Разработка методов расчета разделительной способности аэродинамических классификаторов порошков

• Автор: Калинин, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИ

РОВАПИЯ И РАСЧТА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ПОРОШКОВ

1.1. Роль классификаторов в технологических процессах химиче

ской и смежных отраслей промышленности.

1.2. Формирование технологических задач классификации, их ха

рактеристики и критерии эффективности.

1.3. Аэродинамические схемы воздушных классификаторов и

принципы их работы. Равновесные классификаторы.

1.4. Современные методы математического моделирования и рас

чта аэродинамической классификации. Системный подход к моделированию.
1.5. Постановка задач исследования
2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЯЧЕЕЧНОЙ
МОДЕЛИ ГРАВИТАЦИОННОЙ КЛАССИФИКАЦИИ
2.1. Основные представления и операторы линейной цепи
с ячейками постоянного объема
2.2. Структура ячеечной модели гравитационной классификации
материалов. Влияние параметров модели на основные характеристики процесса классификации
2.3. Учет влияния концентрации материала. Нелинейная модель
гравитационной классификации
2.4. Выводы по главе 2
3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЯЧЕЕЧНОЙ
МОДЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ
3.1. Основные представления и операторы многомерных цепей
Маркова
3.2. Закономерности квазистационарного движения частиц в
вихревом потоке
3.3. Ячеечная модель центробежной классификации
3.4. Учет влияния концентрации материала. Нелинейная модель
центробежной классификации
3.5. Выводы по главе 3
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА И ФАКТИЧЕСКИХ
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОЦЕССА
4.1. Адаптация разработанной модели к методу расчета процесса
4.2. Определение переходных вероятностей в двухмерной ячееч
ной модели центробежной классификации
4.3. Экспериментальная проверка математической модели и мето
да расчета
4.4. Практическое использование результатов работы
4.5. Выводы по главе 4
5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
7. ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для системы измельчения задача классификатора состоит в максимальном извлечении из продукта помола мелких частиц в тонкий и крупных — в грубый продукт. Гонкий продукт направляют для дальнейшего технологического использования, а грубый возвращают на доизмсльчение. Их используют в разных технологических процессах или в качестве самостоятельных конечных продуктов, например, шлифовальных порошков различных марок и т. Первые конструкции аэродинамических классификаторов были запатентованы в начале нашего века в Германии. Сразу же сформировалось два направления в создании классифицирующего оборудования. В одном из них разделение основывалось на противодействии аэродинамических сил и сил тяжести (гравитационные классификаторы), в другом — аэродинамических сил и центробежных сил инерции (центробежные классификаторы). Опыт их использования в различных технологических процессах дал настолько хорошие результаты, что длительное время теория и практика классификации развивались по экстенсивному пути — расширению объема использования классификаторов и усложнения технологических схем, в частности, путем использования многоступенчатого разделения. Лишь начиная примерно с середины прошлого века, усилились исследования, направленные на повышение эффективности разделения и компактности классифицирующих аппаратов как средства интенсификации технологических процессов. Длительное время в качестве основных характеристик классификатора использовали только его производительность и степень извлечения из исходного материала в целевой продукт частиц крупнее или мельче некоторого контрольного размера. Контрольный размер определялся требованиями к гранулометрическому составу готовых продуктов или полуфабрикатов в отраслях, производящих наиболее крупнотоннажную переработку достаточно однотипных материалов: горнодобывающей промышленности ( мкм), цементной промышленности ( мкм), теплоэнергетике ( и 0 мкм). Все паспортные данные серийно выпускаемого в России и за рубежом оборудования относятся в большинстве случаев именно к этим материалам (главным образом, к цементной сырьевой муке или клинкеру, или к энергетическим углям) и контрольным размерам. Вместе с тем химическая промышленность имеет дело с весьма широким спектром порошкообразных материалов и требований к их гранулометрическому составу. Например, в большинстве случаев максимальный размер частиц в готовых пигментах ниже — мкм, т. Кроме того, подробные исследования влияния гранулометрического состава порошкообразных материалов на эффективность их дальнейшей технологической переработки показывают, что данных о содержании частиц крупнее или мельче некоторого одного контрольного размера чаще всего недостаточно: контрольных размеров необходимо иметь как минимум два, а в ряде случаев и больше. В последние годы все чаще возникает задача получения относительно узких фракций порошков, в которых большинство частиц имеют размеры, лежащие в интервале между двумя контрольными значениями, незначительно отличающимися друг от друга. Перечисленные проблемы требуют использования' при выборе и расчете классифицирующего оборудования принципиально новых подходов, существенно более информативных по сравнению с существующими. Поэтому выбор классификатора может быть осуществлен по имеющимся каталогам лишь в тех случаях, когда разделяемый материал и характеризующий продукты его разделения контрольный размер близки к распространенным в настоящее время эталонам. При расчете и выборе классификатора для конкретной технологической схемы необходимо решать ряд задач. В простейшем случае заданными являются гранулометрические составы исходного материала и целевого продукта разделения, а также производительность по исходному материалу. На первом этапе следует определить требуемые характеристики процесса классификации (безотносительно к типу разделительного аппарата), обеспечивающие нужный гранулометрический состав материала. Далее предстоит выбрать аппарат, в котором могут быть реализованы определенные ранее характеристики технологического процесса.