МАКАРЕНКО І. М.

Сортировать по умолчанию названию
  • ПРОЦЕС ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРЕСУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА

    Від ефективності роботи пресової частини ПРМ залежать витрати теплової енергії на сушильній частині і продуктивність машини. Преси на вітчизняних ПРМ забезпечують максимальну сухість 35-40%. З метою скорочення витрат пари на сушіння, після пресової частини прагнуть отримати максимально можливу сухість паперового полотна. Тому розробки принципово нових конструкцій пресів і технологій пресування актуальні. Метою роботи є збільшення кінцевої сухості паперу шляхом інтенсифікації процесу пресування методом контакту паперового полотна з валом, поверхня якого нагрівається до температури понад 150о C. В роботі поставлені наступні задачі: вдосконалити конструкцію та налагодити роботу існуючої установки для дослідження процесу високотемпературного пресування паперового полотна верхнім пресовим валом, поверхня якого нагріта до температури 250-300 оС; експериментально дослідити кінетику високотемпературного пресування; отримати експериментальні дані, необхідні для конструювання промислового зразка пресу. Об'єкт дослідження – процес високотемпературного пресування паперового полотна. Предмет – дослідження кінетика високотемпературного пресування паперового полотна. Значного збільшення сухості паперового полотна можна досягти шляхом застосуванням високотемпературного пресування, сутність якого полягає в видалені вологи з комірок паперу тиском пари, який утворюється в зоні контакту паперового полотна з поверхнею валу, яка нагріта до температури 250 – 300 °С. Для проведення досліджень розроблено лабораторно-дослідну установку (рисунок 1), яка складається з верхнього гарячого 1 і нижнього жолобчатого валу 2, в захваті яких, між пресовим сукном 5 і сіткою 3, проходить паперове полотно В результаті контакту гарячої поверхні валу з плівкою води, відбувається миттєве скипання води з різким підвищенням тиску пари на поверхні паперового полотна. Під дією тиску, пара витісняє воду з капілярів паперу і конденсується в сукні. Такий спосіб пресування забезпечує значне підвищення кінцевої сухості паперу і відповідно зменшує витрати теплової енергії на сушильній частині.

    Переглянути
  • АНАЛІЗ РОБОТИ МЕХАНІЗМУ ПРИТИСКАННЯ РУЛОНУ В ПОЗДОВЖНЬО-РІЗАЛЬНОМУ ВЕРСТАТІ

    Папір виробляється в рулонах, в бобінах, в листах, в коробках або пачках правильної геометричної форми, в залежності від подальшого використання. Розміри по ширині і діаметри рулонів та бобін встановлюється заказником. Папір повинен виготовлятися з обрізаними кромками, які повинні бути рівними і чистими. Число обривів повинно бути мінімальним і не перевищувати встановлених стандартів. Ці вимоги повинен виконувати поздовжньо-різальний верстат, на якому здійснюються одночасно операції перемотування й поздовжнього розрізування паперового полотна, а також видалення дефектів на папері (обривів, папери з плямами, зморшками і складками) і склеювання решт паперового полотна. Поздовжньо-різальні верстати розрізняються між собою схемою заправки паперу, конструкцією ножового пристрою та деякими іншими конструктивними особливостями. До конструкцій верстату пред’являються наступні вимоги рівномірної щільності намотування рулонів, чистоти і гладкості поверхні, зручної і швидкої заправки паперового полотна, механізованого знімання та опускання рулонів і безпечної роботи на верстаті. Збільшення діаметру намотування рулону значно збільшує продуктивність поздовжньо-різальних верстатів, тому помітна тенденція збільшення діаметра намотуваного рулону до 1500 мм і навіть до 1800 мм. Щільність намотування рулонів в основному визначається тиском між рулоном та притискним валом. На рисунку 1 представлена схема механізму притискання рулону в поздовжньо-різальному верстаті. Належну щільність намотування паперу в рулоні створює притискний вал 3 разом з притискною плитою 4. При збільшенні діаметра намотування рулону, тиск притискного вала на рулон паперу збільшується і разом з цим змінюється щільність намотування паперу в рулоні. Для того, щоб тиск між рулоном паперу і несущими валами залишалися постійним, необхідно виконувати на початку намотування підвищений тиск притискного валу з наступним зменшенням цього тиску. Таке регулювання виконується за допомогою плити для виважування 6, яка з’єднана тросом з плитою 4 та притискним валом 3, яка проходить через ексцентриковий вал з регульованою величиною ексцентриситету.

    Переглянути
  • МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРЕСУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА

    У пресах із поперечним фільтруванням води в сукні волога в результаті дії градієнтів тиску і температури переміщуються із паперового полотна в сукно, проходить сукно в поперечному напрямі і виходить із нього в жолобки чи глухі отвори пресового вала, а парова частина вологи конденсуться в сукні. Подальша задача дослідження полягає в знаходженні експериментальних коефіцієнтів та граничних і початкових умов.

