Разработка новых конструкций и методов расчета устройств для непрерывного дозирования сыпучих материалов

• Автор: Барышникова, Снежана Владимировна
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Способы дозирования сыпучих материалов и устройства для их реализации
1.1.1 Дозирование по объему
1.1.2 Весовое дозирование
1.2 Способы контроля и регулирования производительности
весовых дозаторов
1.2.1 Порционное весовое дозирование
1.2.2 Непрерывное весовое дозирование
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХСТАДИЙНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Сущность нового способа дозирования и выбор основных узлов
для его реализации
2.2 Математическое описание движения сыпучего материала во вращающейся трубе
2.2.1 Движение материала в поперечном сечении трубы
2.2.2 Осевое движение материала
2.3 Сегрегация полидисперсного материала
2.4 Моделирование процесса непрерывного дозирования
2.4.1 Математическое моделирование процесса преобразования отдельных порций в непрерывный поток
2.4.2 Имитационная модель
2.5 Смешивание сыпучих материалов
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХСТАДИЙНОГО ДОЗИРОВАНИЯ
3.1 Определение основных физико-механических характеристик сыпучих материалов, влияющих на точность дозирования
3.2 Исследование движения сыпучего материала в поперечном сечении гладкой вращающейся трубы
3.3 Экспериментальные исследования процесса преобразования отдельных порций в непрерывный поток
3.4 Определение точности порционного дозирования объемным способом
3.5 Влияние сегрегации полидисперсного материала на точность дозирования
3.6 Исследование процесса приготовления многокомпонентных смесей.. 125 ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Конструкция устройства для преобразования отдельных
порций в непрерывный поток
4.2 Устройство для разрушения ядра сегрегации
4.3 Конструкция порционного дозатора для сыпучих материалов
4.4 Способ непрерывного дозирования
4.5 Использование технологии двухстадийного дозирования для приготовления многокомпонентных смесей
4.6 Методика расчета основных режимных и геометрических параметров установок для двухстадийного дозирования
сыпучих материалов
Основные результаты и выводы по работе
Основные условные обозначения
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Порошковая технология широко используется в химической, пищевой, фармацевтической и смежных отраслях промышленности. Дозирование сыпучих материалов является одной из ключевых операций в порошковой технологии, поскольку точность дозирования, во многом, определяет качество готового продукта. По способу дозирования выделяют две основные группы дозаторов: весовые и
объемные. Если необходимо обеспечить высокую точность дозирования, то обычно используют весовые дозаторы. Анализ способов и устройств для весового непрерывного дозирования показал, что основным фактором, снижающим точность, является динамическое воздействие на весоизмерительное устройство, поскольку измерение веса осуществляется во время движения сыпучего материала. Исследования, проводимые в области повышения точности дозирования сыпучих материалов, в основном, касаются вопросов учета и компенсации динамических воздействий на весоизмерительное устройство. Ряд исследований выделяет более ста причин снижения точности дозирования. Несмотря на то, что многие причины удается компенсировать, решение проблемы повышения точности дозирования, при использовании традиционных способов и схем, представляется весьма сложным.
В связи с этим возникла необходимость разработки нового способа непрерывного дозирования и устройства для его реализации. Решение указанной проблемы, имеющей актуальное научное и практическое значение, определяет направления исследований данной работы, которая выполнялась в рамках программы ТОХТ , задание 2.27.4.5.7 и заказ-наряда Минобразования РФ Тамбовскому государственному техническому университету.
Цель работы — разработка новых конструкций устройств для непрерывного дозирования сыпучих материалов и методики их расчета-~~ца основе

Одним из недостатков способа «Loss in Weigh» является достаточно большой вес бункера 1 с материалом и устройством 2 для непрерывной выгрузки сыпучего материала, поскольку это снижает точность дозирования, особенно при малых производительностях.
Как основной недостаток данного способа весового дозирования следует отметить, что корректировка производительности дозатора осуществляется после того, как допущена погрешность в дозировании. Кроме этого, шнековый дозатор оказывает динамические воздействия на весоизмерительный датчик 4 и это, на наш взгляд, снижает точность определения веса материала, находящегося в бункере и следовательно точность непрерывного дозирования.
На наш взгляд, наиболее перспективными с точки зрения дальнейшего совершенствования, являются схемы дозаторов, представленные на рис.1.136. Как отмечалось выше, при использовании указанных схем, регулирование производительности осуществляется за счет изменения скорости вращения шнека. Анализ надежности и долговечности работы дозаторов показывает, что они, в основном, зависят от надежности и долговечности работы электродвигателя привода шнека. Частые изменения скорости вращения электродвигателя, с целью повышения точности непрерывного дозирования являются основной причиной выхода его из строя. Таким образом, анализируя точность дозирования, необходимо установить оптимальные критерии для определения необходимости изменения скорости вращения шнека, с точки зрения минимизации числа этих изменений.
Необходимость непрерывного поддержания мгновенных расходов сыпучих материалов с более высокой точностью во многих процессах требует создания принципиально новых устройств. Наиболее перспективны