Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

WEEE Sorting Processes and Separation of Copper Wires with Support of DEM Modeling

Hlosta J., Zurovec D., Kratochvil M., Botula J., Zegzulka J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

159--164

EN

Recycling of wires and cables waste is very important part of copper recovery process. Small size of crushed wires leads to the technical and environmental difficulties to ensure an efficient way to successful recovery process. In this article experiment with copper separation by gravity separator was solved. Due to importance of WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) global waste streams was this experiment done. Also DEM simulation support for the equipment design is demonstrated in this paper.

PL

Recykling drutów i kabli, będących odpadami jest bardzo ważną częścią procesu odzysku miedzi. Mały rozmiar rozdrobnionych drutów prowadzi do technicznych i środowiskowych trudności w zapewnieniu efektywnego procesu odzysku. W artykule przedstawiono wyniki doświadczeń nad rozdziałem miedzi za pomocą separatora grawitacyjnego. Eksperyment ten został wykonany ze względu na istotność i ważność WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment – Odpady Elektryczne i Elektroniczne). Ponadto, zastosowano symulację DEM do zaprojektowania urządzenia sortującego.

2

The Behavior of Fly Ash on the Vibrating Vertical Conveyor

Zurovec D., Hlosta J., Gelnar D., Necas J., Zegzulka J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

183--188

EN

This article deals with the transportation of three types of fly ashes on the vertical vibratory conveyors. Monitored department is influence of mechanical and physical properties of each fly ash on efficiency vibrating transport in vertical direction. Parameter monitored on the transport route is transport efficiency for each fly ash under the same operating conditions. The article also describes a comparison of mechanical and physical properties of the three types of fly ashes originating from different sources burning coal. Were measured following mechanical and physical properties: bulk density, angle of wall friction, flow function, particle distribution and particle shape. The resulting values of mechanical and physical properties of individual fly ashes in some cases are different and the others are only slight differences. Different values of the properties of fly ashes are reflected on the transport efficiency of vertical vibration conveyor. Mechanical and physical properties of granular materials serve as the basic input parameters for the design of each transport or storage system.

PL

Przedmiotem artykułu jest transport trzech typów popiołów lotnych na pionowych przenośnikach wibracyjnych. Monitorowanym zagadnieniem był wpływ właściwości mechanicznych i fizycznych każdego popiołu lotnego na skuteczność transportu wibracyjnego w kierunku pionowym. Badanym parametrem na trasie transportu była efektywność transportu dla każdego popiołu lotnego w tych samych warunkach operacyjnych. Artykuł opisuje także porównanie właściwości mechanicznych i fizycznych trzech typów popiołów lotnych pochodzących z różnych źródeł spalania węgla. Mierzono parametry mechaniczne i fizyczne: gęstość nasypowa, kąt tarcia ściany, funkcja przepływu, skład ziarnowy oraz kształt ziarna. Parametry mechanicznych i fizycznych każdego popiołu lotnego są różne, co wpływa na skuteczność transportu za pomocą pionowego przenośnika wibracyjnego. Cechy mechaniczne i fizyczne materiałów uziarnionych służą jako główne parametry wejściowe do projektowania systemu transportu lub składowania.

3

Self-organization of Matter

Zegzulka J., Raclavsky K., Necas J., Cablik V., Tora B.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

173--182

EN

The traditional characterization of forms or states of matter which can be easily distinguished (solid, liquid and gaseous) is focused on differences rather than on common principles of organization of matter in general. The attempt to describe continuous changes in the organization of particulate matter leads to the possibility of using the angle of internal friction as a parameter, allowing, together with other parameters, a unified description of existential forms of matter and conditions of their existence. The self-organization of matter observed from this point of view can explain, for example, the origin of landforms created both by natural forces and human activity. It can contribute to the solution of technical problems in the field of particulate matter and help in the explanation of phenomena in both inorganic and organic nature.

PL

Tradycyjny opis form stanu materii, który można łatwo rozróżnić (ciało stałe, ciecz oraz gaz) jest skoncentrowany raczej na różnicach, niż na głównych zasadach organizacji materii w sensie ogólnym. Próba opisu ciągłych zmian w organizacji konkretnej materii prowadzi do możliwości zastosowania kąta wewnętrznego tarcia jako parametru, który pozwoli wraz z innymi parametrami na zunifikowany opis form istnienia materii oraz warunków jej występowania. Samoorganizacja materii widziana z tego punktu widzenia może wyjaśnić, na przykład, pochodzenie formacji terenu utworzonych zarówno przez naturę, jak i działalność człowieka. Może to być zastosowane przy rozwiązywaniu problemów technicznych na polu określonej materii i pomóc w wyjaśnieniu zjawisk zarówno natury organicznej, jak i nieorganicznej.

4

Validation of movement over a belt conveyor drum

Rozbroj J., Necas J., Gelnar D., Hlosta J., Zegzulka J.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 2

118--124

EN

This paper presents the use of new modern methods for the research of movement of material on a belt conveyor. One of the innovative methods is Particle Image Velocimetry (PIV), which was used to scan and assess the two-dimensional vector field of speed of particles on the belt conveyor. Outputs from PIV were compared to simulations of the same transport process. These simulations were performed using the Discrete Element Method (DEM). Four transport speeds of material were assessed for a real and simulative belt conveyor model. Software tracking of particle movement was used to determine and compare the trajectories of paths of particles leaving the belt conveyor drum. Validation of the DEM simulation of material movement over a belt conveyor drum using PIV provided acceptable results in the area of particle speed fields. Comparison of the particle path trajectory corresponds to the preliminary hypothesis which leads to calibration of the DEM simulation. The results and assessment of this paper were created based on validation.

5

Feeder type optimisation for the plain flow discharge process of an underground hopper by discrete element modelling

Necas J., Hlosta J., Zurovec D., Zidek M., Rozbroj J., Zegzulka J.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 3

246--252

EN

This paper describes optimisation of a conveyor from an underground hopper intended for a coal transfer station. The original solution was designed with a chain conveyor encountered operational problems that have limited its continuous operation. The Discrete Element Modeling (DEM) was chosen to optimise the transport. DEM simulations allow device design modifications directly in the 3D CAD model, and then the simulation makes it possible to evaluate whether the adjustment was successful. By simulating the initial state of coal extraction using a chain conveyor, trouble spots were identified that caused operational failures. The main problem has been the increased resistance during removal of material from the underground hopper. Revealed resistances against material movement were not considered in the original design at all. In the next step, structural modifications of problematic nodes were made. For example, the following changes have been made: reduction of storage space or installation of passive elements into the interior of the underground hopper. These modifications made were not effective enough, so the type of the conveyor was changed from a drag chain conveyor to a belt conveyor. The simulation of the material extraction using a belt conveyor showed a significant reduction in resistance parameters while maintaining the required transport performance.

6

The possibility of determining the input parameters for the Discrete Element Method

Rozbroj J., Zegzulka J., Jezerska L., Necas J., Zurovec D.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 1

109--114

EN

This article describes measurements of mechanical-physical properties of a particular material, which can be used for validation or calibration of Discreet Element Method (DEM) and definition of basic input parameters or their extents. The validation can be executed by means of a real model of the equipment with which the DEM model is compared. It also explains potential measurement procedures for a real material to determine and verify the input parameter properties for the DEM. The validation material can be of plastic spherical particles, because this shape represents the basic particle for the DEM. Determination of the coefficient of restitution is executed by means of a high-speed camera and subsequent measurement of the particle's movement on a single XY plane. Collection of the measured data is used for identification and selection of suitable input friction parameters for the DEM. All procedures mentioned in this article can lead to clarification of validation or calibration, thus facilitating development and design of new equipment with application of DEM in the future.