    Переглянути
  • ЗМІНА РЕОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕМУЛЬСІЙ ПІД ВПЛИВОМ КАВІТАЦІЙНОЇ ОБРОБКИ

    На сьогодні одним з ефективних методів інтенсифікації масообмінних і гідромеханічних процесів у різних галузях промисловості є використання кавітаційного впливу при обробці складних дисперсних систем. Більшість процесів в харчовій, хімічній, фармацевтичній промисловості пов'язані з глибокою переробкою сировини з утворенням складних багатокомпонентних дисперсних систем: суспензій, емульсій, колоїдних розчинів та ін. [1]. При встановленні раціональних режимів і параметрів проведення технологічних процесів переробки сировини важливим аспектом є дослідження структурно-механічних (реологічних) показників. Одним із найбільш важливих показників, які характеризують стан матеріалу є в’язкість. Для неньютоновських рідин в'язкість - функція швидкості зсуву, тому її називають ефективною. Ця характеристика описує рівноважний стан між процесами руйнування і відновлення структури в сталому потоці [2]. При утворенні стабільних емульсій емульгатор повинен сприяти протіканню двох різних процесів: утворенню нової фази, з частинками меншого діаметру і запобіганню їх повторної коалесценції. У процесі гомогенізації утворюються нові поверхні розділу, а водорозчинні речовини, що знаходяться в жировій фазі, дифундують у водну фазу. В результаті прагнення поверхневої енергії до мінімуму краплі розбавлених і концентрованих емульсій набувають сферичної форми [2, 3]. Дослідження впливу гідродинамічної кавітації на властивості утвореної емульсії фосфоліпідів проводились на експериментальному стенді потужністю 4,4 кВт. Робота стенду здійснюється в такий спосіб: за допомогою гідравлічного насосу здійснюється циркуляція водної дисперсії через кавітаційний генератор під високим тиском (до 6 атм); витрати і швидкість потоку вимірюється за допомогою електронного ультразвукового витратоміра; тиск до кавітаційного генератора і після нього вимірюється задопомогою манометрів; температура водної дисперсії вимірюється датчиком температури. Динамічна (ефективна) в’язкість вимірювалась на ротаційному цифровому віскозиметрі фірми «Brookfield» моделі LVDV-E з точністю вимірювання ± 1%. Отримані результати показали, що до обробки дослідна система відноситься до неньютонівських псевдопластичних матеріалів і характеризується високими значеннями найбільшої в’язкості. Криву залежності ефективної в'язкості від кутової швидкості можна умовно розділити на три зони: в першій - ефективна в'язкість починає стрімко зменшуватися, у другій - спостерігається уповільнення значень, а третя характеризується майже постійною величиною - в'язкістю зруйнованої структури. В результаті дії кавітаційних впливів впродовж трьох циклів обробки відбуваються якісні зміни матеріалу, про що свідчать зміни структурно-механічних властивостей системи - частина зв'язків коагуляційної структури, утвореної при взаємодії води з колоїдними частинками фосфоліпідів, незворотньо руйнуються. Внаслідок цього, максимальні значення ефективної в'язкості дослідного зразка після обробки відповідають мінімальним значенням в'язкості гранично зруйнованої структури, а система з макрогетерогенного або гомогенного стану переходить в мікрогетерогенну колоїдну дисперсію.

    Переглянути
  • АНАЛІЗ РОБОТИ МЕХАНІЗМУ ПРИТИСКАННЯ РУЛОНУ В ПОЗДОВЖНЬО-РІЗАЛЬНОМУ ВЕРСТАТІ.

    Папір виробляється в рулонах, в бобінах, в листах, в коробках або пачках правильної геометричної форми, в залежності від подальшого використання. Розміри по ширині і діаметри рулонів та бобін встановлюється заказником. Папір повинен виготовлятися з обрізаними кромками, які повинні бути рівними і чистими. Число обривів повинно бути мінімальним і не перевищувати встановлених стандартів. Ці вимоги повинен виконувати поздовжньо-різальний верстат, на якому здійснюються одночасно операції перемотування й поздовжнього розрізування паперового полотна, а також видалення дефектів на папері (обривів, папери з плямами, зморшками і складками) і склеювання решт паперового полотна. Поздовжньо-різальні верстати розрізняються між собою схемою заправки паперу, конструкцією ножового пристрою та деякими іншими конструктивними особливостями. До конструкцій верстату пред’являються наступні вимоги рівномірної щільності намотування рулонів, чистоти і гладкості поверхні, зручної і швидкої заправки паперового полотна, механізованого знімання та опускання рулонів і безпечної роботи на верстаті. Збільшення діаметру намотування рулону значно збільшує продуктивність поздовжньо-різальних верстатів, тому помітна тенденція збільшення діаметра намотуваного рулону до 1500 мм і навіть до 1800 мм. Щільність намотування рулонів в основному визначається тиском між рулоном та притискним валом. На рисунку 1 представлена схема механізму притискання рулону в поздовжньо-різальному верстаті. Належну щільність намотування паперу в рулоні створює притискний вал 3 разом з притискною плитою 4. При збільшенні діаметра намотування рулону, тиск притискного вала на рулон паперу збільшується і разом з цим змінюється щільність намотування паперу в рулоні. Для того, щоб тиск між рулоном паперу і несущими валами залишалися постійним, необхідно виконувати на початку намотування підвищений тиск притискного валу з наступним зменшенням цього тиску. Таке регулювання виконується за допомогою плити для виважування 6, яка з’єднана тросом з плитою 4 та притискним валом 3, яка проходить через ексцентриковий вал з регульованою величиною ексцентриситету.

