Znaleziono wyników: 12
Liczba wyników na stronie
Wyniki wyszukiwania
particular importance during the combustion in the fluidized bed conditions where in the opinions of many authors, it is one of the sources of generating the loss of incomplete combustion. An analysis of the change of mechanical properties on the basis of three parameters i.e. compression strength, Vickers hardness and fracture toughness was carried out. Steam coal type 31.2 from Sobieski mine commonly applied in pulverized boilers as well as in fluidized boilers was chosen for the purposes of research. The research was carried out using specially prepared cubical coal particles with measurements of 15 x 15 mm. Analysis was run on raw coal and for all combustion phases also, i.e. after heating and drying, after devolatilization and volatile combustion and during char combustion. The results obtained clearly pointed towards the weakness of the coal structure along with the combustion process. The biggest weakness of the coal structure was noted after volatile combustion at the moment of the ignition of char. The measured values of hardness and fracture toughness can be used to model the mass loss of coal particles in the conditions of the fluidized bed particularly in the upper dilute zone.
znaczenie podczas spalania w warunkach warstwy fluidalnej, gdzie w opinii wielu autorów jest jednym ze źródeł generowania straty niecałkowitego spalania. Analizy zmian mechanicznej wytrzymałości dokonano na podstawie trzech parametrów, tj. statycznej próby ściskania, twardości Vickersa oraz odporności na pękanie. Do badań wybrano węgiel energetyczny typu 31.2 z kopalni Sobieski powszechnie stosowany zarówno w paleniskach pyłowych jak i fluidyzacyjnych. Badania prowadzono na spreparowanych sześciennych ziarnach o wymiarach 15 x 15 mm. Analizę przeprowadzono dla węgla surowego oraz we wszystkich fazach jego spalania, tj. w procesie nagrzewania po wydzieleniu wilgoci, po wypaleniu części lotnych oraz w trakcie spalania karbonizatu. Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują na osłabianie struktury węgla wraz z przebiegającym procesem spalania. Zauważono największe osłabienie struktury po wypaleniu części lotnych w momencie zapłonu karbonizatu. Otrzymane wartości twardości oraz odporności na pękanie mogą zostać wykorzystane do modelowania procesu ubytku masy ziarna w warunkach warstwy fluidalnej szczególnie w jej górnym rozrzedzonym obszarze.
przepływie dwufazowym modeluje warunki spalania panujące w górnej strefie komory paleniskowej kotła fluidyzacyjnego. Badania ubytku masy paliw stałych prowadzono na stanowisku laboratoryjnym o mocy 10 kW wykorzystując wagę tensometryczną, na której umieszczano pojedyncze ziarno węgla wybranego typu o średnicy zastępczej 10 mm. Proces spalania prowadzono w następujących atmosferach utleniających: powietrze, 21% tlenu + 79% dwutlenku węgla, 30% tlenu + 70% dwutlenku węgla, 40% tlenu + 60% dwutlenku węgla. Zauważono, że zmiana koncentracji utleniacza ma bardzo istotny wpływ na rejestrowany ubytek masy we wszystkich etapach spalania tj. podczas nagrzewania, wydzielania i spalania części lotnych oraz spalania karbonizatu. Jednak największą zmianę intensywności ubytku masy rejestrowano od momentu zapłonu karbonizatu. Wskazuje to na silną korelację procesu erozji zachodzącego w wyniku kolizji ziaren materiału inertnego z płonącym ziarnem karbonizatu węgla a osłabianiem się powierzchni karbonizaru w wyniku jego spalania. W pierwszych etapach spalania, gdzie własności mechaniczne węgla są zbliżone do węgla surowego rola procesu erozji jest pomijalnie mała [1]. Od chwili zapłonu karbonizatu gwałtownie osłabia się struktura powierzchni, dlatego następuje wzrost roli procesu erozji w procesie ubytku masy ziarna. Przykładowo zmiana koncentracji tlenu z 21% do 40% powodowała skrócenie całkowitego ubytku masy przy tym samym natężeniu strumienia materiału inertnego Gs = 5,0 kg/m2s o blisko 60%. W tych warunkach intensywność ubytku masy jest zbliżona do obserwowanej podczas spalania części lotnych. Badania uzupełniono zdjęciami intensywności spalania ziaren węgli we wszystkich fazach spalania oraz stężeniach utleniacza.
