listownik

 

 

Projekty realizowane w latach realizacji REGIONALNEGO PROGRAMU OPERACYJNEGO WOJEWÓDZTWA KUJAWSKO POMORSKIEGO 2007-2013 związane z działalnością Laboratorium Badań Rozdrabniania:

 

 

Projekt badawczy nr: 3 T08E 072 30 "Optymalizacja rozdrabniania w młynach specjalnych do materiałów ziarnistych, polimerowych i włóknistych”. Czas trwania 30 miesięcy: 2006r. ¸ 2008r. Kierownik projektu: Prof. dr hab. inż. Józef FLIZIKOWSKI. Źródło finansowania: Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, Miejsce realizacji: Wydział Mechaniczny UTP w Bydgoszcz

 

 

 

 

Projekt badawczy nr: N N508 398437 Badania procesu mielenia mas papierniczo-makulaturowych w młynach w kierunku zmniejszenia ich energochłonności”. Czas trwania 26 miesięcy: 2009 ¸ 2011r. Kierownik projektu: Dr inż. Adam Mroziński. Źródło finansowania: Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, Miejsce realizacji: Wydział Inżynierii Mechanicznej UTP w Bydgoszczy

 

Proces mielenia w młynach mas makulaturowych zaliczany jest do najbardziej energochłonnych operacji przy wytwarzaniu papieru. Większość energii jest zużywana na proces tarcia w szczelinie międzynożowej, gdzie dostarczana energia jest przetwarzana głównie na ciepło, a tylko znikomy procent oddziaływania mechanicznego powierzchni noży i krawędzi nożowych powoduje pożądane zmiany w strukturze włókien. W celu zwiększenia efektywności tego procesu ważne jest poznanie i opis zagadnienia w jaki sposób energia jest przetwarzana na drodze: oddziaływanie zespołu roboczego (tarcze młyna) – włókno (zmiany w jego strukturze poprawiające jego właściwości papierotwórcze) - w kierunku wdrożenia nowych rozwiązań konstrukcyjnych młynów i uzyskania wyższej jakości produktu mielenia mas makulaturowych.

Próby naukowego opracowania teoretycznych podstaw procesu mielenia oraz jego opisu modelowego sięgają wielu lat. Pomimo intensywnych badań, dotychczas nie opracowano ogólnie akceptowalnej teorii wyjaśniającej mechanizm procesu mielenia oraz określającej ściśle zależności pomiędzy wpływem oddziaływań mechanicznych i zmianami zachodzącymi w mielonej masie a właściwościami otrzymywanego z niej papieru. Realizacja projektu przyniesie autorskie opisy funkcji obiektu, a w wyniku ich analizy optymalizacyjnej - nowe rozwiązania konstrukcyjne młynów, pozwalające na oszczędności energii i prowadzące do wyższej jakości produktu mielenia.

Projekt badawczy dotyczy nowej metody modelowania matematycznego energooszczędnego procesu mielenia oraz podejmuje próbę symulacji tego procesu. Zakres projektu obejmuje opracowanie modelu działania młyna tarczowego, jego symulację (z wykorzystaniem technik computer aided process engineering – CAPE) oraz pro-optymalizacyjne koncypowanie idei konstrukcyjnych oraz badania weryfikacyjne. Głównym problemem naukowym projektu jest budowa proinnowacyjnego modelu matematycznego procesu mielenia w młynie tarczowym (docelowo wielotarczowym) mas makulaturowych. Model ten będzie obejmował zagadnienia technologii obróbki (parametry), problemy mechaniki obróbki (konstrukcji zespołu roboczego, sił działające na włókna i elementy mielenia), pobór mocy (m.in. moce składowe zużywane na poszczególne podprocesy mielenia: cięcie, mielenie właściwe, rafinacja itp.) oraz jakość masy po mielenia weryfikowana parametrami wytrzymałościowymi wytwarzanego papieru.

Temat składanego projektu badawczego stanowi logiczną kontynuację dotychczasowych badań realizowanych w Katedrze Maszyn Specjalnych i Ochrony Środowiska Wydziału Mechanicznego UTP w Bydgoszczy. Stanowi również merytoryczną kontynuację wcześniej realizowanych przez zespół badawczy składanego projektu grantów naukowych.

Wyniki badań i efekty prac badawczych w ramach projektu umożliwią szereg korzyści poznawczych, twórczych, metodycznych i projektowo-konstrukcyjnych. Prawidłowa realizacja prac badawczych umożliwi zwiększenie oszczędności energii podczas obróbki mas makulaturowych w młynach tarczowych, poprawę jakości mielonej masy oraz właściwe projektowanie elementów roboczych (tarcze młynów).

 

 

Projekt Rozwojowy N R08 0029 10 „Badania i rozwój rozdrabniania materiałów biologicznych, polimerowych i włóknistych w kierunku zmniejszenia energochłonności procesów recyklingu”. Czas trwania: 2010r. ¸ 2013r. Kierownik projektu: Prof. dr hab. inż. Józef Flizikowski. Źródło finansowania: Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, Miejsce realizacji: Wydział Inżynierii Mechanicznej UTP w Bydgoszczy

 

Planowanym efektem projektu rozwojowo-badawczego jest inteligentny system granulacji (maszynowy układ mechatroniczny, jako kontynuacja rozwiązań uzyskanych we wcześniejszych projektów, np. Grant KBN Nr 3 T08E 072 30 (2006-2008) i inne MNiSW) do celowego kształtowania ziarnistej postaci biomasy, tworzyw polimerowych i surowców włóknistych w produkty o ziarnistości pożądanej dalszym przeznaczeniem (o wskazanym rozkładzie granulometrycznym, mikro- i nano-), wykorzystaniem w przemyśle: energetycznym, chemicznym, farmaceutycznym. Ponadto ważnym efektem, realizacji grantu, jest rozwój zaplecza badawczego, w zakresie aparatury pomiarowo-kontrolnej rozdrabniania i granulacji, nowoutworzonego (2009-09-01) Instytutu Technik Wytwarzania na Wydziale Inżynierii Mechanicznej UTP w Bydgoszczy. Badania będą dotyczyć właściwości przeróbczych (przetwórczych) surowców i produktów granulowania, w kierunku rozwoju inteligentnych systemów granulowania materiałów, innowacji i wdrożeń oryginalnych sposobów i środków technicznych granulowania precyzyjnego i specjalnego, komputerowego i aparaturowego wspomagania mechatronicznej inżynierii

przetwarzania (przeróbki). Ponadto, rozwój skierowany jest na optymalizację sterowania, elementów i relacji konstrukcji, odpowiedzialnych (zależnych) za efektywność i skuteczność przetwórstwa granulometrycznego, podwyższanie jakości

produktów z działania systemów granulacji-rozdrabniania. Obszarem wykorzystania badań są zespoły naukowe w Polsce i międzynarodowe, przedsiębiorstwa, technologie i inżynieria granulowania: specjalnego, spożywczego i żywienia zwierząt, materiałowo-tworzywowego, farmaceutycznego, energetycznego, chemicznego, celulozowo-papierniczego, cementowo-wapiennego, dziedziny pokrewne oraz wytwórcy aparatury pomiarowo-kontrolnej i badawczej dla tych systemów. Ze względu na treść informacji (wiedzy) rozwojowej wyróżnia się modele badanych i rozwijanych systemów granulacji, w których występują potrzeby

doskonalenia:

-          struktury i charakterystyk systemu badania funkcji ziarnowych (IS);

-          jakości produktu ziarnowego, efektywności jego pozyskiwania procesu roboczego, pomocniczego, badawczego i organizacyjnego (IW);

-          oddziaływania produktu ziarnowego na cel, technologię i środowisko granulowania (ISW).

Podstawowym wynikiem badań będą specjalistyczne rozwiązania technologiczne granulowania specjalnego surowców w postaci ziarnistej biomasy, tworzyw polimerowych i surowców włóknistych dla przemysłu energetycznego, rolno-spożywczego, farmaceutycznego, chemicznego, celulozowo-papierniczego i cementowo-wapiennego. Rozwiązaniami możliwymi do zastosowania w praktyce gospodarczej będą szkolenia i kursy w zakresie doskonalenia i rozwoju systemów granulacji materiałów niehooke’owskich w przemyśle; dokumentacja techniczna w zakresie konstrukcji (standard CAD): procesowych, sterujących, informacyjnych i logistycznych systemu specjalnego (w zależności od zainteresowanej branży przemysłowej); prototyp specjalizowanej instalacji, np. do wykorzystania w przemyśle przetwórstwa papierniczo-makulaturowego (inteligentny młyn wielootworowy, standard granulacji z rozwłóknianiem: ISG-R).