Моделирование процесса струйного смешивания сыпучих материалов с последующим уплотнением в новом аппарате с подвижной лентой
Диссертация
Впервые разработан и изучен механизм ударного взаимодействия струйных потоков сыпучих материалов с отбойным элементом с целью их перемешивания и представлено его математическое описание. Определены значения коэффициентов отражения твердых частиц для некоторых материалов при ударном взаимодействии с рабочим органом. Предложены новые типы ленточных аппаратов для эффективного смешения с последующим… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ И
- МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
- 1. 1. Агрегаты для переработки сыпучих материалов с использованием
- 1. 1. 1. Смесители
- 1. 1. 2. Уплотнители тонкодисперсных материалов с использованием подвижной ленты
- 1. 1. 3. Комбинированные аппараты
- 1. 2. 1. Математические модели ударного взаимодействия частиц с преградой
- 1. 1. Агрегаты для переработки сыпучих материалов с использованием
- 2. 1. Моделирование процесса смешивания тонкодисперсных материалов при ударном взаимодействии частиц с отбойным элементом
- 2. 1. 1. Математическое описание процесса образования разреженного потока частиц тонкодисперсных материалов
- 2. 1. 2. Моделирование процесса ударного взаимодействия потока твердых частиц с отбойной поверхностью
- 2. 1. 3. Определение качества смеси сыпучих материалов при ударном взаимодействии с поверхностью
- 2. 2. Экспериментальные исследования по определению основных параметров в процессе смешения сыпучих материалов в струйных потоках
- 2. 2. 1. Исследование процесса образования дисперсного потока частиц смешиваемых компонентов
- 2. 2. 2. Экспериментальное определение коэффициента отражения частиц от отбойного элемента
- 2. 2. 3. Экспериментальные исследования по определению коэффициентов неоднородности смеси
- 3. 1. Современные методы описания механического уплотнения тонкодисперсных материалов
- 3. 1. 1. Описание движения жидкости в валковых зазорах
- 3. 1. 2. Модели движения жидкости или газа сквозь пористую среду
- 3. 1. 3. Основные положения модели деаэрации порошков
- 3. 1. 4. " Деаэрация порошков в валковом зазоре
- 3. 2. Метод определения порозностн тонкодисперсных сред в валково-ленточном аппарате
- 3. 2. 1. Описание возможных этапов уплотнения порошка в валково-леточном устройстве
- 3. 2. 2. Особенности метода оценки порозности порошков
- 3. 3. Результаты моделирования
- 3. 4. Экспериментальное исследование процесса уплотнения тонкодисперсных материалов в зазоре ролик-лента
- 3. 4. 1. Исследование деаэрации в аппарате с жестким уплотняющим роликом
- 3. 5. Исследование уплотнения сыпучих материалов в аппарате с последовательно расположенными уплотняющими роликами
- 3. 6. Определение физико-механических характеристик смеси тонкодисперсных материалов
- 3. 6. 1. Определение модулей упругости смеси сыпучих материалов
- 3. 6. 2. Определение коэффициента газопроницаемости тонкодисперсных материалов
- 4. 1. Описание конструктивного исполнения агрегатов
- 4. 2. Инженерная методика расчета процесса перемешивания
- 4. 2. 1. Расчет производительности смесительного узла
- 4. 2. 2. Расчет смесительного узла для наклонного отбойника
- 4. 2. 3. Оптимизация параметров смесителя тонкодисперсных материалов с наклонным отбойником
- 4. 3. Инженерная методика расчета валково-ленточного деаэратора
- 4. 3. 1. Определение производительности валково-ленточного устройства
- 4. 3. 2. Оптимизация параметров валково-ленточного деаэратора
- 4. 4. Оптимизация параметров устройства с последовательным выполнением операций смешивания тонкодисперсных компонентов и механического уплотнения их смеси
- 4. 5. Выводы по главе
Список литературы
- Макаров, Ю. И. Аппараты для смещения сыпучих материалов / Ю. И. Макаров. М.: Машиностроение, 1973. — 216 с.
- Макаров, Ю. И. Новые типы машин и аппаратов для переработки сыпучих материалов/Ю. И. Макаров, А. И. Зайцев М.: Изд-во МИХМ, 1982 — 76с.
- Селиванов, Ю. Т. Расчет и проектирование циркуляционных смесителей сыпучих материалов без внутренних перемешивающих устройств / Ю. Т. Селиванов, В. Ф. Першин. М.: Машиностроение-1,2004. — 120 с.
- Зверев, В. П. Разработка циркуляционных смесителей центробежного типа для получения комбинированных продуктов: автореферат дис.. канд. техн. наук. -Кемерово 2003. 16 с.
- Ратников, С. А. Разработка и исследование непрерывнодействующего смесительного агрегата центробежного типа для получения сухих и увлажненных комбинированных продуктов : автореферат дис.. канд. техн. наук. Кемерово, 2001.- 16 с.
- Ахмадиев, Ф. Г. Моделирование и реализация способов приготовления смесей / Ф. Г. Ахмадиев, А. А. Александровский // Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева. 1988. — № 4. — С. 448.
- Бушмелев, А. В. Моделирование процессов смешения и уплотнения тонкодисперсных материалов в новом аппарате центробежного действия : дис.. канд. техн. наук: 05.17.08. Ярославль, 2007. — 148 с.
- Новые аппараты с эластичными рабочими элементами для смешивания сыпучих сред. Теория и расчет / М. Ю. Таршис, И. А. Зайцев, Д. О. Бытев, А. И. Зайцев, В .Н. Сидоров. Ярославль: Изд. Яросл. гос. техн. ун-та, 2003. — 84 с.
- Зайцев, А. И. Ударные процессы в дисперсно-пленочных системах / А. И. Зайцев, Д. О. Бытев. М.: Химия, 1994. — 176 с.
- Бабуха, Г. JI. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках / Г. JI. Бабуха, А. А. Шрайбер. Киев: Наукова думка, 1972. -175 с.
- Горбис, 3. Р. Теплообмен и гидродинамика дисперсных сквозных потоков / 3. Р. Горбис. М.: Энергия, 1970. — 424 с.
- Бытев, Д. О. Основы теории и методы расчета оборудования для переработки гетерогенных систем в дисперсно-пленочном состоянии : дис. .докт. техн. наук: 05.04.09. Ярославль, 1995. — 544 с.
- Штербачек, 3. А. Перемешивание в химической промышленности / 3. А. Штербачек, П. И. Пауск JI.: Гоохимпздат, 1963. — 416 с.
- А.с. 852 581 СССР, МКИ В 28С В 5/34. Устройство для перемешивания сухих компонентов бетонной смеси.
- А.с. 852 582 СССР, МКИ В 28С В 5/34. Устройство для перемешивания сухих компонентов бетонной смеси.
- А.с. 1 166 785 СССР, МКИ, А 23С В 01 F 7/02. Устройство для дозирования, смешивания и транспортирования сыпучих материалов.
- Пат. 2 299 161 Российская Федерация, МПК6 В 65 В 1/20. Устройство для уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, И. А. Зайцев. -Опубл. 20.05.07, Бюл. № 14.
- Пат. 2 261 754 Российская Федерация, МПК6 В 65 В 1/20. Устройство для уплотнения сыпучих материалов / А. В. Бушмелев, А. И. Зайцев, И. А. Зайцев, А. Б. Капранова Опубл. 10.10.2005.
- Пат. 57−59 121 Япония, МКИ3 В 65 В 1/26, В 01 D 46/00. Устройство для даэрирования порошков при уплотнении / Тосио Мацумуре, Фумицум Нарисава.
- Пат. 22 655 119 Российская Федерация, МПК6 7 ВЗОВ 11/20. Пресс для брикетирования сыпучих материалов.
- Пат. 2 021 178 Российская Федерация, МПК6 В 65 Д 1/28. Устройство для уплотнения высокодисперсных сыпучих материалов / А. И. Зайцев, Л. П. Размол один, В. М. Тарасов. Опубл. 15.10.94, Бюл. № 19.
- Пат. 2 103 205 Российская Федерация, МПК6 В 65 В 1/36, 1/20. Дозатор-уплотнитель сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. В. Оборин, А. Б. Капранова, Д. О. Бытев. Опубл. 27.01.98, Бюл. № 3.
- Пат. 3 911 489 Германия, МКИ 5 В 65 В 1/24. Vorrichtung zum Befullen, von Abfullsacken mit zu verdichtenden, insbesondere aus Rindenmulch oder Torf bestehendem Schuttgut.
- Пат. 5 759 121 Япония, МКИ 3 В 65 В 1/26, В 01 D 46/00. Устройство для даэрирования порошков при уплотнении / Тосио Мацумуре, Фумицум Нарисава.
- Пат. 5 759 121 Япония МКИ 3 В 65 В 1/26, В 01 D 46/00. Устройство для деаэрирования порошков при уплотнении / Тосио Мацумуре, Фумицум Нарисава.
- Пат. 4 348 582 США Int. CL. В 65 В 1 / 04. Method and apparatus for packaging loose material / David Clancy, Canaan Conn.
- A.c. 1 407 530 Российская Федерация, МПК6 В 65 Д 1/28. Устройство для уплотнения сыпучих материалов / В. Н. Сидоров, А. И. Зайцев, А. В. Кравцов -Опубл. 07.07.88, Бюл. № 25.
- Пат. 2 241 530 Российская Федерация, МПК 6 В 01 F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, И. А. Зайцев. Опубл. 10.12.04, Бюл. № 34.
- Пат. 2 317 140 Российская Федерация, МПК 6 В 01 F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, А. В. Дубровин Опубл. 20.02.08, Бюл. № 5.
- Пат. 2 321 446 Российская Федерация, МПК 6 В 01 F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. Е. Лебедев, А. И. Зайцев, А. Б. Капранова, А. В. Бушмелев, А. В. Дубровин. Опубл. 10.04.08, Бюл. № 10.
- Пат. 2 325 220 Российская Федерация, МПК В 01 F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова. Опубл. 27.05.08, Бюл. № 15.
- А.с. 1 587 057 СССР, МКИ С 09 С 1/58, В 65 В 1/12. Устройство для уплотнения высокодисперсного пылящего материала / Б. И. Иванов, О. И. Пухтий, С. А. Морозов, О. Б. Орлова.
- Бекин, Н. Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности / Н. Г. Бекин, Н. Д. Захаров, Г. К. Пеунков. Л.: Химия, 1985, 504 с.
- Ким, В. С. Оборудование подготовительного производства заводов пластмасс / В. С. Ким, В. В. Скачков. М.: Машиностроение, 1977. — 183 с.
- Пат. 2 103 205 Российская Федерация, МПК6 В 65 В 1/36, 1/20. Дозатор-уплотнитель сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. В. Оборин, А. Б. Капранова, Д. О. Бытев. Опубл. 27.01.98, Бюл. № 3.
- Ungarish, М. Hydrodynamics of suspensions: Fundamentals of centrifugal and gravity separation. -Berlin et al.: Springer, 1993. -XIV, 317 p.: ill.
- Семенов, E.B. Моделирование кинетики осаждения частиц во вращающихся потоках жидкости. / Е. В. Семенов, В. А. Карамзин Теорет. осн. хим. технол. 1988, т.22, № 4.
- Козулин, Н.А. / Оборудование заводов лакокрасочной промышленности / Н. А. Козулин, И. А. Горловский JI.: Химия, 1968. 584с.
- Лебедев, А. Е. Математическое моделирование процессов разделения суспензий в новом агрегате применительно к их транспортированию : дисс.. канд. техн. наук: 15.07.08. Ярославль, 2004. — 128 с.
- Сагомонян, А. Я. Удар и проникновение тел в жидкость.- М.: Изд-во МГУ, 1986.- 172с.
- Бабуха, Г. JI. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках / Г. JI. Бабуха, А. А. Шрайбер. Киев: Наукова думка, 1972. -175 с.
- Мошкин, В. И. Исследование процесса распылительной сушки, сопровождающегося контактированием и агрегацией частиц в факеле : дисс.. канд. техн. наук: 15.07.08. -М, 1977.-222 с.
- Пирумов, А. И, Обеспыливание воздуха.- М.: Стройиздат, 1981.-296с.
- Бытев, Д. О. О налипании жидкости на твердые частицы в аппаратах с дисперсными потоками // Д. О. Бытев, А. И. Зайцев, Ю. И. Макаров, А. В. Царьков /Теор. основы хим. технологии. 1974.-Т. 8. № 3-С.421−427.
- Зайцев, А. И. / О монодисперсности распыленных вязких жидкостей // Массообменные и теплообменные процессы химической технологии: Сб.науч. тр.-Ярославль.-ЯПИ, 1975- С.131−138.52 133
- Зайцев, А.И. / О полидисперсности при распыливании вязкой жидкости быстровращающимися гладкими дисками // Труды МИХМ.-М.- МИХМ, 1969-Т. III Вып. 2. С. 199−203.
- Маньянов, В.Ю. Разработка и исследование центробежного смесителя-диспергатора с направленной организацией движения потоков для переработки сыпучих материалов: дис.. канд. техн. наук: 05.18.12. Кемерово, 2006. — 127 с
- Эрнксон, С.Е. / Применение гидроциклонов на зарубежных обогатительных фабриках. -JI. Механобр, 1961, вып. 130 с. 17−24.
