Technical potential of energy from biomass of energy crops on uncultivated lands and fallows in Poland was calculated. Altogether the area of uncultivated lands is 134.2 thousand ha and fallows is 63.4 thousand ha. A short characteristics of energy willow Salix viminalis and giant miscanthus Miscanthus giganteus was presented. The amount of energy from energy willow is 3,083 TJ and from giant miscanthus is 3,650 TJ. Giant miscanthus as a plant of photosynthesis cycle C-4 has bigger possibilities of biomass gain, however is it invasive species plant.
PL
Obliczono potencjał techniczny energii z biomasy roślin energetycznych na terenach ugorowanych i nieużytkach w Polsce. Łączna powierzchnia ugorów w Polsce to 134,2 tys. ha, zaś nieużytków 63,4 tys. ha. Przedstawiono krótką charakterystykę wierzby energetycznej Salix viminalis oraz miskanta olbrzymiego Miscanthus giganteus. Ilość energii z wierzby wiciowej, którą można pozyskać w Polsce wynosi 3083 TJ, zaś 3650 TJ w przypadku miskanta olbrzymiego. Miskant jako roślina o cyklu fotosyntetycznym C-4 ma większe możliwości przyrostu masy; jest to jednak gatunek obcy, dość inwazyjny.
One of the methods of collecting polymetallic nodules from the sea floor is a hydraulic system using a single or double vertical pipeline. While mining, collecting pipelines suspended from a mining support vessel (MSV) move together. As a result of both the MSV’s motion with a suspended pipe system and water action (including deep-water currents) a vertical deflection and deformation occur along the pipeline. Simultaneously, stretching and bending tensions emerge along the pipeline. The article presents computer simulation results of vertical deflection and tensions within single and double vertical pipelines with fixed force from the ship’s movement (linear movement at constant speed) and regular force from the waves.
Ze względu na warunki klimatyczne i znaczną odległość od elektrowni węglowych, w województwie warmińsko-mazurskim obserwuje się częste przerwy w dostawach prądu. Jednym z rozwiązań jest budowa biogazowni utylizacyjnych. Obliczono, że potencjał techniczny biogazu utylizacyjnego wynosi 102,9 mln m3 rocznie. Ilość ta pozwoliłaby pokryć ponad 5,5% zapotrzebowania województwa na energię elektryczną oraz 8,2% zapotrzebowania województwa na ciepło. Wykorzystanie biogazu jako paliwa w samochodach osobowych pozwoliłoby na przejechanie w ciągu roku średnio 904 mln km (biometan) bądź 948 mln km (prąd). Rozwój biogazowni utylizacyjnych i zakładów z nimi związanych spowoduje ożywienie gospodarcze regionu, zwiększając liczbę miejsc pracy w innych sektorach gospodarki.
EN
Due to climatic conditions and considerable distance from coal power plants, frequent power outages are observed in the warmińsko-mazurskie voivodeship. One of the solutions is the construction of utilization-biogas plants. It was calculated that the technical potential of utilization-biogas is 102.9 million m3 per year. This amount would cover over 5.5% of the voivodeship's demand for electricity and 8.2% of the Voivodeship's demand for heat. Using biogas as fuel in passenger cars would allow to drive an average of 904 million km (biomethane) or 948 million km (electricity) per year. Development of utilization-biogas plants and associated plants will bring about economic revival in rural areas, increasing the number of jobs in other sectors of the economy.
Przedstawiono stan aktualny, potencjał oraz analizę SWOT biogazowni rolniczych w Polsce. Obecnie pracuje 60 biogazowni rolniczych o łącznej mocy 65 MW. Głównym surowcem dla procesu fermentacji metanowej jest gnojowica. W analizie SWOT przedstawiono mocne i słabe strony energetyki biogazowej, jak również szanse i zagrożenia dalszego jej rozwoju w Polsce. W opisie analizy SWOT zaproponowano rozwiązania problemów pojawiających się w obszarze słabych stron i zagrożeń.
EN
The current state, the potential and the SWOT analysis of agricultural biogas plants in Poland have been presented. Currently, there are 60 agricultural biogas plants operating, of total power of 65 MW. Slurry is the main substrate in the process of methane fermentation. The SWOT analysis shows the strengths and weaknesses of the biogas power sector in Poland as well as the opportunities and threats to its further development in Poland. When discussing the SWOT analysis, solutions to problems arising from weaknesses and threats have been suggested.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badano efektywność usuwania lotnych związków krzemu (LZK) z biogazu wysypiskowego przy wykorzystaniu specjalnie skonstruowanej instalacji kriogenicznej oraz specjalnie dobranego przenośnego absorbera płuczkowego. Efektywność usuwania LZK oznaczano metodą chromatografii gazowej z detektorem mas (GC-MS). Wyniosła ona ponad 97%. Oznaczenia ilościowe i jakościowe LZK prowadzono, wykorzystując aceton jako medium sorpcyjne.
EN
Waste dump biogas (MeH content 54.19%) was purified by cooling down to -50°C , removing H₂O by sorption on anhydrous MgSO₄ and 3-stage absorption of the Si-compds. in Me₂CO. Octamethylcyclotetrasiloxane and decamethylcyclopentasiloxane were the main impurities in the biogas according to the gas chromatog. anal. After 1st stage of absorption, over 99% of the Si compds. were removed from the biogas.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań właściwości sorbentów powstających w procesie odsiarczania spalin metodą półsuchą NID (novel integrated desulfurization). Przeprowadzono analizę podatności zawartego w sorbencie siarczanu(IV) wapnia na utlenianie tlenem z powietrza. Wykonano analizy SEM-EDX oraz ICP-MS w celu określenia zawartości pierwiastków. Analiza SEM-EDX pozwoliła ponadto ocenić kształt i średnice aglomeratów. Uzyskane wyniki wraz z danymi literaturowymi pozwoliły wskazać potencjalne metody zagospodarowania zużytego sorbentu.
EN
Spent CaO sorbent was taken from a com. semi-dry flue gas desulfurization plant and regenerated either by oxidn. with air O₂ under room conditions or by spontaneous air oxidn. during storage outside for 150 days. Every 30 days, samples of the sorbent were taken out from the surface layer and analyzed for elementary compn. (including the heavy metal content). The oxidn. degree of the spent sorbent was not satisfactory for its further use in prodn. of cement or fertilizers.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents SWOT analyses of renewable energy in Wielkopolskie region, Poland. The current state, energy potential and future prospects for the development of renewable energy in the region are presented. The SWOT analysis led to the conclusion that the pace of development of the renewable energy sector in Poland depends largely on: the proposed legislation on renewable energy sources being adopted, legal regulations being made simpler, increased subsidies for development of the sector, introduction of guaranteed certificate prices, and educating the public, investors, developers and decision-makers.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the results of research on autoclaved aerated concrete (AAC) produced according to the manufacturer recipe and modified AAC with the addition of waste from the semi-dry flue gas desulfurization installation. Produced cubes of concrete were analysed using thermogravimetry in a temperature regime of 0–1200°C in order to determine thermal stability. Samples were also tested using X-ray diffractometer to determine the differences in the content of tobermorite 1.1 nm, the compound which is responsible for the mechanical properties of tested concrete.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK ) wyprodukowanego według przepisu producenta oraz zmodyfikowanego ABK z dodatkiem odpadu z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą. Wyprodukowane kostki betonu poddano analizie termicznej w reżimie temperaturowym 0–1200°C w celu określenia stabilności termicznej oraz badaniu dyfraktometrem rentgenowskim w celu określenia różnic w zawartości tobermorytu 1.1 nm, składnika odpowiedzialnego za parametry wytrzymałościowe betonu komórkowego.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The Pasternak elastic foundation model is employed to study the statics and natural frequencies of thick plates in the framework of the finite element method. A new 16-node Mindlin plate element of the Lagrange family and a 32-node zero-thickness interface element representing the response of the foundation are used in the analysis. The plate element avoids ill-conditioned behaviour due to its small thickness. In the case of the eigenvalue analysis, the equation of motion is derived by applying the Hamilton principle involving the variation of the kinetic and potential energy of the plate and foundation. Regarding the plate, the firstorder shear deformation theory is used. By employing the Lobatto numerical integration in which the integration points coincide with the element nodes, we obtain the diagonal form of the mass matrix of the plate. In practice, diagonal mass matrices are often employed due to their very attractive timeintegration schemes in explicit dynamic methods in which the inversion of the effective stiffness matrix as a linear combination of the damping and mass matrices is required. The numerical results of our analysis are verified using thin element based on the classical Kirchhoff theory and 16-node thick plate elements.
W pracy przedstawiono wyniki analizy odpadów z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą ang. Novel Intergrated Desulphurisation (NID). Przeprowadzono kompleksową analizę fizykochemiczną, m.in. wykonano analizy zawartości jonów SO32- i SO42- (w przeliczeniu na 2CaSO3 H2O i CaSO4 2H2O), wilgoci, SiO2 i R2O3 oraz analizy SEM-EDX. Zaprojektowano oryginalną metodę oznaczania siarczanów(IV) przy użyciu titratora potencjometrycznego. Wyznaczono, iż głównym składnikiem obu badanych odpadów był 2CaS3 H2O, a jego zawartość wynosiła dla NID 1 – 41,24±0,63%, dla NID 2 – 45,53±0,33%. Zawartość CaSO4 2H2O, którą wyznaczono metodą wagową, wynosiła dla NID 1 – 8,92±0,12%, dla NID 2 – 8,27±0,08%. Zawartość wilgoci badanych próbek wynosiła około 4%, zawartość SiO2 w granicach 8–10%, a zawartość R2O3 około 1%. Wykazano również, że badane materiały nie są homogeniczne. Na obrazach z elektronowego mikroskopu skaningowego widoczne były nieregularnie występują aglomeraty o średnicy od 30 do 100 μm. Analizy EDX wykazały, iż pierwiastkami wchodzącymi w skład odpadów NID są tlen, siarka, wapń, chlor, krzem, glin, miedź oraz węgiel.
EN
The paper presents results of the analysis of waste from semi-dry flue gas desulphurisation installation called Integrated Novel Desulphurisation (NID). A comprehensive analysis of the physicochemical properties was conducted, including analyzes of the content of ions SO32- and SO42- (relating to 2CaSO3 H2O and CaSO4 2H2O), moisture, SiO2 and R2O3 and SEM-EDX analysis. The original method for the determination of sulphates (IV) using a potentiometric titrator was designed. Determined that the main component of both studied wastes was 2CaSO3 H2O, and its content is for NID 1 – 41,24±0,63%, for NID 2 – 45,53±0,33%. The content of CaSO4 2H2O, which was determined by gravimetric method amounted for the NID 1 – 8,92±0,12%, for the NID 2 – 8,27±0,08%. The moisture content for both tested materials was about 4%, the content of SiO2 was in the range of 8–10%, and R2O3 content was about 1%. It was also shown that the test material is not homogenous. Images from scanning electron microscope showed that in the waste occured irregularly agglomerates with a diameter between 30 and 100 microns. EDX analysis revealed that elements constituted NID wastes are oxygen, sulfur, calcium, chlorine, silicon, aluminum, copper and carbon.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We used the fractal theory based on a single variable Weierstrass–Mandelbrot function to obtain the normal contact stiffness if rough and smooth isotropic surfaces are pressed against each other. Because in the original fractal theory the distribution of contact area is assumed geometrically, we propose the method in which the actual deformation of asperities and a correction due to asperity coupling (interaction) will be taken into account. This correction is equivalent to an increase of the effective separation by a quantity proportional to the nominal pressure and it has a significant effect on contact stiffness at larger normal loads (low separations). The numerical results demonstrate a nonlinear evolution of the contact stiffness with the normal load in particular in the first stage of loading at low squeezing pressures. We have compared the results of the theoretical contact stiffness using the fractal method with the experimental ultrasonic measurements. Experimental results made on real surfaces agree remarkably well with the theoretical predictions.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano możliwości użycia pewnych niestandardowych przestrzennych elementów skończonych 14-, 21-, 28-węzłowych, niedostępnych w bibliotekach komercyjnych systemów MES, które zostaną zastosowane do obliczeń zagadnień kontaktowych, głównie w połączeniach elementów maszyn (połączenia wielowypustowe). Uzyskane wyniki oraz ich graficzną prezentację porównano z wynikami uzyskanymi przy użyciu komercyjnych systemów ABAQUS i ANSYS. Do wizualizacji wyników numerycznych wykorzystano własny pre- i postprocesor graficzny, który zbudowano na podstawie ogólnie dostępnej bibliotek OpenGL.
EN
The paper presents the possibility of using non-standard spatial finite elements with 14-, 21-, 28-nodes, inaccessible in commercial FEM libraries, to numerical analyses of contact problems, mainly in the joints of machine parts (splined joints). Obtained results and their graphical presentation were compared with those obtained with using commercial systems: ABAOUS and ANSYS. In order to visualization the numerical results, own graphical pre- and post-processor, which was built on the basis of generally availably library OpenGL was used.
The method of calculations of a thick plate on the two-parameter layered foundation by the finite element method is presented. The numerical model allows to add a few (number of) foundation layers. The expressions for the element stiffness matrices of the foundation are based on IS-node zero-thickness interface elements. For modeIling of thick plates the 9-node Mindlin element of the Lagrange family is used. The formulation of the problem takes into account the shear deformation of the plate and unilateral contact conditions between plate and foundation. The tensionless character of the foundation is achieved by removing from the global stiffness matrix the appropriate part of foundation stiffness attached to the node being in the separation stage. The advantages of the proposed algorithm are illustrated by numerical examples.
PL
W pracy zaprezentowano obliczenia za pomocą metody elementów skończonych płyty grubej spoczywającej na dwuparametrowym podłożu wielowarstwowym. Model numeryczny pozwala na dodanie dowolnej liczby warstw podłoża. Wyrażenia na obliczenie macierzy sztywności podłoża bazują na wykorzystaniu l8-węzłowego międzypowierzchniowego elementu kontaktowego o zerowej grubości. W celu zamodelowania elementu płyty grubej wykorzystano 9-węzłowy element płytowy z rodziny Lagrange'a zdefiniowany według teorii Mindlina. Sformułowanie uwzględnia zarówno wpływ naprężeń ścinających w płycie jak również warunki kontaktu jednostronnego pomiędzy płytą a podłożem. Warunki kontaktu jednostronnego są zrealizowane przez usunięcie odpowiedniej części macierzy sztywności podłoża, która przypisana jest do węzłów nie będących w kontakcie. Poprawność zaproponowanego algorytmu zilustrowano kilkoma przykładmi numerycznymi.
A numerical analysis of the initially clamped bolt joint subject to the working pressure is presented in the paper. Special, hexahedral 21- and 28-node isoparametric finite elements have been employed to model the contact zone. In this model, one takes into account loading due to the working pressure in the gap between the gasket and the flange arising as an effect of the progressing joint opening, what has not been considered in recent papers. Nonlinear stiffness characteristics of the bolt and the flange with the gasket are developed. Working pressure corresponding to the critical bolt force resulting in the joint leakage (complete opening between the gasket and the flange) is determined. FE computational results are compared with the available experimental results. The numerical results are presented using the authors' own graphical postprocessor.
PL
W pracy przedstawiono numeryczną analizę połączenia kołnierzowego z uszczelką obciążonego zaciskiem wstępnym i ciśnieniem roboczym. W strefie kontaktu pomiędzy uszczelką a kołnierzem zastosowano specjalne przestrzenne 21- i 28-węzłowe izoparametryczne elementy skończone. W modelu obliczeniowym uwzględniono również obciążenie od ciśnienia roboczego panującego w szczelinie pomiędzy uszczelką a kołnierzem w wyniku postępującego otwarcia połączenia, co jest pewną nowością w porównaniu do najnowszych prac opublikowanych z tej tematyki. Sporządzono nieliniowe charakterystyki sztywnościowe śruby i kołnierza z uszczelką. Określono wartość ciśnienia roboczego odpowiadającego sile krytycznej w śrubie powodującego przeciek w połączeniu (całkowite otwarcie pomiędzy uszczelką a kołnierzem). Wyniki obliczeniowe MES porównano z dostępnymi wynikami doświadczalnymi. Wyniki numeryczne zilustrowano przy pomocy własnego postprocesora graficznego.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW