CC BY
13
Табл. 2. Критерш степеня модифпкаци К
час, хв. Вмшт натрш Вмшт кальщю Вмiст калiю Вмiст алюмiнiю
у цеолт, % у цеолт, % у цеолiтi, % у цеолiтi, %
Ряд 1 Ряд 2 Ряд 1 Ряд 2 Ряд 1 Ряд 2 Ряд 1 Ряд 2
0 0 0 0 0 0 0 0 0
30 0,474 0,513 0,026 0,093 0,062 0,175 0,02 0,024
60 0,545 0,583 0,057 0,144 0,072 0,220 0,022 0,046
90 0,558 0,603 0,072 0,165 0,079 0,237 0,023 0,061
120 0,596 0,635 0,098 0,196 0,086 0,265 0,024 0,074
T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5 T:R = 1:5
d = 2.5мм d = 0.25мм d = 2.5мм d = 0.25мм d = 2.5мм d = 0.25мм d = 2.5мм d = 0.25мм
5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4 5%-H2SO4
1они Са2+ мають бiльший заряд шж iони К+, однак значна рiзниця в 1х розмь рах визначае бiльш слабкий зв'язок кальцiю з алюмокремшекисневими каркасами цих цеолтв порiвняно з калiем i, вщповщно, бiльш легке вилучення. 1они К+, як правило, розташованi в найменш доступних позицiях. Важкiсть
3+
переходу у розчин юшв Al пов'язана з розташуванням ix у каркас та тому при деалюмiнiнiюваннi мае вщбуватись розрив зв'язкiв Si-O-Al i замiщення
3+
цього катiона на чотири пдроксильш групи. Незначне вилучення Al порiв-няно з iншими катюнами пояснюеться присутнiстю у виxiдному взiрцi кли-ноптилолiту певно1 кiлькостi глинистих мшерашв, з яких Al3+ вилучаеться значно легше, нiж з каркасних мшерашв.
Лiтература
1. Челищев Н.Ф., Беренштейн Б.Г., Володин В.Ф. Цеолиты - новый тип минерального сырья. - М.: Недра, 1987. - 175 с.
2. Цицишвили Г.В., Андроникашвили Т.Г., Киров Г.Н., Ф1л1това Л.Д. Природные цеолиты. - М.: Химия, 1985. - 224 с.
3. Попова Н.П. Химический анализ горных пород и минералов. - М.: Недра, 1974. - 248 с.
УДК 628.511 Проф. А.1. Дубинт, д-р техн. наук; доц. В.В. Майструк,
канд. техн. наук; асист. Р.1. ГаврилЬв, канд. техн. наук -
НУ "Льв1вська пол1техшка"
ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНОГО Д1АМЕТРА ВЛОВЛЕНОГО ПИЛУ d50 ДЛЯ ПРЯМОТЕЧ1ЙНОГО ЦИКЛОНА З КОАКС1АЛЬНОЮ
ВСТАВКОЮ
Проаналiзовано роботи прямотечшного циклона з коакаальною вставкою. Те-оретичним шляхом отримано залежшсть, яка дае змогу визначити величину критерш d50 з урахуванням негативного впливу радiального стоку.
Ключов1 слова: прямотечiйний циклон, ефективнiсть очищення, критерiй d50.
Prof. A.I. Dubynin; doc. V.V. Maystruk; assist. R.I. Havryliv -
NU "L'vivs'kaPolitekhnika"
Definition critical diameter of the dust d50 for the cyclone with direct-flow working zone
Are analyse work of the cyclone with direct-flow working zone. The dependences for definition of criterion d50 with negative influence of radial flow are received.
Keywords: cyclone with direct-flow working zone, efficiency of clearing, criterion d50.
122
Збiрник науково-техшчних праць
Вщомо, що ефективнiсть роботи пилоочисно! апаратури характеризуемся ступенем вловлювання пилу з газового потоку i часто попередню те-оретичну 11 оцшку проводять на основi критерив ефективносп.
Одним iз критерив ефективностi роботи циклошв е величина d50 -дь аметр частинок, якi вловлюються у даному конкретному режимi роботи апа-рата з ефективнiстю 50 %. Вважають, що практично пиловловлювач вловлюе частинки розмiром бiльше d50 i пропускае, не вловлюе - менше d50.
Експериментальне визначення величини d50 для конкретного циклона зв'язано з достатньо трудомюткими дослiдженнями фракцшно! ефективност! Тому виникае необхiднiсть отримання залежностей для теоретичного визначення d50, що значно спростить попереднiй анашз ефективностi роботи циклона.
Автори [1] запропонували залежнiсть теоретичного визначення d50 для протитечiйних циклонiв, яка включае коефiцiент гiдравлiчного опору С, дь аметр апарата Э, в,язкiсть ^ i фiктивну швидкiсть газу та густину твердо! фази, яка вловлюеться рч:
d50 = 14.5-10-5 С - /^0 Рч))05. (1)
Спроба використати означену залежшсть для прямотечiйного циклона з коакЫальною вставкою [2] показала, що розраховаш та експериментальнi значення d50 значно вiдрiзняються. Це пояснюеться рiзним характером руху газово! фази в робочш зонi протитечiйних i прямотечшних циклонiв. Крiм того, залежшсть (1) теоретично не обгрунтована, тобто отримана на пiдставi узагальнення результалв експериментальних дослiджень саме циклонiв з протитечшною зоною роздiлення.
Пiдiйдемо до теоретичного знаходження залежност для визначення d50 у прямотечiйних циклонах з коакЫальною вставкою таким чином. Теоре-тичний аналiз сил, якi ддать на частинку у криволiнiйному потощ газу, дае змогу визначити тривалють осадження частинки:
= (18 fi/dч2 Рч Wo2) 1и(^2/^1). (2)
Знаючи час осадження ^ i прирiвнюючи його до часу перебування газу в апарап (Г, можна розрахувати граничний розмiр частинок, що будуть влов-люватися циклоном.
(Г = У/й , (3)
де: V = п(Я22 - Я12)И- об'ем кiльцевого простору (рис. 1); й - об'емна продук-тивнiсть циклона. З рiвняння (2)
йгр = ((18^/Ярч^02) ЩЯ^) (6/^2 - Д^)))0'5. (4)
Вважають, що частинки з розмiром dгр i бiльшi вловлюються циклоном на
100 %.
У роботi [2] наведено результати дослiджень ефективностi циклона з коакЫальною вставкою певних геометричних розмiрiв. Розрахунок dгр для цього циклона за рiвнянням (4) дае результати, зпдно з якими у циклош пов-нiстю повиннi вловлюватися частинки з розмiрами 10 мкм, що за результатами фракцшно! ефективност не реально. Причина полягае в тому, що рiвнян-ня (4) не враховуе впливу радiального стоку, шд дiею якого з очищеним газом виносяться дрiбнi фракци.
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
123
Розглянемо це питання бшьш детально. У зош верхнього торця коаксi -ально! вставки, тобто на 11 границ радiусом Я3, умова осадження частинки дь аметром
шиг2/я3 = Зж^Жя^ , (5)
або
(жйцрч иг2)/6К3 = Зп^ Жя (6)
де: ЖК - радiальна швидкiсть стоку газу, спрямовано вщ внутршньо! повер-хнi корпуса до оЫ, и -тангенщальна швидкiсть руху частинки. З (6) мтмаль-ний розмiр частинок якi будуть вивантажуватися через кiльцеву розван-тажувальну камеру, дорiвнюватиме:
ймн = ((18^КзЖя)/(рч<))0'5 (7)
Будемо вважати, що частинки з розмiром ймЫ вловлюються циклоном не менше, нiж на 50 %, тобто ймЫ ~ d50. Припустимо, що у кiльцевому просто-рi мiж центральною трубою i внутрiшньою поверхнею вставки газ рухаеться з деякою осьовою швидкiстю, i тiльки з шару, товщиною 5* вщбуваеться радi-альний сток (рис. 1).
Витрати з цього шару:
бк = б - п(Яз2 - *1>0 , (8)
де б - продуктившсть циклона, швидкiсть газу у кшьцевому просторi мiж центральною трубою i корпусом.
Приймемо радiус нисхiдного потоку Я3, з якого вiдбуваеться радiаль-ний сток, постiйним по всш висотi робочо! зони Н. Тодi радiальна швидкiсть визначаеться таким чином:
Жк = бя / 2пЯсН , (9)
де Яс = (К2 + К3)/ 2, - середнiй радiус шару, товщиною *. Пiдставимо (9) в рiвняння (7). 3 врахуванням (8):
d50 = ((18^Кз(б - п(Кз2 - Я12^0))/(РчО? п(К2 + Кз)Н))0 5. (10)
Рiвняння (10) не претендуе на точшсть роз-рахунку розмiру частинок d50, але дае змогу хоча б приблизно ощнити вплив радiального стоку на ефективнiсть роздшення.
За рiвнянням (10) було визначено величину d50 за умови очищення повiтря вiд кварцового пилу з медiанним дiаметром 8 мкм у прямотечшному циклонi з коаксiальною вставкою з його оптималь-ними геометричними параметрами [2], ф^ивна швидкiсть газу в апарап = 3 м/с, дiаметр апарата В = 150 мм. Розрахунок показуе, що d50 = 2,6 мкм.
Зпдно з графжом визначення фракцiйних коефщенлв очищення (рис. 2), за результатами ек-спериментальних дослiджень роботи циклона за тих самих умов, d50 ~ 3 мкм.
-^
Рис. 1. Схема радiальногостоку
124
Збiрник науково-технiчних праць
100
фр
80
60
40
20
Рис. 2. Залежшсть коеф^ента очищення eid diaMempa частинок для циклона з коакыальною вставкою
0
10
20
30
40 5С
d ,мкм
Таким чином, можна зробити висновок, що за залежнiстю (10) з достат-ньою точшстю можна визначити розмiр частинок, що вловлюються циклоном на 50 %.
Л^ература
1. Вальдберг А.Ю., Кирсанова Н.С. Метод расчета эффективности механических пылеуловителей по энергозатратам// ТОХТ. - 1992, т. 26, № 1. - С. 145-147.
2. Дубинш А.1., Ханик Я.М., Майструк В.В., Гаврил1в Р.1. Аналiз роботи прямоте-чiйного циклону з коакаальною вставкою// Хiмiчна промисловiсть Украши, 2005. - № 3.
0
УДК 674.047 Ст викл. М.В. Дендюк; проф. Я.1. Соколовський,
д-р техн. наук - НЛТУ Украти
ВПЛИВ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМ1Р1В ПИЛОМАТЕР1АЛ1В НА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМ1ВНИЙ СТАН У ПРОЦЕС1 IX СУШ1ННЯ
Розглянуто вплив геометричних po3MipiB висушувано! деревини на динамiку вологiсного i напружено-деформiвного стану.
Senior teacher M.V. Dendyuk; prof. Ya.I. Sokolovs'ky - NUFWT of Ukraine
Influence of geometry of saw-timbers on the stress-deformation state in the process of their hydrothermal treatment
Influence of geometrical dimensions of the dried wood out is considered on the dynamics of the moist and stress-deformation state.
Актуальшсть i аналiз ввдомих дослвджень. Процес конвективного су-шшня деревини супроводжуеться нерiвномiрним в ii об,емi розподiлом воло-ги, що спричиняе нерiвномiрне всихання матерiалу i е причиною виникнення внутршшх напружень, яю, своею чергою, знижують якiсть та, досягнувши критичних значень, можуть зруйнувати матерiал. Прямих методiв вимiрюван-ня згаданих вище напружень на сьогодш немае, а 1х контроль i, власне, керу-вання ними вимагають сучаснi автоматизованi системи управлiння технолопч-ним процесом. Вiдомi дослiдження напружено-деформiвного стану в об,емi
3. Технолопя та устаткування деревообробних пiдприeмств
125
