Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
7 results
Search Results
Item Енергоефективність системи подрібнення твердих рослинних відходів для виробництва біопаливних пелет(ЦНТУ, 2022) Телюта, Р. В.; Клименко, В. В.; Скрипник, О. В.; Телюта, А. В.; Teliuta, R.; Klymenko, V.; Skrypnyk, О.; Teliuta, A.Виробництво біопаливних пелет потребує значних енергозатрат під час їх виробництва. На первинному технологічному етапі, а саме подрібненні твердих рослинних відходів, спостерігаються значні втрати електричної енергії пов’язані з нерівномірністю завантаження подрібнювача, яке здійснюється для більшості виробництв малої продуктивності в ручному режимі. Запропоновано методику та алгоритм для визначення максимальної енергоефективності системи подрібнення відходів у функції залежності коефіцієнта завантаження електродвигуна подрібнювача при різних значеннях прикладеної напруги. За результатами досліджень пропонується розробити пристрій керування величиною прикладеної напруги при змінних завантаженнях електроприводу, що дозволить зменшити споживання енергії електродвигуном та підвищити його енергоефективність на 4-6 %. Запропоновану методику можливо також використати при проведені діагностики електродвигуна подрібнювача, що знаходиться в процесі експлуатації технологічної лінії виробництва пелет. The production of biofuel pellets requires significant energy consumption during their production. At the primary technological stage of production: grinding of solid vegetable waste (SVW), electricity costs can be, depending on the physical and mechanical characteristics of SVW, 40… 60% of the total electricity consumed for the production of pellets. Significant losses of electric energy are observed during grinding due to uneven loading of the shredder and operation of the electric motor of its drive in constantly changing modes. This is especially true for small productions when downloading is done manually. This paper proposes a method and algorithm for determining the maximum values of the energy efficiency of the SRW grinding system for the production of biofuel pellets as a function of the load factor of the electric motor of the working machine at different values of applied voltage. As a result of research of an asynchronous electric motor with a nominal power of 4 kW SVW shredder during its operation according to the loading schedule during the eight-hour work shift provided by the farm, it was determined that control of applied voltage at variable loads will reduce energy consumption and increase the energy efficiency of the shredder by 4…6%. According to the results of research, it is proposed to develop a device for controlling the magnitude of the applied voltage at variable loads, the implementation of which will reduce energy consumption by the shredder drive. The proposed technique can also be used in the diagnosis of the electric motor of the shredder, which is in the process of operation of the technological line of production of pellets.Item Енергоефективність заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом при використанні газогідратного акумулятора(ЦНТУ, 2021) Клименко, В. В.; Босий, М. В.; Аулін, В. В.; Філімоніхіна, І. І.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Klymenko, V.; Bosiy, M.; Aulin, V.; Filimonikhina, I.; Lysenko, S.; Hrynkiv, A.В роботі запропоновано схемно-конструктивне рішення заправки стиснутим природним газом в АГНКС з газогідратним акумулятором (АГНКС-ГА) та описано прицип її дії на конкретному прикладі. Показано, що в АГНКС-ГА з 4-ма ступенями компримування і акумуляторами стиснутого газу АСГ газ з ГА до АСГ рухається в з’єднувальному трубопроводі при адіабатних умовах з докритичною швидкістю, тобто менше, ніж швидкість звуку, оскільки відношення тисків більше критичного. Для характеристики енергоефективності заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом в АГНКС-ГА запропоновано використовувати коефіцієнт корисної дії заправки (ККД). За результатами розрахунків показано, що енергоефективність заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом в АГНКС-ГА вище на 6%, ніж в традиційній АГНКС для тих же умов: відповідні значення коефіцієнтів корисної дії заправки = 0,47 і ηзапр= 0,41. Обгрунтовано можливість використання АГНКС-ГА для заправки пересувних автомобільних газових заправників (ПАГЗ) без застосування додаткового компресорного обладнання. The article briefly describes the processes carried out during the operation of the gas hydrate accumulator (GHA) at the automobile gas-filling compressor station (AGCS): formation of natural gas hydrates, their accumulation and storage, and melting with the release of natural gas at high-pressure р = 25MPa, sufficient for full refueling gas cylinders. The circuit-constructive solution of filling with compressed natural gas in AGCS-GHA is offered, and the principle of its work is described in a good example. It is shown that during AGCS-GHA operation with four compression stages and ACG compressed gas accumulators, the gas from GHA to ASG moves in the connecting pipeline at adiabatic conditions at subcritical speed, i.e., below the speed of sound, because the pressure ratio рASG / рGHA coefficient is more critical. Calculations performed for these conditions by thermodynamic equations of gas flow in the subcritical mode of motion, without losses, showed that the velocity in a pipe with a diameter of d = 15 mm has a value of w = 793 m / s. This will ensure a specific gas supply from GHA to ASG at the level of m = 0.178 kg / s. It is proposed to use the coefficient efficiency of refueling to characterize the energy efficiency of refueling vehicles with compressed natural gas in AGCS-GHA. According to the results of calculations, it is evident that the energy efficiency of refueling vehicles with compressed natural gas in AGCS-GHA is 6% higher than in traditional AGCS at the same conditions: the corresponding values of coefficient refueling efficiency = 0.47 and = 0.41. The article also illustrates that in the process of melting gas hydrates in GHA at a temperature of t = 26-28 0C, one can get compressed natural gas at a pressure of р = 30-35 MPa, which will use AGCS-GHA without additional compressor equipment for refueling mobile gas stations (PAGZ), in which the optimal values of the maximum pressure are in the range of 32-35 MPa.Item Проблема надійності водопровідних мереж на прикладі міста Кропивницького(ЦНТУ, 2021) Клименко, В. В.; Ковальчук, Н. В.; Гуцул, В. І.; Телюта, Р. В.; Klymenko, V.; Kovalchuk, N.; Hutsul, V.; Teliuta, R.В статті проаналізовано причини аварій та витоків на водопровідних трубах розподільчої мережі м. Кропивницького та обраховано статистичні дані експлуатаційної організації по аварійним ситуаціям при експлуатації трубопроводів діаметром від 25 до 1100 мм протягом останніх п’яти років. Встановлено, що основними видами пошкоджень труб водопровідної мережі є : наскрізні свищі сталевих труб – 54,4%; корозія сталевих труб – 25,6%; розчеканка стиків чавунних труб – 9,7%, переломи та тріщини чавунних труб – 6,1%; тріщини на стиках пластикових труб та інші – 4,2%. Отримано аналітичні залежності середнього значення параметра потоку відмов трубопроводу ω0ср від діаметра труб D та підтверджено тенденцію зменшення ω0ср при збільшенні D. Рекомендовано для підвищення надійності водопровідних мереж проводити заміну 2% мережі на рік та використовувати пластикові труби. Для зменшення ω0ср, зокрема на ділянках труб з понаднормовим терміном експлуатації, показана доцільність установлення парціально безпосередньо в трубопровід водоповітряних гасників коливань тиску, в яких відбувається поступове і повне гасіння ударної хвилі. The article presents the analysis of statistical data of the causes of breakages and leaks in water pipes of the distribution network of Kropyvnytskyi. Breakage statistics for pipelines with a diameter of 25 to 1100 mm during the last five years were calculated. As a result of segmental analysis, it was found that the main types of damage to the pipes of water supply system are through fistulas of steel pipes – 54.4% and corrosion – 25.6%; loss of integrity of cast iron pipes on joints – 9.7%, fractures and cracks of cast iron pipes – 6.1%; fractures in joints of polyethylene pipes and other damages – 4.2%. To characterize the reliability of the municipal water supply networks, the pipeline failure flow parameter ω was used. It was defined as the ratio of the number of failures of the water supply network section to the observation period and the length of pipe network sections of the corresponding diameter. The calculation of interval estimates for the failure rate parameter ωо for steel and cast iron pipes of the water distribution network of Kropyvnytskyi was carried out. According to the operational organization 84% of the network was laid using these pipes and analytical expressions were obtained to determine average values of ω0ср depending on their diameter. Significantly higher values of ω0ср were noted in comparison with similar ones given in the literature for other cities, which can be explained by a significant excess of the standard service life of 85% of steel and 50% of cast iron pipes in the water supply network of Kropyvnytskyi. To increase the reliability of water supply networks, it is recommended to implement the experience of European countries and replace 2% of the network per year and use polyethylene pipes. To reduce the failure factor of water supply networks, particularly in those areas where overtime pipes are used, the expediency of partial installation of water-air dampers for pressure fluctuations directly in the pipeline, in which there is a gradual and complete damping of the shock wave. Approbation of a prototype of a hydraulic shock absorber of this design was carried out in the hydraulics laboratory at Central Ukrainian National Technical University and its efficiency and high efficiency at full shock wave damping was confirmed.Item Дослідження процесу затвердіння та прогнозування структури литих чавунних молольних тіл(ЦНТУ, 2018) Ломакін, В. М.; Клименко, В. В.; Пукалов, В. В.; Кузик, О. В.; Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Ломакин, В. Н.; Кузык, А. В.; Дубоделов, В. И.; Lomakin, V.; Klymenko, V.; Pukalov, V.; Kuzyk, O.; Dubodelov, V.; Goriuk, M.Розглядається використання методу скінченних елементів для чисельного розрахунку процесу затвердіння виливків молольних тіл циліндричної і сферичної форми в кокілі в залежності від хімічного складу сплаву та для прогнозування співвідношення між кількістю ледебуриту, що визначає зносостійкість молольних тіл, та кількістю аустеніто-графітної евтектики. Рассматривается использование метода конечных элементов для численного расчета процесса затвердевания отливок мелющих тел цилиндрической и сферической формы в кокиле в зависимости от химического состава сплава и для прогнозирования соотношение между количеством ледебурита, что определяет износостойкость мелющих тел, и количеством аустенито-графитный эвтектики. The aim of the study was to calculate the kinetics of crystallization and to determine the rational mode for cooling castings of a crushing cylinder and a crushing ball in metallic form to ensure that the surface wear-resistant bleached layer does not have more than a third of the size (or radius of the ball) from the surface of the body. The use of the finite element method for numerical calculation of solidification of castings of grinding bodies of cylindrical and spherical bodies in chill molds is considered depending on the chemical composition of the alloy and for predicting the ratio between the amount of ledeburite, which determines the wear resistance of grinding bodies, and the amount of austenite-graphite eutectic. The experimental chemical composition of cast iron for grinding bodies: 3-3.9% C, 2.8-4% Si, 0.6-1.2% Mn; less 0.03% P, less 0,02% S. For cylindrical and spherical bodies, the thermal conductivity functional was obtained and the kinetics of crystallization of castings was calculated. The data obtained indicate an inhomogeneity in the distribution of the linear rate of solidification along the cross-section of cast products. At the beginning of the process, the solidus front has a relatively high velocity (0.08 mm / s), which rapidly decreases with increasing thickness of the crust. Further, with the passage of time, the thickness of the two-phase zone gradually decreases and in the central part of the casting the rate of solidification is ~ 0.005 mm / sec. It is established that the microstructure of low-chromium cast iron (~ 1% Cr) is perlite-ledeburite. The carbide phase is represented by doped cementite (Fe, Cr)3С. A comparative analysis of the operational properties and the cost of their achievement showed that in today's conditions, it is a compromise to make cast grinding bodies from low-alloyed cast iron (0.8-1% Cr). The data obtained by the calculation method are in good agreement with the results of production tests of cast grinding bodies, which made it possible to optimize the technology for manufacturing such products.Item Експериментальна оцінка ефективності регенерації картриджів побутових фільтрів доочистки питної води(ЦНТУ, 2017) Клименко, В. В.; Ковальчук, Н. В.; Кравченко, В. І.; Klymenko, V.; Kovalchuk, N.; Kravchenko, V.Наразі для додаткової очистки питної води розповсюджене застосування побутових фільтрів зі змінними картриджами. Картриджі мають обмежений термін експлуатації, що викликає потребу в їх відносно частій заміні, певною альтернативою якій може бути відновлення очищувальної спроможності шляхом регенерації. В статті описано методику та результати експериментальної оцінки ефективності доочистки питної води побутовими фільтрами з регенерованими картриджами. Технологічний ланцюг регенерації складається з послідовної обробки фільтрувальних матеріалів розчином лугу, розчином NaCl та промивки відстояною водою (без розборки картриджів). Наведено результати аналізу домішок у водопровідній воді, обробленій регенерованими картриджами побутових фільтрів та виконано їх порівняння з величиною наявних аналогічних домішок у воді, доочищеній новими картриджами. Отримані результати свідчать про можливість застосування даного методу регенерації для відновлення роботи картриджів побутових фільтрів доочистки питної води. To date, for additional purification of drinking water, household filters with replaceable cartridges are widely used. Cartridges have a limited lifespan, which causes the need for their relatively frequent replacement, a certain alternative of which can be the restoration of purifying ability by regeneration. The technique and results of the experimental evaluation of the efficiency of post-treatment of drinking water with household filters with regenerated cartridges are described in the article. The technological chain of regeneration consists of sequential processing of filter materials with a solution of alkali, NaCl solution and washing with standing water (without disassembly of cartridges). The results of the analysis of impurities in tap water treated with regenerated household filter cartridges are presented and compared with the amount of existing similar impurities in water, refined with new cartridges. The obtained results testify to the possibility of using this regeneration method for restoring the work of cartridges of household filters for post-treatment of drinking water.Item Стендові випробовувуння макетного зразка газогідратного акумулятора природного холоду(КНТУ, 2012) Клименко, В. В.; Корнієнко, В. Н.; Скрипник, О. В.; Klymenko, V.; Kornienko, V.; Skrypnyk, А.У статті описано конструкцію макетного зразка газогідратного акумулятора природного холоду (ГАПХ) для систем охолодження плодів і овочів з активним вентилюванням і стенд для його випробовувань. Приведено методику і результати випробовувань. Підтверджено працездатність макетного зразка в умовах, характерних для експлуатації систем охолодження плодів і овочів з активним вентилюванням. За результатами досліджень рекомендовано проводити конструктивні розрахунки промислових ГАПХ з умов теплообміну. In article it is described a design of a model sample gas hydrate accumulator natural cold (GHANC) for systems of cooling fruits and vegetables with active aeration and the stand for its tests. The technique and results of tests is resulted. Serviceability of a model sample in conditions is confirmed, characteristic for operation of systems cooling fruits and vegetables with active aeration. By results of tests it is recommended to carry out constructive calculations industrial GHANC from conditions of heat exchange.Item Газогідратна технологія утилізації двооксиду вуглецю із сатураторного газу цукрового виробництва(КНТУ, 2011) Скрипник, О. В.; Клименко, В. В.; Skrypnyk, A.; Klymenko, V.Розроблено принципову схему та термодинамічний цикл альтернативної газогідратної технологічної установки утилізації двооксиду вуглецю, в якій передбачено отримання СО2 із відпрацьованого сатураторного газу цукрового виробництва у вигляді льдогазгідратних капсул двооксиду вуглецю і сухого льоду. Отримано розрахункові рівняння, необхідні для проектування газогідратних елементів розглянутої установки, а саме кристалізатора газогідратів і утворювача льодогазгідратних капсул. The circuit diagramme and thermodynamic cycle of alternative gas hydrates the fabrication system of a utilizations of carbon dioxide in which one it is envisioned productions СО2 from completed the carbonator sugar production gas in an aspect capsule of carbon dioxide gas hydrate and dry ice sheaths is developed. The rated equations indispensable for projection gas hydrates of units of observed installation, namely a crystallizer pan gas hydrates and installation for building capsule of carbon dioxide gas hydrate sheaths are gained.