Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model proposal for representing a deep coal mine spatial and functional structure

Iwaszenko S., Kabiesz J.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 4

171--178

EN

Underground coal mining usually requires the development of a set of underground corridors (workings). The workings fulfill many different functions. They are used for transportation, ventilation, dewatering and even escape pathways. The proposition of a formal representation of a working's structure for deep coal mining has been presented. The model was developed as a basis for the software system, support management and operational activities for longwall deep mine. The proposed solution is based on graph formalism along with its matrix representation. However, the idea of matrix representation is enhanced. Not only are the topological properties of workings structure considered, but also information about their functions and spatial characteristic. The object model was designed and implemented based upon the matrix idea.

2

Using GPU acceleration in solving selected kinetic coal gasification models

Iwaszenko S.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2016

|

R. 54, nr 2

14--22 [tekst ang.], 65--73 [tekst pol.]

EN

Coal gasification is recognized as one of clean coal technologies. Though it has been known for a relatively long time, its complexity still challenges scientists all over the world. One of the tools used in the research is simulation. The presented work investigates the capabilities of using GPGPU in modeling coal gasification. The selected set of models is used (volumetric, non-reactive core and Johnson’s). The models as well as numeric solution methods were implemented as a sequential and parallel code. The execution time for both methods was investigated and the speedup for the parallel code determined. The influence of mathematical function call in the GPU code was also checked. The results show that for all models the parallel code gives significant speedup over the serial counterpart, as long as a reasonably large equation set is used. Therefore, using a dedicated GPU code for coal gasification simulations is highly recommended, whenever big systems of ODE have to be solved.

PL

Gazyfikacja węgla uznawana jest za jedną z tzw. czystych technologii węglowych. Chociaż jest znana już względnie długo, jej złożoność wciąż pozostaje wyzwaniem dla naukowców na całym świecie. Jednym z narzędzi używanych w badaniach jest symulacja. W pracy zbadano możliwości użycia GPGPU w modelowaniu gazyfikacji węgla. Użyto wybranego zbioru modeli (objętościowego, rdzenia bezreaktacyjnego i Johnsona). Modele oraz metody rozwiązań numerycznych zaimplementowano, jako kod szeregowy i równoległy. Zbadano czas realizacji obydwu metod oraz określono przyspieszenie kodu równoległego. Sprawdzono również wpływ wywołania funkcji matematycznej w kodzie GPU. Wyniki wskazują, że dla wszystkich modeli kod równoległy powoduje znaczne przyspieszenie obliczeń w stosunku do odpowiednika szeregowego, pod warunkiem, że użyje się wystarczająco dużego zbioru równań. Dlatego zaleca się użycie dedykowanego kodu GPU do symulacji gazyfikacji węgla w każdym przypadku, gdy wymagane jest rozwiązanie dużych systemów ODE.

3

Using Mathematica software for coal gasification simulations – Selected kinetic model application

Iwaszenko S.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 1

21--29

EN

Coal gasification is recognized as a one of promising Clean Coal Technologies. As the process itself is complicated and technologically demanding, it is subject of many research. In the paper a problem of using volumetric, non-reactive core and Johnson model for coal gasification and underground coal gasification is considered. The usage of Mathematica software for models' equations solving and analysis is presented. Coal parameters were estimated for five Polish mines: Piast, Ziemowit, Janina, Szczygłowice and Bobrek. For each coal the models' parameters were determined. The determination of parameters was based on reactivity assessment for 50% char conversion. The calculations show relatively small differences between conversion predicted by volumetric and non reactive core model. More significant differences were observed for Johnson model, but they do not exceeded 10% for final char conversion. The conceptual model for underground coal gasification was presented.

4

Study on the possibilities of treatment of combustion by-products from fluidized bed boilers into a product devoid of free calcium oxide

Łączny J. M., Iwaszenko S., Gogola K., Bajerski A., Janoszek T., Klupa A., Cempa-Balewicz M.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 4

164--172

EN

The purpose of this paper is to examine the possibility of reduction of free calcium oxide content in waste from fluidized bed boilers by treating them with carbon dioxide under various conditions. The primary examination concerning the possibilities of reducing the content of free calcium oxide in waste included carbonation process in a laboratory, taking into account various parameters of the process. The primary examination has been carried out in a fluidized bed reactor, rotary reactor and a ball mill reactor. Depending on the reaction process, the variables in the examined processes included: reaction time, temperature, amount of the catalyst (water), application of an abrasive material. After completion of the process, the treated material was tested with regard to the content of free calcium oxide. Thus, it was possible to determine the most optimal conditions for treatment of combustion products from fluidized bed boilers, that is the conditions which will ensure reduction of the content of free calcium oxide at an appropriate level, under the physical conditions most similar to normal conditions and in the shortest possible time. Keywords

5

Modelling of underground coal gasification process using CFD methods

Wachowicz J., Łączny J. M., Iwaszenko S., Janoszek T., Cempa-Balewicz M.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 3

663--676

EN

The results of model studies involving numerical simulation of underground coal gasification process are presented. For the purpose of the study, the software of computational fluid dynamics (CFD) was selected for simulation of underground coal gasification. Based on the review of the literature, it was decided that ANSYS-Fluent will be used as software for the performance of model studies. The ANSYS-Fluent software was used for numerical calculations in order to identify the distribution of changes In the concentration of syngas components as a function of duration of coal gasification process. The nature of the calculations was predictive. A geometric model has been developed based on construction data of the georeactor used during the researches in Experimental Mine “Barbara” and Coal Mine “Wieczorek” and it was prepared by generating a numerical grid. Data concerning the georeactor power supply method and the parameters maintained during the process used to define the numerical model. Some part of data was supplemented based on the literature sources. The main assumption was to base the simulation of the georeactor operation on a mathematical models describing reactive fluid flow. Components of the process gas and the gasification agent move along the gasification channel and simulate physicochemical phenomena associated with the transfer of mass and energy as well as chemical reactions (together with the energy effect). Chemical reactions of the gasification process are based on a kinetic equation which determines the course of a particular type of equation of chemical coal gasification. The interaction of gas with the surrounding coal layer has also been described as a part of the model. The description concerned the transport of thermal energy. The coal seam and the mass rock are treated as a homogeneous body. Modelling studies assumed the coal gasification process is carried out with the participation of separately oxygen and air as a gasification agent, under the specific conditions of the georeactor operations within the time interval of 100 hours and 305 hours. The results of the numerical solution have been compared with the results of experimental results under in-situ conditions.

PL

Zaprezentowano wyniki badań modelowych polegających na numerycznej symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla. Dla potrzeb realizowanej pracy dokonano wyboru oprogramowania wykorzystywanego do symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla. Na podstawie przeglądu literatury zdecydowano, że oprogramowaniem, za pomocą, którego będą realizowane badania modelowe, będzie oprogramowanie informatyczne ANSYS-Fluent. Za jego pomocą przeprowadzano obliczenia numeryczne z zamiarem zidentyfikowania rozkładu zmian stężenia składników gazu procesowego w funkcji czasu trwania procesu zgazowania węgla. Przeprowadzone obliczenia miały charakter predykcji. W oparciu o dane konstrukcyjne georeaktora stosowanego podczas badań na KD Barbara oraz KWK Wieczorek, opracowano model geometryczny oraz wykonano jego dyskretyzację poprzez wygenerowanie odpowiedniej siatki numerycznej w oparciu, o którą wykonywane są obliczenia. Dane dotyczące sposobu zasilania georeaktora oraz parametrów utrzymywanych podczas procesu wykorzystano do definiowania modelu numerycznego. Część danych została uzupełniona w oparciu o źródła literaturowe. Głównym przyjętym założeniem było oparcie symulacji pracy georeaktora o modele opisujące reaktywny przepływ płynu. Składniki gazu procesowego oraz czynnik zgazowujący przemieszczają się wzdłuż kanału zgazowującego symulując zjawiska fizykochemiczne związane z transportem masy i energii oraz zachodzące reakcje chemiczne (wraz z efektem energetycznym). Chemizm procesu zgazowania oparto o równanie kinetyczne, które determinuje przebieg danego typu równania chemicznego zgazowania węgla. W ramach modelu opisano też interakcję gazu z otaczającą warstwą węgla. Opis ten dotyczył transportu energii cieplnej. Warstwę węgla oraz warstwy geologiczne otaczające georeaktor traktuje się jako ciało jednorodne. Badania modelowe zakładały prowadzenie procesu zgazowania calizny węglowej przy udziale, osobno tlenu i powietrza, jako czynnika zgazowującego, w warunkach ustalonych pracy georeaktora w przedziale czasu 100 godzin i 305 godzin. Uzyskane wyniki rozwiązania numerycznego zestawiono z wynikami badań eksperymentalnych w warunkach in-situ.

