КРАВЧУК М. А.

Сортировать по умолчанию названию
  • ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРОДИНАМІКИ АПАРАТУ З ПСЕВДОЗРІДЖЕНИМ ШАРОМ ТА ЦИРКУЛЯЦІЙНИМИ ВСТАВКАМИ

    Процес утворення гранул пошарової структури з рідких гетерогенних систем є утворення мікрокристалічних шарів з мінеральних речовин, на поверхні яких осаджуються колоїдні частинки органічних речовин. Експериментально встановлено, що найбільш доцільно проводити процес шляхом ізотермічної масової кристалізації, при якій інтенсивність підведення теплоти визначає розмір мікрокристалів. При цьому реалізується двостороннє підведення теплоти до надтонкої плівки від нагрітих гранул та від теплоносія. Окрім того газовий теплоносій одночасно виконує роль зріджуючого агенту та суцільного середовища для процесів переносу. В цих умовах коли необхідна поверхня масообміну в 4 – 5 разів перевищує поверхню теплообміну, процес має реалізовуватися в апараті при підтриманні співвідношень Н/Dап > 3, [1]. Тому для забезпечення пошарового механізму гранулоутворення необхідне регулярне надходження частинок через основні технологічні зони: зрошення, інтенсивного тепло- та масообміну, зону релаксації. Для перевірки фізичної моделі [2] рисунок 1, були проведені експериментальні дослідження гідродинаміки псевдозрідженного шару та досягнуто значень кратності циркуляції Кц = 0,06…0,14 (1/с) при числі псевдозрідження Кw від 2,0 до 3,5 [3]. При цьому лише частина зернистого матеріалу переходила в бічні зони I та III, що в результаті призводило до пульсацій в центральному висхідному каналі. Цього можна уникнути застосувавши розподільний пристрій у верхній частині апарата над вставками [4] рисунок 2. А кластер зернистих частинок який сформувався на вершині фонтану після досягнення нульової швидкості рухається вниз. Проаналізувавши жорсткі аеродинамічні умови, рух частинок, що знаходяться на різних відстанях від осі, видно, що частинки максимально наближені до осі апарата знаходяться в найгірших умовах, бо висота над вставками мінімальна (ΔHmin), а відстань до бічної зони – максимальна (Bвст/2+ΔB)max. Частинка, що максимально віддалена від осі знаходиться в найкращих умовах, бо висота над вставками максимальна (ΔHmax), а відстань до бічної зони – мінімальна (Bвст/2+ΔB)min. Тобто така відмінність умов руху частинок вимагає криволінійний профіль відбійника з кутом α → 0° в центральній частині та α → 90° над вставкою. Потік гранул при виході не повинен пережиматися, тому враховуючи рух зернистого матеріалу вертикального каналу в т. С швидкість частинки є мінімальна, тому канал має бути криволінійної форми із змінним радіусом, які визначатимуться експериментально (рис.3).

    Переглянути
  • КІНЕТИКА ПРОЦЕСУ НАГРІВАННЯ КАРТОНУ

    Виробництво гофротари займає стале місце на українському і на міжнародному ринках. На це виробництво затрачаються великі грошові масиви, що спонукає до подальшого дослідження процесів, які протікають при виготовленні гофротари. Важливе місце займає процес нагрівання картону на нагрівальних валах, де використовується насичена водяна пара високого тиску, що викликає значні втрати тепла. Метою даної роботи є дослідження кінетики процесу нагрівання картону для розробки методу розрахунку нагрівальних пристроїв. Актуальність дослідження полягає у розробці методу розрахунку процесу нагрівання, зменшенні втрат тепла в навколишнє середовище та інтенсифікації нагрівання. Об’єкт дослідження: процес нагрівання лайнеру на нагрівальних валах. Предмет дослідження – кінетика процесу нагрівання. Нагрів картону проводиться на нагрівальних валах («утюгах»), що представляють собою порожнисті вали діаметром до 1 м. Вали нагріваються водяною парою, яка подається у внутрішню порожнину утюга, з тиском до 1,4 МПа. Картон, який розмотується з рулону, контактує з нагрітою поверхнею вала, щільно притискаючись до його поверхні в результаті на тяжіння поворотними валами, та інтенсивно нагрівається [1]. Температура поверхні валу складає 150-160°С [2]. Попередньо виконані розрахунки показують, що відкрита поверхня картону, яка контактує з навколишнім середовищем, втрачає в навколишнє середовище від шести до дев’яти відсотків тепла. Щоб зменшити втрати тепла нами запропоновано закрити зовнішню поверхню картону на ділянці нагрівання набивним сукном, яке рухається зі швидкістю картону і більш щільно притискає картон до поверхні валу (рис. 1). Така конструкція дозволяє зменшити час нагрівання картону, порівняно з звичайною конструкцією нагрівального вала, або зменшити тиск пари за незмінного часу нагрівання. Крім того різко зменшуються конвективні втрати в навколишнє середовище в результаті низької температури поверхні сукна.

    Переглянути
  • АЕРОДИНАМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ПЕРЕНОСУ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

    Зневоднення рідких композитних систем із застосування техніки псевдозрідження дозволяє реалізувати цей процесз мінімальними енергетичними витратами з термічним ККД більше 60%. Головним завданням процесу є створення мікрокристалічного шару з мінеральних речовин, на поверхні яких осаджуються колоїдні частинки органічних речовин. Експериментально встановлено, що найбільш доцільно проводити процес шляхом ізотермічної масової кристалізації, при якій інтенсивність підведення теплоти визначає розмір мікрокристалів. При цьому здійснюється двостороннього підведення теплоти до надтонкої плівки від нагрітих гранул та теплоносія. Окрім того газовий теплоносій одночасно виконує роль зріджуючого агенту та суцільного середовища для переміщення зернистого матеріалу в апараті. Для створення умов стійкої кінетики процесу гранулоутворення необхідно забезпечити відповідний час перебування гранул в зонах зрошення, тепло-масообміну та релаксації. Тому дослідження гідродинаміки псевдозрідженого шару направленою циркуляцію та розроблення газорозподільчого пристрою є актуальним. Для перевірки технічної ідеї в камеру гранулятора встановлено дві вертикальні вставки (рис.1), що утворюють канал для висхідного руху матеріалу в режимі фонтанування та двох бічних каналів для нисхідного руху. Інтенсивність циркуляції матеріалу визначалось коефіцієнтом циркуляції зернистого матеріалу KЦ. При загальній масі завантаженого шару H0 = 0,3 м і кратність циркуляції KЦ = 0,06. При збільшенні загальної маси шару в 1,5 рази висота H0=0,42 м збільшується, а кратність циркуляції зростає від 0,06 до 0,14 1/с, тобто більше ніж в 2 рази. Таким чином даний спосіб організації гідродинамічного процесу дозволяє визначити кратність циркуляції та час перебування в зоні релаксації.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРОДИНАМІКИ В ПСЕВДОЗРІДЖЕНОМУ ШАРІ З НАПРАВЛЕНОЮ ЦИРКУЛЯЦІЄЮ

    Для підтвердження запропонованої раніше математичної та фізичної моделей циркуляції зернистого матеріалу в шарі [1] необхідно провести експериментальні дослідження гідродинаміки в псевдозрідженому шарі з направленою циркуляцією при створенні направленої циркуляції в центральній частині, обмеженій направляючими вставками. 1. Перед початком процесу дисперсний матеріал знаходиться в стані спокою (рис. 1а) і розташовується рівномірно на висоті H0 по всьому перерізу апарата. За таких умов порозність шару є рівною для всіх трьох зон 123 00 0 eee = = @ – 0,4 і визначає умови початку процесу. 2. Під час проведення процесу (рис. 1б) спостерігається чітко виражений фонтануючий направлений потік дисперсного матеріалу. За таких умов порозність шару змінюється, оскільки в бічних зонах спостерігається рівномірний поступовий низхідний рух дисперсного матеріалу, а в центральній фонтануючій зоні – пневмотранспорт. В подальшому, за отриманими відеоматеріалами, необхідно встановити швидкості твердих частинок в центральній висхідній Wф та бокових низхідних зонах Wб при різних масах шару М Ш ў та значеннях коефіцієнта гранулоутворення KW , і уточними коефіцієнти математичної моделі.

    Переглянути
  • ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ ПОВЕРХОНЬ ТЕРТЯ ВИРОБІВ МАШИНОБУДУВАННЯ

    Збільшення потужності й швидкохідності сучасних машин, необхідність роботи в різних газових і рідинних середовищах за різних температур, наприклад, для хімічних та нафтопереробних виробництв, висувають ряд додаткових вимог щодо підвищення їх надійності, яка визначається довговічністю пар тертя та безпосередньо пов’язана з якістю поверхні, що характеризується фізико-механічними і геометричними параметрами поверхневого шару деталей. Велика кількість параметрів стану поверхонь деталей, а також різноманіття методів їхньої оцінки ускладнюють вибір єдиного показника для визначення якості поверхневого шару. Правильний вибір показників якості поверхонь тертя виробів, включаючи їх геометричні, механічні, структурні та інші властивості дасть можливість більш ефективно й достовірно прогнозувати ці властивості та управляти ними, а отже і надійністю всього виробу в процесі формування поверхні. Процес зношування – складне явище, яке супроводжується локалізованими в тонких приповерхневих шарах деталей машин процесами деформації, утворення і руйнування містків зчеплення, топографічними і структурними змінами поверхонь та хімічною взаємодією сполучених деталей між собою й зовнішнім середовищем. Авторами встановлено, що при визначенні номенклатури показників якості та умов їх обирання доцільно виходити з таких принципів: повноти складу показників якості; керованості процесами створення і застосування продукції за показниками якості; агрегованості показників. Визначено, що обґрунтовувати номенклатуру показників якості для поверхонь тертя доцільно з урахуванням таких чинників: призначення і умови експлуатації деталей; форма і розміри робочих поверхонь; вимоги до поверхні деталі; методи отримання поверхні; склад і структура матеріалів поверхні; методики контролю та діагностики. На підставі дослідження підходів до загальної класифікації показників якості продукції та методичних принципів їх формування, аналізу властивостей поверхневого шару елементів трибосполучень, які впливають на процеси тертя та зношування, рекомендовано склад основних показників якості поверхонь тертя виробів машинобудування (Рисунок 1). Перспективами подальших досліджень є визначення чинників, що впливають на забезпечення встановлених значень показників якості поверхонь тертя, та встановлення шляхів цілеспрямованого керування цими чинниками.

    Переглянути
  • Моделювання гідродинаміки багатофазних процесів зневоднення та грануляції в дисперсних системах

    Проведено фізичне та математичне моделювання гідродинаміки фонтануючого шару за умов багатофазної дискретної взаємодії твердих частинок і газового потоку. Розв’язано математичну модель, що визначає швидкості руху частинки в центральному й бічних каналах. Проаналізовано вплив технологічних режимів реалізації процесу на співвідношення геометричних розмірів елементів конструкції.

    Переглянути
  • Нагрівання картону на валах гофроагрегата

    Розроблено математичну модель нагрівання картону на нагрівальних валах гофроагрегата, що дозволяє визначити тривалість нагріву. Адекватність моделі перевірено на гофроагрегаті Жидачівського ЦПК.

    The mathematical model of process of heating of a cardboard is developed on the heater shaft of corrugator, which allows expecting time of heating, necessary for the calculation of sizes of shafts. Model adequacy is tested on the operating corrugator of Zhydachiv’s CPF.

    Переглянути
  • Одержання гуміново-мінеральних твердих композитів із домішками екстракту торфу

    Наведено результати експериментальних досліджень процесу одержання з рідких систем гуміново-азотно-кальцієво-сірковмісних добрив із домішками гумату калію, екстрагованого з торфу.


    The results of experimental studies of the process of obtaining liquid systems humic-nitrogenous calcium-sulfur fertilizer with potassium humate impurities extracted from peat.

    Переглянути