CC BY
16
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674:621.928.9 Доц. А.В. Ляшеник1, канд. техн. наук;
доц. Ю.Р. Дадак2, канд. техн. наук; магистр Я.€. СамкО
АСП1РАЦ1ЙНА СИСТЕМА З РЕГУЛЬОВАНИМИ ВИТРАТАМИ ПОВ1ТРЯ
Проведено аналiз фактс^в, яга обмежують границ регулювання продуктивнос-т аспiрацiйних систем. На основi кущово! конструкци розроблено нову схему асш-рацшно! системи з регульованими витратами псштря. Описано алгоритм 11 роботи. Сформульовано основнi задачi подальших дослiджень.
Ключовг слова: аспiрацiйнi системи, циклон, фшьтрувальна станцiя, деревний
пил.
На основ! спостережень штенсивносл роботи обладнання на р1зних тд-приемствах, а також анатз1 чинниюв, що впливають на технолопчний процес, встановлено [1], що в деревообробнш промисловост середне значения коефь щента одночасно! роботи обладнання деревообробного цеху змшюеться в межах 0,4-0,8. Звщси випливае, що значна кшьюсть електроенергл, що витра-чаеться на асшращю повггря вщ деревообробних верстапв за умови викорис-тання найпоширешших на сьогодш конструкцш асшрацшних систем, витра-чаеться неефективно.
В1дом1 на сьогодш конструкци асшрацшних систем можна подшити на два класи: системи з постшною та регульованою продуктивною. Асшрацшш системи (АС) з постшними витратами повпря е простими, надшними та пор1в-няно дешевими. Недолжом таких систем е вщсутнють можливосп регулювання продуктивност асшраци залежно вщ кшькосп обладнання у цеху, яке працюе на цей момент часу. Це призводить до значних перевитрат електроенергл. Системи з автоматично регульованими витратами повпря [2, 3] е надм1рно усклад-неними та не надшними у робоп. Кр1м того, меж1 регулювання продуктивност асшраци таких систем е незначш. Окремо сто!ть конструкщя децентрал1зовано! асшрацшно! системи з автономними вентиляторами. Д1апазон регулювання продуктивност тако! АС практично не обмежений. Таю системи е простими та надшними. Проте й вони не позбавлеш недолшв. Одним з основних е такий. За результатами дослщжень, як представлен у дисертацшнш робот [4], при пара-лельнш робот вже п'яти однакових вентилятор1в, внаслщок взаемного впливу один на одного продуктивнють окремого апарату може знижуватися на величину до 31 %. Внаслщок цього необхщно дещо завищувати продуктивнють пщ час проектування, або використовувати частотш регулятори для збшьшення кшькосп обертав робочого колеса кожного вентилятора до забезпечення норма-тивних об'ем1в асшраци повпря вщ окремого верстата. I перше, i друге ршення
1 Коломийський поттехшчний коледж;
2 НЛТУ Украши, м. Льв1в
Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2012. - Вип. 22.8
призводять до надмiрних витрат коштiв. Перше - збшьшуе витрати на експлу-атацш, при другому вартiсть асшрацшно! системи зростае практично удвiчi.
Рис. 1. Ушверсальна астрацшна система (кущова): 1) тдивгдуалът повтропрово-ди з приймачем; 2) колектор; 3) повтропров1д; 4) вентилятор; 5) циклон; 6) бункер
Нашою метою е створення ново! конструкци асшрацшно! системи. Регу-лювання загально! продуктивностi ново! АС вважаемо достатшм у межах 3050 %. Вона повинна бути простою, надшною та дешевою в експлуатаци. За основу для початку робгг вiзьмемо найбiльш просту з вщомих конструкцiй - "ку-щову" АС з постiйними витратами повггря (рис. 1). Розглянемо, як з елеменпв тако! АС унеможливлюють регулювання !! продуктивность
1. 1ндив!дуальт трубопроводи. Потреби в регулювант продуктивности ок-ремих повггропровод!в немае внаслщок потреби забезпечення нормативно! кшькосп астрування повггря вщ окремого верстата.
2. Зб1рник. Необхщна змша конструкци для усунення небезпеки забивання пристрою в раз! зниження загально! продуктивност системи.
3. Мапстральт повггропроводи. Щ пристро! недоцшьно використовувати у новш конструкци АС внаслщок потреби забезпечення мшмально! тран-спортно! швидкост в раз! найнижчо! продуктивност асшрацшно! системи. Якщо розрахунок д!аметра повггропроводу здшснювати з врахуван-ням саме найнижчо! продуктивност АС, це призведе до того, що з! збшьшенпям об'ем!в асшрацп гщравл!чний ошр повггропроводу буде за-вищений у кшька раз1в. Наслщок цього - надм!рна вартють експлуатаци системи асшрацп.
