Разработка и исследование центробежного смесителя непрерывного действия с организацией направленного движения материальных потоков

• Автор: Сухоруков, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЯ И ЕГО АППАРАТУРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Общие основы процесса смешивания

1.2. Аппаратурное оформление процесса смешивания дисперсных материалов

1.3. Методики определения пылевоздушных потоков

Результаты и выводы по главе

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

СМЕШИВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КИБЕРНЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА

2.1 Моделирование смесительного агрегата центробежного типа на

основе кибернетического подхода

Результаты и выводы по главе
ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ
ПРОЦЕССОВ СМЕШИВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Описание лабораторного стенда
3.2. Дозировочное оборудование стенда
3.3 Обоснование новых конструкций смесителей непрерывного действия
3.3.1 Центробежный смеситель с осевым вентилятором
3.3.2 Центробежный смеситель с гибким шнеком
3.3.3 Центробежный смеситель с направляющим диффузором
3.3.4 Универсальный центробежный смеситель
3.4 Методика определения концентрации ключевого компонента в смеси

3.5 Методика определения сыпучести материалов
3.6 Методика определения картины распределения
пылевоздушных потоков в аппарате
Результаты и выводы по главе
ГЛАВА 4. СЫПУЧЕСТЬ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Исследование сыпучести материалов
Результаты и выводы по главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕСИТЕЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
5.1 Исследование картины распределения пылевоздушных потоков
в рабочей камере смесителя
5.2 Исследование универсального центробежного смесителя
Результаты и выводы по главе
ГЛАВА 6. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
6.1 Аппаратурное оформление процесса производства сухих завтраков
6.2 Аппаратурное оформление процесса производства сухих
витаминизированных киселей
Результаты и выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Необходимость обогащения продуктов питания биологически ценными компонентами вызывает неблагоприятная экологическая обстановка во многих регионах страны, включая Кузбасс.
Актуальна проблема получения многокомпонентных смесей заданного качества с определенными микробиологическими показателями в молочной промышленности. В хлебопекарной промышленности остро стоит задача получения продуктов, обогащенных биологически ценными элементами (производство смесей с подсластителями, витаминно-минеральными добавками, производство пшеничных и кукурузных хлопьев, соевой муки, сухого соевого молока).
Аналогичные проблемы стоят и перед другими отраслями промышленности, такими как: строительная (производство сухих смесей), фармацевтическая (производство витаминов, таблеток, цементов для лечения остеопорозных позвонков), химическая (производство различных красителей), агропромышленность (производство пищевых добавок).
Организация процесса смешивания в центробежных смесителях является одним из основных факторов, влияющих на качество получаемой продукции. Так как на больших частотах вращения ротора центробежного смесителя высокодисперсные компоненты (витамины, минеральные вещества, биологические добавки и другие энергетически ценные компоненты), входящие в состав смеси в минимальном количестве (1% и менее) поднимаются в пылевоздушное пространство над ротором, в результате чего происходит сегрегация получаемой смеси, негативно сказывающаяся на ее качестве. Определение направления и величин скоростей воздушных и материальных

помощью дополнительного пересечения потоков материала. Потоки материала, от сплошного кольца 14, движутся вдоль его внутренней поверхности и равномерно падают на основание среднего конуса ротора, там происходит смешивание с опережающими потоками, поступающими на основание среднего конуса через окна 13 внутреннего конуса с поверхности диска. Затем общие потоки материала движутся вдоль поверхности среднего конуса и происходит повторение вышеописанного процесса. Такой же процесс осуществляется и на внешнем конусе ротора. Выход готовой смеси осуществляется с днища 5 смесителя с помощью разгрузочных лопастей 8 через патрубок 6.
Рисунок 1.11 - Центробежный смеситель:
1 — корпус, 2 - направляющая воронка, 3 - крышка, 4 - патрубки, 5 - днище, 6 - разгрузочный патрубок, 7 - вал, 8 - разгрузочные лопасти, 9 - диск, 10 -внутренний конус, 11 - средний конус, 12 - внешний конус, 13 - окна, 14 -сплошное кольцо, 15 - первое направляющее кольцо, 16 - подшипник