Выпуск №3 (Март)
XXXVІI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.10.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXIV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.08.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 31.07.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХІ Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXIХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.04.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.03.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІІІ МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 19-22.03.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 28.02.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХVІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XІІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.12.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.09.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

X Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

"Тенденции развития национальных экономик: экономическое и правовое измерение" 18-19.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом и ККИБиП)

ХIX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.04.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.03.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 20–23.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.02.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.01.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 28.12.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.10.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.10.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конф. «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 30.09.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.09.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.08.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 29.07.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.06.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІX Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VI Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.05.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

V Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 29.04.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.04.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 31.03.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІI Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 30.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 21-24.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 26.02.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

II Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 20.02.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.12.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IV Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.12.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 29.10.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 28.10.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

III Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.09.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.08.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІІ Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 30.06.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

II Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.05.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы экономики и финансов, 29.04.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Научный диспут: вопросы экономики и финансов, 31.03.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы современной науки, 27.03.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

Глобальные проблемы экономики и финансов, 27.02.2015 (Совместная конференция с финансово-экономическим научным советом)



Аннотация: Предложено и обосновано математическую модель процесса сушки комплексного удобрения. Получена зависимость температури сушки гранулы от радиуса и времени.

Ключевые слова: нитрат, сульфат, калий, гумат, минерально-органическое удобрение, грануляция.


Отрасль науки: Технические науки
Скачать статью (pdf)

Технічні науки

УДК 628.5;631.8

Чикирис Яна Михайлівна

магістрантка Національного технічного університету України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Степанюк Андрій Романович

кандидат технічних наук, доцент кафедри машин та апаратів

хімічних і нафтопереробних виробництв

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Chykyrys Y.

student at National Technical University of Ukraine

"Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky"

Stepaniuk А.

Ph.D., assistant professor of Department of machines and

apparatus of  chemical and petroleum industries

National Technical University of Ukraine

"Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky "

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ НІТРАТУ АМОНІЮ У ПРИСУТНОСТІ СУЛЬФАТУ АМОНІЮ, ГУМАТІВ ТА СУЛЬФАТУ КАЛІЮ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ НИТРАТА АММОНИЯ В ПРИСУТСТВИИ СУЛЬФАТА АММОНИЯ, ГУМАТОВ И СУЛЬФАТА КАЛИЯ

MODELING OF DRYING PROCESS OF AMMONIUM NITRATE IN THE PRESENCE OF AMMONIUM SULFATE, HUMATES AND POTASSIUM SULPHATE

Анотація: Запропоновано та обґрунтовано математичну модель процесу сушки комплексного добрива. Отримано залежність температури сушіння гранули від радіуса та часу.

Ключові слова: нітрат, сульфат, калій, гумат, мінерально-органічне добриво, сушіння, грануляція.

Аннотация: Предложено и обосновано математическую модель процесса сушки комплексного удобрения. Получена зависимость температури сушки гранулы от радиуса и времени.

Ключевые слова: нитрат, сульфат, калий, гумат, минерально-органическое удобрение, грануляция.

Abstract: Proposed and validated a mathematical model of drying process of complex fertilizers. The obtained dependence of the temperature of the drying granules of the radius and time.

Key words: nitrate, sulphate, potassium, humates, mineral and organic fertilizer, granulation.

Постановка проблеми. Будь-якій рослині для зростання потрібні світло, вода і поживні речовини, які вона одержує із ґрунту. Найчастіше рівень поживних речовин в землі недостатній тому доводиться використовувати додаткові поживні речовини. Добрива дозволяють максимально ефективно використовувати ресурси грунту і води. Всі поживні речовини, що входять до комплексних добрив, які пропонуються,  впливають на розвиток рослин протягом всього періоду вегетації, і не є взаємозамінними [1]. При значиних навантаженнях на грунт, які існують сьогодні, грунти вимагають внесення комплексних добрив, що базуються на агрокліматичних умовах їх використння. Запропоновано добрива пролонгованої дії, які містять сульфат амонію, гумати та луг калію.

В роботі досліджується отримання добрив у вигляді багатошарових гранул тому, вважаючи на те, що гранульовані добрива набагато простіше зберігати та вносити у грунт, вони не злипаються під час зберігання, мають кращу сипучість, тобто їх легше дозувати при внесенні [2].

Метою статті є визначення впливу технологічних параметрів на процес нагріву та сушіння.

Виклад основного матеріалу.

Фізична модель процесу наведена на рисунку 1.

Метою роботи є визначення впливу технологічних параметрів на процес нагріву, зокрема визначення впливу енергії гранули та зовнішнього середовища на процес нагріву гранули. Гранула має температуру порядку 90С, а зовнішнє середовище – +130С. Необхідно визначити співвідношення кількості енергії, що поступає за рахунок внутрішнього і зовнішнього джерел. Тому треба визначити задачу з впливом лише внутрішнього джерела та сукупно внутрішнього і зовнішнього джерел [3].

   а)                                б)

а) початковий момент часу; б) поточний момент часу.

Рис. 1 – Фізична модель процесу сушіння гранули

Математична модель процесу.

1) Нагрів гранули за рахунок внутрішньої енергії та енергії середовища:

Розподіл температури в межах фронту нагріву описується рівнянням нестаціонарної теплопровідності [4]:

з початковими умовами 

з граничними умовами, відсутність теплового потоку в центрі (гранична умова ІІ-го роду):

рівність температур та теплових потоків в контакті двох фаз (гранична умова ІV-го роду):

конвективний теплообмін на поверхні (гранична умова ІІІ-го роду):

2) Нагрів гранули тільки за рахунок внутрішньої енергії:

Розподіл температури в межах фронту нагріву

з початковими умовами

Рівність температур та теплових потоків в контакті двох фаз (гранична умова ІV-го роду):

Метою дослідження є визначення впливу температури на кінетику процесу масової кристалізації, визначення діапазону значень температур проведення процесу, виходячи з вимоги досягнення найкращого рівня розподілення мінеральних і органічних речовин в композитному шарі.

Методика дослідження

Метою дослідження є визначення часу нагріву гранули та видалення вологи краплини нанесеної на поверхню гранули робочого розчину основі нітрату амонію, до якого послідовно додаємо гумати (1%), калій (9%), сірку (41%) дослідним шляхом.

Була розроблена експериментальна установка, яка складається з генератора теплового потоку та термопар. Термопари під’єднуються до комп’ютера і за допомогою програмного забезпечення LabView дають можливість проводити заміри зміни температури з частотою 1 секунда у вигляді та таблиць чиселових значень та графіного відтворення результатів замірів.

Методика проведення досліджень:

На термопару багаторазово наноситься краплина 60% водного розчину на основі нітрату амонію, гуматів (1%), та калію (9%), сірки (41%).

Шар рідини висушується при визначеному температурному режимі потоком теплоносія, швидкість якого вимірюється трубкою Піто-Прандтля. Інша термопара служить для контролю температури теплоносія. Термопари підключені до ПК.  Під впливом температури солі  кристалізуються, а вода випаровується, внаслідок чого отримується тверда структура – гранула.

Для одержання гранули потрібного розміру після повного висушування попереднього шару почергово наносяться декілька шарів. Після кожного нанесення і висушування розчину проводяться вимірювання розміру гранул.

Для отримання реальних показників термопар проводяться їх тарування.

Гранули нарощуються до середнього діаметру 3 мм.                  

Для наглядності результати математичного моделювання наведено також на графіках (у двовимірній системі кординат), для частинки, радісом 1,5 мм, (рисунок 2).

Рис. 2 – Залежність температури від часу

За результатами фізичного моделювання було побудовано графік залежності температури (в центрі гранули) від часу під час гранулоутворення (рисунок 3).

Рис. 3 – Результати експериментальних досліджень

Кожну з ділянок можна розділити на три області: нанесення розчину (стрімке падіння значень температури), нагрівання розчину та матеріалу гранули (стрімкий зріст значень температури), випаровування рідини й утворення нового шару (поступове збільшення значень температури та їх стабілізація). Час випарювання складає 28…40 с, залежно від діаметра утвореної гранули.

Внаслідок теплопровідності та конвективного теплообміну з теплоносієм  відбувається прогрів плівки. Зростання температури центру гранули свідчить, що вся теплота до гранули підводиться в наслідок зовнішнього конвективного теплообміну, частина тепла витрачається на випарювування плівки, а частина на прогрів тіла гранули теплопровідністю.

Коли температура у центрі гранули дорівнює температурі теплоносія – завершується процес випарювання розчинника.

Визначення адекватності математичної моделі масової кристалізації методом термообробки одиничної гранули

Для визначення адекватності математичної моделі експериментальним дослідженням порівняємо залежності температури від часу при  () та час зневоднення 40% нітрату амонію, гуматів (1%), та лугу калію (9%), для гранули середнього діаметру 3·10-3 м

(рисунок 4).

Рис. 4  – Залежність температури сушіння гранули від часу

Розбіжність між теоретичними та експериментальними результатами складає 17%.

Висновки. Проведені дослідження дають можливість визначити час  утворення одного шару добрив на поверхні граули, в результаті чого є можливість вичначити час формування гранули необхідгого діаметру. Розбіжність між теоретичними та експериментальними результатами складає 17%. 

Література:

  1. «Добрива» [електронне джерело]. Режим доступу: http://www.strojsojuz.ru/blog/87-zachem-nuzhny-mineralnye-udobreniya – 7.03.2017.
  2. «Добрива» [електронне джерело]. Режим доступу: http://baykal-em.ru/articles/62-granulirovannye-udobreniya.html  – 7.03.2017.
  3. Степанюк А. Р., Вислогузова Я. М. «Порівняльне моделювання процесу нагріву одиничної гранули нітрату амонію з органічними домішками». Збірник тез доповідей IX міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених ”РЕСУРСОЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ” (18-19 квітня 2016р. м. Київ) / Укладач Я.М. Корнієнко. – К.: НТУУ «КПІ», 2016.– 133 с.
  4. Степанюк А.Р, Я.М.Корнієнко, П.М.Магазій, К.О.Гатілов, К.О. Гевліч, В.В.Райда Особливості процесу утворення твердих композитів із заданими властивостями. Збірка тез доповідей XІІ міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Екологія. Людина. Суспільство.» 2009, с. 157-158.