In connection with the increase in the price of fuel based on hydrocarbons, the search and use of alternative types of fuel for machines in the mining and oil production industry is quite relevant today. Most of the existing alternative fuels by themselves cannot be considered as ready-to-use motor fuels. One of the ways to solve this problem is to use their mixtures with commercial fuels in certain ratios. This work deals with the development and research of the main characteristics of the mixer for obtaining mixed fuels based on diesel fuel and soybean oil, as well as the results of the study of the physical and operational properties of the obtained mixtures of different volume ratios of diesel fuel and soybean oil. The process of obtaining a mixed alternative fuel based on diesel fuel and soybean oil was implemented on a developed installation consisting of a mixer, the design of which is protected by a patent of Ukraine, and a gear pump. The study of the characteristics of the mixer as part of the installation showed that at a temperature of the components of the alternative fuel of 20°С, with a loss of full pressure on the mixer Δр ≈ (60-65) kPa, the volume consumption of soybean oil reached 10.7.10-6 m3/s. The time of preparation of the fuel mixture in the amount of 195 liters with a content of soybean oil of 10% ranged from 30 to 33 minutes. As research has shown, mixing soybean oil with diesel fuel in the amount of 5-50% vol. provides an improvement in viscosity-temperature properties and makes it possible to use such mixtures in diesel engines without changes in the design of the power supply system and regulation of fuel equipment, which characterizes soybean oil as a promising additive to diesel fuels to improve their technical and operational performance.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeanalizowano warunki hydrodynamiczne w mieszalniku do wytwarzania zawiesin w zależności od odległości mieszadła od dna zbiornika. Ustalono, że posadowienie mieszadła bliżej dna jest korzystne, gdyż umożliwia unoszenie większych ziaren z dna. Jednak prędkość przepływu cieczy przy ściance praktycznie nie zależy od wysokości zawieszenia mieszadła, a to ona determinuje warunki wytwarzania jednorodnej zawiesiny. Stwierdzono również, że niższe umieszczenie mieszadła wpływa negatywnie na efektywność jego pracy.
EN
The mixing power was calcd. for different distances of the stirrer from the bottom of the tank filled with water and for the set rotational frequencies. Liq. velocity measurements were detd. with a laser imaging system by adding 10 μm tracer particles to the water. Placing the impeller closer to the bottom was beneficial as it allowed larger grains to be lifted off the bottom. The velocity of liq. flow at the wall, which dets. the conditions for the formation of a homogeneous suspension, practically did not depend on the impeller clearance. The lower position of the impeller had a negative effect on the efficiency of its work.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeanalizowano możliwość zastosowania mieszadeł turbinowo-łopatkowych o łopatkach pochylonych (mieszadła PBT) w mieszalniku z przegrodami jako układu mieszającego zamontowanego w pasteryzatorze do przygotowania lodów oraz ich pasteryzacji. Celem pracy była weryfikacja możliwości zastosowania mieszadła PBT z perforacją jako prostszego konstrukcyjnie i łatwiejszego w utrzymaniu czystości mieszadła przeznaczonego do emulgowania. Badaniom poddano mieszadło pełne oraz mieszadło perforowane. Zmierzono moc mieszania obu mieszadeł, rozkłady prędkości wewnątrz mieszalnika oraz rozkłady prędkości fluktuacyjnych i szybkości dyssypacji energii. Określono sposób cyrkulacji cieczy wewnątrz zbiornika. Badania wykonano z wykorzystaniem systemu PIV. Stwierdzono, że oba typy mieszadeł mogą być brane pod uwagę podczas projektowania układu mieszającego. Nieznacznie lepsze wyniki uzyskano w przypadku perforowanego mieszadła PBT.
EN
Turbine-paddle stirrers were used in a baffled mixer to verify its applicability for prepn. ice cream blends. Mixing power, fluid velocity distribution, velocity fluctuation and energy dissipation rates were detd. The perforated stirrer was slightly more efficient than a solid one.