- Булычев, С.Ю. Разделение гетерогенных систем в аппаратах с закрученным потоком: Автореферат дисс.. канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 2003. -16: ил.
- Кафаров, В. В. / Распределение дисперсионной фазы в слое регулярной подвижной насадки / В. В. Кафаров, JI. Д. Пляцук, И. Н. Дорохов // Докл. АН СССР. 1991. — Т. 32, № 1. — С. 161−167.
- Капранова, А. Б. Стохастическая модель смешения сыпучих материалов методом ударного воздействия / А. Б. Капранова, О. И. Кузьмин, В. А. Васильев, А. И. Зайцев // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. Иваново, 2008. — Т. 51, вып. 4. — С. 72−74.
- Романков, П.Г. / Процессы и аппараты химической промышленности.
- П.Г. Романков, М.И. Курочкина-JL: Химия, 1989.-560с.
- Пат. 2 336 936 Российская Федерация, МПК В 65 В 1/36. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, И. О. Кузьмин. Опубл. 27.10.08, Бюл. № 28.
- Пат. 2 335 336 Российская Федерация, МПК В 65 В 1/36. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, И. О. Кузьмин. Опубл. 10.10.08, Бюл. № 28.
- Пат. 2 331 554 Российская Федерация, МПК В 65 В 1/36. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. Е. Лебедев, А. И. Зайцев, А. Б. Капранова, И. О. Кузьмин. Опубл. 20.08.08, Бюл. № 23.
- Пат. 2 326 025 Российская Федерация, МПК В 65 В 1/00. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А. Е. Лебедев, А. И. Зайцев, А. Б. Капранова, А. В. Бушмелев, И. О. Кузьмин. Опубл. 10.06.08, Бюл. № 16.
- Пат. 2 329 924 Российская Федерация, МПК В 65 В1 /36. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, И. О. Кузьмин. Опубл. 27.07.08, Бюл. № 21.
- Бунимович, Л. Ю. О бильярдах, близких к рассеивающим / Л. А. Бунимович // Матем. сб., 1994. Т. 94. — С. 49−74.
- Васильев, А. М. Введение в статистическую физику / А. М. Васильев. -М.: Высшая школа, 1980. 272 с.
- Сахаров, В. А. Статистическое исследование быстрых течений гранулированных сред : дис.. канд. техн. наук. М.: МИХМ, 1985. — 195 с.
- Протодьяконов, И.О., Муратов О. В., Евлампиев И. К. Динамика процессов химической технологии. -Л.: Химия, 1984, 363 с.
- Каталымов, А. В. Проблемные вопросы описания поведения сыпучих материалов в технологических процессах / А. В. Каталымов // Хим. и нефт. машиностроение. 1992. — № 1. — С. 2−4.
- Климонтович, Ю.Л. Статистическая физика, -М.: Наука, 1982−608с.
- Анурьев, В. И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3 т. Т. 1−3. М.: Машиностроение, 2001. — 864с.
- Астафьев, В.Д. Справочные сведения по расчету цилиндрических винтовых пружин сжатия — растяжения- Москва1960Т23с.
- Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров. / Г. Корн, Т. Корн — пер. с амер. под ред. И. Г. Арамоновича. М.: Наука, 1984. — 832 с.
- Добронравов, В. В. Курс теоретической механики / Добронравов В. В Никитин Н. Н. Курс теоретической механики. М.: Высшая школа, 1983. — 575 с
- Хайкнн, С. Э. Физические основы механики М: Наука, 1971. 752с.: ил.
- Перри, Дж. Справочник инженера химика. -М.: Химия, 1969.
- Дшнин, А.К., Борщевский Ю. Т., Яковлев Н. А. Основы механики многокомпонентных потоков. -Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1965. 203с.
- Тырнн, Н.В. Гидродинамика и сушка суспензий в распылительных аппаратах с учетом полидисперсности распыла: Автореферат дисс.. канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 1991. -16 е.: ил.
- Поваров, А.И. Технологические основы центробежной классификации. Дисс.. докг. тех. наук. -JL: ЛГИ, 1971.
- Олевский, В.А. Конструкции и расчет механических классификаторов и гидроциклонов. -М.: Госгортехиздат, 1960. 316с.
- Coy, С. А. Гидродинамика многофазных систем. -М.: Мир, 1971. 538с.
- Лашков, В. А. Об экспериментальном определении коэффициентов восстановления скорости частиц потока газовзвеси при ударе о поверхность// Инженерно физический журнал. 1991. № 2. с197.
- Мурашов, А. А. Разработка научных основ создания новых технологий и оборудования для компактирования сыпучих материалов : дисс.. докт. техн. наук: 05.04.09. Ярославль, 1999.-286 с.
- Капранова- А. Б. Математическое описание процесса механического уплотнения тонкодисперсных материалов / А. Б. Капранова, А. А. Мурашов, А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев. Ярославль: Изд-во Яросл. гос. техн. ун-та, 2006. -100 с.
- Мурашов, А.А. Модель уплотнения (деаэрации) — порошков / А. Д. Мурашов, А. Г. Бондаренко, В. Ф. Удальцов // Технология сыпучих материалов: тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. «Химтехника'89″. Т. 2. — Ярославль,. 1989: -С. 198.
- Капранова, А. Б. Разработка метода расчета нового шнекового уплотнителя порошков : дисс.. канд. техн. наук: 05.04.09. Ярославль, 1995. -252 с.
- Капранова, А. Б. Основные подходы к моделированию процесса деаэрации порошков / А. Б. Капранова, А. А. Мурашов, А. И. Зайцев // Вестник Яросл. гос. техн. ун-та: сб. науч. тр. / Яросл. гос. тех. ун-т. Ярославль, 1999. -Вып. 2.-С. 121−127.
- Капранова, А. Б. Основные подходы к моделированию процесса деаэрации порошков / А. Б. Капранова, А. А. Мурашов, А. И. Зайцев // Вестник Яросл. гос. техн. ун-та: сб. науч. тр. Ярославль, 1999. — Вып. 2. — С. 121−127.
- Капранова, А. Б. Математическая модель механического уплотнения порошка в вертикальном цилиндре / А. Б. Капранова, А. А. Мурашов, А. И. Зайцев // Процессы и аппараты в дисперсных средах: межвуз. сб. науч. тр. Иваново, 1997. — С. 131−144.
- Капранова, А. Б. Деаэрация сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах : дисс.. докт. физ. мат. наук: 05.17.08. Иваново, 2009. — 336 с.
- Acdichvilli, G. // Kautschuk. 1938. — Bd. 14, № 1. — S. 23−29.
- Тарг, С. Н. Основные задачи теории ламинарных течений / С. Н. Тарг. -М.: Гостехиздат, 1951. 156 с.
- Маршалл, Д. И. В кн.: Переработка термопластичных материалов / Под ред. Э. Бернхардта. М.: Гостехиздат, 1965. — С. 428−456.
- Мак-Келви, Д. М. Переработка полимеров / Д. М. Мак-Келви- пер. с англ. М.: Химия, 1965. — 442 с.
- Торнер, Р. В. Теоретические основы переработки полимеров / Р. В. Торнер. М.: Химия, 1977. — 248 с.
- Noboru Tokita / J. L. White Noboru Tokita, J. L. White // J. Appl. Polimer Sci. 1966. — V. 10, № 7.- P. 1011−1026.
- Ильин, А. В. Течение аномально-вязкой жидкости в рабочем зазоре валкового экструдера / А. В. Ильин, Ю. Б. Скробин // Реология, процессы и аппараты хим. технологии. Сб. науч. тр. — Волгоград: Изв-во Волгоград, политехи, инст-та, 1984. — С. 106−111.
- Лейбензон, Л. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде», изд-во ОГИЗ, 1947.
- Нигматулин, Р. И. Основы механики гетерогенных сред / Р. И. Нигматулин. М.: Наука, 1978. — 336 с.
- Николаевский, В. Н. Механика пористых трещиноватых сред. / В. Н. Николаевский. М.: Недра, 1984. — 232 с.
- Протодьяконов, Н. О. Статистическая теория явлений переноса в процессах химических технологии / Н. О. Протодьяконов, С. Р. Богданов. Л.: Химия, 1983.-400 с.
- Лукьянов, П. И. Аппараты с движущимся зернистым слоем. Теория и расчет / П. И. Лукьянов. М., 1974. — 184 с.
- Андрианов, Е. И. Методы определения структурно механических характеристик порошкообразных материалов / Е. И. Андрианов. — М.: Химия, 1982.-256 с.
- Пат. 2 323 140 Российская Федерация, МПК В 65 В 1/00. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А. Е. Лебедев, А. И. Зайцев, А. Б. Капранова, А. В. Бушмелев, И. О. Кузьмин. Опубл. 27.04.08, Бюл. № 12.
- Оборин, А. В. Разработка метода расчета нового уплотнителя порошкообразных материалов : дис.. канд. техн. наук: 05.04.09. Ярославль, 1999. -127 с.
- Конторович, 3. Б. Машины химической промышленности. М.: Машиностроение, 1965.-413 с.