Разработка циркуляционных смесителей центробежного типа для получения комбинированных продуктов

• Автор: Зверев, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 05.18.04, 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 189 с. : ил

1.1. Теоретические основы процесса смешения сыпучих материалов

1.2. Состояние и перспективы развития оборудования для приготовления смесей сыпучих материалов

1.3. Современные конструкции смесителей центробежного типа.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ.

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СМЕСИТЕЛЬНЫХ

АГРЕГАТОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТИПА.

2.1. Современные методы моделирования процесса смешения дисперсных материалов

2.2. Моделирование процесса смешения в непрерывнодействующем агрегате центробежного типа с различной топологией материальных потоков на базе корреляционного анализа

2.3. Анализ схем движения потоков с учетом усреднения оператора

текущего среднего.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ, ПРИБОРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Описание экспериментального стенда
3.2. Циркуляционные смесители центробежного типа периодического типа.
3.2.1. Циркуляционный смеситель центробежного типа
3.2.2. Циркуляционный смеситель диспергатор центробежного типа.
3.3. Разработка новых конструкций СНД центробежного типа.
3.4. Методика определения концентрации ключевого компонента в смеси.
3.5. Дисперсные материалы, использованные в экспериментальных исследованиях.
3.6. Методика определения корреляционной функции случайного процесса
3.6.1. Основные сведения о случайных процессах
и их характеристиках
3.6.2. Стационарный случайный процесс
и некоторые его свойства.
3.6.3. Экспериментальное определение характеристик эргодического стационарного процесса
3.6.4. Выбор математической зависимости для описания корреляционной
функции
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ
4.1. Разработка конструктивных элементов цен тробежных смесителей и
смесителей диспергаторов
4.2 Определение оптимальног о времени смешивания
4.3 Исследование влияния способов ввода жидкости в материал на качество смеси.
4.4. Исследование влияния коэффициента заполнения смесителя на
качество смеси
4.5 Влияние отношения ширины окон конуса к расстоянию
между ними
4.6. Исследование влияния конструктивных и режимных параметров смесителя на качество смешения.
4.7. Исследование рациональных конструктивных параметров ротора и режима работы смесителя.
4.8. Исследование диспергирующей способности смесителя
4.9. Методика расчета циркуляционного смесителя центробежного типа
4 Промышленная реализация
. Разработка аппаратурного оформления стадии смешивания при получении новых зерновых завтраков
. Разработка аппаратурного оформления стадии смешивания при получении посолочных композиций.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однородность качество смеси принято оценивать по величине вариации е состава в разных частях. Известно более ти оценок однородности смсси . Такими параметрами являются дисперсия, среднеквадратичное отклонение СКВО, корреляционный момент, коэффициент вариации и другие. В настоящее время нет единого мнения по выбору определяющего параметра, характеризующего качество смеси. Наиболее целесообразно применение безразмерных параметров оценки однородности смеси . На практике процесс смешивания производится либо в периодическом режиме, либо в непрерывном. При периодическом перемешивании загрузка компонентов производится дозаторами в соответствии с рецептурой

. При периодическом способе протекают три элементарных процесса конвективное смешивание, диффузионное смешивание, сегрегация. Все они, в принципе, происходят одновременно, но их скорость в разное время различна, а значит, неодинакова и степень влияния на однородность смеси. Конвективное смешивание предполагает перераспределение макрообъмов компонентов по всему объму смеси. Благодаря этому происходит быстрое снижение ее неоднородности. Диффузионное смешивание предполагает перемешивание микрообъмов и отдельных частиц различных компонентов относительно друг друга. В этом случае снижение неоднородности смеси происходит значительно медленнее, чем при конвективном смешивании. В силу этого время проведения диффузионного смешивания практически и определяет продолжительность всего процесса смесеобразования. Сегрегация это процесс, обратный смешиванию, он заключается в сосредоточении частиц одинаковой массы в соответствующих зонах смесителя под влиянием фавитационных, инерционных и других сил. По мере проведения процесса смешивания сефегация оказывает вс более значительное влияние на однородность смеси. В какойто момент скорости процессов смешивания и сефегации уравниваются, и наступает динамическое равновесие. Поэтому дальнейшее проведение процесса смешивания не приводит к улучшению качества смеси. В ряде случаев возможно усиление процесса сефегации, что приводит к ухудшению качества и совершенно необоейованным энергозатратам. Альтернативой периодическому способу служит непрерывное смесеобразование. В этом случае совмещаются случайный и упорядоченный методы смешивания. Упорядоченный метод смешивания имеет мсто при подаче исходных компонентов в смеситель дозирующими устройствами. В следствии сравнительно небольшого времени пребывания материала в активной зоне смешивания, в конструкциях смесителей с принудительным механическим перемешиванием, как правило, преобладает конвективная составляющая процесса. Однако в смесителях непрерывного действия СНД с тонкослойным движением материалов скорость диффузионного смешивания существенно возрастает. Это приводит к улучшению качества смеси. Поэтому разработка СНД с тонкослойным движением смеси является перспективным направлением. Качество смеси, получаемой как при непрерывном, так и при периодическом способах проведения процесса, обусловлено наличием в ней микро и макронеоднородностей. Микронеоднородности образуются в силу незавершнности диффузионного смешивания, а так же изза явления сегрегации. Их наличие в смеси также зависит и от соотношения исходных компонентов, которые, к тому же, могут иметь различный гранулометрический состав. При малом соотношении компонентов примерно 1 и ниже более качественная смесь получится в том случае, если их гранулометрические составы будут примерно одинаковы. Если же соотношение смешиваемых компонентов составляет и выше, а их гранулометрические сос тавы существенно различны, то смесь хорошего качества получить трудно. Поэтому при большом соотношении смешиваемых компонентов, ингредиенты, которые входят в состав смеси в малом количестве, должны быть более дисперсными . При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что большое различие гранулометрических составов исходных компонентов будет в процессе смешивания способствовать проявлению сегрегации. Естественно, что микронеоднородности можно обнаружить при анализе проб небольшой величины, так как в крупных пробах они нивелируются .