Моделирование процесса струйного смешивания сыпучих материалов с последующим уплотнением в новом аппарате с подвижной лентой

• Автор: Кузьмин, Илья Олегович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

1.1. Агрегаты для переработки сыпучих материалов с использованием

1.1.1. Смесители.

1.1.2 Уплотнители тонкодисперсных материалов с использованием подвижной ленты

1.1.3 Комбинированные аппараты.

1.2.1 Математические модели ударного взаимодействия частиц с преградой

Выводы по главе

2.1. Моделирование процесса смешивания тонкодисперсных материалов при ударном взаимодействии частиц с отбойным элементом.
2.1.1. Математическое описание процесса образования разреженного потока частиц тонкодисперсных материалов
2.1.2. Моделирование процесса ударного взаимодействия потока твердых часгиц с отбойной поверхностью
2.1.3. Определение качества смеси сыпучих материалов при ударном взаимодействии с поверхностью
2.2 Экспериментальные исследования по определению основных параметров в
процессе смешения сыпучих материалов в струйных потоках
2.2.1. Исследование процесса образования дисперсного потока частиц смешиваемых компонентов
2.2.2 Экспериментальное определение коэффициента отражения частнц от
о гбойного элемента
2.2.3. Экспериментальные исследования но определению коэффициентов неоднородности смеси.
Выводы но главе
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВАЛКОВОЛЕНТОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ
3.1 Современные методы описания механического уплотнения тонкоднсперсных материалов.
3.1.1 Описание движения жидкости в валковых зазорах
3.1.2 Модели движения жидкости или газа сквозь пористую среду
3.1.3 Основные положения модели деаэрации порошков.
3.1.4 Деаэрация порошков в валковом зазоре
3.2 Метод определения иорозности тонкоднсперсных сред в валковоленточном аппарате.
3.2.1 Описание возможных этапов уплотнения порошка в валковолеточном устройстве.
3.2.2 Особенности метода оценки порозности порошков.
3.3 Результаты моделирования.
3.4 Экспериментальное исследование процесса уплотнения тонкоднсперсных материалов в зазоре роликлента
3.4.1 Исследование деаэрации в аппарате с жестким уплотняющим роликом
3.5 Исследование уплотнения сыпучих материалов в аппарате с последовательно расположенными уплотняющими роликами.
3.6 Определение фнзикомехапичсских характеристик смеси тонкодисперсных материалов.
3.6.1 Определение модулей упругости смеси сыпучих материалов.
3.6.2 Определение коэффициента газопроницаемости тонкодиснсрсных материалов
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. НОВЫЕ АППАРАТЫ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ СРЕД С ПОСЛЕДУЮЩИМ УПЛОТНЕНИЕМ СМЕСИ И МЕТОДИКИ ИХ РАСЧЕТА
4.1. Описание конструктивного исполнения агрегатов
4.2. Инженерная методика расчета процесса перемешивания.
4.2.1. Расчет производительности смесительного узла.
4.2.2 Расчет смесительного узла для наклонного отбойника.
4.2.3 Оптимизация параметров смесителя тонкодисперсных материалов с наклонным отбойником.
4.3 Инженерная методика расчет а валковоленточного деаэратора.
4.3.1 Определение производительности валковоленточного устройства
4.3.2 Оптимизация параметров валковоленточного деаэратора.
4.4 Оптимизация параметров устройства с последовательным выполнением операций смешивания гонкодисперсных компонентов и механического уплотнения их смеси1
4.5 Выводы по главе.
Список использованных источников


Это позволит выдать рекомендации по конструированию аппаратов этого типа и созданию методов их расчета. Цели работы. Научная новизна работы. Определены значения коэффициентов отражения твердых частиц для некоторых материалов при ударном взаимодействии с рабочим органом. Опытным путем получены значения коэффициентов газопроницаемости и модулей упругости для смесей порошкообразных материалов. На основе цикла опытных и теоретических исследований определены основные параметры уплотнения смеси в зазоре роликлента и выявлен механизм деаэрации. Разработаны конструкции новых устройств для смешивания с последующим уплотнением сыпучих материалов в аппарате с подвижной транспортерной лентой. Создана научно обоснованная и экспериментально проверенная методика инженерного расчета оптимальных значений режимных и конструктивных параметров аппарата. Достоверность полученных результатов. Достоверность научных положений и выводов диссертации базируется на комплексном применении современных физикомеханических и математических методов анализа, а также удовлетворительным совпадением теоретических и экспериментальных данных. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международных конгрессах по химии и процессам химической технологии I в Чехии г. Прага и Р в Германии г. Нюрнберг XXII научной конференции стран СНГ Дисперсные системы в г. Украине г. Одесса. Объем н структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 0 стр. Методы исследования. Математическое моделирование осуществлялось с помощью уравнений механики, гидромеханики, вероятностных и статистических методов. Проведение расчетов, обработка результатов эксперимента и численное и аналитическое решение уравнений производили на ЭВМ. Публикации. Во введении обоснована актуальность работы, приведены данные о структуре работы, сформулированы основные цели и задачи исследования. Первая глава состоит из двух разделов. Во втором разделе главы дан анализ современного состояния проблемы описания процессов ударного взаимодействия потоков частиц с преградой, который позволил сформулировать требования к разработке соответствующих математических моделей. Вторая глава посвящена исследованию процессов смешения сыпучих материалов при ударном взаимодействии разреженного потока частиц с рабочими органами аппарата и содержит две части. В первой части представлена стохастическая модель смешения тонкодисперсных материалов при ударном взаимодействии с отбойником. Следующая часть главы посвящена экспериментальному исследованию процесса смешивания, а также определению коэффициента отражения частиц при ударе. В третьей главе представлена модель уплотнения тонкодисперсных сред в валковоленточном деаэраторе, которая построена с помощью общей упругой модели деаэрации порошков на базе механики гетерогенных сред и приведены результаты экспериментальных исследований данного процесса В четвертой главе дано описание конструкции опытнопромышленного устройства для струйного смешения с последующим уплотнением сыпучих материалов и приведена инженерная методика расчета оптимальных конструктивных и режимных параметров. ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. Агрегаты для переработки сыпучих материалов с использованием подвижных лент. На рисунке. На рисунке. Данный смеситель состоит из ленточного транспортера I с роликовыми опорами 2, над которым вдоль его продольной оси закреплены роторные перемешивающие органы, выполненные в виде звездочек 3 с патрубком для подачи сжатого воздуха. Привод вращения перемешивающих органов осуществляется при помощи цепной передачи 4. Патрубки соединены подвижным соединением с коллекторами. Привод цепной передачи осуществляется от электродвигателя 5 через редуктор 6. Смеситель работает следующим образом. Подлежащие смешению сыпучие компоненты из дозаторов поступают на движущуюся ленту и перемещаются в зону смешения. Смешение компонентов происходит вследствие вращения патрубков в слое материала и выходящего из них воздуха.