Аэродинамика потоков в вихревых мельницах при измельчении силикатных материалов

• Автор: Корчаков, Валерий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1986
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 168 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Современное состояние проблемы рациональной организации тонкого измельчения в вихревых мельницах

1.2. Современные методы расчета турбулентных потоков в вихревых аппаратах

1.3. Специфика турбулентного закрученного потока в помольной камере вихревой мельницы

1.4. Задачи исследования и выводы

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОМОЛА В ТУРБУЛЕНТНЫХ ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКАХ

2.1. Описание конструкции вертикальной вихревой мельницы

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Методика проведения исследований и используемая аппаратура

2.4. Изучение процесса помола твердых материалов в вихревой мельнице

2.4.1. Исследование влияния скорости вращения рабочего органа и сепараторного колеса на эффективность измельчения
2.4.2. Влияние крупности загружаемого материала на эффективность измельчения
2.4.3. Исследование влияния количества энергоносителя, подаваемого через сопла, диаметра, угла установки сопел и высоты помольной камеры
2.4.4. Влияние диаметра диафрагмы и глубины захода воронки
2.4.5. Исследование влияния конструкции рабочего органа на эффективность измельчения
2.5. Выводы
3. РАСЧЕТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНЫХ ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКАХ
3.1. Гидродинамика турбулетных закрученных потоков в помольном объеме вихревой мельницы
3.2. Исследование движения измельчаемой частицы в турбулентном закрученном потоке в помольном объеме вихревой мельницы
3.3. Теоретический анализ влияния параметров сепаратора и классификационной диафрагмы на изменение дисперсности измельчаемого материала
3.4. Расчетноэкспериментальное исследование процесса тонкого измельчения в стендовой вихревой мельнице
3.5. Разработка инженерного метода расчета процесса в вихревой мельнице
3.6. Анализ результатов расчетноэкспериментальных исследований
3.7. Выводы
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Интенсификация процессов в вихревой мельнице и использование результатов работы в промышленности
4.2. Эффективность процесса измельчения огнеупорных материалов в вихревой мельнице и других типах мельниц
л
4.3. Технологические исследования некоторых огнеупорных материалов, измельченных в вихревой мельнице
4.4. Области применения вихревых мельниц ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


В результате чего в периферийной части помольной камеры образуется зона сжатия и восходящие потоки, а в центральной части, в силу неразрывности потока, образуется зона разрежения и нисходящие потоки. Колебание давления порядка 0, ати обеспечивает непрерывную циркуляцию газового потока и взвешенного материала в объеме помольной камеры. Пульсация скорости турбулентного потока вызывает значительные вибрационные колебания с частотами от I до 5 кгц и более, под воздействием которых дисперсные частицы приобретают колебательные движения в противоположность крупным частицам, двигающимся плавно, что увеличивает частоту соударений частиц по мере уменьшения массы и не требует дополнительного подвода энергии для сохранения эффективности измельчения. Вибрационные колебания в газовом потоке предотвращают возможность агрегатации частиц и тем самым обеспечивают эффективность измельчения во всем диапазоне тонкого и сверхтонкого помола. Экспериментальные исследования процесса помола в вихревой мельнице показали, что наибольшая эффективность измельчения достигается при скоростях воздушного потока 0 0 мс. Дальнейшее увеличение скорости воздушного потока не приводит к существенному увеличению дисперсности конечного продукта, тогда как мощность затрачиваемая на процесс измельчения увеличивается почти в 2 раза. Поэтому оптимальным пределом дисперсности конечного продукта, характеризующим эффективность процесса измельчения, является 0 фракции менее мкм, в тон числе фракции менее мкм, устойчиво получаемая при помоле практически всех огнеупорных материалов. Поскольку предметом дальнейшего исследования будет процесс измельчения силикатных материалов в турбулентных закрученных потоках, где основными видами воздействия на частицу являются гидродинамические силы потока и механические силы взаимодействия частиц друг с другом, то для рациональной организации процесса необходимо уметь определять значения составляющих скорости турбулентного потока в любой точке помольного объема вихревой мельницы. Н.С. Громекой еще в году . В общем случае вихревого движения жидкости частицы, движущиеся по разным линиям тока, обладают неодинаковым количеством энергии. Однако, если линии тока начинаются в области с приблизительно равным запасом энергии, например, там, где жидкость движется поступательно со скоростями, равномерно распределенными по поперечному сечению и при больших числах Рейнольдса, то применение теории вихревого движения Громеки в ряде задач может дать хорошее приближение. Что же касается вязкости жидкости, то относительно ее роли можно сказать следующее. Главная и решающая роль в формировании циркуляционных потоков принадлежит, как правило, инерционным центробежным силам. Возникновение вращательных движений является отличительной чертой проявления вязкости. Вязкость жидкости выступает здесь как пассивный фактор в роли гасителя циркуляционного движения. Изложенные выше рассуждения во многом определяли в дальнейшем область практического применения теории вихревого движения. Н.С. Громека предложил решение уравнения движения в виде тригонометрических рядов. Позднее это решение было уточнено в . Дальнейшее развитие теории вихревых потоков связано с исследованиями циклонов, гидроциклонов и вихревых трубок Ранка. Из всего многообразия конструктивного оформления перечисленных выше аппаратов следует выделить то общее, что объединяет все эти аппараты это тангенциальный ввод газа в цилиндрическую камеру. Именно такой способ закручивания потока объединяет все
эти аппараты с точки зрения построения методов их расчета. Циклонам и гидроциклонам посвящена обширная литература . Однако, следует отметить, что до настоящего времени нет четкого мнения о распределении тангенциальной скорости по радиусу. Решение уравнения движения, выполненное в соответствует экспериментальным данным для плоских циклонов и гидроциклонов, но не может быть использовано для расчета вихревых мельниц в связи с отсутствием в решаемом уравнении координаты по высоте. Однако, эти предельные соотношения, заимствованные из схем физического вихря, лишь в тенденции отражает двойственную картину течения. V
1.