There is a need to create a low-cost and effective resource-saving technology for wastewater treatment contaminated with paintwork materials, which would allow reusing water in the production cycle of the enterprise. Studies have been carried out to prove the possibility of using spent technological solutions in the joint purification of sewage from galvanic and paint and varnish industries. The developed technology enables to reduce the costs of the enterprises for its cleaning and negative impact on the environment, reduce the load on urban treatment facilities, and reduce the equipment costs.
Przedstawiono wyniki pomiarów prędkości i naprężeń Reynoldsa dla mieszadła ze zwiniętymi śrubowo łopatkami wstęgowymi. Mieszadło tego typu wytwarza obwodową cyrkulację cieczy w mieszalniku. Zainstalowanie przegród w zbiorniku w znaczącym stopniu wpływa na osiowy przepływ cieczy. Maksymalne wartości naprężeń Reynoldsa dla tego typu mieszadła są porównywalne z takimi naprężeniami generowanymi przez turbinę Rushtona.
EN
The paper presents measurement results of velocity and Reynolds stresses for an impeller with helically rolled ribbon blades. The impeller of this type generates tangential circulation of liquid in the tank. The baffles mounted in a tank significantly affect the axial flow of liquid. The maximum values of Reynolds stresses for this type of impeller are comparable to those of the Rushton turbine.
W artykule opisano główne procesy technologiczne występujące w magazynie przechowalniczym ziarna. Zwrócono uwagę na zagrożenia zmian jakościowych ziarna wynikające z nieprawidłowego przechowywania i przewietrzania ziarna. Przedstawiono nowe dodatkowe urządzenia techniczne magazynów przechowalniczych w szczególności agregaty chłodnicze, urządzenia mieszające i rozrzutniki ziarna. Słowa kluczowe: przechowalnictwo ziarna, agregat chłodniczy, mieszalnik, wentylator, rozrzutnik.
EN
The article describes the main processes occurring in the grain storing warehouse. Attention was paid to dangers of qualitative changes of grain due to its improper storage and bad ventilation. Article presents new additional technical equipment for storage warehouses in particular chillers, mixing devices and grain spreaders.
During the coal-enrichment process in mechanical processing plants, fine-grained highmoisture coal slurries are produced. These waste products may be used in energetic blends after a special moisture-reducing treatment. Therefore, coal slurry pelletizers are produced (among other things). In the Department of Mining, Dressing, and Transport Machines, a project of a prototypical installation for coal slurry pelletization with a capacity of 50 Mg/h was constructed. The main part of the installation is the mixer. At its bottom part, an opening is placed that is closed by a metal plate. During the pelletization work, a plate is halfopening and rotates around its own axis. The rotation of the drum and agitators installed inside the mixer causes sludge grinding and its homogenization. A properly working drum closure system is important for the proper exploitation of the mixer. The designed mechanism allows us to lower the plate linearly in the first phase and then turn it with a predetermined angle after the complete removal of material from the drum. The project required an examination of the kinematics of the system and determination of the drive system load, which allowed us to designate the working parameters. This paper presents the course of the taken actions and results of the fundamental research, along with their analysis. A selection of optimum design and exploitation parameters was performed on the basis of the graphical synthesis method, created simulation model, and tests of the prototype device.
