над виступами, утвореними кільцевими канавками (рис. 1, б). При цьому термічний опір між кільцевими вакуумканалами і різними ділянками робочої (внутрішньої) поверхні корпуса півформи вирівнюється, а отже вирівнюється температурне поле на робочій (внутрішній) поверхні корпуса півформи, яка забезпечує не тільки формоутворення гофрів, а й попереднє охолодження труби, а отже структуру затверділого полімеру і його властивості. Отже запропонована конструкція гофратора для виготовлення ГПТ забезпечує більш раціональне використання охолодної води, ефективніше охолодження стінки та здатна забезпечити підвищення якості труьи.

    Переглянути
  • ПРОЦЕС ВЛОВЛЮВАННЯ АЕРОЗОЛЮ З ГАЗОВОГО СЕРЕДОВИЩА З РОЗРОБКОЮ ВІДПОВІДНОГО ОБЛАДНАННЯ

    Вирішення екологічних проблем і проблем збереження навколишнього середовища, особли- во атмосфери є однією з ключових задач сталого розвитку суспільства. Багато процесів хімічної технології і машинобудування супроводжується утворенням аерозолів, які в більшості своїй скла- даються із високодисперстних феромагнітних твердих частинок. При цьому більшість високодис- перстних феромагнітних твердих частинок має одно-доменну структуру. Ці аерозолі являються дуже шкідливими і для здоров’я людини. Суттєвий внесок в розв’язання цієї проблеми дає створення нових апаратів магнітно- фільтраційної дії. Основною відмінністю яких від подібних апаратів є ефективне вловлювання ви- сокодисперстних твердих частинок і одночасна регенерація зернистого шару насадки. Саме забез- печити умови ефективного вловлювання і регенерацію одночасно дозволяє застосування псевдо- зрідженого зернистого шару(ПЗЗШ). Тому розробка конструкції апарату і його режимних параметрів є актуальною. Мета роботи – моделювання і дослідження гідродинаміки ПЗЗШ і процесу вловлювання ви- сокодисперстних твердих частинок в ньому. Задачі роботи – дослідження структури ПЗЗШ, створення математичної і фізичної моделі ПЗЗШ, аналітичне вирішення сили тертя, перевірка адекватності за гідравлічним опором, перевір- ка адекватності за гідродинамічною структурою, створення фізичної і математичної моделі проце- су вловлювання високодисперстних твердих частинок, експериментальне визначення швидкості осипання зернистого матеріалу і магнітного фактора; перевірка адекватності за ефективністю вло- влювання. Новизна: – Запропоновано застосування ПЗЗШ для задач ефективного вловлювання дрібнодисперсних золів з газових потоків. Застосування ПЗЗШ дозволяє однозначно ефективно вловлювати золь і регенерувати зернистий шар, працювати на потоках великої концентрації. Для ПЗЗШ характерна незмінність гідравлічного опору і ефективної висоти вловлювання; – Запропоновано формулу для розрахунку ефективності вловлювання в умовах визначальної дії пондеромоторної сили. Враховано вплив порозності; – Сформульовано баланс сил для нерухомого поршня в умовах флуктуації сил; – Запропоновано порядок рішення для гідродинамічної структури шару за умови не визначе- ної кількості структурних елементів – поршнів. Теоретичні і експериментальні данні показали, що ефективність очищення газів в ПЗЗШ від високодисперстних твердих частинок визначається одночасною і спільною дією різних механізмів вловлювання. Значення магнітного фактора, що входить в рівняння ефективності вловлювання - визнача- ється експериментальним шляхом. Решта параметрів, що входять в рівняння ефективності влов- лювання, визначаються в основному конструктивними і режимними параметрами ПЗЗШ. Отже знаходження оптимальних режимних параметрів ПЗЗШ і його структури в подальшому буде визначати ефективність процесу вловлювання. До основних параметрів фільтрів відносять: ефективність вловлювання,гідравлічний опір, ре- генерація фільтрувального елемента, рекуперація. Теоретичні і експериментальні данні показали, що поршневий режим псевдозрідження є оп- тимальним по трьом ознакам: ефективність вловлювання з одночасною регенерацією фільтрува-

    Переглянути
  • ЕНЕРГОСИЛОВІ ПАРАМЕТРИ ПРОЦЕСУ ПРИГОТУВАННЯ КОМПОЗИЦІЙ У РОТОРНОМУ ЗМІШУВАЧІ ЗАКРИТОГО ТИПУ

    Існуючі методики дослідження процесу переробки композицій у змішувачі з овальними ро- торами орієнтовані на переробку як псевдопластичних, так і ньютонівських рідин. У більшості праць для аналізу процесу змішування використовується модель, в якій серпоподібний проміжок, утворюваний передньою поверхнею ротора і стінкою відповідною півкамери, умовно розгортаєть- ся в клиноподібний проміжок. При цьому зазвичай нехтують впливом на оброблювану компози- цію мінімального проміжку (або прямолінійного після «розгортання» серпоподібного проміжку), утворюваного вершиною (гребенем) ротора і стінкою відповідної півкамери. Незважаючи на не- значні, порівняно із серпоподібним проміжком, розміри мінімального проміжку, його роль у про- цесі суттєва: саме в мінімальному проміжку за рахунок значних зсувних деформацій здійснюється інтенсивне диспергування компонентів композиції. Наприклад, у праці процес змішування розгля- дається у двох послідовно розташованих зазначених проміжках, але лише для матеріалів, що на- лежать до класу ньютонівських рідин. У той же час значна кількість оброблюваних композицій на основі високомолекулярних сполук належить до класу псевдопластичних рідин, поведінка яких під навантаженням описується степеневим законом. Метою цієї роботи є розробка математичної моделі процесу та аналітичне дослідження осно- вних енергосилових параметрів процесу переробки псевдопластичних матеріалів у послідовно розташованих серпоподібному й мінімальному проміжках змішувача з овальними роторами. Схему процесу деформування композиції в робочій камері змішувача з овальними роторами наведено на рис. 1. IV І ІІІ 4 1 3 1 III ІІ 2 ωш ωт 1 – ротори; 2 – робоча камера; 3, 4 – верхній і нижній затвори; І-ІV – характерні області деформування композиції; ωш і ωт – частоти обертання швидкохідного й тихохідного роторів. Рис. 1 – Схема одержання композиції в камері змішувача Кожний з овальних роторів виконують у вигляді переривчастої спіралі, внаслідок чого обро- блювана суміш у камері набуває складного руху. Робочий об’єм камери змішувача умовно можна поділити на чотири характерних зони: серпоподібну область І ефективного змішування, яка утво- рюється стінкою однієї з півкамер і передньою поверхнею відповідного ротора, область ІІ між ро- торами, у якій здійснюється перерозподіл оброблюваної композиції між півкамерами, а також за- тилкову область ІІІ, у яку потрапляє матеріал після проходження ним області ІV мінімального проміжку між стінкою півкамери і гребенем ротора.

    Переглянути
  • Конструктивне оформлення ущільнень роторів роторних змішувачів

    Розглянуто конструкції ущільнювальних пристроїв роторів роторних змішувачів закритого типу. Проаналізовано їхні переваги й недоліки. Показано, що існує проблема контролю стану ущільнювальних пристроїв під час роботи змішувачів.

    Designs of seal devices of internal mixer rotaries are considered. Their advantages and lacks are analyzed. It is shown, that there is a problem of the control over a condition of seal devices in an operating time of mixers.

    Переглянути
  • Основні шляхи підвищення ефективності виготовлення полімерних труб

    Розглянуто та проаналізовано сучасні й перспективні технічні рішення щодо екструзійного, формувального і охолоджувального обладнання для виготовлення полімерних труб. Сформульовано можливі шляхи подальшого удосконалення технології виготовлення полімерних труб.

    The investigation of modern and perspective engineering decision of extrusion, molding and cooling equipment for manufacturing of polymeric pipes were considered and carried out. Possible ways of further updating technology of manufacturing polymeric pipes were formulated.

    Переглянути
  • М. Федоткіну – 90! Хімічна інженерія

    15 червня виповнюється 90 років талановитому вченому і педагогу, доктору технічних наук, професору Ігорю Михайловичу Федоткіну. І. М. Федоткін має 72 роки трудового стажу (у тому числі 45 – науково-педагогічного), є учасником Великої Вітчизняної війни, відзначений за свою хоробрість Орденом Вітчизняної війни першого ступеня, медаллю «За відвагу», «За перемогу над Німеччиною», іншими державними нагородами, є лауреатом Державної премії України в галузі науки і техніки, Заслуженим діячем науки і техніки, лауреатом премії ім. акад. В. М. Глушкова і премії НТУУ «КПІ» за монографію «Інтенсифікація технологічних процесів».

    Переглянути
  • Експериментальне дослідження ефективності роботи блочного графітового теплообмінника

    Досліджено теплообмін і гідродинаміку в блочному графітовому теплообміннику з метою вибору оптимального режиму його роботи.

    The work carried out pilot studies to select the optimal heat transfer and hydrodynamic mode of graphite block heat exchanger.

    Переглянути
  • Експериментальні дослідження двостороннього охолодження полімерної труби

    Досліджено процес двостороннього охолодження полімерної труби із застосуванням для внутрішнього відведення теплоти повітря, води й повітряно-водяної суміші. Оцінено ефективність застосування двостороннього охолодження порівняно з одностороннім (зовнішнім). Проаналізовано доцільність інтенсифікації відведення теплоти з внутрішньої поверхні труби шляхом збільшення витрати повітря.

    There is researched double-sided cooling of plastic pipe with using as a coolant for internal cooling air, water or air-water mist. There is estimated using double-sided cooling comparatively one-sided cooling (external). There is parsed appropriateness of internal cooling enhancement by air consumption increase.

    Переглянути
  • Механічні властивості плівок із термопластичних полімерів

    Досліджено температурні залежності границі міцності та тривалої міцності орієнтованих поліпропілену й поліаміду. Побудовані діаграми розтягу, отримані емпіричні залежності, які зв’язують температуру та границю міцності, отримані криві тривалої міцності для зазначених матеріалів.

    There are researched temperature dependences of ultimate strength limit and long-term strength of oriented polypropylene and polyamide. There are made stretching diagrams, there are got empirical equations, connecting temperature and the breaking point, and long-term strength curves for these materials.

    Переглянути
  • Визначення часу приготування полімерних композицій у роторному змішувачі закритого типу

    Розроблено методику теоретичного прогнозування якості композиції, приготованої на основі високомолекулярних сполук в роторному змішувачі закритого типу. Наведена методика ґрунтується на принципі накопичення матеріалом деформації. Досліджено вплив параметрів змішувача та процесу змішування на якість композиції.

    Переглянути