Разработка и исследование смесителя-диспергатора центробежного типа для получения сухих композитных смесей

• Автор: Карнадуд, Олеся Сергеевна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И

А1БIАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРЩССОВ СМЕШИВАНИЯ И

ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРА ЛОВ

1.1. Современные способы и устройства для смешивания и диспергирования сыпучих материалов

1.1.1. Теоретические основы процессов смешивания сыпучих дисперсных материалов.

1.1.2. Общая характеристика процессов диспергирования сыпучих материалов

1.1.3. Типовые конструкции смесителейдиспергаторов.

центробежного типа

1.1.4. Интенсификация процессов смесеобразования в аппаратах центробежного типа

1.2. Основные подходы к математическому моделированию процессов смесеприготовления

1.3. Технология получения сухих композитных смесей
ВЫВОДЫ НО ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СМЕШИВАНИЯ И ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В АППАРАТЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТИПА
2.1. Математическое моделирование процессов смесеобразования
в смесительном агрегате на основе кибернетического метода.
2.2. Сравнительный анализ схем организации движения материальных потоков в аппарате на основе стохастического подхода.
2.2.1. Расчт возможных путей перехода потоков материала по
рабочим зонам аппарата.
2.2.2. Алгоритм расчета качества смешивания в центробежном смесителедиспергаторе.
2.2.3. Выбор рациональных параметров модели, описывающей
процесс смесеобразования в локальном объеме аппарата.
2.3. Изучение закономерностей процесса диспергирования в центробежном аппарате
2.3.1. Расчет степени измельчения материала в смеситследиспергаторе.
2.3.2. Алгоритм расчета диспергирующей способности
аппарата.
ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Описание лабораторноисследовательского стенда
3.2. Дозировочное оборудование стенда
3.2.1. Порционный дозатор
3.2.2. Шнековый дозатор
3.2.3. Спиральный дозатор
3.3. Описание новой конструкции смесителядиспергатора.
3.4. Приборы и методика определения концентрации ферромагнитного трассера в смеси.
3.5. Методика отбора проб из смеси.
3.6. Методика определения характерного размера частиц
3.7. Материалы, используемые в экспериментальных исследованиях
3.8. Методика определения коэффициентов циркуляции материала
в аппарате.
3.9. Методика определения параметров передаточной функции
смесителядиспсргатора
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Экспериментальное исследование схем движения материальных потоков в смесеприготовительном агрегате
4.1.1. Определение параметров ПФ смесителя и дозаторов.
4.1.2. Анализ влияние организации схем движения материальных потоков в смесительном агрегате на сглаживающую способность.
4.2. Определение рациональных параметров работы смесителядиспергатора
4.2.1. Исследование влияния схем движения материалопотоков на качество смешивания.
4.2.2. Определение степени диспергирования материала в аппарате
4.3. Промышленная апробация.
4.3.1. Аппаратурное оформление производства мучных
композитных смесей для получения полуфабрикатов Блинная
смесь, Оладьи
ВЫВОДЫ 0 ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В реальности, ввиду наличия факторов, влияющих на взаимные перемещения частиц и от которых в конечном результате зависит степень смешения, такое идеализированное расположение частиц невозможно. И Т. Сыпучие материалы представляют собой совокупность твердых макрочастиц 6, поэтому для осуществления процесса их смешивания необходимо значительное внешнее силовое воздействие, позволяющее частицам смеси перемещаться относительно друг друга. Процесс смешивания сыпучих материалов носит случайный характер и может осуществляться двумя методами случайным и упорядоченным 5. В реальных условиях совмещают оба метода с преобладанием одного из них рис. Рис. На практике процесс смешивания может реализовываться следующими способами периодическим и непрерывным 7. В первом случае совмещаются упорядоченный при подаче материала дозирующими устройствами в смеситель и случайный протекающий непосредственно в смесителе методы смешивания. При периодическом процессе смешивания загрузка компонентов в смеситель осуществляется либо одновременно за счет нескольких порционных дозаторов, либо поэтапно за счет устройств непрерывного действия. Загрузка сыпучих компонентов в рабочую камеру периодического смесителя представляет собой упорядоченную структуру. Процесс смешивания в этом случае включает в себя несколько элементарных процессов конвективное смешивание, диффузионное и сегрегация 8. Непрерывный способ смешивания реализуется следующим образом в заданном соотношении в аппарат дозируются исходные компоненты, при этом полученная смесь непрерывно выводится из аппарата. Качество смеси зависит от времени пребывания частиц в смесителе, а производительность от настройки дозирующих устройств. Ввиду незначительного времени пребывания материала в рабочей зоне смесителя с быстровращающимся ротором здесь в основном преобладает конвективное смешение, вследствие чего, скорость процесса и достигнутое качество смеси зависят от конструктивных особенностей аппарата и характера подачи исходных материалов 8, 9. В тихоходных смесителях, где процесс осуществляется при движении материала под действием сил тяжести или центробежной силы, достигается беспорядочное движение отдельных частиц относительно друг друга, т. При таком способе качество самого смешения не достигает равновесного состояния, хотя и значительно приближается к нему, что реализуется либо путем системы из нескольких последовательно установленных смесителей, либо за счет организации возвратных потоков материала рециклов. Недостатком данного метода смешивания является погрешность работы системы дозирования, ввиду ее конструктивной сложности 8, 9. При полунепрерывном способе смешивания компоненты загружаются в уже работающий смеситель, что позволяет сократить время цикла за счет добавления малых доз основного компонента. Продолжительность пребывания микрообъемов материала в аппарате неодинакова, но этап, домешивания усредняет качество смеси в пределах до равновесного состояния. При одновременном протекании вышеописанные процессы имеют различную скорость, поэтому степень их влияния на однородность смеси неодинакова. В начальный период частицы внутри перемещаемых макрообъемов относительно друг друга остаются неподвижными и преобладает конвективное смешивание, сегрегация практически не сказывается на общий, ход процесса. Большое влияние на процесс смешивания в этот момент оказывает траектория потоков смешиваемых материалов в аппарате характер движения матери ал опотоков 8, 9. После распределения макрообъемов по рабочему пространству смесителя преобладающим становится диффузионное смешивание, наступает динамическое равновесие и дальнейшего улучшения качества смеси не наблюдается, сегрегация начинает оказывать заметное влияние на ход процесса. При периодическом способе продолжительность пребывания микрообъемов материала в аппарате одинакова, что дает высокое качество распределения частиц, соответствующее равновесному состоянию смеси. Независимо от выбора метода смешивания, значительное влияние на качество смеси оказывают различия в соотношении и гранулометрических составах исходных компонентов 8, 9, приводящих к образованию микронеоднородностей.