    Переглянути
  • Вилучення іонів міді в процесах іонообмінного пом’якшення води на катіоніті DOWEX MAC-3

    Наведено результати досліджень із вилучення йонів міді з води в присутності йонів кальцію й магнію. Показано, що слабокислотний катіоніт DOWEX МАС-3 має значну обмінну ємність, дозволяючи вилучати йони міді в присутності іонів жорсткості. Рекомендовано застосовувати двостадійне катіонування при застосуванні слабокислотного катіоніту в кислій формі на першій і сильнокислотного катіоніту в Na+-формі на другій стадії.

    The results of research on the extraction of copper ions from the water in the presence of calcium and magnesium ions are given. It is shown that the weak-acid cation-exchange resin DOWEX MAC-3 has substantial exchange capacity for ions of water hardness and copper ions and allows extracting copper ions in the presence of ions of water hardness. It is recommended to apply double-stage cationic exchange using the weak-acid cation-exchange resin in the acidic form at the first stage and strong-acid cation-exchange resin in the Na+-form at the second stage.

    Переглянути
  • КІНЕТИКА НАГРІВАННЯ ВАЛА ДЛЯ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРЕСУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА

    Розроблено математичну модель гарячого вала для високотемпературного пресування паперового полот-на. Проаналізовано процес пресування на звичайних пресах і запропоновано шляхи його інтенсифікації. Отримані попередні дані для розрахунку промислового зразка гарячого вала.

    The introduction of high-temperature pressing of paper web in the cellulose and paper industry will dramatically reduce the cost of thermal energy to produce paper. Therefore, the investigation of the kinetics of heating the roll for high-temperature paper web pressing is relevant.
    The study dedicated to the kinetics of heating the roll and getting process parameters necessary for design of the industrial hot roll of the press.

    Переглянути
  • Дезактивація води природними й модифікованими сорбентами

    Досліджено коагуляційно-сорбційне очищення води, забрудненої радіоізотопами 137Cs і 90Sr, із використанням мінеральних сорбентів як замутнювачів. Показано, що кращого очищення можна досягти за високих доз мінеральних сорбентів. Дози сорбентів-«накопичувачів» можна значно зменшити, якщо використати модифіковані гумати натрію та кремнієвої кислоти.

    Переглянути
  • ОЦІНКА ВПЛИВУ ІОНІВ ТВЕРДОСТІ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ ВІД ІОНІВ МІДІ

    Вивчено сорбцію іонів міді та йонів твердості на сильнокислотному КУ-2-8 і слабокислотному Lewatit TP-207 катіонітах за динамічних і статичних умов. Показано, що слабокислотний катіоніт має обмінну ємність за іонами міді на рівні сильнокислотного катіоніту. Установлено, що за динамічних умов під час сорбування йонів міді у присутності йонів жорсткості обмінна ємність іонітів за йонами міді зменшується. При цьому більше зниження помічене для сильнокислотного катіоніту та йонів кальцію. За невисоких концентрацій іонів міді іони кальцію менше знижують ємність сильнокислотного катіоніту за іонами міді порівняно із слабокислотним, а за концентрацій понад 100 мг/дм3 більш селективним є слабокислотний катіоніт. Установлено, що сильнокислотний катіоніт ефективно регенерується розчинами хлориду й сульфату натрію, а слабокислотний – соляної кислоти.

    The sorbtion processes of copper ions and hardness ions are studied on strong-acid kationite KY-2-8 and low-acid kationite Lewatit TP-207 in dynamic and statistic conditions. It was shown, that low-acid kationit has an exchange capacity toe copper ions of at the level similar to strong-acid kationite. It is determined that in dynamic conditions the sorption of copper ions is declined in presence of hardness ions. Greater decline is observed in case of strong-acid kationite compared to low-acid one; calcium ions reduce exchange capacity to larger extent compared to magnesium ions. As derived from the sorption isotherms, at the low concentrations of copper ions, calcium ions reduce the capacity of strong-acid kationite to copper ions to less extent compared to low-acid one, but at concentration of copper >100 mg/dm3 low-acid kationite is more selective.

    The regeneration processes of kationites are studied and it is shown that strong-acid kationite is effectively regenerated by solutions of sodium chloride and sodium sulfate, while low-acid kationit – by muriatic acid solutions.

    Переглянути