CC BY
4
Лггература
1. Дячун З.И. Исследование гнуто-клееных элементов из шпона : дисс. ... канд. техн. наук / Львовский лесотехнический ин-т ; З.И. Дячун. - Львов, 1971. - 189 с.
2. Костриков П.В. Производство гнуто-клееной мебели / П.В Костриков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1982. - 224 с.
3. Костриков, П.В. Производство гнуто-клеёных деталей / П.В. Костриков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 2006. - 64 с.
4. Леонтьев, И.И. Новое в производстве гнутых стульев / И.И. Леонтьев. - М. : Изд-во "Де-ревообр. пром-сть". - 1961. - № 12. - С. 3-4.
5. Белянкин Ф.П. Прочность и деформативность слоистых пластиков / Ф.П. Белянкин, В.Ф. Яценко, Г.И. Дыбенко. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1964. - 218 с.
Надшшла до редакцн 08.04.2016 р.
Пылыпив И.З., Максымив В.М. Особенности формирования гнуток-лееных элементов стульев из древесноволокнистых плит
Изготовление гнутоклееных элементов стульев из древесноволокнистых плит является одним из путей экономии древесины. Криволинейные элементы, из которых состоит изделие, являются конструкционным и художественным средством, придают изделию своеобразие и эстетическое совершенство. Рассмотрены преимущества гнутокле-еных стульев из древесноволокнистых плит, обработано профилирование гнутоклееной спинки-сиденья, что значительно повышает прочность конструкции. Представлен расчет геометрических параметров, систематизировано формообразование профиля каркасов стульев на базе гнутоклееных элементов из древесноволокнистых плит.
Ключевые слова: древесноволокнистая плита, гнутье, криволинейный элемент, гнутоклееный каркас, формообразование профиля.
Pylypiv I.Z., Maksymiv V.М. Features of Forming Elements of Bend-glued Seats from Fiberboard
Manufacturing of chair curved elements from fiberboard is one of the ways to save wood. Curved elements that make up the product are structural and art means that provide product originality and esthetic perfection. The advantages of bend-glued fiberboard chairs are studied. Profiling curved back seat, which greatly increases the strength of the structure, is examined. Calculation of geometrical parameters, systematically shaping profile frames chairs at the bend-glued elements of fiberboard is presented.
Keywords: fiberboard, bending, curved element, bend-glued frame, forming profile.
УДК 644.6
ДОСЛ1ДЖЕННЯ АДС0РБЦ11 а-0КС1ПР0П10Н0В01 КИСЛОТИ В ДИНАМ1ЧНИХ УМ0ВАХ
В.В. Сабадаш1, А.М. Гивлюд2, Я.М. Гумницький3
Представлено результати експериментальних дослщжень кшетики та динамжи адсорбцп та юнообмшного поглинання оксшрошоново! кислоти цеолитом в апарат з мшалкою. Проаналiзовано юнуюп теоретичш моделi для опису процеав адсорбцп. Розроблено мехашзм адсорбцп i методи щентифжацп експериментальних даних теоре-тичним моделям процесу. Експериментально дослщжено сорбцшну мютюсть цеолггу щодо молочно! кислоти в динамiчних умовах. Побудовано вихщш динамши ад-
1 доц. В.В. Сабадаш, канд. техн. наук - НУ "Льв1вська пол1техшка";
2 астр. А.М. Гивлюд - НУ " Львшська пол1техшка";
3 проф. Я.М. Гумницький, д-р техн.наук - НУ "Львшська пол1техшка"
сорбцií а-оксшрошоново'1 кислоти цеолiтом в aпaрaтi колонного типу. Встановлено взаемозв'язок ступеня насичення сорбенту вщ критерiю Фур'е. Отримаш результати ек-спериментальних дослiджень дають змогу визначити кiнетичнi коефiцieнти процесу адсорбци стiчних вод молокопереробних пiдприeмств в апаратах колонного типу.
Ключов1 слова: а-оксшрошонова кислота, динамжа адсорбци, коефiцieнт масо-вщцачь
Вступ та постановка проблеми. Процеси абсорбци розглядають статику, кшетику та динамiку. Вивчення динамiки дае змогу встановити просторово-часовий розподш сорбованого компонента у плинному середовищi та адсорбен-тi. На основi динамiки сорбци визначають час досягнення явища "проскоку", пiсля якого адсорбщя у цьому апаратi завершуеться та адсорбент повертаеться на регенеращю. Технолопчт процеси адсорбци вiдбуваються в апаратах, яю в теоретичному планi належать або до реакторiв iдеального перемшування, або до iдеального витiснення. В обох випадках процес потрiбно розглядати у прос-торi та чам, що становить задачу динамiки процесу адсорбци.
Аналiзований процес адсорбци стосуеться еколопчно! проблеми - очи-щення сично! води молокопереробних пiдприемств ввд оксшропюново! (молоч-но!) кислоти. Еколопчна проблема не завжди вiдповiдае технолопчним завдан-ням [1, 2]. У технолопчних процесах потрiбно адсорбувати компонент з як-найвищою активнiстю, тобто по^бно досягати низьких концентрацiй компоненту у вихвднш сумiшi. Цим завданням вiдповiдають апарати зi стацюнарним чи рухомим шаром адсорбенту. В апаратах з мехатчним перемiшуванням важ-ко досягнути високих ступенiв очищення.
У природоохоронних технологiях вихiднi концентраци забруднень виз-начаються за т. зв. гранично допустимим викидом i концентращя шкiдливого компонента у вихщному розчинi може бути вищою, що дае змогу використову-вати апарати з мехашчним перемшуванням, якi е бшьш простими конструктивно та доступшшими в експлуатаци. У природоохоронних технолопях процеси очищення середовища ввд забруднення абсорбцiйними методами вiдбуваеться в апаратах з мехатчним перемiшуванням або колонних апаратах з нерухомим або рухомим шаром адсорбенту. Математична модель динамжи адсорбци Грун-туеться на такш системi рiвнянь:
• диференщальш рiвняння балансу маси у рщинному середовищi та зернi адсорбенту;
• зовшшньо- та внутрiшньодифузiйнiй юнетищ процесу адсорбци;
• граничних умовах у системi зерно-рiдинне середовище;
• рiвняннi iзотерми адсорбци, що встановлюе рiвноважнi сшввщношення мiж адсорбентом та плинним середовищем.
Проведення процесу адсорбци за рiзних гiдродинамiчних умов свiдчить про те, що найефектившшою буде iнтенсивна гiдродинамiка, яка переводить процес iз зовшшньодифузшно! стади до внутршньодифузшно!, за яко! лiмiту-ючою стадiею буде транспорт адсорбтиву всередиш пор i каналiв адсорбенту [5]. У зв'язку з тим юнетичне рiвняння записуеться лише у виглядi диференць ального рiвняння молекулярно! дифузи.