6

Symulacyjne badanie procesu ex-situ zgazowania węgla kamiennego wspomagane metodami CFD

Wachowicz J., Łączny M.J., Iwaszenko S., Janoszek T., Cempa-Balewicz M.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 11

70--75

PL

Zaprezentowano wyniki numerycznej symulacji procesu zgazowania węgla z zastosowaniem metod numerycznej mechaniki płynów CFD (z ang. Computational Fluid Dynamics) przy wykorzystaniu narzędzia informatycznego Ansys-Fluent. Badania modelowe zakładały prowadzenie procesu zgazowania masy węglowej przy udziale tlenu, jako czynnika zgazowującego, w stanie ustalonym, tj. między 30 a 48 godziną trwania eksperymentu. Symulacje numeryczne prowadzono z zamiarem identyfikacji rozkładu zmian szukanych składników gazu procesowego. Uzyskane wyniki rozwiązania numerycznego zestawiono z wynikami badań eksperymentalnych prowadzonych w rzeczywistym reaktorze ex-situ.

EN

This paper presents the results of numerical simulation of coal gasification process with the use of computational fluid dynamics (CFD) methods applying the Ansys-Fluent software. Modelling studies assumed the conduction of the coal gasification process with the presence of oxygen as a gasification agent, in a stationary state i.e. between 30 and 48 hour of the experiment. Numerical simulations were developed with the intention of identifying the changes of components of the process gas. The results of the numerical solution were compared with the results of experimental studies.

7

Założenia modelu konceptualnego narażenia pracowników na toksyczne produkty spalania w wyniku pożarów egzogenicznych w kopalniach głębinowych

Wachowicz J., Iwaszenko S., Wypior K., Janoszek T.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 11

3--8

EN

The paper discusses the threat caused by toxic substances created during exogenous fires in underground mines. These substances, referred to as toxic combustion products, are generated in the process of thermal and thermo-oxidative degradation of materials used by mining equipment and within the mining excavation infrastructure. The paper focuses on the materials used in the manufacture of conveyor belts. It discusses the concept of a model describing the creation of toxic combustion products, their transport within the excavations and employee exposure to these substances. The application of kinetic models for the description of the toxic substances emission process has been proposed, as well as the implementation of numerical fluid mechanics as a basis for the propagation forecasting of these substances within mining excavations. It has been assumed that the assessment principle of the health-related consequences for mining employees will be the absorbed dose of a toxic substance, determined on the basis of its predicted concentration value in air. The developed and presented conceptual model will be employed as a starting point for the creation of a complete mathematical model of a mine.

PL

W artykule przedstawiono ideę szacowania narażenia pracowników kopalń głębinowych na toksyczne produkty spalania. Substancje te powstają podczas pożarów egzogenicznych, obejmujących elementy wyposażenia technicznego wyrobisk. W pracy skupiono uwagę na taśmach przenośnikowych. Zaproponowany model obejmuje trzy powiązane ze sobą grupy zjawisk: uwalnianie toksycznych produktów spalania, ich transport w sieci wyrobisk oraz wpływ na organizm ludzki. W artykule zaprezentowano sposób opisu modelowego dla każdej z grup, jak też sposób ich wzajemnego powiązania w model całego rozważanego zjawiska. Wskazano również użyteczność badań TGA do wyznaczania parametrów kinetycznych występujących w zaproponowanym modelu.

8

Zastosowanie pakietu FLUENT do symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla : koncepcja metody

Wachowicz J., Łączny M.J., Iwaszenko S., Janoszek T., Cempa-Balewicz M.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 2

64--71

PL

W artykule omówiono koncepcję zastosowania numerycznej mechaniki płynów (CFD) do modelowania podziemnego zgazowania węgla. W tym celu opracowano model numeryczny georeaktora przy użyciu oprogramowania Ansys-Fluent. W symulacji ujęto następujące składowe: odwzorowanie geometrii i modelowanie obszaru dyskretyzacji, modelowanie przepływu czynnika zgazowującego, modelowanie turbulencji, modelowanie wymiany ciepła, modelowanie reakcji zgazowania, modelowanie ośrodka porowatego. Rozpatrzono dwa przypadki geometrii reaktora: z kanałem prostym „I” oraz z kanałem w kształcie litery „ V”. W wyniku przeprowadzonych symulacji otrzymano rozkład zmian stężenia podstawowych produktów zgazowania (CH4, H2, CO2, CO) na wylocie z reaktora w funkcji czasu trwania procesu.

