Моделирование гидромеханического измельчения и классификации слюды в струйном дезинтеграторе

• Автор: Глушковский, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 195 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ,

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Краткое описание технологической схемы

производства слюдопласта .

1.2. Аппаратурное оформление процесса измельчения и классификации слюды в производстве слюдопласта . . II
1.3. Показатели эффективности работы струйного дезинтегратора слюды и формулировка проблемы .

1.4. Математическое описание процесса измельчения .

1.5. Математическое описание процесса мокрой гравитационной классификации

1.6. Постановка задач исследований и разработок .

2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
И КЛАССИФИКАЦИИ СЛЮДЫ В СТРУЙНОМ ДЕЗИНТЕГРАТОРЕ . .
2.1. Осадительная зона
2.1.1. Физическая модель осаадения
2.1.2. Математическое описание осаждения .
2.2. Измельчительная зона.
2.2.1. Физическая модель гидродинамической обстановки. .
2.2.2. Оценка гидродинашческих характеристик
2.2.3. Физическая модель измельчения .
2.2.4. Математическое описание кинетики измельчения . .
2.2.5. Определение селективных функций .
2.3. Классифицирующая зона.
2.3.1. Физическая модель классификации .
2.3.2. Математическое описание классификации
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТР ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ
СЛЮДЫ В СТРУЙНОМ ДЕЗИНТЕГРАТОРЕ
3.1. Экспериментальная установка .
3.2. Измерительная аппаратура
3.3. Определение времени осаждения .
3.4. Определение функций плотностей распределений вертикальных составляющих скоростей несущей фазы по горизонтальным сечениям
классифицирующей зоны .
3.5. Определение коэффициентов
математической модели
3.6. Проверка адекватности гипотезы
о распределении крупности частиц
слюды по закону РозинаРаммлера
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ПРАКТИЧЕСКОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Численная схема решения
уравнений математической модели
4.2. Исследование устойчивости численной схемы решения уравнений
математической модели
4.3. Проверка адекватности
математической модели
4.4. Исследование параметрической
чувствительности математической модели . . .
стр.
4.5. Алгоритм управления струйным
дезинтегратором
4.6. Практическое использование
результатов работы .
Основные результаты .
Основные условные
обозначения
Литература


В тоже время жидкость препятствует тесному сближению частиц, приводит к уменьшению числа и площади контактов между ними //. Рис. Сравнительная характеристика струйного дезинтегратора слюды и типовых струйных мельниц // приведена в табл. Сравнение типовых струйных мельниц со струйным дезинтегратором слюды. Применение воды в качестве несущей фазы и небольшая концентрация твердых частиц не позволяют классифицировать струйный дезинтегратор как аппарат фонтанирующего слоя // или струйного псевдоэкижения //. В этих аппаратах происходит истирание твердых частиц, которое является отрицательным эффектом, приводящим к образованию шарообразных частиц и мелкодисперсной пыли, что экспериментально исследовано авторами /, /. Показатели эффективности работы струйного дезинтегратора слюды и формулировка проблемы. Эффективность проведения процессов измельчения и классификаг-ции слюды в струйном дезинтеграторе характеризуется гранулометрическим составом частиц твердой фазы водно-слюдяной пульпы на выходе, что, в конечном счете, определяет качество слюдопласта и количество отходов. Повышения эффективности процесса можно добиться путём выбора его оптимальных аппаратурно-технологических параметров при реконструкции и увеличении мощности действующих производств, а также разработкой системы управления для действующего аппарата. Последняя должна обеспечить заданную среднюю крупность чаотиц слюды на выходе при минимуме дисперсии распределения частиц по размерам путём изменения расходов воды, подаваемых на измельчение и подпитку, а также подачи слюды. Решение указанных задач возможно лишь на базе математической модели струйного дезинтегратора, связывающей в динамике гранулометрические характеристики твердой фазы водно-слюдяной пульпы на выходе с аппаратурными и режимными параметрами. ЭВМ. Таким образом, сформулированная выше проблема создания системы управления струйным дезинтегратором слюды включает в оебя решение задачи третьего уровня иерархии. Математическое описание процессов измельчения. Измельчение твердых тел относится к типовым процессам химической технологии по ряду основных признаков //: месту процессов измельчения в общей классификации химико-технологических процессов; способу организации процессов; гидродинамическим режимам; кинетике и принципам управления. В последние годы при их исследовании и разработке широко используется математическое моделирование. Ы=. Я<1х/ХК, (1. ЛМГ - энергия измельчения, идущая на изменение исходного размера X на величину с/ X А - так называемая энергоёмкость разрушения; К - константа, значение которой равно: К=2 -гипотеза Риттингера, К = I - гипотеза Кирпичева-Кика, К = 1,5 -гипотеза Бонда (объединяющая "поверхностный" и "объёмный" законы) , К = 0,5 - гипотеза Кузнецова / - /. Кроме этого существует гипотеза Ребиндера //, согласно которой энергия на дробление, затрачивается на деформацию объёма и на образование поверхности. Законы измельчения" нашли применение для оценок затрат энергии в конкретных аппаратах, в частности, в работах /,/. Однако они не пригодны для применения в широком диапазоне дисперсностей и определяются не столько прочностными характеристиками измельчаемого материала, сколько конструкцией измельчителя, а также режимом его работы //. Экспериментально-статистические методы описания процессов измельчения включают в себя следующие процедуры //: выбор параметра оптимизации; априорный выбор факторов; экспериментальное отсеивание факторов; математическое описание процесса в области, близкой к оптимуму; уточнение модели; исследование модели и облаг-сти оптимума; интерпретацию модели и принятие рекомендаций по управлению процессом; выявление масштабных соотношений между моделью и промышленным аппаратом; расчёт оптимальных условий ведения процесса; экспериментальное уточнение области оптимума в промышленных условиях и решение задачи адаптационной оптимизации. Указанный подход нашел своё отражение в работах /-/. Ис-следование процесса измельчения неметаллорудных материалов в струйных мельницах экспериментально-статистическими методами приведено в //.