Разработка и исследование непрерывнодействующего смесительного агрегата центробежного типа для получения сухих комбинированных продуктов

• Автор: Бородулин, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 231 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБЩАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО

СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЯ И ЕГО АППАРАТУРНЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Основные направления в исследованиях процесса непрерывного смесеприготовлсния

1.2. Влияние флуктуаций питающих потоков на процесс смесеобразования

1.3. Состояние и перспективы развития смесительного

оборудования для переработки сыпучих материалов.

1.4. Методы интенсификации процесса смешения дисперсных материалов в непрерывно действующем агрегате центробежного типа
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ
ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В
НЕПРЕРЫВНО ДЕЙСТВУЮЩЕМ АГРЕГАТЕ
ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТИПА С РАЗЛИЧНОЙ ТОПОЛОГИЕЙ
МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ
2.1. Моделирование смесительного агрегата на основе кибернетического подхода
2.2. Корреляционный метод анализа различных схем организации движения материальных потоков в СИД.
2.3. Влияние процесса усреднения материальных потоков на снижение их неоднородности.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Описание экспериментальной смесительно дозирующей установки.
3.2. Дозировочное оборудование стенда.
3.3. Обоснование новых конструкций СНД
3.4. Сыпучие материалы, использованные в экспериментальных исследованиях.
3.5. Методика определения характерного размера частиц.
3.6. Методика определения качества смеси
3.7 Методика определения функции распределения времени
пребывания частиц в СНД центробежного типа. Нахождение
передаточных функций
ВЫВОДЫ ПО ГЛИВЕ
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
4.1. Определение рациональных конструктивных параметров смесителя.
4.2. Определение качества смеси на каждом конусе ротора
4.3. Влияние конструктивных и режимных параметров центробежного смесителя на качество получаемой
4.4. Изучение влияния соотношения смешиваемых компонентов и рециркуляции на качество получаемой
4.5. Исследование процесса смесеприготовления смесей сыпучих
материалов в СНД с нагнетающим осевым
вентилятором
4.6. Определение удельных энергозатрат СНД и степени влияния частоты вращения лопастей на дисперсность компонентов смсси.
4.7. Идентификация параметров математической модели смесительного агрегата и сопоставление результатов моделирования.
4.8. Методика расчета СНД центробежного типа
4.9. Аппаратурное оформление производства посолочных композиций для деликатесных продуктов из мяса
4 Разработка аппаратурного оформления процесса смешивания в производстве сухого мороженого.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Относительная ошибка отбора навесок при этом не зависит от времени экспозиции и определяется только точностью его изготовления и геометрическими размерами приемного конвейера. Применение предлагаемой конструкции пробоотборника позволяет сопоставлять экспериментальные данные, полученные при различных режимах. В работе [1] показано, что выборка результатов отбора навесок носит случайный характер и подчиняется нормальному закону распределения. Таким образом, из проведенного обзора исследований следует, что входные питающие патоки можно рассматривать как стационарный случайный процесс; их флуктуации могут иметь как периодический, так и случайный характер. Необходимо знание статистических характеристик питающег о потока. При этом приходится получать такие композиции, в которых концентрация некоторых компонентов составляет 0. Одной из главных задач при приготовлении смесей сыпучих материалов является равномерное распределение различных добавок по всему объему композиции и интенсификация процесса смешения. Это говорит о необходимости проектирования новых конструкций СНД, удовлетворяющим этим требованиям. Многолетний опыт работы многих исследователей, как в теоретическом, гак и в практическом плане, позволил разработать целые классы смесительного оборудования для переработки сыпучих материалов [, , , 0]. Получать смеси хорошего качества, при соотношении смешиваемых компонентов 1:0 и выше, можно только в смесителях центробежного типа. Рассмотрим их подробнее. СИД центробежного типа, которые отличаются от смесителей других конструкций высокой производительностью при малых энерго- и материалоёмкости, и малых габаритных размерах [, , ]. В центробежных смесителях смешивание сыпучих материалов происходит, как правило, в тонких разреженных слоях, движущихся по поверхности вращающегося ротора, при пересечении потоков, имеющих различные направления, их соударении с препятствиями и т. При движении потока материала, которое начинается от центра аппарата к периферии, на частицы действую! Движение потока материала с большой скоростью способствует разрушению конгломератов частиц при соударении их о препятствия и стенки аппарата. Можно отметить гот факт, что в центробежных СНД по этой же причине, а также ввиду интенсивного внутреннего и внешнего трения, обычно изменяется фракционный состав смешиваемых материалов, особенно если их частицы непрочные. Роторы и статоры центробежных СНД, как правило, представляют собой простые тела вращения (диски, цилиндры, полые усеченные конуса), реже с более сложным профилем (параболоиды, торовые и сферические оболочки). Рабочими органами центробежных СНД могут быть также лопасти, диспергирующие ножи и т. Одним из первых представителей центробежных СНД является смеситель Ластовцева А. М. а. Принцип его работы следующий. Компоненты смеси через загрузочные устройства 7 и 8 попадают на тарелки 3 и 4 и, благодаря центробежным силам инерции, движутся по их поверхностям от центра к периферии. Далее они сбрасываются в виде тонких разреженных слоев, частично перемешиваясь при этом, и осаждаются на поверхности направляющего конуса 9. При смешивании более двух компонентов, число тарелок 3 и 4 соотвегст-венно увеличивается. По внутренней поверхности конуса 9 смешиваемые материалы направляются внутрь вращающегося конуса 5. Далее, под влиянием центробежных сил инерции, частицы сыпучих материалов передвигаются от центра конуса к периферии, частично при этом перемешиваясь, и в виде тонкого разреженного слоя сбрасываются на неподвижный конус 9. Этот процесс повторяется несколько раз. Для облегчения сползания сыпучей смеси по поверхности верхнего из неподвижных конусов 9 на нем может быть установлен скребок 6. Готовая смесь выгружается из смесителя через разгрузочный патрубок , благ одаря вращению лопастей . Недостатком СНД данной конструкции является малая сглаживающая способность. Ряд СНД, конструкции которых обеспечивают хорошее сглаживание флуктуаций входных материальных потоков, разработан в КемТИППе [-, ] под руководством проф. Иванца В. Н Например, в смесителе [] входной поток разделяется на несколько частей с последующим их пересечением (рис. Смеситель работает следующим образом.