Для частинок кулясто! форми диференщальне рiвняння переносу адсорбтиву у зерш сорбенту мае такий вигляд:
-Са ( -2Са 2 -Са | , ,
-г=О1 -дс-+7~СТ I(0 <г <Я) •
(1)
де: Са - сумарна поточна концентрац1я адсорбтиву в об'емнш та поверхнев1й фазах адсорбенту, вщнесена до об'ему адсорбенту, кг/м3; г - б1жучий рад1ус зерна, м; Я - рад1ус зерна адсорбтиву, м; О* - ефективний коефщ1ент дифузИ у зерш адсорбенту, що враховуе поверхневу та об'емну дифузш, м2/с; Крайов1 умови визначають початковою умовою
Са (г, г = 0) = 0 (2)
та граничною, що визначае р1внють масових потоюв адсорбтиву на зовшшнш поверхн1 зерна 1 дор1внюе масов1ддач1 до поверхн1 зерна 1з рщинно!" фази та ма-сопров1дност1 з ще'! поверхн1 всередину зерна за умови г=Я
[ *] =Я =в(С -Сг=Я)
(3)
де: С - концентращя адсорбтиву в р1динн1й фаз1, кг/м3; в - коефщ1ент масовщ-дач1, м/с. Досл1джено статику поглинання оксшропюново'! кислоти природним цеол1том, яку наведено у [3, 4]. Враховуючи, що у ст1чних водах молокопере-робних комплекс1в концентрац1я кислоти знаходиться у першш д1лянц1 1зотер-ми, р1вновагу можна описати р1внянням Генр1
Са = Г ■ С, (4)
де Г - тангенс кута нахилу iзотерми адсорбцп. Для першо! дiлянки ефективний коефiцieнт внутршньо' дифузп О* оксiпропiоновоí кислоти на цеолт 0еф=110"10 м2/с [4]. З погляду теорп реакторiв апарати з механiчним (пневма-тичним) перемiшуванням моделюються як реактори iдеального перемiшування, а апарати з нерухомим зернистим шаром наближаються до реакторiв iдеального витюнення. Проведено дослiдження динамiки адсорбцií для двох випадюв: ад-сорбцiя оксшрошоново'' кислоти в апаратi з мехашчним перемiшуванням i в апаратi колонного типу.
Експериментальна частина. Експериментальш даш щодо кiнетики ад-сорбцп оксшрошоново'' кислоти наведено на рис. 1. 1нтенсивнють сорбцп оксш-ропiоновоí кислоти залежить вщ швидкостi обертання мшалки. Вихiд на плато за г}15хв сорбцп вказуе на меншу динамiчну мiсткiсть сорбенту щодо оксшро-шоново' кислоти. Найбiльш ефективною буде нижня крива, коли буде повнютю знято зовшшньо-дифузшний опiр.
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 ^с Рис. 1. Змма концентрации окстротоновог кислоти залежно в1д числа обертгв
Вважаючи форму частинок сферичною, для математичного опису сор-бцГ1 компонента в умовах перемшування для внутрiшньо-дифузiйного процесу використовуемо рiвняння, яке дае змогу визначити змшу концентращ! компонента у рщкш фазi з часом [5, 6]:
1
с=1 -
Со 1 + а
1 - X Ап ехр (-/^о) , (5)
п=0 _
6а(а+1) 9 + 9а+а2/П '
/ - додатш коренi характеристичного рiвняння, якi визначаються iз залежностi
№ _ 3 ,
/1 /2 /3 /4 /5 /6 /7 /8 /9 /10
3,605 6,58 9,635 12,73 15,84 18,96 22,085 25,215 28,38 31,48
¥о - критерiй Фур'е;
/п 3 + а/Г те
(6)
а = -
V р,
де: е - пористють зерна адсорбенту; с, - густина твердо! пористо! фази, кг/м3. Ршення рiвняння (6) наведено в таблищ.
Табл. Додатш кореш характеристичного рiвняння
Ж
ж
ж
ж
ж
/9 /10
3,605
6,58
9,635
12,73
15,84
18,96
22,085 25,215 28,38 31,48
За отриманими даними будуемо графiчну залежнють (рис. 2).
0,00002 0,00004 0,00006 0,00008 0,0001 0,00012 Бо
Рис. 2. Эмма концентрации окстротоновог кислоти ур1дкш фазiзалежно в'к) числа Ев
Дослщження в апарат колонного типу дали змогу отримати графiчну залежнють, представлену на рис. 3.
Рис. 3. Эмма концентрацп окстрошоново'г кислоти залежно вiд висоти шару сорбенту
Зпдно з наведеними даними, в умовах цього гiдродинамiчного режиму процесу адсорбци окипрошоново! кислоти на цеолiтi мае мюце змшанодифу-зiйний механiзм адсорбци. За недостатньо! висоти шару сорбенту, навггь за умови витрати розчину 5 мл/хв, спостережено проскок незначних кшькостей забруднювача вже з перших хвилин експерименту. Тому мшмальна висота шару сорбенту мае становити не менше 7 см.
Висновки. Отримаш результати експериментальних дослiджень дають змогу визначити ефективш коефiцiенти внутршньо! дифузи процесу юнооб-мшно! сорбцй окмпрошоново! кислоти цеолiтом. На пiдставi проведених досль джень та розрахункiв математично! моделi побудовано теоретичну залежнiсть концентраци оксшрошоново! кислоти у рiдкiй ф^ залежно вiд числа Fo. Досль джено процес сорбцй оксшрошоново! кислоти цеолгеом та обгрунтовано пара-метри адсорбцшно! колони.
Лiтература
1. Саблш Л.А. Фiзико-хiмiчне та бiологiчне очищения висококонцентрованих стiчних вод. : моиографiя. - Рiвие : Вид-во НУВГП, 2013. - 291 с.
2. Челищев Н.Ф. Цеолиты новый тип минерального сырья / Н.Ф. Челищев, Б.Т. Берштейн, В.Ф. Володин. - М. : Изд-во "Недра", 1987. - 176 с.
3. Сабадаш В.В. Сорбцшне очищення стчних вод молокопереробних пщприемств вiд мо-лочно'1 кислоти / В.В. Сабадаш // IV Всеукра'нський зТзд екологiв з мiжнародною участю (Еколо-гiя/Ecology-2013) : зб. наук. стат., м. Вшниця, 25-27 вересня, 2013. - Вшниця : Вид-во "Друкарня Д1ЛО", 2013 / Вшницыкий НТУ МОН Украши. - С. 67-70.
4. Гивлюд А.М. Кiнетика адсорбцй' оксшрошоново! кислоти природним цеолiтом / А.М. Гивлюд, В.В. Сабадаш, Я.М. Гумницыкий // HayKOBi пpацi ОНАХТ : зб. наук. працы. - Оде-са : Вид-во ОНАХТ. - 2014. - Вип. 45. - Т. 2. - С. 25-30.
5. Petrus R. Wymiana masy w ukiadzie ciaio staie - ciecz. Podrrccznik akademicki / R. Petrus, G.A. Aksielrud, J.M. Gumnicki, W. Pintkowski // Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. -Rzeszyw, 1998. - 365 s.
6. Петрушка 1.М. Юнетика внyтpiшныoдифyзiйнoi' сорбцй' opгaнiчних розчинниюв природ-ними сорбентами / 1.М. Петрушка, М.С. Малыований, Я.М. Гумницыкий // Вюник Кременчуцыко-го нацюналыного yнiвеpcитетy iм. Михайла Остроградсыкого : зб. наук. працы. - Кременчук. -2012. - № 3(74). - С. 131-134.
Надшшла до редакци 01.04.2016 р.
Сабадаш В.В., Гывлюд А.М., Гумницкий Я.М. Исследование адсорбции а-оксипропионовой кислоты в динамических условиях
Представлены резулытаты эксперименталыных исследований кинетики сорбции и ионообменного поглощения оксипропионовой кислоты цеолитом в аппарате с мешалкой. Проанализирован существующий теоретический аппарат для описания процессов адсорбции. Разработаны механизм адсорбции и методы для идентификации эксперименталыных данных теоретическим моделям процесса. Эксперименталыно исследована сорбционная емкосты цеолита относителыно молочной кислоты в динамических условиях. Построены выходные кривые динамики адсорбции а-оксипропионовой кислоты цеолитом в аппарате колонного типа. Установлена взаимосвязы степени насыщения сорбента от критерия Фурые. Полученные резулытаты эксперименталыных исследований позволяют определиты кинетические коэффициенты процесса адсорбции сточных вод молокоперерабатывающих предприятий в аппаратах колонного типа.
Ключевые слова: а-оксипропионовая кислота, динамика адсорбции, коэффициент массоотдачи.
Sabadash V.V., Givlyud A.M., Gumnitsky Ya.M. Study of Adsorption of Hydroxypropionic Acid in the Dynamic Conditions
The results of experimental studies of the kinetics of ion exchange adsorption of lactic acid by zeolite in the apparatus of agitator type were presented. The existing theoretical apparatus for adsorption processes description was analyzed. Adsorption process mechanism and methods for identification of experimental data to theoretical models were developed. The results of experimental studies of the dynamic of ion exchange adsorption of lactic acid by zeolite in the periodic conditions were presented. The existing theoretical apparatus for adsorption processes description was analyzed. Adsorption process mechanism was investigated and methods for identification of experimental data to theoretical models were developed. Sorption capacity of zeolite to lactic acid in dynamic conditions was experimentally investigated. Adsorption capasity of adsorbents was set. The breakthrough curves of adsorption dynamics of a-hydroxypropionic acid by zeolite in the column-type apparatus were built. The interrelation the saturation degree of sorbent to Fourier number was determined. The results of experimental studies make it possible to determine the adsorption process of wastewater milk processing plants in the column-type apparatus.
Keywords: hydroxypropionic acid, adsorption kinetics, the mass-transfer coefficient.
УДК 621.317.73+612.014.422
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОХИБОК ЧАСТОТНИХ АНАЛ13АТОР1В 1МПЕДАНСУ ПРЯМО1 Д11
Р.М. Ieax1, В.В. Хома2, Ю.В. Хома3,1.Д. Питель4
Проаналiзовано основш джерела похибок частотних аналiзаторiв iмпедансу прямо!' ди, збудованих на базi активних вимiрювальних перетворювачiв. На основi прове-дених дослщжень встановлено, що таю явища, як шуми та альязшг мають визначаль-ний вплив на точнють визначення синфазно!' та квадратурно!' складових вихщно! напру-ги активного вимiрювального перетворювача. Як показали дослiдження, похибки вщ шумiв та альязiнгу мають адитивний характер, сумарний вплив яких не перевищуе 0,2 % в кшщ дiапазону вимiрювання i 2 % - на початку.
Ключов1 слова: iмпеданс, вимiрювання iмпедансу, частотш аналiзатори iмпедан-су, активнi вимiрювальнi перетворювачi, альязiнг, передавальна характеристика, похибки вимiрювання iмпедансу.
Вступ. Потреба вимiрювання iмпедансу виникае у рiзноманiтних сферах, таких як: хiмiя, медицина, екологiя, фiзика напiвпровiдникiв тощо [1-6]. Як правило, реальнi дослвджуват об'екти описуються багатоелементними схемами замщення, тому ix параметри можна визначити шляхом опрацювання результа-тiв вимiрювання складових iмпедансу на низцi частот. Для побудови вимiрюва-ча iмпедансу, який враховував би параметри реального дослвджуваного об'екта на кiлькоx частотах використовують частотнi аналiзатори iмпедансу (ЧА1) пря-моi дii. Основними перевагами ЧА1 е: висока точнiсть i швидкод1я, простота ре-алiзацii. У [7] встановлено, що виртальну роль в аналiзi похибок вимiрюваль-но! схеми ЧА1 вiдiграватимуть три фактори: шуми, альязшг та шерцшшсть опе-рацiйного пiдсилювача (ОП).
1 доц. Р.М. 1вах, канд. техн. наук - НУ " Льв1вська пол1технка";
2 проф. В.В. Хома, д-р техн. наук - НУ "Львшська пол1технка";
3 асист. Ю.В. Хома, канд. техн. наук - НУ "Львшська пол1технка";
4 доц. I.Д. Питель, канд. техн. наук - НУ "Львшська пол1техшка"
