Научное обоснование методов повышения эффективности аппаратов производства комплексных удобрений, разработка и внедрение новых конструкций

• Автор: Гришаев, Игорь Григорьевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 363 с. : ил.

Введение

Глава I. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ПРОИЗВОДСТВА КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ

1.1. Технологическая линия как система взаимосвязанных элементов

1.2. Системный анализ процессов получения комплексных удобрений

1.3. Структура системы

1.4. Эффективность функционирования технологической системы

1.5. Построение системного исследования аппаратурного оформления технологии получения удобрений
1.6. Выводы

Глава 2. ПОДСИСТЕМА ПРОЦЕССОВ С ХИМИЧЕСКИМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ

БАРАБАНЕ

2.1. Особенности аппаратов для нейтрализации кислот

2.2. Физическая модель и математическое описание движения зернистого материала в гдадкостенном вращающемся барабане
2.2.1. Методы расчета заполнения барабана
2.2.2. Расчет пропускной способности барабана
2.3. Исследование истечения газа во вращающийся сдой зернистого материала
2.3.1. Аэродинамика струи, истекающей в неподвижный и псевдоожиженный слой
2.3.2. Расчет параметров истечения струи во вращающийся слой
2.4. Исследование амыонизации гранул
2.4.1. Кинетика аммонизации
2.4.2. Модель взаимодействия газа с вращающимся
слоем зернистого материала
2.5. Кинетика поглощения жидкости гранулами применительно к процессам, протекающим во вращающихся барабанах
2.6. Разработка конструкции и методики расчета барабанного аммонизатора
2.7. Выводы
Глава 3. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПОДСИСТЕМА ПРОЦЕССОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ
И СУШКИ В БАРАБАНЕ С НАСАДКОЙ
3. Конструкции вращающихся барабанов с насадкой
и методы оценки их эффективности
3.2. Распределение зернистого материала по
объему барабана
3.3. Перемешивание в барабанном грануляторе
сушилке
3.4. Тепломассообмен и рекомендации по конструированию
3.5. Выводы
Глава 4. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПОДСИСТЕМА ПРОЦЕССОВ В АППАРАТЕ С ПСЕВДООШЕННЫМ СЛОЕМ, ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПОЛУЧЕНИЮ ДВУХСЛОЙНЫХ ГРАНУЛ
4.1. Специфика грануляторов с псевдоожиженным слоем
4.2. Исследование процесса получения двухслойных
гранул
4.2.1. Сушка пульп с наружным подводом тепла
4.2.1.1. Интенсификация процесса сушки
4.2.1.2. Влияние режимов сушки на качество
двухслойных удобрений
4.2.2. Покрытие гранул в автотерыичном режиме
4.2.3. Полимеризация пленок из водных растворов
4.3. Кинетика сушки пленок на поверхности гранул
4.4. Математическое описание образования
двухслойных гранул
4.4.1. Механизм гранулообразования и скорость
роста частиц
4.4.2. Кинетика роста гранул, состоящих из слоев различной плотности
4.4.3. Влияние параметров процесса на характер гранулообразования
4.4.4. Методика расчета равномерности покрытия
4.5. Распределение по времени пребывания в грануляторах с псевдоожикенным сдоем
4.5.1. Плотность распределения по времени пребывания и влияние на нее параметров псевдоожижения
4.5.2. Движение материала в прямоугольном аппарате
4.6. Особенности конструкции и методика расчета
гранулятора с псевдоожиженным слоем
4.7. Выводы
Глава 5. ПОДСИСТЕМА ПРОЦЕССОВ КЛАССИФИКАЦИИ И ДРОБЛЕНИЯ
5.1. Дробильносортировочное оборудование в
технологии удобрений
5.2. Классификация на грохотах
5.3. Пневмосепарация в переточных устройствах
5.4. Классификация в дсевдоожиженном слое
5.4.1. Анализ методик расчета уноса из псевдоожиженного слоя
5.4.2. Влияние конструкций сепараторов на
качество разделения
5.4.2.1. Аппарат с переменным по высоте сечением
5.4.2.2. Аппарат с ромбическими вытеснителями
ф 5.4.2.3. Аппарат с подвижным осадителем
5.5. Дробление в ударноцентробежных машинах
5.5.1. Свойства перерабатываемых материалов
и их влияние на дробление
5.5.2. Модель дробления минеральных удобрений
5.6. Выводы
Глава 6. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ
6.1. Математическая модель системы получения комплексных удобрений
6.2. Исследование надежности работы оборудования
6.3. Выбор производительности системы
6.4. Сопоставление качества функционирования технологических линий
6.5. Выводы
Глава 7. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ МЕТОДОВ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АППАРАТОВ
7.1. Разработка методик расчета аппаратов и систем
7.2. Результаты внедрения новых разработок в промышленность
7.3. Основные направления развития аппаратуры технологии производства удобрений
7.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДО
ЛИТЕРАТУРА


Инерционные и электромагнитные грохоты, работающие в одинаковых технологических схемах, имеют равную эффективность, и выбор той или иной конструкции зависит от специфических особенностей продукта и производительности линии. Эффективность пневматических сепараторов на порядок ниже и их применение целесообразно лишь в случае невозможности использования грохотов малая граница при высокой степени разделения или одновременного осуществления другого эффективного процесса. Наибольшая эффективность процесса гранулирования достигается в окаточном барабане, эффективность аммонизаторагранулятора АГ и барабанного грануляторасушилки БГС вдвое, а аппарата с псев доожиженным слоем аС на порядок нике. В других рассмотренных грануляторах исходным материалом является пульпа, и гранулообразование осуществляется одновременно с сушкой. Следовательно, оценка эффективности отдельных аппаратов правомерна только внутри одной технологической линии. Для сопоставления однотипных аппаратов различных технологических линий следует рассматривать систему в целом. Технологическая эффективность отражает лишь часть эксплуатационных свойств системы, характеризующих ее внутренние возможности. Зти показатели включены в приведенные затраты или себестоимость продукции, используемые рядом исследователей в качестве критерия эффективности Л , 7, 7 3. Аналогична по смыслу величина разности цены постоянная и себестоимости, т. С , 9 3 . На наш взгляд, именно прибыль наиболее полно отражает качество функционирования, т. В приведенных затратах обычно капитальные вложения и расходы на ремонт обратнопропорциональны, что свидетельствует о зависимости этого показателя от надежности оборудования II 3 . Однако в полной мере влияния надежности работы линии он не учитывает. Для решения задач оптимизации используют аналоговые вычислительные машины. РУьУт. X вектор входных параметров. Xi i Xi. Критерий позволяет найти величины входных показателей системы при условии ее максимальной надежности. Однако, по мнению самих авторов, применение метода при нелинейном программировании связано с большими затратами машинного времени, а в ряде случаев вообще затруднительно. В работе 3 предложен метод оценки эффективности, основанный на применении математической модели надежности в форме параметрических графов вероятностных состояний системы. Описанный метод носит универсальный характер, однако, его применение для технологических систем производства минеральных удобрений нецелесообразно. Прежде всего, эти системы состоят из последовательно включенных элементов, отказ одного из которых приводит в неработоспособное состояние всю систему. Этапы, связанные с перебором вариантов, отпадают, что значительно упрощает метод. Наконец, состояние наибольшей вероятности надежности работы без учета затрат на его достижение не может служить критерием эффективности. Следовательно, оценка работы системы должна осуществляться по комплексному показателю затраты надежность. В работе Г 3 сделана попытка связать эти величины через время функционирования. Скорость теплоносителя в теплообменнике назначается в зависимости от его срока службы. Однако здесь учтено только соотношение капитальных и эксплуатационных затрат, а не влияние надежности на общие результаты функционирования системы. В работах С , 7 3 комплексный показатель эффективности включает приведенные затраты и выработку продукции, зависящую от надежности. Сделана попытка оптимизировать надежность отдельных видов оборудования. К недостаткам этого подхода следует отнести использование приведенных затрат вместо прибыли, что полностью не отражает внешних связей системы необходимость оценки ее работы по сопоставлению с эталонными образцами, поскольку абсолютный минимум приведенных затрат приходится на максимум надежности, что является следствием принятой авторами независимости надежности от режимов функционирования системы. На наш взгляд, именно это влияние и должно в основном учитываться критерием эффективности функционирования системы, поскольку оно определяет длительность работы оборудования. Итак, с одной стороны, надежность должна быть максимальной, а с другой стороны, затраты минимальными. Две противоречивые величины можно свести к одной прибыли от произведенной продукции.