4. Пристро! для очищения запиленого потоку. Використання циклошв у системах асшрацп е недоцшьним. Основна причина - необхщшсть дот-римання рекомендовано! швидкост потоку на вход! у апарат. Другий не-долш - низька ефективтсть очищення пов1тряного потоку. Для очищен-ня асшрацшного повггря цехово! АС доцшьтше використовувати фшьтрувальш станц!!. Вони мають багато переваг пор!вняно з циклонами. Стутнь очищення повггря рукавними фшьтрами е вищою. в можли-вють повернення теплого очищеного пов1тря назад у цех у холодний пе-рюд року. У раз! зниження загально! продуктивност! асшрацшно! системи ефективн!сть очищення буде зростати.
5. Вентилятор. 1снуе необхщшсть регулювати продуктивн!сть вентилятора. Це доцшьно здшснювати за допомогою зм!ни частоти обертання робочо-
го колеса вентилятора. Робота вентилятора в мережi тд час змiни часто-ти обертання колеса вiдбуваeться, зазвичай, за незмшного коефiцieнта корисно!' дil. Таке регулювання е найкращим з точки зору економност роботи самого вентилятора, оскшьки пiд час зниження продуктивност внаслiдок зниження частоти п обертання колеса споживана потужтсть N зменшуеться пропорцiйно третiй степенi вiдношення частот обертання, а ККД установки при цьому не змшюеться: N2/Nl=(n2/nl)3. Регулювання змши частоти обертання здiйснюеться у бш зменшення тиску вентилятора, тому що електродвигун, зазвичай, вибираеться за потужтстю, що вiдповiдае максимальному тиску i продуктивностi. Останнiм часом зав-дяки появi яюсних частотних регуляторiв цей елемент повнiстю задо-вольняе потреби астращйно! системи, яка розробляеться.
Проведений анал1з елеменпв кущово! асшрацшно! системи дав змогу визначити критичш елементи 11 конструкци. 1х усунення та модершзащя дае змогу розробити нову конструкцш цехово! асшрацшно! системи з1 змшною продукгившстю. При цьому варто взяти до уваги той факт, що грав1тацшний 1 мехашчний способи транспортування в1дход1в е на кшька порядюв дешевшим за пневматичний.
Схему ново! конструкци асшрацшно! системи представлено на рис. 2.
Рис. 2. Схема астрацшноИ системи: 1) пилостужкоприймач1 деревообробного обладнання; 2) тдив\дуалън\ повтропроводи; 3) збгрник; 4) вентилятор; 5) збгрний повтропров1д; 6) фыьтрувальна станщя; 7) клапан повернення повтря у цех
Роботу ще! асшрацшно! системи можна описати таким чином. Повггря аструеться вщ деревообробного верстату через пилостружкоприймач1 1. Дал1 через шдив1дуальш пов1тропроводи 2 пилопов1тряна сумш поступае у зб1рник 3, який приеднаний до пилового вентилятора 4. Зб1рник 3 виготовляеться з1 ско-шеною нижньою стшкою з метою запоб1гання забиванню в раз1 зниження за-гально! продуктивност астрацшно! системи. Вентилятор 4 через повггропровщ 5 подае пилоповггряну сумш у фшьтрувальну станцш 6. Очищене пов1тря че-
Науковий вкник НЛТУ Укра'1'ни. - 2012. - Вип. 22.8
рез клапан 7 у холодний перюд року поступае у цех, а у теплий - в атмосферу. У збiрному повiтропроводi 5 сумщеш пневматичний та гравiтацiйний способи транспортування сутш^ а тому немае небезпеки його забивания. Продуктивнють системи регулюеться за допомогою змiни частоти обертання робочого колеса вентилятора 4 засобами частотного регулятора. Всередиш щдивщуальних повiтропроводiв 2 вмонтовуються автоматичнi клапани, основною функцiею яких е перекриття потоку повiтря тодi, коли верстат не працюе. У разi вимкнен-ня верстата повiтропровiд закриеться i значення статичного тиску у колекгс^ зросте. Це буде сигналом до зниження частоти обертання колеса вентилятора.
Для впровадження розроблено! системи у виробництво потрiбно розро-бити наступш вузли.
1. Провести обгрунтування конструкци збiрника 3. З урахуванням досв^, отриманого пiд час пiдготовки публжацш [5-7], доцiльно спочатку провести досл^ження аеродинамiки збiрника засобами пакетав спецiалiзова-них прикладних програм та засобами математично! моделi, яку представлено у робот [8]. Необхщно вивчити вплив конструктивних параметрiв збiрника на його характеристики, дослiдити поле швидкостей у збiрнику.
2. Розробити конструкщю клапана для закриття шдив^альних трубопро-водiв.
Вважаемо, що запропонована схема асшрацшно! системи е перспективною, а проведення запланованих теоретичних та експериментальних досль джень дасть змогу провадити 11 на дтчому пiдприемствi.
Л1тература
1. Козориз Г.Ф. Пневматические транспортные системы деревообрабатывающих предприятий / Г.Ф. Козориз. - Львов : Изд-во "Выща шк." Изд-во при Львов. ун-те, 1985. -128 с.
2. Ларионов В.А. Регулируемые системы аспирации в деревообрабатывающей промышленности / В.А. Ларионов, В.П. Созинов. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1989. -240 с.
3. Козориз Г.Ф. Разработка и исследование регулируемых пневмотранспортных устройств для деревообрабатывающих производств / Г.Ф. Козориз, А.И. Гофман // Реферативная документация о законченном науч.-исслед. работах в вузах УССР. - 1974. -Вып. 6. - 13 с.
4. Климаш Р.Р. Обгрунтування параметрш деценталповано! асшрацшно! системи для деревообробних верстапв : дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.05.04 "Машини для земляних, дорожшх, i люотехшчних робп" / Р.Р. Климаш. - Льв!в, 2011. - 165 с.
5. Ляшеник А.В. Дослщження впливу бункера на аеродинамжу циклона шляхом моделювання процесш засобами Cosmos Floworks / А.В. Ляшеник, Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв!в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2012. - Вип. 22-01. - С. 113-119.
6. Ляшеник А.В. Про вплив геометричних розмфш циклона на його гщравлшний отр / А.В. Ляшеник, Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак, В.М. Крупа // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв!в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2011. - Вип. 21.06. - С. 71-77.
7. Тисовський Л.О. Деяк результати моделювання руху двохфазного потоку у циклонах / Л.О. Тисовський, А.В. Ляшеник, Л.М. Дорундяк, Ю.Р. Дадак // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв!в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 20.10. - С. 98-105.
8. Тисовський Л.О. Побудова математично! модел1 для задач! про рух повпря в циклон! / Л.О. Тисовський, Л.М. Дорундяк, А.В. Ляшеник, Ю.Р. Дадак // Всеукра!нський науково-техшчний журнал ПГ!П. - 2010. - Вип. 2(28). - С. 57-62.
Ляшеник А.В., Дадак Ю.Р., Самко Я.Е. Аспирационная система с регулируемой производительностью
Проведен анализ факторов, которые ограничивают границы регулирования производительности аспирационных систем. На основе кустовой конструкции разработана новая схема аспирационной системы с регулируемым расходом воздуха. Описан алгоритм ее работы. Сформулированы основные задачи дальнейших исследований.
Ключевые слова: аспирационная система, циклон, фильтровочная станция, древесная пыль.
LyashenykA.V., Dadak Yu.R., Samko Ya.E. Aspiration system with variable output
This article describes the factors that limit performance aspiration border control systems. Based on cluster structures developed a new scheme aspiration system with adjustable air flow. This article describes the an algorithm of its work. The main problem for further research.
Keywords: aspiration system, cyclone, filtration plant, wood dust.
УДК 621.643 Доц. А.Я. Кулiченко1, д-р техн. наук;
доц. В.С. Джус1, канд. техн. наук; доц. 1.М. Гончар2, канд. техн. наук
ПЕРЕМ1ЩЕННЯ Щ1ТКОВОГО 1НСТРУМЕНТА П1Д ЧАС ОБРОБЛЕН-НЯ ВНУТР1ШНЬО1 ПОВЕРХН1 ТРУБ МАЛОГО Д1АМЕТРА
Запропоновано новий щ1тковий рухомий шструмент для оброблення труб малого дiаметра та розроблено модель iз наведеними розрахунками мехашки перем^ щення цього пристрою з обертовим ексцентричним вантажем.
Пщ землею прокладено тисяч1 метр1в труб для р1зних призначень. Внаслщок цього зросла потреба у впровадженш рухомих засоб1в для профшак-тичного огляду та ремонту труб у 1х внутршнш порожниш. Для труб великого д1аметра, призначених для використання на нафто- i газопроводах, водопроводах i трубопроводах каналiзацiйного призначення iз внутрiшнiм дiаметром > 100 мм, на практищ застосовують низку способiв i засобiв очищування внут-ршньо! поверхнi. До найбiльш дешевого i вiдповiдно найменш яюсного способу очищування вщ продуктiв використання труби (вщ мiнералiзованого i мета-лiзованого нашарування, шлаку тощо) належить процес ручного очищення, що проводиться шляхом руйнування внутршшх вiдкладень за допомогою кувалди та скребкiв.
Механiзований споаб попереднього грубого очищення полягае у вико-ристаннi ланцюга типу Галя, на втулки яко1 насадженi шарошки, як мають вшь-не обертання, внаслщок чого вони торкаються поверхш труби всiма сво1ми шипами. Бшьш яюсним способом очищування е обробляння внутршньо! порож-нини труб щетками з металевим ворсом. Принцип обробляння полягае у тому, що на штангу кршиться щ^тка, яка обертаеться, а дiаметр яко1 вщповщае внут-рiшньому дiаметру труби. До високояюсного очищення варто вiднести тско- i гiдроструменеве оброблення. Цей спошб е доволi ефективним за умови застосо-
1 Льв1вська фМя Дншропетровського НУ зал1зничного транспорту 1м. акад. В. Лазаряна;
2 НЛТУ Украши, м. Льв1в
