Совершенствование процесса смешивания сыпучих материалов в новом аппарате с подвижной лентой

• Автор: Бакин, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В АППАРАТАХ С ПОДВИЖНОЙ ЛЕНТОЙ

1.1 Обзор современного оборудования для смешивания сыпучих

материалов с использованием подвижной ленты

1Л Л Классификация оборудования для смешивания сыпучих

материалов с использованием подвижной ленты

1Л .2 Смесители с жёсткими рабочими элементами

1Л .3 Смесители с эластичными рабочими элементами

1Л .4 Смесители без перемешивающих органов
1Л.5 Некоторые особенности работы смесителей с подвижной
лентой
1.2 Современные методы математического описания процесса
смешивания сыпучих материалов
1.2.1 Детерминированные модели
1.2.2 Стохастические модели
1.3 Краткий анализ современных способов оценки качества сыпучей
смеси
1.4 Выводы по главе
1.5 Постановка задач исследования
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БАРАБАННОЛЕНТОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ
2.1 Описание конструктивного исполнения аппарата и принципа его
работы

2.2 Качественный анализ движения частиц сыпучих компонентов
после срыва с гибких элементов
2.2.1 Геометрические особенности рабочей области барабанноленточного смесителя сыпучих компонентов
2.2.2 Кинематический анализ движения частиц сыпучих компонентов
2.3 Описание распределения частиц сыпучих компонентов в
зависимости от угла их распыливания
2.3.1 Моделирование стохастической энергии частицы смешиваемого компонента
2.3.2 Определение характеристических параметров модели
2.3.3 Моделирование дифференциальных функций
распределения частиц смешиваемых компонентов по углам распыливания потоков
2.4 Результаты исследования и их обсуждение
2.5 Оценка коэффициента неоднородности зернистой смеси в объеме барабанно-ленточного устройства
2.5.1 Формирование критерия качества смеси
2.5.2 Результаты моделирования критерия качества смеси
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ
КОМПОНЕНТОВ В НОВОМ АППАРАТЕ С ПОДВИЖНОЙ ЛЕНТОЙ
3.1 Описание лабораторной установки для изучения смешивания сыпучих материалов
3.2 Методики проведения экспериментальных исследований процесса
смешивания сыпучих сред
3.2.1 Основные задачи опытных испытаний устройства для

смешивания сыпучих компонентов
3.2.2 Особенности физико-механических свойств зернистых
компонентов
3.2.3 Выбор параметров опытной установки
3.2.4 Особенности выбора режимных параметров смесителя при различных способах смешивания зернистых компонентов
3.3 Результаты экспериментальных исследований по определению
угла распыливания частиц компонентов смеси
3.4 Результаты экспериментальных исследований по определению
коэффициента неоднородности смеси при различных способах смешивания
3.4.1 Случай многостадийного смешивания сыпучих сред с равномерным шагом дозирования второго компонента
3.4.2 Случай трехстадийного смешивания сыпучих материалов с неравномерным шагом дозирования второго компонента
3.5 Сравнение теоретико-экспериментальных исследований процесса
смешивания сыпучих материалов в аппарате с подвижной лентой
3.5.1 Сопоставление теоретических и опытных зависимостей для распределения частиц смешиваемых компонентов по углам распыливания
3.5.2 Сопоставление расчетных и опытных данных для качества смеси из двух сыпучих компонентов
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА
НОВОГО АППАРАТА С ПОДВИЖНОЙ ЛЕНТОЙ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

проанализированы в многочисленных источниках [31-37]. В настоящее время для определения коэффициента неоднородности совершенствуются или способы расчета массовых долей составляющих компонентов в соответствующих формулах [26], или методы визуальной оценки данного показателя с помощью компьютерных технологий. При этом целесообразными можно считать оба направления для развития методик вычисления параметра неоднородности смеси, т.к. применение различных способов облегчает задачу проверки адекватности для построенной математической модели смешивания сыпучих сред.
Перечислим основные факторы, влияющие на оценку качества смеси твердых дисперсных компонентов [31-33, 36-41]:
свойства составляющих материалов: физико-механические
(гранулометрический состав, насыпная плотность, угол естественного откоса, адгезия, влажность, текучесть, слёживаемость и др.) и химические;
- параметры аппарата: конструктивные (например, размеры рабочих -камеры и смесительных органов и т.п.) и режимные (частота вращения элементов конструкции, скорость движения ленточного транспортера, производительность и т.д.);
- особенности условий функционирования оборудования (способ загрузки и дозирования компонентов, наличие совмещения механического способа их смешивания с вибро- или пневмо- операциями и т.п.).
Широкое применение смесительного оборудования сыпучих материалов определяет задачи, связанные с дальнейшим развитием методов математического моделирования для соответствующего процесса переработки твердых дисперсных сред. Условная классификация математических моделей процессов смешения сыпучих материалов представлена на рисунке 1.14.
В последнее десятилетие наибольшую значимость по сравнению с традиционными детерминированными (функциональными) моделями {регрессии [26, 30, 42-50], структуры потока [26, 46, 51-64], теории управления [36, 41, 51-53, 65-72], конвекции [75-80] и т.д.), классифицированными по различным признакам в работах [31-34, 36-41, 46, 51, 56, 58, 59], приобретают