Энергосберегающая технология и технические средства центробежного действия для обработки дисперсных материалов сельскохозяйственного назначения

• Автор: Колобов, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 373 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ технологий приготовления комбикормов в кормоцехах

1.2 Анализ конструкций центробежных измельчителей

1.3 Анализ конструкций смесителей сыпучих материалов.

1.4 Анализ выполненных теоретических исследований работы центробежных измельчителей.
1.4.1 Определение траекторий движения частиц материала в центробежных измельчителях.

1.4.2 Определение необходимого количества рабочих элементов

центробежных измельчителей

.5 Анализ выполненных теоретических и экспериментальных исследований процесса износа ударных элементов.
1.5.1 Состояние вопроса теории износа
1.5.2 Износ рабочих органов центробежных измельчителей.
1.6 Расход энергии в ударных измельчителях.
1.7 Активация материалов в процессе измельчения и методы ее
оценки.
1.7.1 Активация материалов в процессе измельчения
1.7.2 Методы оценки степени активности дисперсных материалов
1.8 Смешивание сыпучих материалов
1.8.1 Методы моделирования процесса смешивания.
1.8.2 Критерии качества смеси
1.9 Постановка проблемы. Цель работы и задачи исследования.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ И СМЕСИТЕЛЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1 Конструктивнотехнологическая схема установки для приготовления комбикормов в кормоцехах
2.2 Конструктивнотехнологическая схема измельчителя центробежного действия
2.3 Определение скоростей и углов вылета измельчаемого материала с плоского разгонного элемента
2.4 Определение необходимого количества плоских разгонных
элементов центробежных измельчителей
2.5 Определение необходимого количества ударных элементов.
2.6 Взаимодействие частицы материала с поверхностью разгонного элемента
2.7 Определение износа рабочих органов центробежных измельчителей
2.8 Определение максимального размера частиц продукта сепарационной мельницы центробежного действия.
2.9 Конструктивнотехнологическая схема смесителя непрерывного действия.
2. Определение необходимого количества лопаток на диске смесителя непрерывного действия
2. Определение производительности смесителя непрерывного
действия
2. Определение мощности, затрачиваемой на процесс смешивания
2. Математическое моделирование процесса механической активации
дисперсных материалов.
Выводы.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛ ЕДОВ АНИ Й.
3.1 Программа исследований.
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Описание экспериментальных установок.
3.2.2 Методика экспериментальных исследований
Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ
СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1 Исследование процесса измельчения зерновых культур в измельчителе центробежного действия.
4.2 Исследование износа рабочих органов центробежных измельчителей.
4.2.1 Исследование износа плоских разгонных элементов.
4.2.2 Исследование износа ударных элементов
4.2.3 Картина износа плоских разгонных элементов.
4.3 Исследование процесса измельчения и износа ударных элементов
в дези нтеграторе.
4.4 Картина износа плоских ударных элементов дезинтегратора
4.5 Пути повышения износостойкости и долговечности рабочих
органов центробежных измельчителей
4.6 Определение длины и количества плоских ударных элементов в дезинтеграторе
4.7 Измельчение материалов в дезинтеграторе с их одновременным смешиванием.
4.8 Измельчение материалов в сепарационной мельнице.
4.9 Исследование процесса смешивания материалов в смесителе непрерывного действия.
4. Исследование процесса механохимической активации поливинилхлоридаэмульсионного Г1ВХЕ
Результаты экспериментальных исследований по обработке
ПВХЕ в дезинтеграторе
Исследование энергии активации элиминирования хлористого водорода в ПВХЕ, обработанного в дезинтеграторе
Исследование влияния ПАВ на активацию ГШХ в дезинтеграторе
Математическое моделирование процесса активации ПВХЕ
Выводы
5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1 Программа и методика производственной проверки
5.2 Результаты исследований измельчителей фуражного зерна.
5.3 Результаты исследований смесителя непрерывного действия.
5.4 Использование дезинтегратора в технологии компаундирования ингредиентов ПВХ смесей.
5.5 Дезинтсграторная обработка наполнителей в технологии
получения переплетного материала и искусственной кожи.
5.6 Применение дезинтеграторного оборудования в технологии получения литьевых изделий
5.7 Использование измельчителей центробежного действия в производстве строительных материалов
5.8 Определение экономической эффективности внедрения измельчителя фуражного зерна в технологии приготовления комбикормов.
5.9 Определение экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия в технологии приготовления
комбикормов.
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Смешивание складывается из элементарных процессов 1 перемещение группы смежных частиц из одного места смеси в другое внедрением, вмятием, скольжением слоев процесс конвективного смешивания 2 постепенное перераспределение частиц различных компонентов через свежеобразованную границу их раздела процесс диффузионного смешивания 3 сосредоточение частиц, имеющих одинаковую массу, в соответствующих местах смесителя под действием гравитационных или инерционных сил процесс сегрегации. Первые два процесса способствуют улучшению качества смеси, последний препятствует этому. В смесителе одновременно протекают все три названных процесса, но их влияние в разные периоды смешивания неодинаково. В первые моменты качество смеси улучшается в результате конвективного смешивания ингредиентов на уровне микрообъемов. Между ингредиентами смеси величина поверхностного раздела еще невелика и доля диффузионного смешивания незначительна. На данном этапе скорость смешивания практически не зависит от физикомеханических свойств смеси, гак как процесс идет на уровне микрообъемов. Основное значение здесь имеет характер движения, что зависит от схемы и параметров смесителя. Смешивание на уровне микрообъемов начинается после распределения ингредиентов по всему объему смесителя. В этом случае преобладает процесс диффузионного смешивания. В дальнейшем начинает проявлять себя сегрегация частиц. Продолжительность диффузионного смешивания зависит от физикомеханических свойств смеси, из которых наиболее значительны гранулометрический состав, плотность, форма и характер поверхности частиц, их влажность, сыпучесть. Чем ближе у ингредиентов указанные свойства, тем эффективнее их смешивание. Значительное различие в размерах и плотности способствует сегрегации частиц. Смесители периодическою действия по расположению вала рабочего органа подразделяют на вертикальные и горизонтальные. В вертикальных смесителях обычно используют лопасти или сплошные шнеки, а в горизонтальных ленточные спиральные шнеки и радиальные наклонные лопасти, расположенные по винтовой линии. Для смешивания ингредиентов комбикормов и БВД широко используются горизонтальные смесители типа СГК, А9ДСГ , , 9. Производительность смесителя периодического действия зависит от вместимости бункера и продолжительности полного цикла, в которую включается время, необходимое на загрузку смесителя, на разгрузку его и на смешивание компонентов. Смесители непрерывного действия работают совместно с дозаторами непрерывного действия. На качество смеси влияют спектральный состав колебаний расхода компонентов на выходе дозаторов и способность смесителя сглаживать эти колебания. Схмесители первого типа применяют лишь при непрерывном дозировании без пульсации, так как они безынерционны и не сглаживают этих пульсаций. Примером такого устройства может служить вертикальный проточный смеситель, в котором рабочим органом являются радиальные мешалки. Смесители второй группы благодаря продольному перемешиванию1 частиц обладают определенной инерционностью и способны сглаживать пульсации ингредиента. Таковы, например, горизонтальные лопастные смесители, где разный наклон лопастей создает противотоки. Наиболее эффективны смесители третьей группы, так как обладают большой инерционностью и малочувствительны к пульсации ингредиентов, однако имеют относительно большие размеры. Непрерывнодействующие смесители можно классифицировать по следующим признакам 1 по конструктивному признаку горизонтальные, вертикальные, с вращающимся валом, с вращающимся корпусом, односекционные, многосекционные и т. Первый признак почти никак не характеризует сущность протекающих в смесителях процессов, поэтому. Классификация по второму признаку весьма удобна, когда речь идет о методах расчета непрерывнодействующих признаков. Третий признак удобен для классификации смесителей, когда рассматриваются их принцип действия и конструктивные схемы. Рассматриваемые ниже конструкции непрерывнодействующих смесителей классифицированы по третьему признаку. В гравитационных смесителях компоненты смешиваются в результате движения сыпучего материала под действием сил тяжести. Известны следующие конструкции этих смесителей лотковый, бункерный, ударнораспылительный, виброгравитационный.