EN

This article presents the idea of application of the computational fluid dynamics (CFD) for the underground coal gasification process modeling. Consequently, a numerical model of the georeactor by use of Ansys-Fluent software was developed. The following components of the model were considered: representation of geometry, modeling of the discretization area, modeling of the gasification medium flow, modeling of turbulence, modeling of heat exchange, modeling of gasification reaction, modeling of porous medium. Two cases of the reactor’s geometry were examined: straight channel ‘I’ and V-shaped channel. The simulations allowed to determine the distribution of changes in the concentration of the basic products of gasification (CH4, H2, CO2, CO) in the outlet of the reactor in time function.

9

Założenia do analizy ryzyka wystąpienia pożaru podziemnego z udziałem taśm przenośnikowych w kopalniach głębinowych

Wachowicz J., Iwaszenko S., Wypior K., Janoszek T.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 5

113--122

PL

Artykuł stanowi omówienie założeń do analizy ryzyka narażenia na produkty pochodzące termicznego rozkładu substancji organicznych w warunkach pożaru podziemnego z udziałem taśm przenośnikowych. Dokonano przeglądu pozycji literaturowych traktujących o pożarach egzogenicznych, w tym o wpływie procesu przewietrzania wyrobisk górniczych oraz ich geometrii na ruch ciepła i masy jako czynników przydatnych do oceny ryzyka narażenia na toksyczne produkty spalania (TPS) podczas pożarów egzogenicznych. Przedstawiono wyniki badań głównych składników gazu pożarowego wybranych próbek materiałów, z których obecnie wykonywane są taśmy przenośnikowe. Ustalono możliwy scenariusz oraz mechanizm narażenia ludzi przebywających w strefie pożaru, które mogą stanowić założenie do metody oceny ryzyka na produkty rozkładu termicznego TPS. Przeanalizowano rolę metod numerycznego modelowania CFD w prognozowaniu procesu przenoszenia produktów TPS w warunkach zaistniałego pożaru egzogenicznego w sieci wentylacyjnej kopalni głębinowej. Dokonano przeglądu prac uwzględniających informacje o wykorzystaniu, do analizy wspomnianych czynników, modelowania zagrożenia pożarowego w wyrobiskach górniczych, z wykorzystaniem metody numerycznej CFD.

EN

This article presents a discussion of the assumptions for the analysis of risk of exposure to toxic products of combustion (POC) under the conditions of underground fire. The authors made a review of the subject literature, including the impact of ventilation process of mine workings and their geometry, movement of heat and mass transfer as factors that are relevant for the assessment of the exposure risk to toxic products of combustion during the exogenous fire. The test results of the major components of the POC were presented. The possible scenario and the mechanism of human exposure were developed, which can be an assumption for the methods of risk assessment. The role of CFD numerical modelling methods in predicting the transfer process of the POC under the conditions of exogenous fire was analyzed.

10

Prognozowanie zagrożeń toksycznymi produktami spalania w pożarach taśm przenośnikowych w wyrobiskach górniczych

Wachowicz J., Iwaszenko S., Wypior K., Janoszek T.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 6

51--61

PL

W pracy przedstawiono wybraną metodę prognozowania narażenia pracowników kopalni na toksyczne produkty spalania (TPS). Podstawą wykonania prognozy jest zastosowanie narzędzi informatycznych w postaci modelu numerycznego wykorzystującego numeryczną mechanikę płynów CFD (z ang. Computational Fluid Dynamics). Scharakteryzowano również metody badania produktów gazowych powstających podczas rozkładu termicznego (termooksydacji) próbek taśm przenośnikowych. Otrzymane wyniki oraz ich analiza pozwoli na opracowanie metody prognozowania narażenia na emisję toksycznych produktów termooksydacji. Zaproponowano sposób rozwiązania problemu składający się z utworzenia modelu numerycznego geometrii wyrobiska (model przestrzenny). Numeryczny model geometrii układu wyrobisk kopalni objętych analizą stanowi w istocie przedstawienie przestrzeni objętej wyrobiskami w dyskretnej, numerycznej postaci. Stanowi podstawową informację wejściową do modelu numerycznego CFD (zwanego w opracowaniu modelem numerycznym) opracowanego jako narzędzie obliczeniowe wspomagające wykonanie prognozy. Do modelu tego potrzebne są wyznaczane w oparciu o obowiązujące metody badania palności parametry opisujące rozkład materiału taśmy. Wyznaczone w oparciu o opracowany model numeryczny CFD zmienne w czasie pola stężeń toksycznych produktów spalania będzie stanowić podstawę do oceny narażenia pracownika. Opracowane narzędzia składają się na kompletny model numeryczny służący do prognozowania narażenia na toksyczne produkty spalania, a przedstawiony opis postępowania stanowi trzon metodyki wyznaczania narażenia na toksyczne produkty spalania w podziemiach kopalń.

