Marko Peternelj (Avtor), Benjamin Bizjan (Avtor), Brane Širok (Avtor)

Povzetek

In this paper, the industrial process of stone wool primary layer formation has been investigated. The blow-away airflow, collecting chamber suction pressure, and peripheral velocity of collecting member effects on primary layer area density have been investigated. In total, 27 operating points have been measured by means of primary layer visualization. Computer-aided visualization has been carried out by two digital cameras. Each operating point was monitored at two locations: the first one at the beginning of fibre accumulation, forming the primary layer, and the secondary one at the end of the formation zone. The mass attenuation coefficient was calculated for each operating point and then used to calculate the primary layer area density. It was determined that primary layer bulk density distribution and primary layer texture are significantly influenced by accumulation grid peripheral velocity and blow-away airflow; however, suction pressure has a less pronounced effect on those characteristics. At the highest accumulation grid velocity and blow-away flow rate, the area density was 37 % lower than at the lowest grid velocity and blow-away flow, with a corresponding increase in a standard deviation of 750 %. Multiple regression models suggest very good agreement with the measured data (R[sup]2 = 0.94 to 0.98).

Ključne besede

mineral wool;fibre;primary layer formation;spinner;collecting chamber;pneumatic transport;

Podatki

Jezik: Angleški jezik
Leto izida:
Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija: UL FS - Fakulteta za strojništvo
UDK: 666.198(045)
COBISS: 15545371 Povezava se bo odprla v novem oknu
ISSN: 0039-2480
Matična publikacija: Strojniški vestnik
Št. ogledov: 324
Št. prenosov: 111
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Slovenski jezik
Sekundarni naslov: Vpliv zračnih tokovnih razmer in hitrost zbiralne površine na formiranje primarne plasti kamene volne
Sekundarni povzetek: Mineralna volna se v večini primerov uporablja kot izolacijski material, ki je tesno povezan s prenosom toplote in s tem nizki rabi energije v gradbeništvu. Transport vlaken v zračnem toku z nastajanjem primarne plasti je proces, ki poteka v proizvodnem procesu izdelave mineralne volne, med katere spadata predvsem kamena in steklena volna. Proizvodnja mineralne volne je zelo kompleksen proces, ki za potrebo učinkovite izrabe surovin in energije, zahteva obvladovanje številnih fizikalnih pojavov na zelo različnih krajevnih in časovnih skalah. Osnovni namen vseh raziskav je tako optimiziranje proizvodnega procesa na način minimalne rabe energije in surovin za proizvodnjo visoko kvalitetnih izdelkov, katerih glavne lastnosti so nizka toplotna prevodnost in želene mehanske lastnosti. Izvedena je bila eksperimentalna študija v industrijskem okolju, katere namen je bila raziskava vpliva glavnih obratovalni parametrov na formiranje primarne plasti v coni formiranja in na končno primarno plasti, ki izstopi iz zbiralne komore. Na formiranje primarne plasti v tej študiji so bili tako obravnavani vplivi treh parametrov, in sicer: hitrost zbiralne površine, sesalni podtlak v zbiralni komori in volumski zračni tok odpiha na centrifugi. Za vsak parameter so bile izbrane tri vrednosti, in sicer minimalna in maksimalna vrednost parametra, ki še omogočata proizvodnjo ter srednja vrednost med njima. Na ta način je bilo izmerjenih 27 obratovalnih točk. Meritve so bile izvedena s pomočjo vizualizacijske metode z dvema hitrima kamerama in svetlobno presvetlitvijo plasti. Slike so bile posnete istočasno v cono formiranja plasti v zbiralni komori in na mestu končne plasti, ki izstopi iz zbiralne komore. Za presvetlitev končne primarne plasti so bili uporabljeni LED reflektorji, za presvetlitev plasti v coni formiranja pa je bila uporabljena svetloba, ki jo oddaja talina med razvlaknjenjem na centrifugi. Na podlagi meritev masnega pretoka končnega izdelka je bil izračunan absorpcijski koeficient svetlobe skozi plast vlaken, s katerim je bilo mogoče izračunati površinsko gostoto plasti v enotah [kg/m 2 ]. Za potrebo kvantitativnega vrednotenja tekstur primarne plasti in medsebojne primerjave med obratovalnimi točkami sta bili kot cenilki izbrani standardna deviacija površinske gostote in entropija sivinske slike. Rezultati so pokazali, da imata hitrost zbiralne površine in volumski zračni tok največji vpliv na porazdelitev površinske gostote in na teksturo primarne plasti. Sesalni podtlak ima manjši, vendar tudi opazen vpliv. Pri največji hitrosti zbiralne površine in največjem volumske zračnem toku odpiha je bila normirana površinska gostota za 37 % manjša kot v obratovalni točki z najmanjšo hitrostjo zbiralne površine in najmanjšem volumskem zračnem toku odpiha. Razlika v standardni deviaciji normirane površinske gostote za ti dve obratovalni točki je bila 750 %, kar nakazuje na signifikantnost obravnavanih parametrov na formiranje primarne plasti. Vrednosti rezultatov z visokim koeficientom ( R[zgoraj]2 = 0.94 do 0.98) determinizma potrjujejo regresijske modele. Vizualizacijska metoda presvetlitve primarne plasti za določevanja masne površinske gostote se je v industrijskem okolju izkazala za zelo primerno, saj omogoča spremljanje procesa neposredno v coni formiranja plasti. V nadaljevanju se nakazuje možnost uporabe te metode predvsem za stalen nadzor kakovosti plasti in v nadaljevanju tudi kot avtomatsko regulacijo procesa, vendar je za ta korak potrebno izvesti še številne študije vpliva ostalih parametrov procesa, ki so bili iz te študije izvzeti (konstanti).
Sekundarne ključne besede: mineralna volna;vlakna;formiranje primarne plasti;centrifuga;zbiralna komora;pnevmatski transport;
URN: URN:NBN:SI
Vrsta dela (COBISS): Članek v reviji
Strani: str. 405-414, SI 56
Letnik: ǂVol. ǂ63
Zvezek: ǂno. ǂ6
Čas izdaje: June 2017
DOI: 10.5545/sv-jme.2017.4503
ID: 12806430