PL
W trakcie wzbogacania węgla w zakładach przeróbki mechanicznej powstają drobnoziarniste muły węglowe o dużej wilgotności. Odpady te mogą być wykorzystane w mieszankach energetycznych po obróbce mającej na celu obniżenie wilgoci. Dlatego też między innymi wykonuje się grudkowniki mułów węglowych. W Katedrze Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych powstał projekt prototypowej instalacji do grudkowania mułów węglowych o wydajności 50 Mg/h. Zasadniczą częścią instalacji jest mieszalnik. W dolnej części mieszalnika znajduje się otwór, który zamykany jest talerzem. W czasie pracy grudkownika talerz jest uchylony i wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi. Rotacja bębna i mieszadeł zainstalowanych wewnątrz mieszalnika powodują rozdrabnianie mułu oraz jego homogenizację. Istotny dla prawidłowej eksploatacji mieszalnika jest prawidłowo działający układ zamykania bębna. Zaprojektowano układ, który pozwolił na opuszczanie talerza w pierwszym etapie wewnątrz otworu bębna ruchem prostoliniowym, a po wyprowadzeniu z otworu wysypu odchylenie o założony kąt. Projekt wymagał zbadania kinematyki układu i określenia obciążeń układu napędowego, co pozwoliło na wyznaczenie parametrów eksploatacyjnych. W pracy przedstawiono tok postępowania, wyniki badań podstawowych wraz z ich analizą. Wykonano dobór optymalnych parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na podstawie metody syntezy graficznej, stworzony model symulacyjny oraz badania prototypowego urządzenia.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przybliżono zagadnienie modelowania przepływu przy zastosowaniu numerycznej mechaniki płynów, jako metody wspomagającej dobór mieszadła do wydzielonej komory fermentacyjnej biologicznej oczyszczalni ścieków. Opisano skrótowo podstawy teoretyczne i metodologię modelowania. Przedstawiono przykładowe wyniki modelowania pola prędkości, mocy mieszania, sił osiowych pochodzących od wirników mieszadeł dla rzeczywistej pracującej wydzielonej komory fermentacyjnej. Symulacje przeprowadzono dla stanu ustalonego i nieustalonego, z uwzględnieniem nienewtonowskich właściwości mieszanego medium. Zastosowano model lepkości Herschel-Bulkley'a. Parametry modelu przyjęto na podstawie danych literaturowych. Przedstawiono wyniki symulacji dla dwuwirnikowego mieszadła pionowego, zainstalowanego w wydzielonej komorze fermentacyjnej z dnem stożkowym. Wyniki obliczeń pola prędkości w zbiorniku przedstawiono w formie wykresów konturowych prędkości.
EN
The issue of flow modeling by means of Computational Fluid Dynamics (CFD), as a supporting method of mixer selection, for digestion chamber of biological waste water treatment plant is briefly highlighted in the paper. The theoretical basics and modeling methodology has been shortly discussed. The results of CFD simulations of velocity field, mixing power, axial forces generated by mixer impellers are presented, for real scale digestion chamber. The steady and unsteady state simulations are carried out taking into account non-Newtonian rheological properties of the fluid. The Herschel-Bulkley viscosity model has been applied. The model parameters have been assumed from literature data. The results of CFD simulations for top entry vertical mixer with two impellers, installed in fermenter with conical bottom are presented. The calculated field is presented as contour plots of velocity magnitude.
W rozdziale dokonano symulacji korzyści wynikających z poprawy wskaźnika OEE i jego wskaźników składowych w odniesieniu do maszyny wykorzystywanej w procesu mieszania emalii poliwinylowej. Dokonano prezentacji podmiotu badań – firmy produkującej farby i emalie przemysłowe oraz przedmiotu badań – mieszadła służącego do mieszania farb i emalii. Przedstawiono wynik obliczenia wskaźnika OEE i jego składowych dla badanej maszyny w okresie jednego miesiąca. Dokonano analizy i oceny poziomu i rozkładu wartości wskaźników OEE. Uzyskane w toku badań wyniki odniesiono do standardów Word Class OEE. Dokonano analizy wpływu wyeliminowania strat czasu, poprawy wydajności osiąganej przez urządzenie, poprawy wskaźnika jakości, oraz jednoczesnego wyeliminowania strat czasu, poprawy wydajności osiąganej przez urządzenie i poprawy wskaźnika jakości na wartość OEE. W ramach poodsuwania przedstawiono wytyczne w zakresie poprawy efektywności pracy badanej maszyny.
W artykule przedstawiono zastosowanie piany na bazie surowców mineralnych – spienionego inhibitora górniczego SIG-1 jako środka obniżającego skłonność węgla do samozapalania poprzez dezaktywację jego powierzchni, czyli w znacznym stopniu wydłużającego okres inkubacji pożaru. Przedstawiono również modułowy mieszalnik MP – zespół urządzeń służący do wytworzenia i podawania spienionego inhibitora górniczego SIG-1 do miejsca zastosowania.
Dokonano analizy problematyki pomiaru temperatury termometrami kwarcowymi. Zaproponowano sposób zmniejszania częstotliwości roboczej termometru, co daje możliwość istotnego zwiększenia względnej czułości, zmniejszenia bezwzględnego błędu pomiaru temperatury, a także umożliwia optymalizację wytycznych do konstruowania termometru.
EN
The review of progress of the high-fidelity measuring trends showed that it is needed to search new ways to the improvement of metrology descriptions of thermometers. One of methods of minimization of absolute error of measuring temperature is reduction of error of measuring digital signal. Component errors are educed, it is conducted their analysis and shown out dependence, that showed most effective method to promote measuring exactness - reduction of measurable frequency. It will be realized by introduction to the electric circle the special device - mixer. The device construction and his principle of action is described. Also as a result of analysis influence is educed on exactness of measuring are another component – time of measuring. An algorithm at that it is not needed to increase measuring time is offered, but exactness will grow.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This work deals with the analysis of the turbulent flow of Newtonian fluids in pipelines equipped with corrugated plate static mixers. The investigation is carried out by Computational Fluid Dynamics simulations based on the numerical solution of the Reynolds Averaged continuity, momentum and scalar transport equations coupled with the standard k‒ε turbulence model. The mixing characteristics of the SMV mixer in blending two miscible liquids having equal or different density are presented and the effects of different operating conditions are discussed. Finally, the effectiveness of the simulation results to provide guidelines for the optimization of the static mixing operating conditions and design are highlighted.
PL
Niniejszy artykuł poświęcony jest analizie burzliwego przepływu płynów newtonowskich przez przewód wyposażony w mieszalniki statyczne z pofalowanych płyt. Badania przeprowadzono, wykorzystując symulacje CFD oparte na numerycznym rozwiązaniu uśrednionych metodą Reynoldsa równań ciągłości, pędu i skalarnych równań przenoszenia, połączonych ze standardowym modelem burzliwości k‒ε. Charakterystyki mieszania mieszalnika statycznego SMV w procesie mieszania dwóch wzajemnie się mieszających cieczy mających taką samą lub różną gęstość omówiono również wpływ różnych parametrów ruchowych. Na zakończenie przedstawiono efektywność wyników symulacji i ich znaczenie w optymalizacji warunków pracy mieszalników statycznych.
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu czasu miesienia na jakość pieczywa żytniego. W przedstawionej pracy składniki ciasta zagniatano w miesiarce typu GM - 2 (Sadkiewicza) przez: 3, 5, 10, 15, 30 minut. Otrzymane ciasto wypiekano w temperaturze 230°C przez 30 minut. Po 24 h zmierzono objętość i przeliczono ją na 100 g pieczywa, zbadano wilgotność pieczywa oraz określono jego kwasowość. Przeprowadzono również ocenę organoleptyczną pieczywa. Na podstawie oceny organoleptycznej stwierdzono, że pieczywo otrzymane z ciasta zagniatanego przez 5 minut w miesiarce posiadało najkorzystniejsze cechy.
EN
The article presents study on the efect mixing time on the quality of rye bread. In this work, kneading dough ingredientsin the mixer-type GM-2 (Sadkiewicz) by 3, 5, 10, 15, 30 minutes. The resulting dough was baked at 230° C for 30 minutes. After 24 h, the volume was measured and converted it into 100 g of bread, bread moisture was examined and determined its acidity. Sensory evaluation was also conducted breads. On the basis of the organoleptic evaluation, it was found that the bread dough obtained from crimp for 5 minutes in the mixer had the most favorable characteristics.
Wykonano badanie skuteczności mieszania mieszarki poziomej łopatowej przeznaczonej zarówno do produkcji mieszanek pełnoporcjowych, jak i uzupełniających. Celem pracy była ocena jakości mieszania mieszarki łopatowej w warunkach uwzględniających składową zmienności metody oznaczania składnika kluczowego (cynku). Jako wsad testowy zastosowano mieszaninę 1000kg śruty pszennej i tlenku cynku o masie 0,1kg oraz 0,01kg, co odpowiada dokładności mieszania na poziomie odpowiednio 1:10 000 i 1:100 000. Badanie wykonano w dwóch etapach. W pierwszym, po każdym z trzech kroków mieszania (120s, 180s i 240s), pobierano próbkę seryjną składającą się z 10 próbek pierwotnych. W drugim etapie pobrano próbkę seryjną po 180s mieszania. Obliczona niejednorodność badanego składnika nieobciążona zmiennością metody analitycznej zawierała się w przedziale od 2,39% do 4,52%, a tolerancja techniczna od 4,78% do 9,04%. Według rozporządzenia (Rozporządzenie Komisji UE, 2010) dopuszczalna tolerancja techniczna Th dla zawartości Zn w zakresie 1-500mg·kg-1 wynosi 20% - mieszarka spełniła wymagania prawne.
EN
Investigation of the efficiency of mixing of a horizontal blade mixer for both production of full portion mixtures as well as complimentary mixtures was carried out. The objective of the paper was to assess the quality of mixing of a blade mixer in conditions including a constituent variability of a key element marking method (zinc). Mixture of 1 000 kilo of a wheat meal and zinc oxide of the mass of 0,2 kilo and 0,01 kilo were used as a test batch, which reflects precision of mixing on the level of respectively 1:10 000 and 1:100 000. The test was carried out in two stages. In the first stage, after each of three stages of mixing (120s, 180s and 240s) a test sample composed of 10 primary samples was collected. After the second stage, a test sample after 180 s of mixing was collected. Calculated inhomogeneity of the tested component not loaded with variability of the analytical method was within the range from 2,39% to 4,52% and technical tolerance from 4,78% to 9,04%. According to the regulation (Regulation of EU Commission 2010) acceptable technical toleration Th for the content of Zn within 1-500 mg·kg-1 is 20% - a mixer met legal requirements.
W pracy badano proces powstawania leja wokół wału wysokoobrotowego układu typu stator-rotor, pracującego jako mechaniczne mieszadło w osi zbiornika pozbawionego przegród. Analizowano wpływ częstości obrotów rotora oraz wysokości zawieszenia mieszadła nad dnem zbiornika na głębokość powstającego leja w trzech mieszalnikach o różnych stosunkach średnicy zbiornika do średnicy mieszadła D/d. Mieszanym medium była woda destylowana (t = 20°C), wypełniająca każdy z testowanych zbiorników do wysokości H - 2D. Stwierdzono, że względna głębokość leja wyraźnie wzrasta zarówno ze wzrostem częstości obrotów rotora jak i ze wzrostem względnej wysokości zawieszenia mieszadła nad dnem zbiornika.
EN
Creation of a central vortex around the high speed shaft in rotor-stator type system, working as mechanical stirrer in the axis of tank without baffles was studied. Influence of rotor speed and the distance between agitator and tank bottom on the depth of a central vortex in three mixers with various geometric ratios Did (tank diameter to impeller diameter) was analyzed. Tested medium was distilled water (t - 20°C) filling each of the examined tanks to the level H = 2D. The relative depth of central vortex increased significantly with the increase of both the rotor speed and the relative distance between agitator and tank bottom.
W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno Humanistycznej w Bielsku-Białej prowadzone są prace dotyczące wykorzystania paliw alternatywnych w ramach dwupaliwowego zasilania silników ZI. W artykule przedstawiono koncepcję dwupaliwowego zasilania silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny za pomocą mieszalnika paliw. Przedstawione rozwiązanie polega na mieszaniu paliw (benzyny i alkoholu) przed kolektorem paliwowym, co zapewnia zmienne udziały alkoholu w paliwie zależnie od warunków pracy silnika (prędkości obrotowej i obciążenia) oraz jego stanu cieplnego. Paliwa dostarczane są do mieszalnika, który umożliwia odpowiedni dobór proporcji alkoholu i benzyny. Przygotowana wstępnie mieszanina paliw wtryskiwana jest przez oryginalne wtryskiwacze silnika do kolektora, w okolice zaworu dolotowego. W niniejszej pracy przedstawiono wstępną analizę algorytmu sterowania silnikiem zasilanym dwupaliwowo za pomocą proponowanego mieszalnika paliw.
EN
The Department of Internal Combustion Engines and Vehicles, Technical University of Bielsko-Biala are carried out work on alternative fuels in the area of feeding of dual-fuel SI engines. The article presents the concept of dual fuel engine with MPI injection of alcohol and gasoline fuels using a mixing device. The solution consists in mixing fuel (gasoline and alcohol) close the fuel manifold which provides variable share of alcohol in fuel, depending on engine operating conditions (engine revolution and load), and its thermal state. Fuels are delivered to the mixer which allow the suitable selection of the proportion of alcohol and gasoline. Pre-prepared mixture is injected through the original injectors to engine manifold, around the inlet valve. This paper presents a preliminary analysis of the control algorithm, for a spark ignition engine fueled by the proposed mixing device.
Investigations of operating parameters of widely used sand mixers reveal a wide variability range in the values of parameters associated with their power demand. Power efficiency of manufacturing processes has received a great deal of attention lately, which encourages the research efforts to optimise this aspects of operation of machines and installations as well. In the first place these machines and installations have to work properly as a part of the process line- which applies also to moulding sand mixers. Experiments conducted by the authors suggest that the same goal can be achieved at variable energy input levels. To obtain information about the power demands of sand mixers requires the use of highly specialised equipment, methodology and result processing procedures. This study provides a brief characteristic of measurement equipment and results of measurements taken on a unit AG-015 (based on a roller mixer) and a laboratory rotor mixer.
W artykule przedstawiono wyniki badań mieszalnika, zaprojektowanego do wymieszania w krótkim czasie kilku składników mineralnych o dużym rozdrobnieniu w środowisku wody. Potrzeba stosowania takiego mieszalnika występuje między innymi w przemysłowej produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego. Wśród składników mieszanych były cement i wapno, w sposób znaczący zmieniające właściwości mieszaniny w czasie mieszania. W trakcie realizacji pracy sprawdzono skuteczność różnych rozwiązań mieszadeł.
EN
The article presents the results of tests carried out on a mixer designed for quick blending of several fine-ground mineral ingredients in water. This type of mixers are intended to be used in industry-scale production of autoclaved aerated concrete. Cement and lime, one of many ingredients mixed together during the tests, were found to significantly alter the properties of the mixture throughout the mixing process. A variety of different mixer design solutions were tested for performance.
The Department of Internal Combustion Engines and Vehicles, Technical University of Bielsko-Biala has carried out work on alternative fuels in the area of dual-fueling of SI engines. The paper presents the concept of dual fuel (alcohol and gasoline) MPI injected spark-ignition engine using a fuel mixing device. The solution consists in mixing the fuel (gasoline and alcohol) before or in the fuel rail, which ensures a variable share of alcohol in the mixture in the range from 0-100%, depending on the engine operating conditions (engine revolutions and load), and its thermal state. The fuels are delivered to the mixing chamber through the solenoid valves that allow a proper selection of the proportion of alcohol and gasoline. The pre-prepared mixture is injected through the original injectors to the intake manifold, around the intake valve. This paper presents the prototype of the mixer that allows mixing of the gasoline and alcohol in any proportion using a PWM.
PL
W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej prowadzone są prace dotyczące wykorzystania paliw alternatywnych w ramach dwupaliwowego zasilania silników ZI. W artykule przedstawiono koncepcję dwupaliwowego zasilania silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny za pomocą mieszalnika paliw. Przedstawione rozwiązanie polega na mieszaniu paliw (benzyny i alkoholu) przed kolektorem paliwowym lub w kolektorze, co zapewnia zmienne udziały alkoholu w zakresie od 0-100%, zależnie od warunków pracy silnika (prędkości obrotowej i obciążenia) oraz jego stanu cieplnego. Paliwa dostarczane są do komory mieszania i za pomocą zaworów elektromagnetycznych umożliwiają odpowiedni dobór proporcji alkoholu i benzyny. Przygotowana wstępnie mieszanina wtryskiwana jest przez oryginalne wtryskiwacze silnika do kolektora, w okolice zaworu. W niniejszej pracy przedstawiono badania prototypowego mieszalnika umożliwiającego mieszanie benzyny i alkoholu w dowolnych proporcjach za pomocą sterowania impulsami PWM.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW