Моделирование процесса истирания частиц во взвешенном слое на основе теории цепей Маркова

• Автор: Огурцов, Антон Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Процесс истирания сыпучих материалов в аппаратах со

взвешенным слоем современное состояние вопроса.

1.1. Необходимость учта истирания частиц в кипящем слое при проектировании аппаратов.

1.2 Анализ существующих подходов к моделированию истирания

1.3 Обзор перспективных конструкций аппаратов кипящего

1.4. Постановка задач исследования

Глава 2. Разработка математических моделей истирания частиц в

аппаратах со взвешенным слоем на основе цепей теории Маркова

2.1. Построение матрицы переходов с учетом скорости истирания

модель 1.
2.2 Построение матрицы переходов на основе вероятностных
подходов модель 2
2.3. Обобщенный вероятностный подход построения матрицы переходных вероятностей модель 3.
2.4. Анализ моделей. Численный эксперимент
2.5. Математическая модель истирания в реакторе непрерывного действия.
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальное исследование истирания аммиачной селитры, керамзита и известняка в кипящем слое
3.1 Разработка экспериментального стенда и методики проведения опытов по истиранию гранул аммиачной селитры и керамзита в кипящем слое
3.2 Разработка экспериментального стенда и методики проведения опытов по истиранию зерен известнякового камня в струйной мельнице кипящего слоя.
3.3.Влияние режимных и конструктивных параметров на
истирание материала в кипящем слое
3.3.1 .Влияние расхода газа на истирание в кипящем слое
3.3.2.Влияние температуры на истирание в кипящем
3.3.3. Влияние массы навески материала на истирание в кипящем слое.
3.4. Выводы по главе.
Глава 4. Использование результатов работы
4.1 Расчет струйной мельницы кипящего слоя в замкнутом цикле измельчения
4.2 Расчт процесса охлаждения в кипящем слое с учетом
истирания.
4.3. Использование результатов в научных и проектных работах
4.4. Выводы по главе
Основные выводы.
Список литературы


Целью работы является повышение достоверности и точности моделирования и расчёта процессов во взвешенном слое путём учёта истирания перерабатываемых в нём частиц на основе расчётноэкспериментальных исследований и математического моделирования это го явления как высокочастотного низкопотенциального измельчения. Основные результаты работы. Разработана экспериментальная установка и выполнены экспериментальные исследования изменения фракционного состава частиц сыпучих материалов при их переработке во взвешенном слое. Изучено влияние скорости и температуры газа и массы загрузки аппарата кипящего слоя на истирание частиц керамзита и аммиачной селитры. Разработан ряд математических моделей истирания частиц во взвешенном слое, отличающихся, с одной стороны, доступностью эмпирического обеспечения, а с другой, - прогностическими возможностями. Проведено сопоставление разработанных моделей по критериям доступности эмпирического обеспечения их идентификации и точности и однозначности прогнозирования. Сформулированы рекомендации по их применению. На основе разработанных моделей и экспериментальных результатов раз-работай метод расчёта истирания частиц в кипящем слое как составной части процессов агломерации, охлаждения и сушки. Разработаны рекомендации по снижению износа частиц в кипящем слое как ресурсосберегающего и природоохранного мероприятия, нашедшие применение на ООО «ПОЛИМЕРПЛАСТБЕТОН» в результате чего достигнуто снижение выбросов в атмосферу на ,5%. Разработанные математические модели и их программное обеспечение используются в научных и проектных работах, проводимых в Ченстохов-ском политехническом институте, Польша. Научная новизна. Экспериментально установлена зависимость скорости истирания частиц во взвешенном слое от его основных параметров (размера частиц, скорости и температура газа) для известняка, аммиачной селитры и керамзита. Разработаны математические модели преобразования фракционного состава материала во взвешенном слое вследствие протекания процесса истирания частиц, различающиеся разным уровнем декомпозиции этот процесса. Получена эмпирическая зависимость для пересчета скорости истирания частиц во взвешенном слое при изменении его параметров. Разработана математическая модель преобразования фракционного состава материала при переработке в многоступенчатых реакторах со взвешенным слоем с промежуточной классификацией. Практическая ценность. Разработанный метод расчёта даёт более достоверную информацию для расчёта систем пылеулавливания, что снижает риск экологического ущерба в связи с неоптимальной работой этих систем. Разработаны рекомендации по снижению истирания частиц в кипящем слое как ресурсосберегающего и природоохранного мероприятия, нашедшие применение на ООО <<ПОЛИМЕРПЛАСТБЕТОН>> в результате чего возможно снижение уноса материала на ,5%. Разработанные математические модели и их программное обеспечение используются в научных и проектных работах, проводимых в Ченсто-ховском политехническом институте, Польша. Автор защищает. Методику и результаты экспериментов по исследованию влияния режимных и конструктивных параметров взвешенного слоя на износ перерабатываемых в нём частиц. Математические модели процесса истирания как средство описания преобразования фракционного состава сыпучего материала как в кипящем слое, так и в мельницах низкопотенциального измельчения. Метод расчёта истирания частиц в кипящем слое как составляющую часть полных моделей основных процессов, повышающую их адекватность и точность, а также дающий достоверную информацию для выбора и расчёта систем пылеулавливания. Апообаиия работы. Фундаментальные науки - специалисту нового века». Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития энерготехнологий (Бенардосовские чтения)» (Иваново ); Межвузовской V региональной студенческой конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, ); The th International Conference of Chemical Engineering. Slovakia ), XVII Международной научной технической конференции «Математические методы в технике и технологиях» -ММТТ, (Кострома, ). Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в печатных работах [-6].