Energy assessment of the compressing process of the selected plant materials in a screw briquetting machine

W pracy przedstawiono wyniki badań gęstości i energochłonności procesu wytwarzania brykietów z wybranych surowców roślinnych. Analizowano pobór mocy chwilowej i nakłady energii elektrycznej. Do procesu zagęszczania użyto słomy rzepakowej, słomy pszennej, siana łąkowego i łodyg ślazowca, stosując odpowiednie temperatury w komorze zagęszczania brykieciarki ślimakowej, tj. 200, 225 i 250°C. Uzyskane brykiety charakteryzowały się zróżnicowaną gęstością i wielkością ponoszonych nakładów energetycznych. W zależności od rodzaju surowca i przyjętej temperatury gęstość brykietów wahała się od 505 do 827 kg*m-3. Z kolei pobór mocy zawierał się w granicach od 4,7 do 6,0 kW, zaś energochłonność procesu brykietowania mieściła się w przedziale od 0,114 do 0,183 kWh*kg-1. Najkorzystniejsze efekty procesu wytwarzania brykietów uzyskano w przypadku zagęszczania rozdrobnionych łodyg ślazowca pensylwańskiego, natomiast znacznie mniej korzystne w przypadku siana łąkowego.The study presents the results of the research on density and energy consumption of the briquettes production process out of the selected plant materials. Temporary power consumption and electric energy inputs were analysed. Rape straw, wheat straw, meadow hay and mallow stems were used in the process of compressing, while applying appropriate temperatures in the compression chamber of a briquetting machine, that is, 200, 225 and 250°C. The obtained briquettes were characterised by various density and size of incurred energy inputs. Briquettting efficiency was between 505 do 827 kg*h-3 depending on the material used and temperature applied. Power consumption was between 4.7 do 6.0 kW, while energy consumption of the briquetting process was between 0.114 do 0.183 kWh*kg-1. More advantageous effects of the briquettes production process were obtained in case of compression of fragmented Virginia mallow stems, whereas less advantageous in case of meadow hay

Analysis of prospects for production of liquid biofuels in Poland

Środowisko w jakim przyszło nam żyć ulega nieustannej degradacji, wzrasta wydobycie paliw kopalnych, które nie należą do niewyczerpalnych źródeł energii przyczyniając się do zwiększenia ilości gazów cieplarnianych. Polska oraz inne Państwa Członkowskie UE ma obowiązek zmniejszenia emisji związków szkodliwych do atmosfery poprzez wsparcie zastosowania biopaliw transportowych otrzymywanych na bazie surowców odnawialnych takich jak: oleje roślinne, czy tłuszcze zwierzęce (biopaliwa I generacji), lub też biopaliw pochodzących z tak zwanej biomasy odpadowej bogatej w ligninę oraz celulozę (biopaliwa II generacji). Poniższa praca przedstawia możliwości produkcji biopaliw na bazie roślin oleistych z nasion rzepaku uprawianych na terenie Polski oraz poczynania władz mające na celu doprowadzenie do spełnienia wymogów założonych nam przez Unię.Environment, in which we have come to live, undergoes unceasing degradation. We observe growing output of fossil fuels, which are not among inexhaustible energy sources, thus contributing to the increase in the volume of greenhouse gases. Poland and other EU Member States are obliged to reduce emissions of harmful compounds into the atmosphere by supporting the use of transport biofuels obtained on the basis of renewable materials including: vegetable oils, animal fats (generation I biofuels), or biofuels derived from the so-called waste biomass rich in lignin and cellulose (generation II biofuels). The following work presents potential for the production of biofuels based on oil-bearing plants from rape seeds cultivated in Poland, and actions carried out by authorities in order to ensure that the requirements set for us by the European Union are met

Regulacje zespolow kombajnu w celu ograniczenia uszkodzen i strat ilosciowych nasion rzepaku podczas zbioru jednoetapowego

A standard grain combine harvester in its factory version causes great losses and damage of rape seeds during harvesting. These losses are resulting from a different reaction of rape plants from that of cereals to the operation of combine working elements. In the course of many years invetigations the sources and causes of these losses have been determined. A technology of harvesting, which allowed to decrease quantitative losses and seed damages was elaborated. An adequate combine adaptation and optimum selection of working parameters of its assemblies for the actual physical state of canopy, varieties, time of harvesting and agrometeorological factors have been made.Standardowy kombajn zbożowy w wersji fabrycznej powoduje duże straty i uszkodzenia nasion rzepaku w czasie zbioru. Straty te wynikają z innej reakcji rzepaku niż zbóż na działanie elementów roboczych kombajnu. W czasie wieloletnich badań określono źródła i przyczyny powstawania tych strat. Opracowano technologię zbioru, która pozwoliła na ograniczenie strat ilościowych i uszkodzeń nasion, dzięki zastosowaniu odpowiednich adaptacji kombajnu oraz optymalnemu dostosowaniu parametrów pracy jego zespołów do aktualnego stanu fizycznego łanu, odmian, terminu zbioru i czynników agrometeorologicznych

Moisture content of robinia (False acacia) wood in the aspect of its use for energy production purposes

W pracy przedstawiono analizę wilgotności bezwzględnej świeżego drewna robinii akacjowej w korze pod kątem wykorzystania na cele energetyczne. Uwzględniała ona zróżnicowane warunki wzrostu drzew oraz podział na pień, gałęzie i klasy grubości. Wyniki badań porównano z podawanymi w literaturze danymi dotyczącymi wilgotności bezwzględnej drewna wierzby i topoli. Z punktu widzenia użytkowania energetycznego drewno robinii akacjowej ma korzystniejsze właściwości niż drewno wierzbowe lub topolowe. W stanie świeżym jego wilgotność bezwzględna wynosiła średnio 45% i zależała od grubości drewna - położenia drewna w strukturze drzewa.The paper presents the analysis of absolute humidity of fresh robinia (False acacia) wood in bark from point of view of its use for energy production purposes. The analysis was taking into account diversified tree growth conditions and division into trunk, branches and thickness classes. The research results were compared to data specified in literature concerning absolute humidity of willow and poplar wood. From point of view of use for energy production purposes, robinia wood has more advantageous properties than willow or poplar wood. In fresh state its absolute humidity was 45% on the average, and depended on wood thickness - wood position in tree structure

Assessment of selected physical properties of black locust wood obtained in row midfield plantings as energy carrier

W pracy poddano ocenie gęstość, wilgotność i wartość opałową świeżego drewna robinii akacjowej w korze w celu określenia możliwości wykorzystania drewna tego gatunku jako źródła energii. Surowiec do badań pozyskano z trzech 8-letnich zadrzewień śródpolnych z uwzględnieniem podziału na pnie, gałęzie i klasy grubości. Wszystkie określane wielkości w stanie świeżym, zróżnicowane były dla sortymentów drewna jak i w poszczególnych klasach grubości. Wielkość ciepła spalania suchego drewna robinii akacjowej była porównywalna z wielkością ciepła spalania drewna dębu.The paper evaluates the density, humidity and calorific value of black locust fresh wood in the bark with special reference to using the wood of this species as an energy source. The raw material for the studies was obtained in three eight-year midfield plantings, dividing them into trunks, branches and thickness grades. All the determined parameters of wood in fresh state varied according to wood assortments and in particular thickness grades. However, the heating value quantity for of black locust dry wood and it was comparable to the heating value quantity of oak wood

Ocena energochłonności wytwarzania peletów i brykietów w urządzeniach zagęszczających

Assessment of energy consumption of pellets and briquettes production from plant raw materials was presented. Wheat, rye, rape straw and meadow hay were used for their production. The investigated raw materials were ground before briquetting with the use of a station drum straw cutter and theoretical length of cutting of 20 mm, whereas before pelleting – with the use of a beater grinder equipped with sieves of 6 mm meshes diameter. Analysis of moisture of raw materials and their calorific value were carried out according to binding norms. Moisture of compacted raw materials was within 10.1-13.3%, whereas the calorific value was from 16.1 to 17.9 MJ·kg-1. Pellets were produced in a pelleting machine with an immobile flat matrix and driven compressing rolls, whereas briquettes were produced in a screw briquetting machine with a heated compressing chamber. The following values of temperature of the compressing chamber of a briquetting machine were assumed: 200, 225 and 250ºC. For measurement of energy consumption of the raw materials compression process power, time and electric energy converter Lumel 3000 was used. Average values of energy consumption during production of pellets were from 0.145 kWh·kg-1 for rape straw to 0.176 kW·kg-1 for meadow hay. In case of production of briquettes the lowest value of energy intake was reported for wheat straw compressed in temperature 250ºC (0.128 kWh·kg-1), whereas the highest value of energy intake for meadow hay compressed in temperature 200ºC (0.182 kWh·kg-1).Przedstawiono ocenę energochłonności wytwarzania peletów i brykietów z wybranych surowców roślinnych. Do ich produkcji użyto słomy pszennej, żytniej i rzepakowej oraz siana łąkowego. Badane surowce przed brykietowaniem rozdrabniano przy użyciu stacyjnej sieczkarni bębnowej i teoretycznej długości cięcia 20 mm, natomiast przed peletowaniem – za pomocą rozdrabniacza bijakowego wyposażonego w sita o średnicy otworów 6 mm. Analizy wilgotności surowców i ich wartości opałowej przeprowadzono zgodnie z obowiązującymi normami. Wilgotność zagęszczanych surowców wahała się w przedziale 10,1-13,3%, natomiast wartość opałowa od 16,1 do 17,9 MJ·kg-1. Pelety wytwarzane były w peleciarce z nieruchomą matrycą płaską i napędzanymi rolkami zagęszczającymi, natomiast brykiety wytwarzano w brykieciarce ślimakowej z podgrzewaną komorą zagęszczania. Przyjęto następujące wartości temperatury komory zagęszczającej brykieciarki: 200, 225 i 250ºC. Do pomiaru energochłonności procesu zagęszczania surowców wykorzystano przetwornik mocy, czasu i energii elektrycznej typu Lumel 3000. Średnie wartości poboru energii podczas wytwarzania peletów wynosiły od 0,145 kWh·kg-1 dla słomy rzepakowej do 0,176 kWh·kg-1 dla siana łąkowego. W przypadku wytwarzania brykietów najniższą wartość poboru energii odnotowano dla słomy pszennej zagęszczanej w temperaturze 250ºC (0,128 kWh·kg-1), natomiast najwyższą wartość poboru energii dla siana łąkowego zagęszczanego w temperaturze 200ºC (0,182 kWh·kg-1)

Directions of main stresses and shear angle during dynamic soil cutting using a flat plate

W artykule przedstawiono analityczną metodę wyznaczania kierunków naprężeń głównych. Przeprowadzona analiza pozwala na stwierdzenie, że wypadkowa siła nacisku płaskiej płytki na glebę powoduje wystąpienie w niej wzajemnie prostopadłych naprężeń głównych, co umożliwia wyznaczenie za pomocą koła Mohra kąta pochylenia płaszczyzny w której występują największe naprężenia ścinające. Siła bezwładności i ciężar skiby nie powodują zmiany kierunku naprężeń głównych, nie zmieniają więc kierunku nachylenia płaszczyzny ścinania skiby.The article presents an analytical method used to determine main stress directions. Completed analysis allows to state that resultant force of the flat plate pressure against soil generates main stresses in this soil, being perpendicular to each other. This allows to use the Mohr's circle to determine the inclination angle for a plane, in which highest shearing stresses occur. Force of inertia and furrow-slice weight do not change the direction of main stresses, and thus they do not affect the direction of furrow shearing plane inclination