EN

This paper presents a method of forecasting the exposure of miners to toxic products of combustion (POC). The forecast is of gaseous products released during thermo oxidation of samples of the conveyor belts were characterized. The analysis of the results may allow to develop a method of forecasting the exposure to toxic products of combustion. A solution to the problem on the basis of a numerical model of the excavation was proposed. Numerical model of the geometry of mine workings is a representation of the space covered by the excavations in a discrete, numerical form. It is a basic input information for the CFD numerical model developed as a tool to support the execution of computational forecasts. Parameters determined on the basis of the existing test methods describing thermal decomposition of conveyor belts are necessary. The time-varying fields of toxic concentrations of POC determined on the basis of the solution of numerical model will be essential for the assessment of the workers’ exposure. The developed tools are components of the complete numerical model which is applied to predict the exposure of workers to toxic POC while the presented procedure is the core of this methodology and allows to determine the exposure to toxic products of combustion in underground coal mines.

11

Proces pirolizy węgla w technologii podziemnego zgazowania węgla (PZW)

Urych B., Kabiesz J., Iwaszenko S.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 12

42--50

PL

Podziemne zgazowanie węgla (PZW) jest kontrolowanym procesem konwersji surowca, jakim jest węgiel zalegający w pokładzie, na gaz syntezowy. Jednym z zagadnień efektywności energetycznej zgazowania jest optymalizacja zachodzących w jego trakcie procesów chemicznych, do których należy piroliza węgla. W artykule omówiono proces odgazowania calizny węgla i jego produkty. Scharakteryzowano również wpływ typu węgla i parametrów prowadzenia procesu zgazowania węgla na ilość i skład chemiczny gazu pirolitycznego. Rozpoznanie istoty procesu odgazowania w technologii PZW pozwoli w przyszłości na jego matematyczny opis, istotny z punktu widzenia zastosowań praktycznych w inżynierii chemicznej i procesowej.

EN

Underground Coal Gasification (UCG) is a controlled process which converts coal from the seam into syngas. Gasification efficiency depends on the optimization of chemical processes, including coal pyrolysis. This paper discusses the process of coal seam devolatilization and its products. It also presents the impact of coal type and process parameters on the amount and chemical composition of the pyrolysis gas. Identification of the coal devolatilization process in UCG technology will allow to produce a mathematical description in the future. This description may be a useful tool designed for practical applications in chemical and processing engineering.

12

Czynniki wpływające na skład chemiczny i wartość opałową gazu uzyskiwanego w procesie podziemnego zgazowania węgla

Żogała A., Kabiesz J., Iwaszenko S.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 6

89--95

PL

Gaz wytwarzany w procesie PZW może mieć wiele zastosowań pod warunkiem, że zostaną spełnione wymagania dotyczące jego parametrów – składu chemicznego i wartości opałowej. Proces powinien być prowadzony w taki sposób, by w efekcie końcowym uzyskać gaz o jak największej zawartości składników palnych – CO, H2 oraz CH4, przy jak najmniejszej zawartości tzw. balastu. Ostateczny skład gazu syntezowego jest wypadkową wielu różnych parametrów złoża, paliwa a przede wszystkim samego procesu. W artykule scharakteryzowano efekt oddziaływań różnych czynników zgazowujących, temperatury i ciśnienia na końcowy rezultat procesu zgazowania. Omówiono wpływ składu chemicznego paliwa na możliwość wytworzenia dodatkowych komponentów gazu (jak związki S i N). Pokazano ponadto, jak na wartość opałową wytwarzanego gazu wpływają parametry złoża, które należy brać pod uwagę podczas projektowania georeaktora. Zaakcentowano także sensowność prowadzenia obliczeń modelowych w celu ułatwienia optymalizacji procesu.

EN

Syngas from underground coal gasification can have many applications in the future providing that the requirements of its parameters – chemical composition and heat value are met. The process should be performed in a way which allows to obtain the highest amount of combustible compounds – CO, H2, CH4 and the lowest amount of non-combustible components in the resulting gas. The final composition of syngas depends on many parameters of coal bed, fuel and, above all, the process itself. This paper presents the influence of different gasifying agents, temperature and pressure on the final result of gasification process. The impact of fuel chemical composition on the possibility of generation additional substances (like nitrogen and sulphur components) was described as well. The influence of coal bed parameters (which should also be taken into account during the development of underground gasification coal reactor) on heat value was described. It was shown that modelling calculations are crucial to simplify the optimization of the process.

13

Equilibrium model of steam gasification of coal

Cempa-Balewicz M., Łączny M. J., Smoliński A., Iwaszenko S.

Journal of Sustainable Mining

|

2013

|

Vol. 12, iss. 2

21--28

EN

Coal gasification is a complex process of parallel-consecutive chemical reactions at high temperature between the organic part of coal matter and the gasifying agent. The following two approaches are applied in modelling the coal gasification process: equilibrium and kinetic. The methods of determining the thermodynamic equilibrium can be divided into two groups: stoichiometric and nonstoichiometric methods. This article presents the equilibrium model of the steam gasification of coal developed for a laboratory experiment (Smoliński 2008, 2011). The scope of this paper includes the development of the concept concerning the division of the reaction system into two zones, where the result of one of the stages constitutes the input data for the subsequent stage. The composition of the gas mixture has been evaluated on the basis of the fundamental physical and chemical rights. The estimated content of the gases in the mixture correlate with the results of the experiment.

PL

Zgazowanie węgla to złożony proces następczo-równoległych reakcji chemicznych zachodzących w podwyższonej temperaturze między częścią organiczną substancji węglowej a czynnikiem zgazowującym. W modelowaniu procesu zgazowania węgla stosowane są dwa podejścia: równowagowe i kinetyczne. Metody wyznaczania równowagi termodynamicznej można podzielić na dwie grupy: metody stechiometryczne oraz metody niestechiometryczne. W artykule zaprezentowano model równowagowy procesu zgazowania węgla parą wodną opracowany dla eksperymentu przeprowadzonego w skali laboratoryjnej (Smoliński 2008, 2011). W pracy rozwinięto koncepcję podziału układu reakcyjnego na dwie strefy, w których wynik jednego z etapów stanowi dane wejściowe do kolejnego. W oparciu o podstawowe prawa fizykochemiczne oszacowano skład mieszaniny gazów. Obliczona zawartość gazów w mieszaninie pozostaje w dobrej korelacji z wynikami eksperymentu.

14

Próba zastosowania reaktora ze złożem stałym do oceny punktu inicjacji zapłonu obiektów formowanych z odpadów powęglowych

Gogola K., Iwaszenko S., Smoliński A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2012

|

nr 1

35-46

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań podatności na samozapłon dla materiału zgromadzonego z wybranych obiektów uformowanych z odpadów powęglowych. Badania przeprowadzone z próbek pobranych w obiektach: "Waleska" kopalnia "Bolesław Śmiały", "Wrzosy" kopalnia "Rydułtowy-Anna", "Szyby Zachodnie" kopalnia "Jas-Mos", hałda przy ul. Bielszowickiej w Zabrzu i hałda "Ruda" w Zabrzu-Biskupicach, polegały na podgrzaniu próbek do wybranej, na podstawie przeprowadzonych badań wstępnych, temperatury początkowej, a następnie obserwowaniu samoistnego jej wzrostu. Do reaktora wprowadzono mieszaninę O2 i N2, której skład odpowiadał składowi powietrza. W gazach wylotowych mierzono zawartość CO, CO2, H2 i O2. Przedstawiono interpretację uzyskanych wyników pomiarów oraz zaproponowano koncepcję trzyetapowego opisu rozwoju pożaru na obiekcie z odpadów powęglowych. Badania przeprowadzono w ramach projektu POIG 1.3 pt. "System zarządzania likwidacją emisji CO2 ze zwałowisk odpadów powęglowych".

EN

In the work the results of investigations into the susceptibility to spontaneous ignition for the material collected from selected objects formed from coal wastes were presented. The investigations carried out from samples taken at the objects: "Waleska" - "Bolesław Śmiały" colliery, "Wrzosy" - "Rydułtowy-Anna" colliery, "Szyby Zachodnie" - "Jas-Mos" colliery, dump in the Bielszowicka street in Zabrze and "Ruda" dump in Zabrze-Biskupice, consisted in preheating of samples to the initial temperature, selected on the basis of performed preliminary tests, and next in the observation of its autonomous growth. Into the reactor the mixture of O2 and N2 has been introduced, the composition of which corresponded with the composition of air. In the outlet gases the content of CO, CO2, H2, and O2. was measured. The interpretation of obtained measurement results was presented and the conception of three-stage description of fire development at the object from coal wastes has been proposed. The investigations were carried out in the framework of the POIG 1.3 project entitled "Management system of liquidation of CO2 emissions from coal waste dumps".

15

Coal analyzer - modelowanie procesu wzbogacania węgla w osadzarce

Michalak M., Iwaszenko S., Wierzchowski K.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2012

|

R. 50, nr 9

18--22

PL

W artykule przedstawiono założenia modelowania oraz opracowane na ich podstawie oprogramowanie służące do symulacji pracy osadzarki. Danymi wejściowymi do oprogramowania są dane z analizy densymetrycznej nadawy oraz parametry pracy urządzenia — jako rezultat wyznaczane są charakterystyki ilościowe i jakościowe uzyskiwanych produktów. Przedstawiono model matematyczny zaimplementowany w programie oraz opisano udostępniane przez oprogramowanie funkcje.

EN

Assumptions of coal washing jig modelling and software to simulate the jig operation have been presented in the paper. As the input data the software requires the densimetric characteristic of the feed and the jig operation parameters. As the result the quantitative and the qualitative characteristics of the product have been determined. The mathematical model of modelling implemented in the program has been presented and the available functions of software have been described.

16

Tworzenie interfejsu użytkownika na podstawie szablonu MiSS Framework

Kabiesz J., Michalak M., Iwaszenko S.

Studia Informatica

|

2011

|

Vol. 32, nr 2B

387-401

PL

Artykuł przedstawia rozwiązanie pozwalające na sprawne tworzenie zaawansowanych aplikacji okienkowych, opartych na komunikujących się ze sobą modułach. W ramach szablonu zdefiniowano zarówno mechanizm komunikacji w obrębie aplikacji, jak i pomiędzy różnymi aplikacjami. Opisano zarówno stosowane mechanizmy, jak i proces tworzenia aplikacji z wykorzystaniem frameworku. Artykuł kończy przykład zastosowania MiSS Framework do stworzenia prostej, okienkowej aplikacji bazodanowej.

EN

This article describes a framework for window applications built from modules that communicate each other. With this framework the communication within the application and between application is possible. The description of used mechanisms and application development is also the part of the article. It ends with the example of the window application created on the basis of the MiSS Framework.

17

System wspomagający ocenę emisji CO2 ze zwałowisk odpadów powęglowych

Łączny J., Iwaszenko S., Michalak M.

Studia Informatica

|

2011

|

Vol. 32, nr 2B

373-385

PL

Artykuł opisuje aplikację bazodanową – część systemu COOL's – która zajmuje się akwizycją, przechowywaniem i udostępnianiem informacji o stanie zwałowisk odpadów powęglowych. Podczas implementacji wspomnianych modułów zastosowano ciekawe i możliwe do adaptacji rozwiązania związane z pobieraniem danych z urządzeń pomiarowych oraz przechowywaniem ich w uniwersalnej strukturze bazy danych.

EN

This article show the database application – part of the system COOL's – that collects, stores and publishes the data about the state of coal waste dumps. This application implements the adaptive and scalable model of acquisition of data from different devices. Also the universal model of different type/domain/unit values representation is in the database.

18

Model tests of the coal gasification process

Wachowicz J., Janoszek T., Iwaszenko S.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 2

249-262

EN

Simulations of phenomena occurring in coal gasification play essential role in designing technical installations intended for that process. The model tests are helpful in determination of optimum process conditions and in obtaining output gas with required characteristics. Better understanding of coal gasification, along with crucial, physicochemical processes influencing parameters determination of its mathematical model, settles the basis for entire process control. In the article the mathematical description of the coal gasification process in the ex situ gasification reactor is presented. The equations of the model were formulated on the energy balance basis, considered for the divided into two areas reaction space. The input quantities of the considered model were the mass streams and temperature of gases used as the gasification agents (oxygen and water vapour). The proposed model allows to determine the concentrations of basic gasification products (H2, CO, CO2, CH4) and temperature in the gasification channel. The results of research and development work carried out in the framework of the HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) project were used for the developed mathematical model validation.

PL

W projektowaniu instalacji technicznych, przeznaczonych do prowadzenia zagazowania węgla, istotną rolę pełnią prace związane z symulacją zjawisk zachodzących podczas tego procesu. Badania modelowe pomagają w ustaleniu optymalnych warunków procesu oraz uzyskaniu gazu o wymaganej charakterystyce. Poznanie przebiegu procesu zgazowania węgla i określenie parametrów modelu matematycznego, mających wpływ na przebieg zachodzących procesów fizykochemicznych, dają podstawę do sterowania całym procesem. W niniejszym artykule przedstawiono opis matematyczny przebiegu procesu zgazowania węgla w gazoreaktorze ex situ. Równania modelu sformułowane zostały w oparciu o bilans energii, rozważany dla podzielonej na dwa obszary przestrzeni reakcyjnej. Wielkościami wejściowymi rozważanego modelu były strumienie masy oraz temperatury gazów używanych jako czynnik zgazowujący (tlen i para wodna). Zaproponowany model pozwala na wyznaczenie na ich podstawie stężeń podstawowych produktów zgazowania (H2, CO, CO2, CH4) oraz temperatury w kanale zgazowującym. Do weryfikacji adekwatności opracowanego modelu matematycznego posłużyły wyniki prac badawczo-rozwojowych, realizowanych w rama projektu HUGE (ang. Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe).

19

System zarządzania zagrożeniem pożarowym na składowiskach odpadów powęglowych

Łączny M., Iwaszenko S., Długosz J.

Wiadomości Górnicze

|

2009

|

Vol. 60, nr 12

735-742

PL

W artykule przedstawiono koncepcję systemu informatycznego integrującego teoretyczne podstawy predykcji zdarzeń związanych z powstawaniem i eskalacją pożarów na składowiskach odpadów powęglowych z wynikami praktycznych zastosowań w sposób, który umożliwi dobór technologii łączącej w sobie różnego rodzaju techniki profilaktyki i gaszenia, zwiększając tym samym skuteczność działań. Nowością prezentowanej koncepcji jest także powiązanie prewencji gaśniczej z procesami odzyskiwania po likwidacji zagrożenia i wprowadzania tych terenów w obieg gospodarczo-przyrodniczy. Służy temu określenie przyszłych funkcji składowiska.

EN

The article presents the concept of an information system that integrates the theoretical basis for predicting of events related to the initiation and escala.tion of fires at mine waste heap sting in a landfill colliery spoils with the results of practical applications in a way that will allow the selection of technologies combining various techniques of prevention measures and extinguishing, thereby increasing the efficiency of operation. Novelty of the presented concept consists also in the linkage of fire preventing measures with the recovery process after the hazard's liquidation and introduction of those areas in the natural-economic cycle. Determination of the future functions of the storages area serves the aforementioned purpose.

20

Badanie możliwości i likwidacji punktowych źródeł zanieczyszczeń wód podziemnych węglowodorami chlorowanymi

Iwaszenko S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2009

|

nr 3

35-52

PL

W publikacji została poruszona tematyka likwidacji wtórnych źródeł zanieczyszczeń wód podziemnych węglowodorami chlorowanymi, przy wykorzystaniu metody bioremediacji w warunkach beztlenowych. Przedstawiono model matematyczny procesu bioremediacji z wykorzystaniem kinetyki Michaeli-sa-Menten, Monoda oraz kinetyki drugiego rzędu. Dokonano identyfikacji parametrów występujących w równaniach na podstawie zgromadzonych danych doświadczalnych. Wykonano symulacje dla różnych warunków procesu bioremediacji i przeanalizowano uzyskane wyniki.

EN

The article raises an issue of liquidation of secondary sources of underground waters contamination, using bioremediation method in oxygen-free conditions. A mathematical model of bioremediation process was presented with the use of Michaelis-Menten kinetics, Monod's but also kinetics of second-order. Identification of parameters occurring in equations was done on the basis of collected research data. Simulations for various bioremediation process conditions were made and the received results were analyzed.