PL

Ten artykuł opisuje możliwości pomiaru właściwości mechanicznych i fizycznych masy cząstek stałych, które mogą być wykorzystane do walidacji i kalibracji DEM, a służy również do definiowania podstawowych parametrów wejściowych, lub ich zakresów. Walidacja może być przeprowadzona za pomocą realistycznego modelu urządzenia, który porównuje się z modelu DEM. Dalej oto lista możliwych procedur pomiaru realistycznego materiału prowadzące do identyfikacji i weryfikacji właściwości parametrów wejściowych dla DEM. Jako materiał walidacji mogą być stosowane plastikowe kuliste cząstki, ponieważ ten kształt stanowi zasadniczą cząstkę dla DEM. Wyznaczanie współczynnika restytucji jest realizowany za pomocą kamery o wysokiej prędkości, a następ-nie mierzy się ścieżka ruchu cząstek w jednej płaszczyźnie XY. Zbieranie danych pomiarowych jest używany do identyfikacji i doboru odpowiednich parametrów wejściowe tarcia dla DEM. Wszystkie procedury wymienione w tym artykule może doprowadzić do wyjaśnienia problemów walidacji i kalibracji, i w ten sposób ułatwić rozwój i projektowanie nowych urządzeń w przyszłości przy użyciu DEM.

7

Optimisation of Geometry of the Chain Conveyor Carriers by DEM Method

Zidek M., Zegzulka J., Jezerska L., Hlosta J., Necas J.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

143--148

EN

The article presents the results of simulation of the Discreet Elements Method (DEM) applied to the chain conveyor model with regard to optimisation of its carriers´ geometry. The work is focused on the impact pulses of carriers in the first part of the chain conveyor´s transport cycle and the influence of a change in the carrier element´s geometry on vector motion of particles and velocity differences of motion of the transported material. The issue is solved by the DEM method, where a 3D model of the tested equipment and a simulation of material transportation in the transport system is created. Virtual 3D models of equipment can be easily adjusted such as changes in the structure dimensions. In the text, it is the approach to testing the influence of the chain conveyors carrier´s geometry on the character of motion of particles. The results show that the carrier´s geometry changes the trajectory of motion and velocity of the transported material particles during their transport on the chain conveyors.

PL

Artykuł przedstawia wyniki symulacji za pomocą Metody Elementów Dyskretnych (ang. skrót DEM) zastosowanej do modelu przenośnika łańcuchowego w celu optymalizacji geometrii taśm. W pracy skupiono się na wpływie impulsu w pierwszej części cyklu transportu przenośnika łańcuchowego oraz następstw jakie niesie ze sobą zmiana geometrii elementów taśmy na wektor ruchu ziaren oraz zmiany prędkości transportu użytego materiału. Problem rozwiązano metodą DEM, przy użyciu modelu 3D dla testowanego sprzętu oraz symulacji transportu materiału. Wirtualne trójwymiarowe modele sprzętu można łatwo dostosować, jak również wprowadzić zmiany w wymiarach konstrukcji. Takie podejście zastosowano w pracy, w celu zbadania wpływu geometrii łańcuchowych przenośników taśmowych na ruch ziaren. Wyniki wykazały, że zmiana w geometrii nośnika wpływa na trajektorię ruchu i szybkość transportowania cząsteczek materiału na przenośnikach łańcuchowych.

8

Mechanical Properties of Powdered Coal and Their Influence to Technological Processes

Hlosta J., Zurovec D., Zidek M., Zegzulka J.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

107--112

EN

In recent years, growing human population is more and more dependent on production of various wares which are dependent on the functionality of manufacturing technologies. The Laboratory of bulk materials solves many problems of flow failure in different technologies and processes with particulate materials. A perfect understanding of powder behaviour is very important for optimization processes. Due different mechanical and physical properties of a wide scale of particulate materials it is very hard to design appropriate technologies. Goal of this paper is to subscribe some samples of powdered coal by the measurement of its mechanical and physical properties important for storage of the bulk solids. Experimental work was performed by the Freeman Technology FT4 Powder Rheometer and Cilas 1190 Particle Size Analyser. The device allows obtaining a considerable amount of information about powder behaviour from basic bulk density until friction or mechanical interlocking. It was found that dominant parameter in storage process is compressibility. Dependence between compressibility and the ratio of the microparticles and nanoparticles was observed. Depending on the granulometry of samples different compressibility and angle of internal friction was observed. The measured properties of powdered coal have been used for determine cohesion and easy-flowing to free flowing regime. The aim of this article is bulk solid behaviour prediction based on specific properties like compressibility, angle of internal friction, wall friction, angle of repose, humidity, cohesion and others. We need to find a way how to completely describe powders and bulk solids by a few parameters. The problem is bulk solids are very complex and wide field of specialization. Laboratory of Bulk Materials at Technical University of Ostrava is focused on measurement of mechanical and physical properties of the bulk solids and powders and simultaneously it deals with virtual DEM (Discrete Element Method) simulations of particulate matters. Nowadays we are able to predict behavior of bulk materials based on verified models in DEM simulations and flow properties measurement. These simulations are used in innovative way of designing storage and process devices in all kinds of industry.

PL

W ostatnich latach, rosnąca ludzka populacji jest coraz bardziej zależna od produkcji różnych wyrobów, które to są zależne od funkcjonalności technologii wytwarzania. Badania materiałów masowych rozwiązują wiele problemów dotyczących awarii przepływów w różnych technologiach i procesach pyłowych materiałów. Doskonałe zrozumienie zachowania proszków jest bardzo ważne dla optymalizacji procesów. Z powodu różnych właściwości mechanicznych i fizycznych szerokiego zakresu materiałów pyłowych bardzo trudne jest zaprojektowanie odpowiednich technologii. Celem tego artykułu jest objęcie pewnych próbek sproszkowanego węgla badaniami ich mechanicznych i fizycznych właściwości, ważnych dla składowania materiałów masowych. Prace eksperymentalne były wykonane za pomocą reometru proszkowego Freeman Technology FT4 i analizatora rozmiaru cząstek Cilas 1190. Urządzenie pozwala uzyskać znaczącą ilość wyników na temat zachowania proszków od podstawowej gęstości masy do tarcia lub blokowania mechanicznego. Odkryto, że dominującym parametrem w procesie przechowywania jest ściśliwość. Zaobserwowano zależność między ściśliwością i stosunkiem mikrocząsteczek do nanocząsteczek. Polegając na granulometrii próbek zaobserwowano różną ściśliwość i kąt tarcia wewnętrznego. Zmierzone własności sproszkowanego węgla zostały zużyte do wyznaczenia kohezji i reżimu łatwego płynięcia do swobodnego płynięcia. Celem tego artykułu jest przewidzenie zachowania dużej ilości ciała stałego na podstawie specyficznych właściwości takich jak ściśliwość, kąt wewnętrznego tarcia, tarcie o ściany, kąt repozycji, wilgoć, kohezja i inne. Potrzebne jest odnalezienie sposobu aby kompletnie opisać proszki i ciała stałe w dużej ilości kilkoma parametrami. Problemem jest ich duża złożoność i szeroki obszar ich specjalizacji. Laboratorium materiałów masowych na Uniwersytecie Technicznym w Ostrawie skupia się na pomiarach właściwości mechanicznych i fizycznych ciał stałych masowych i proszków i równocześnie zajmuje się wirtualnymi symulacjami materiałów pyłowych DEM (Discrete Element Method). W dzisiejszych czasach jesteśmy w stanie przewidzieć zachowanie materiałów masowych polegając na sprawdzonych modelach w symulacjach DEM i na badaniach właściwości przepływu. Symulacje te są używane jako innowacyjna metoda projektowania urządzeń do przechowywania i przetwarzania w każdej dziedzinie przemysłu.

9

Influence of Container Shape and Particulate Shape on the Behaviour of Bulk Material in Storage Devices Using the EDEM Program

Vyletelek J., Zegzulka J., Necas J., Rozbroj J.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 1

163--166

EN

This article describes application of the EDEM program to the design of the container shape. Modelling of the motion behaviour of the powder particles by using this software tool is an important step toward understanding the movement of the bulk material as a whole. This model enables us to examine the behaviour of the various parameters involved in the bulk material flow process in containers of different shapes and to develop new applications in this area.

PL

Artykuł ten opisuje zastosowanie programu EDEM w projektowaniu kształtu pojemnika. Modelowanie zachowania ruchu cząstek proszku przy użyciu tego narzędzie jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia przepływu materiału sypkiego jako całości. Model ten pozwala na zbadanie zmiany różnych parametrów wpływających na proces przepływu materiałów w przestrzeniach roboczych o różnym kształcie i opracowanie nowych rozwiązań w tej dziedzinie.

10

Application of Sorting Processes in the Method DEM

Zurovec D., Hlosta J., Gelnar D., Zegzulka J.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

153--158

EN

Due to the global increase of population the volume of waste that needs to be processed as fast as possible. There are situations in current practice where transport facilities are designed for certain, precisely specified bulk materials. Due to this fact the progress of modernization is advancing very rapidly. Companies are forced to use the new bulk materials with non-standard mechanical and physical properties. This implies the fact that companies have to also adapt to transport equipment for these new bulk materials. To optimize the transport system we need to know the exact parameters of the conveyed bulk material and also parameters transport equipment. To avoid economically challenging design of the prototype transport equipment that may not work reliably we use a software method of DEM (discrete element method). Using this method we are able to simulate the entire transport route and verify design changes in the traffic flow of the material before the production phase. We can also try non-standard construction design of the transport equipment or storage equipment. We can see how the bulk material behaves on our designed equipment. The simulation shows to us places of disturbances flow of bulk material on transport equipment or storage equipment. The aim of this article is to describe the use of simulation modelling using the DEM method (discrete element method) in a sorting process application in the field of processing and handling wastes. A wide range of application options of this method is available. The DEM method can be used to create a computer simulation of any transport process for specific waste materials or waste mixtures. In this way it is possible to determine how the given material will behave on specific transport or storage equipment.

PL

Z powodu globalnego zwiększania się populacji rośnie objętość odpadów, które muszą zostać przetworzone tak szybko jak to możliwe. Aktualnie, w praktyce zdarzają się sytuacje gdzie urządzenia służące do transportu zaprojektowane są dla pewnego, precyzyjnie określonego materiału masowego. Z tego powodu postęp w modernizacji rozwija się bardzo gwałtownie. Firmy zmuszone są do używania nowych materiałów masowych o niestandardowych mechanicznych i fizycznych właściwościach. Powoduje to, że firmy muszą również dostosować sprzęt transportowy na potrzeby nowych materiałów. Aby zoptymalizować system transportowy musimy znać dokładne parametry przewożonego materiału masowego jak i również parametry urządzeń transportowych. Aby uniknąć wyzwania ekonomicznego związanego z budową prototypowego urządzenia transportowego, który mógłby być zawodny, używa się metody programowania DEM (discrete element metod – metoda elementów dyskretnych). Użycie tej metody umożliwia symulację całej trasy transportu i zweryfikowanie zmian w projektowaniu natężenia ruchu przed fazą produkcji. Można również przetestować niestandardowe projekty konstrukcyjne urządzeń transportowych lub urządzeń do przechowywania. Możliwe jest również zobaczenie jak materiał masowy zachowuje się na zaprojektowanym wyposażeniu. Symulacje te pokazują miejsca gdzie przepływ materiału masowego, na urządzeniach transportowych lub do przechowywania, jest zakłócony. Celem artykułu było opisanie użycia modelowania symulacji, z użyciem metody DEM, stosowanego w obszarze obróbki i operowania odpadami. Dostępny jest szeroki zakres zastosowań dla tej metody. Metoda DEM może być użyta do stworzenia symulacji komputerowych jakiegokolwiek procesu transportu specyficznych materiałów odpadowych lub mieszanin odpadów. Tym sposobem możliwe jest określenie jak dany materiał będzie zachowywał się podczas transportu lub na określonych urządzeniach do przechowywania.