У статті описується послідовність, моделі басейну гідротермообработкі фанерної сировини, а також математичні моделі для проектування басейну, теплообмінника і фільтра очищення оборотної води

Анотація наукової статті з енергетики та раціонального природокористування, автор наукової роботи - Мануковський Е. А., Петровський В. С.


MATHEMATICAL MODELS SYSTEMS OF AUTOMATION OF DESIGNING OF PARAMETERS OF POOLS OF HYDROHEAT TREATMENT OF WOOD

In article the sequence, models of pool of hydroheat treatment of plywood raw materials, and also mathematical models for designing of pool, the heat exchanger and the filter of clearing of turnaround water is described


Область наук:

  • Енергетика і раціональне природокористування

  • Рік видавництва: 2009


    Журнал: Вісник Воронезького державного технічного університету


    Наукова стаття на тему 'Математичні моделі САПР параметрів басейнів гідротермообработкі деревини'

    Текст наукової роботи на тему «Математичні моделі САПР параметрів басейнів гідротермообработкі деревини»

    ?УДК 674.046

    МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ САПР параметрів БАСЕЙНІВ ГІДРОТЕРМООБРАБОТКІ ДЕРЕВИНИ

    Е.А. Мануковський, В. С. Петровський

    У статті описується послідовність, моделі басейну гідротермообработкі фанерної сировини, а також математичні моделі для проектування басейну, теплообмінника і фільтра очищення оборотної води

    Ключові слова: математичні моделі, проектування басейнів, гідротермообработка, фанерне

    сировину

    Проектування басейнів ГТО

    (Гідротермообработкі) фанерної сировини доцільно проводити послідовно, в кілька етапів.

    1. Визначення розмірів басейну

    гідротермообработкі. розміри басейну

    лімітуються по довжині типом обраного крана, а по ширині секції довгою кряжів. Ці величини в основному визначають ємність секції. Число секцій як частка від то ділення необхідної продуктивності в цілому на продуктивність однієї секції. Продуктивність секції П за цей час Т виражається рівнянням

    П = Е-

    Т Т

    ----= Б-к-Ь-у ------

    де

    тривалість обробки ч., т2 - час завантаження і розвантаження (визначається як частка від ділення місткості секції на кількість споживаного сировини за 1 год.) ч., Е - місткість секції твір обсягу на в -

    коефіцієнт завантаження. При проектуванні додається одна - дві резервні (зупинка на ремонт або очищення або відхилення фактичного режиму роботи від розрахункового). Обсяг басейну У6 = Б-к-Ь м', знаючи обсяг басейну і коефіцієнт завантаження можна порахувати обсяг води (1 - в), м3 в обсяг сировини в басейні V = Е = БкЬв м3, де Ь, Б, к - довжина, ширина і глибина секції басейну м. За рівняння описує зміну температури води 40 - 50 0С, визначаються оптимальні значення параметрів ^ товщина кришок, і Рп витрата пара.

    -1

    з в Ре - До

    (~ - (Хо -)) +

    -1

    з Рв-К -

    (Єв-а- {1 + ККР -Екр 1)

    св - р - Ке

    -чс +

    св Ре -Кв

    (

    св - рв -Кв

    - Рп) - т

    де

    Кр = 1 /

    1

    а д Я

    кр.возд кр J

    а

    в.кр

    коефіцієнт

    теплообміну

    вода-матеріал кришки кДж / (м2 -ч- К); акрвозд - коефіцієнт

    теплообміну матеріал кришкі- повітря

    кДж / (м2 -ч- К); ЛКР - теплопровідність

    матеріалу кришки кДж / (м - ч - К); dкр - товщина

    кришки м; Її - площа поверхні води в

    басейні

    м

    Е-площа кришок

    м

    а = 0,03 кг / (м2 - ч) коефіцієнт пропорційності в зоні випаровування,

    се = 4,18 кДж / (кг-К) - теплоємність води,

    ре = 1000 кг / м3 щільність води, Ув -об'ём

    води м; ДКП = 2400 кДж / кг питома теплота

    конденсації пари, Цс-витрата тепла на нагрівання

    сировини кДж; Х1 - температура поверхні

    випромінює тепло 0С; Рп - витрата пара кг / ч. Після визначення оптимальних параметрів ^ товщина кришок, і Рп витрата пара, за формулою теплових втрат на нагрівання огорожі, обчислюється d - товщина огорожі басейну м

    Мануковський Євген Аркадійович - ВГЛТА, асистент, тел. (4732) 15-74-75

    Петровський Владислав Сергійович - ВГЛТА, д-р техн. наук, професор, тел. (4732) 53-70-50

    -(Єв -а + Єв -а-

    ,+ ККР Екр)

    СВ Ре -Кв- До- (Те + У)

    їв +

    (До-г)

    1

    До • (- - (1В - 1Г)) +

    св Ре Кв До

    -(-О - Г) - + До -У-? 1- (Єв Я + ККР Екр)

    т г ^ С т р

    св - Рв 'До в св - Рв - До в

    + 1кп'-о '7 - Рп) -т

    До-Те СВ Рм 'Кв

    Я

    де

    Д0 = - про Е

    про

    1 йо 1

    ------+ - + -

    ,а Я Я .

    V в.о про О.Г /

    теплове

    опір огородження басейну ч-К / кДж, -ло = 5,87 кДж / (м-ч-К) коефіцієнт

    теплопровідності огорожі басейну (бетон), АВО = 7300 кДж / (м2 - ч-К) - коефіцієнт

    тепловіддачі між водою і огорожею басейну, Е0 - площа поверхні басейну омивається

    водою м 2; До г = 45 кДж / (м2-год-К) - коефіцієнт теплопровідності між огорожею басейну і грунтом, dо - товщина огорожі басейну м,

    1+

    -йо + 2 -Я. 'ї

    ,де

    коефіцієнт

    огорожу,

    коефіцієнт

    огорожу-грунт,

    коефіцієнт

    АВО = 73оо кДж / (м2-год-К) -теплообменавода -

    АОГ = 46 кДж / (м2-год-К) -теплообмена

    Яо = 5,87 кДж / (м-ч-К) -теплопроводності огорожі басейну (бетон). Те = зі - ро - До -у- (1-у) - До - постійна

    часу огорожі ч; зі = о, 84 кДж / (кг - К) -теплоёмкость матеріалу огорожі (залізобетон), ро = 24оо кг / м3 щільність матеріалу огорожі (залізобетон), Ко - обсяг матеріалу огорожі (залізобетон) м 3 .

    2. Знаючи обсяг фанерної сировини в м'можна визначити кількість тепла, необхідного для прогріву фанерних кряжів. Окремо для літніх і зимових умов

    -(Єв-Я + Єв-Я ДКП + ККР-Ер)

    СВ ре - ув

    -1, 1, з ----------- (Д - (1в-г г)) +

    СВ Ре-V, До

    | Їв +

    -1

    СВ рв | ув

    С, - рв - Ув

    (Єв- Я-г, + ККР Екр- Про

    Св - Ре • Ув

    - Рп) - т

    | Коефіцієнт температуропровідності

    сс -Рс

    фанерного з ^ ірья кг / с; Яс - коефіцієнт

    теплопровідності фанерної сировини

    кДж / (м-ч-К); сс - питома теплоємність

    фанерної сировини кДж / (кг К), рс - щільність

    фанерної сировини кг / м3. За формулою визначається

    С - А - (г - г) - Про

    в в V гр з 'х-'пот

    витрата гріючої води ОФ = -

    V

    де Ае - витрата гріючої води кг / с, 1гр, 1с -

    температура гріючої води і температура середовища 0С, 0пот - втрати через огорожу (0,5 від величини корисних витрат).

    3. Обчисливши кількість необхідного для прогріву фанерної сировини тепла і витрату гріючої води можна виконувати проектування параметрів теплообмінника.

    Ф = СР2-Оа- (Ц-Т ')-

    1 - ехр

    Г1 + СР1 -О1Л СР2 - ° ш2 .

    К-Б

    СР1 - ° т \ СРХ - ° т1

    1+

    СР1 - бт1

    СР2 - бт2

    Ср2 - Qm2

    Ф - кількість теплоти передане то гарячого до холодного теплоносія Вт / с; СР1, з 2-теплоємності гарячого і холодного теплоносіїв Вт / кг; Qml, 0т2- витрати гарячого і холодного

    теплоносіїв м3 / с; К-коефіцієнт

    теплопередачі (від конденсується пара до води К = 2900-300, від газу до води К = 55 - 60 Вт / м-К ,

    8 - поверхня теплообміну м2; Т [- Т2 -початкові температури гарячого і холодного теплоносіїв К; здався кількістю тепла необхідним для ГТО певного обсягу фанерної сировини, обчислюється витрата холодного

    теплоносія Qm 2 = - Б = ​​w - п - d2, w - швидкість

    потоку приймається для рідини має зважені частинки w = 1,5 - 2 м / с, d - діаметр труби, що подає підігріту воду в басейн м .

    де Вс = Сс - рс - Кс, де сс - теплоємність

    фанерної сировини кДж / (кг - К); рс - щільність фанерної сировини кг / м3; Кс - обсяг фанерного

    А, 2 • 1п ^ з-

    3 гр

    сировини м; 1С = |

    А,,

    8 - ас

    постійна часу

    фанерної сировини ч .;

    4. Визначаючи обсяг перекачується води можна проектувати параметри фільтра для очищення оборотної води.

    (\ -----------_ Л

    К = Е

    2 Ар - т

    М- Го -хо

    Д

    фп

    ДФГ.

    го

    де V - об'єм фільтрату м, Б площа

    фільтрування

    м

    Д

    фп

    фільтрувальної перегородки

    опір

    м-1; / і -

    динамічна в'язкість фільтрату Па-с; го -Питомий об'ємне опір осаду м-1; хо-відношення обсягу осаду до обсягу фільтрату; Ар -перепад тиску до і після фільтрувальної перегородки Па.

    Висновки: запропоновані моделі дозволяють виконати проектування басейну

    гідротермообработкі фанерної сировини, теплообмінника і фільтра очищення оборотної води.

    література

    1. Круглов М.Г., Комп'ютерне інтегроване виробництво в Росії. САПР і графіка. - 1999. - № 1. -С. 27-31.

    2. Кирилов, М.Г., Карасьов Є.І. Технологія фанерного виробництва. - Москва, 1995. - 312с.

    3. Облівін, А.Н., Прокоф'єв Н. С. Процеси і апарати хімічної технології. - М .: МГУЛ, 2002. -656 с.

    Воронезька державна лісотехнічна академія

    MATHEMATICAL MODELS SYSTEMS OF AUTOMATION OF DESIGNING OF PARAMETERS OF POOLS OF HYDROHEAT TREATMENT OF WOOD

    E.A. Manukovsky, V. S. Petrovsky

    In article the sequence, models of pool of hydroheat treatment of plywood raw materials, and also mathematical models for designing of pool, the heat exchanger and the filter of clearing of turnaround water is described

    Key words: mathematical models, designing of pools, hydroheat treatment, plywood raw materials


    Ключові слова: МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ /ПРОЕКТУВАННЯ БАСЕЙНІВ /ГІДРОТЕРМООБРАБОТКА /фанерний СИРОВИНА /MATHEMATICAL MODELS /DESIGNING OF POOLS /HYDROHEAT TREATMENT /PLYWOOD RAW MATERIALS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити