Введение к работе
'
Актуальность проблемы. В настоящее время вибрационные методы интенсификации технологических процессов получают все более широкое распространение. Это обусловлено тем, что при использовании вибрационного воздействия на обрабатываемые материалы повышается производительность оборудования 'и энергонапряженность, значительно снижаются эксплуатационные затраты за счет сокращения времени процесса.
В химической промышленности вибрационная техника прймеїіяется
для интенсификации таких процессов, как транспортирование! и/дозирова
ние материалов, разделение смесей по фракциям1,': измельчение иі уплотне
ние, фильтрование, гранулирование и др. ;;г. ., і-.-.,.-, у.\',-.;:
Наряду с интенсификацией технологических процессов'При вибраци
онном воздействии на обрабатываемый материал улучшается качество ко
нечной продукции. В частности, низкочастотные вибрационные колебания
стали не только средствами улучшения структуры кипящего слоя, а основ
ным фактором, создающим интенсивно перемешиваемый слой сыпучего
материала. ' " ' -...--^-..--
''"' Применение аппаратов, создающих виброкйпящий слой, позволяет
'организовать хорошее перемешивание сыпучих материалов и значительно
приблизиться к предельному случаю создания реактора с идеальным пере
мешиванием или гомогенной реакционной зоной. Однако, во многих слу
чаях существует проблема сегрегации' частиц, различающихся размером,
плотностью, формой и другими' параметрами: Это приводит к снижению
эффективности процесса смешивания и существенно снижает качество
продукта. '.'-.,
В связи с этим разработка новых конструкций вибрационных смесите
лей, в которых различие свойств смешиваемых компонентов.не, оказывает
существенного влияния на качество продукта является актуальной -научной
и практической задачей. - - - ' * с:
Цель работы - разработка новых конструкций вибрационных смесителей и методики их расчета на основе теоретических и экспериментальных исследований закономерностей движения4 сыпучих материалов в вибрационных аппаратах.
Научная новизна работы заключается в следующем. .. -.---, t
^'4" Экспериментально'установлен эффект вращения барабана с сыпучим материалом, закрепленного с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси при вертикальной вибрации, обеспечивающий стационарный режим'движения сыпучего материала, что позволяет эффективно [управлять
ПрОЦеССОМ СМеШИВанИЯ. - '.,' , :' л- : и ):;!/;'
2 С позиций теории сплошной среды дано математическое описание Шфкуляционного'движения сыпучих материалов в вибрационных'аппаратах различной формы и проведена экспериментальная проверка результатов.
3 Разработана математическая модель процесса смешивания компонентов с учетом вероятностей движения частиц в противоположных направлениях, позволяющая описать состояние динамического равновесия смеси.
Практическая ценность результатов работы состоит' в следующем.'
-
Созданы новые конструкции -вибрационных смесителей, позволяющие приготовить качественную смесь из компонентов, склонных к сегрегации, и экспериментально подтверждена эффективность их работы.
-
Разработана методика расчета основных режимных и геометрических параметров новых конструкций смесителей,,;.- .
-
Предложен новый способ оценки качества смеси по гранулометрическому составу компонентов.
Автор защищает: метод стабилизации циркуляционных потоков сыпучего материала в барабанном вибрационном смесителе и экспериментальные исследования различных режимов движения; математическое описание процесса циркуляционного движения сыпучего материала в вибрационных аппаратах различной формы с'позиций теории сплошной среды; математическую модель процесса смешивания компонентов, склонных к сегрегации; конструкции вибрационных смесителей и методику расчета основных режимных и геометрических параметров;. способ оценки качества смеси по гранулометрическому составу компонентов.
Апробация работы: Основные положения диссертации' докладывались на международных ^конгрессах и конференциях: третий международный конгресс по порошковой технологии (Англия, Брайтон, 1998); международный конгресс «ХИСА-98» (Чехия; Прага, 1998); международная научная конференция «Жидкофазные системы и нелинейные процессы в химии и химической технологии» (Россия, Иваново, 1999).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка используемых источников, приложения. Работа изложена на 132 страницах, содержит 48 рисунков.
