Разработка процессов пневмосепарации с классификацией дисперсных материалов в динамическом кольцевом пространстве применительно к мукомольно-крупяному производству

• Автор: Есеев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ, ПРОЦЕССОВ ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ И КЛАССИФИКАЦИИ.

1.1. Характеристика процессов и устройств пневмосепарации.

1.1.1. Классификация и краткая характеристика процессов

1.1.2. Общие сведения о сепарируемых материалах.

1.1.3. Показатели технологической эффективности.

1.1.4. Основные требования к устройствам .

1.2. Анализ известных физических моделей процессов пневмосепарации

1.3. Проблемы моделирования пневмоклассификационных

процессов.
1.4. Выводы
1.5. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПНЕВМОКЛАССИФИКАЦИИ МЕТОДАМИ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1. Детерминированная модель
2.1.1. Построение базовой модели
2.2. Анализ систем уравнений. Оптимизация параметров процесса
2.2.1. Длительность пневмосепарационного процесса как определяющая характеристика.
2.2.2. Критерий устойчивости движения взвешенной в ламинарном потоке микрочастицы.
2.2.3. Необходимые и достаточные условия процесса.
2.2.4. Эффектообразующая микрочастица. Построение интервала эффектообразующих микрочастиц и его практическое применение.
2.2.5. Отыскание функциональной связи между кинематическими характеристиками процесса, определяющими его интенсивность.
2.2.6. Оценка на качественном уровне влияния на процесс детерминированных сил
2.2.7. Фактор нестационарности и его значимость.
2.2.8. Оптимизация характеристик .
2.2.9. Полуэмпирический метод расчта параметров процесса.
2.3. Стохастическая модель. Обоснование и построение.
2.3.1. Воздействие флуктуаций и их направленность.
2.3.2. Белый шум и длительность процесса в терминах необходимых и достаточных условий
2.4. Анализ результатов
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ С КЛАССИФИКАЦИЕЙ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Цель и задачи.
3.2. Описание стенда.
3.2.1. Схема стенда. Приборы. Оборудование
3.3. Пневмосепараторклассификатор и его работа
3.4. Методика эксперимента.
3.5. Результаты экспериментов
3.6. Обработка результатов и сравнительный анализ
3.7. Выводы и рекомендации.
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Прикладной аспект реализации результатов исследований.
4.2. Общие выводы и результаты.
ЛИТЕРАТУРА


Благодаря такой системе питания устраняется возможность агломерации частиц муки по пути в зону сепарации. Кроме того, перед входом в эту зону скорость продукта увеличивается до скорости сепарирующего потока воздуха (скорости витания). Рис. Зона сепарирования ограничена верхним и нижним вращающимися дисками, насаженными на вертикальную ось сепаратора. В пространстве между этими дисками создается спиральный поток воздуха. Воздух, подаваемый вентилятором, поступает в зону сепарации через направляющие отверстия, расположенные сверху 2 и снизу камеры сепарирования. Направляющие из листовой стали, образующие каналы, могут переставляться. Поступив в камеру сепарации, воздух проходит по спиральной траектории и выходит через отверстие вблизи ее центра. Эти кольца, легко заменяемые при износе, подают крупную фракцию на периферию сепаратора к выходному отверстию, где она выводится через шлюзовой затвор. Частицы менее граничного размера уносятся воздухом в разгрузитель для мелкой фракции. Верхний и нижний диски сепаратора, ограничивающие зону сортировки, движутся с примерно той же скоростью, что и сепарирующий воздух, вследствие чего исключается возможность трения между воздухом и стенками камеры. Благодаря этому потери в результате трения почти полностью сводятся на нет. Без соблюдения такого соотношения скоростей потери трения могут значительно уменьшить полезно используемую площадь зоны сепарации классификатора. Фирма «Шарплес» выпускает пневмосепараторы четырех размеров производительностью от 0 до 0 кг/ч. Аналогичную конструкцию имеют пневмосепараторы фирмы «Пил-лсбери» (США), которая использует их для отбора высокобелковой муки на своих мельницах. На рис. Стюртеваит», который в данной модификации применяется в некоторых мельницах для сортирования продуктов измельчения, а иногда для выделения высокобелковой муки. Эти пневмосспараторы являются прообразом моделей, нашедших применение в цементной промышленности России и за рубежом. Рис. Сепаратор «Стюртевант» работает с замкнутым циклом воздуха. Некоторое количество воздуха может подсасываться через трубу 6. Сепаратор состоит из наружного 7 и внутреннего конусов, которые в нижней части своих кожухов сообщаются через отверстия жалюзийного типа, расположенные по окружности (жалюзийная решетка на рисунке не показана). В верхней части сепаратора обе полости сообщаются через рабочее пространство вентилятора 3. Вентилятор и верхний разбрасывающий диск (диск имеет радиальные ребра) закреплены на одном вертикальном валу, приводимом через клиноременную передачу от электродвигателя, установленного на крышке наружного конуса. Вращающийся вместе с дисками вентилятор засасывает воздух из внутренней полости во внешнюю, создавая в последней спиралеобразный нисходящий поток воздуха, который через отверстия жалюзи проникает во внутреннюю полость, движется по ней вверх, пронизывает разбрасываемый дисками продукт и опять засасывается вентилятором 3. Мелкие частицы продукта, захватываясь воздушным потоком в верхней зоне разделения внутренней полости, выбрасываются вентилятором во внешнюю полость и осаждаются в ней под действием центробежных сил. Мелкая фракция выводится через шлюзовой затвор и патрубок . Крупные частицы, подвергаясь гравитационной и центробежной сепарации, осаждаются в конусе внутренней полости и выводятся через патрубок . Скорость циркулирующего воздуха и сопротивление внутри сепаратора регулируют дросселированием воздушного потока клапанами 9. В сепараторе «Стюртевант» достигается необходимое сортирование продукта по крупности в заданных границах разделения, причем возможно получение трех фракций. Сепаратор позволяет выделять небольшое количество сильно диспергированной высокобелковой муки (патрубок ) с размерами частиц меньше 1 мкм. Сепаратор при работе не требует циклонов или фильтров. Машины выпускаются десяти размеров с диаметром корпуса от 0 до мм при максимальной производительности 0 т/ч. На рисунке 5 представлена другая модификация конструкции сепаратора фирмы «Стюртевант» (диаметр наружного корпуса 0мм), разделяющего продукт на две фракции.