Стохастические методы моделирования процессов разделения зернистых материалов на ситовых классификаторах

• Автор: Гиззятов, Ренат Фаритович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 151 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
1. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КЛАССИФИКАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И ИХ АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ.

1.1 .Технологические процессы классификации дисперсных материалов

и их аппаратурное оформление.

1.2. Методы математического моделирования процессов переработки дисперсных материалов

1.2.1. Процессы классификации

1.2.2. Модели движения зернистых материалов по вибрирующей поверхности.

Выводы и постановка задачи исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА СИТОВЫХ КЛАССИФИКАТОРАХ
2.1. Моделирование движения зернистых материалов по вибрирующей поверхности
2.2. Математическое моделирование процесса классификации зернистых материалов при различных схемах разделения.
2.2.1. Определение кинетики процесса разделения на ситовых
классификаторах.
2.2.2. Математическое моделирование процесса разделения зернистых материалов на многоярусных классификаторах
2.2.3. Математическое моделирование разделения зернистых
материалов на каскаднорешетных классификаторах.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА СИТОВЫХ КЛАССИФИКАТОРАХ
3.1. Лабораторная установка для разделения зернистых материалов
3.2. Определение гранулометрического состава зернистого материала.
3.3. Идентификация средней вероятности и проверка адекватности математической модели разделения на каскаднорешетных классификаторах.
3.4. Оценка коэффициента эффективности разделения.
3.5. Идентификация коэффициентов кинетических уравнений и проверка адекватности математической модели процесса разделения зернистых
материалов на многоярусных классификаторах
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕАЛИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КЛАССИФИКАЦИИ НА МНОГОКАСКАДНЫХ СИТОВЫХ КЛАССИФИКАТОРАХ
4.1. Анализ влияния основных факторов на классификацию.
4.2. Оптимальное аппаратурное и технологическое оформление процесса классификации.
4.3. Методики расчета многоярусного классификатора.
4.4. Рекомендации по практической реализации результатов исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Определены геометрическая и динамическая составляющие вероятности просеивания в ячейку в зависимости от форм и размеров отверстий сита и частиц разделяемого материала, а также от амплитуды скорости материала относительно сетки. Построена математическая модель для средней вероятности просеивания в ячейку с учетом влияния на нее скорости зернистого материала относительно сетки. Построена дискретная математическая модель просеивания зернистых материалов на каскадно-решетных классификаторах на основе теории процесса случайного блуждания частиц на плоскости . Построена стохастическая кинетическая модель просеивания на многоярусных классификаторах с учетом случайных возмущающих факторов на основе теории марковских процессов и получены ее вероятностные характеристики. Установлена связь между вероятностными характеристиками сита и коэффициентами кинетических уравнений. Построена методика расчета и оптимального аппаратурного оформления многокаскадных ситовых классификаторов. Практическая ценность. Разработаны методы расчета процессов разделения зернистых материалов на многокаскадных классификаторах. Разработанные математические модели процессов разделения на ситовых классификаторах, результаты расчетов и эксперимента были использованы при проектировании опытно-промышленного каскадно-решетного классификатора в Казанском ГосНИИХП. Аппарат успешно применялся для разделения зернистого материала цилиндрической формы на полимерной основе, что позволило повысить качество целевого продукта по геометрическим характеристикам. Испытания опытно-промышленного каскадно-решетного классификатора показали, что аппарат может быть рекомендован для промышленного внедрения. Акты о внедрении результатов научных исследований и о испытании экспериментальной установки приведены в приложении. ГЛАВА 1. Технологические процессы, цель которых состоит в разделении частиц сыпучего материала по крупности, плотности, форме и другим параметрам (их называют параметрами разделения), занимают важное место в химической технологии, производстве строительных материалов, в горнодобывающей промышленности и в других отраслях народного хозяйства. С помощью классификации зернистые материалы разделяются на фракции (классы), ограниченные определенными пределами размеров частиц. Изучению технологических процессов классификации зернистых материалов, условий их проведения , имеющегося для этого оборудования, а также проектированию новых схем и аппаратурному оформлению посвящен целый ряд работ, например, [1-7]. Через отверстия рассеивающего устройства проходят частицы материала, размеры которых меньше размеров отверстий; эта фракция материала собирается в один сборник. Грохочение является наиболее распространенным способом классификации и применяется для разделения частиц размерами от сотен миллиметров до долей миллиметра. Гидравлической классификацией и воздушной сепарацией разделяются частицы размерами менее 2-3 мм. Для грохочения на рассеивающих устройствах применяют: 1) металлические или другие сита; 2) решета из металлических листов со штампованными отверстиями; 3) решетки из параллельных стержней - колосников. Сита изготовляются с квадратными или прямоугольными отверстиями, имеющими размеры от 0мм до 0, мм. Сита обозначаются номерами, соответствующими размеру стороны отверстия сита в свету, выраженному в миллиметрах или микронах. Размер отверстий сит в свету является их важнейшей характеристикой, определяющей их работу. В работе [8] приводятся таблица и два уравнения для определения размера отверстий сит в свету по числу отверстий на 2, см, заменяющие пять неудобных для расчетов таблиц. Решета изготовляют из металлических листов, в которых штампуют круглые или продолговатые отверстия размером несколько мм; чтобы отверстия не забивались, их выполняют расширяющимися книзу. Характеристики работы решет изучены в работе [9]. Исследовано проникновение твердых частиц различных размеров через отдельные решета, расположенные друг под другом с разными размерами отверстий, причем наклоны решет от верхнего к нижнему ступенчато увеличиваются. Решета связаны с вибраторами, создающими вибрационное движение в направлениях, перпендикулярных плоскостям решет.