of mass loss was carried out using the test stand 10kW and extensometer branch scale on which a single 10mm coal particle was placed. The combustion process was conducted in the atmosphere of the ambient air and following mixtures of oxygen and carbon dioxide: O2/CO 2 - 21/79, 30/70, 40/60%. Significant influence of the concentration of a oxidizer recorded mass loss in the all stages of combustion was observed. But the biggest change of intensity mass loss from the moment of char ignition was registered. This fact points at the strong correlation between erosion process and intensity of char combustion. In the first stages of combustion mechanical properties of coal are similar to properties of raw coal [1] therefore the role of erosion process is negligible. From the char ignition the surface structure of char suddenly decrease. The change of the concentration of oxygen from 21 to 40% shortens time of overall mass loss of coal particle by the same mass rate flow of inert material Gs = 5.0 kg/m2s even 60%.
obu przypadkach jednakowa i wynosiła 850o C. Badania struktury węgla przeprowadzono na specjalnie do tego celu spreparowanych sześciennych próbkach o wymiarach 15x15mm. Zmianę własności mechanicznych przeanalizowano w oparciu o trzy parametry: wytrzymałość na ściskanie, twardości Vickersa oraz współczynnik kruchości. Uzyskane w trakcie badań wyniki wskazują zmianę wszystkich przyjętych w analizie parametrów wytrzymałościowych. Świadczą one bez wątpienia o stopniowym osłabianiu struktury węgla zarówno wewnątrz jego objętości jak również na jego powierzchni. W każdej fazie spalania ziarno w wyniku złożonych procesów fizyko chemicznych charakteryzuje się innymi parametrami wytrzymałościowymi. Najbardziej wyraźną zmianę obserwuje się w okresie końca spalania części lotnych wraz z początkiem zapłonu karbonizatu. Kluczowym zjawiskiem warunkującym mechaniczny ubytek masy wydaje się być zapłon karbonizatu. Zauważono korelację pomiędzy intensywnością spalania karbonizatu a mechanicznym ubytkiem masy w wyniku proces erozji. Wzrost koncentracji utleniacza powoduje wzrost ubytku masy zarówno w wyniku reakcji chemicznych jak i mechanicznego rozdrabniania. Badania struktury powierzchni przeprowadzono dodatkowo za pomocą mikroskopu sił atomowych. Otrzymane obrazy ukazują ewolucję powierzchni zachodzącą podczas spalania węgla w otoczeniu swobodnym oraz w dwufazowym przepływie materiału inertnego.
cubic coal particles was conducted. The change of mechanical properties on the basis of three parameters was analyzed: compression strength, Vickers hardness and fracture toughness. The results obtained clearly pointed towards the weakness of the coal structure along with the combustion process. In all the phases of coal particles as a result of the complex physical chemical processes there are different strength parameters characterized. The biggest weakness of the coal structure was noted after volatile combustion at the moment of the ignition of char. Thus, the key phenomenon causing the weakness of the coal structure seems to be the process of internal and first and foremost, external char combustion. The research was completed the analysis of the surface by means of microscope of atomic force. The obtained pictures show the surface evolution and the change of during coal combustion in the ambient of air and two phase flow.
4
kwarcowego. Uzyskiwane poprzez ręczne szlifowanie rzeczywiste ziarna węgla miały kształt sferyczny i średnicę 10mm. Ubytek masy ziarna był rejestrowany za pomocą wagi tensometrycznej. Zastosowany układ pomiarowy umożliwił śledzenie ubytku masy wynikającego ze spalania jak i procesu powierzchniowej erozji badanego nieruchomego ziarna kontaktującego się z rozpędzonymi grawitacyjnie ziarnami materiału inertnego. Wyniki eksperymentu porównano z wynikami wygenerowanymi przez model numeryczny, w którym ubytek masy ziarna węgla przedstawiono jako superpozycję dwóch oddzielnych procesów: spalania oraz erozji. Otrzymane rezultaty wykazały dobrą zgodność, co daje nadzieje na możliwość zastosowania modelu w modelowaniu rzeczywistych warunków panujących w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej szczególnie w jej strefie rozrzedzonej.
burned in a flow of heated sand. During the course of this test manually polished spherical particles chosen from arbitrary real coal particles were used whose diameter amounted to 10 mm. The mass loss of burning particles was recorded with a tensometric branch scale. The measuring equipment applied enabled the observation of the mass loss both as a result of combustion and erosion resulting from the contact of inert material accelerated particles with the upper surface of the motionless particle being tested. The results of the experiment were compared with the results of numerical simulation, where for the first time the mass loss of a coal particle was presented as the superposition of two separate processes i.e. combustion and surface erosion. The values obtained indicated a good level of conformity which may illustrate the possibility of applying this model in real conditions.
konwektorowym. W drugiej części przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą Runge-Kutta IV rzędu w celu wyznaczenia prędkości opadania cząsteczek pyłu.
of research carried out up to now it is well known that the process of erosion plays a significant role in the process of burning coal by changing its mechanism, as well as generating additional loss of mass. The aim of this research is to define the impact of the basic parameters of coal, i.e.: volatile matter, fixed carbon, ash content, carbon content and additionally the Hardgrove grindability index on the erosive loss of mass of the burnt particles. The combustion process in a two-phase flow of inert material modelling the conditions of fast fluidization in the dilute upper zone of the combustion chamber has been carried out. Clear correlation of mass loss of the tested particles with chemical composition of coal especially with volatile matter and ash content have been observed. The impact of the Hardgrove grindability index on the process under analysis was not however noted.
paleniskowej kotła fluidalnego. W opinii wielu autorów (Basu, 1999; Chirone et al., 1991) proces erozji wynikający z kontaktu ziaren paliwa z ziarnami materiału inertnego odpowiedzialny jest za generowanie drobnych ziaren paliwa mniejszych od 100 mm. Jeżeli ziarna te generowane są w górnej strefie kotła, gdzie panuje deficyt tlenowy to w istotny sposób mogą podnosić one stratę niecałkowitego spalania. Zamieszczone w pracy wyniki badań nie potwierdzają tej powszechnej tezy. Wskazują one, iż proces rozdrabniania w wyniku erozji w warunkach utleniających przyczynia się wprawdzie do zwiększonego ubytku masy ziarna węgla jednak za przyspieszony ubytek masy ziarna podczas spalania odpowiada przede wszystkim proces usuwania popiołu z powierzchni reakcyjnej ziarna paliwa. Natomiast w warunkach deficytu tlenowego rozdrabnianie ziarna w wyniku procesu erozji jest pomijalnie małe.
wejściowych i wyjściowych, odfiltrowanie trendu i uproszczenie modelowanej zależności. W części eksperymentalnej model przetestowano w prognozach dla wybranych państw europejskich.
simplification of the modeled relationship. In the experimental part of the work the model was tested in forecasting for selected European countries.
intensywności erozji: prędkości powietrza fluidyzującego, koncentracji materiału sypkiego, współczynnika kształtu (p, wielkości ziarna oraz czasu rezydencji ziarna w warstwie. Inspiracją badań była konieczność wyjaśnienia znaczącej roli erozji ziaren w przebiegu procesu spalania, a także procesu wiązania związków siarki.
within the range from 0.75 to 2.5 m/s and the concentration has been tested. The concentration measure assumed in the present paper was the high of the freely occurred fluidal layer. Moreover, the influence of the time of the presence of the grain in the layer and its size on the mechanism and the intensity of the erosion process has been analyzed.
oscillatory heat fluxes. Temperature variance was treated as a measure of intensity of heat transport while heat fluxes described spatial characteristics of the heat transfer processes. Analysis of transport equations of the above quantities should explain the physics of heat transfer realised in the presence of coherent structures.
koherentnych stymulowanych polem akustycznym. Przyjęto, że parametrami, przy pomocy których można w sposób jakościowy i ilościowy opisać zachodzące w przepływie procesy są wariancja temperatury i oscylacyjne strumienie ciepła. Wariancja temperatury może być bowiem traktowana jako miara intensywności transportu ciepła, podczas gdy strumienie ciepła opisują jego przemieszczanie się w obszarze przepływu. Uzyskane na drodze eksperymentalnej przestrzenne rozkłady obu wielkości fizycznych, uzupełnione fizykalną analizą ich równań transportu, pozwoliły na rozpoznanie procesów przemieszczania się ciepła w przepływie w obecności struktur koherentnych.
mixture of oxygen and carbon dioxide in different proportions. The research was carried out using specially prepared cubical coal particles with measurements of 15×15mm and also 10×10 mm. The change of the mechanical properties was analyzed based on three parameters, i.e. compression strength, Vickers hardness and fracture toughness. The analysis was supplemented by microscopic images of the surface of the particles using an atomic force microscope. The results obtained clearly indicated the mechanical changes of the coal during its combustion, particularly at the moment of ignition of the char. Moreover, the results correlate very well with the processes of coal comminution that have been described by other authors (Basu, 1999; Chirone et al., 1991) during combustion in the circulating fluidized bed and also explain the sudden change of susceptibility to erosion in the conditions with and without combustion. The measured values can be used as strength parameters in the modelling of the mass loss of coal particles in conditions of circulating fluidized bed combustor that are hard to describe.
atmosferycznego oraz w atmosferze mieszaniny tlenu oraz dwutlenku węgla w różnych proporcjach. Badania przeprowadzono na spreparowanych do tego celu sześciennych próbkach węgla o wymiarach 15×15 mm oraz 10×10 mm. Zmianę własności mechanicznych przeanalizowano w oparciu o trzy parametry: wytrzymałość na ściskanie, twardości Vickersa oraz współczynnik kruchości. Analizę uzupełniono zdjęciami mikroskopowymi powierzchni ziaren wykonanymi za pomocą mikroskopu sił atomowych. Otrzymane rezultaty wskazują na bardzo wyraźne zmiany wytrzymałościowe węgla podczas jego spalania, szczególnie w chwili zapłonu karbonizatu. Uzyskane wyniki bardzo dobrze korelują z opisywanymi przez innych autorów procesami rozdrabniania węgla (Basu, 1999; Chirone et al., 1991) podczas spalania w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej. Tłumaczą gwałtowną zmianę podatności na erozję w warunkach bez spalania oraz z towarzyszącym spalaniem. Rezultaty badań mogą posłużyć jako parametry wytrzymałościowe w modelowaniu ubytku masy ziaren węgla w trudnych do opisania warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej.
orthodontic therapy was provided with a three-dimensional model of a unique Cannon Ultra bracket. The placement of the bracket to the incisor was provided according to clinical standards. Composite material was placed between the rough surface of the bracket's base and labial incisor surface – which, in a digital model, resulted in contact without displacement. The bracket was loaded. An orthodontic arch wire was free to move in a wing slot of the bracket. For simplification, a force vector was parallel to the longitudinal axis of the incisor. A clamper was set on the surface of the cortical bone of the alveolus. The model was divided into a finite number of tetrahedral elements. To calculate the distribution of stress Ansys Workbench software was used. Results: The stress values indicate that there were no tissue overloaded areas. The stress distribution was regular in the periodontal ligament. Slight movements were observed with maximal values in the area of apex. Conclusions: This study simulation proves that tissues surrounding the tooth were influ-enced mechanically by the force loaded on the bracket. [...]
Ograniczanie wyników